基于层次分析法的肿瘤学课程在线教学平台设计

谢蕊

(哈尔滨医科大学附属肿瘤医院， 黑龙江 哈尔滨 150081)

0 引言

基于新型冠状病毒肺炎疫情防控形势，相关部门及时给出了对应的处理措施，同时要求各个高校在遵守疫情防控的条件下，最大限度确保教育和教学活动的顺利开展。线上教学是在疫情防控严峻的情况下进行教学任务的一项有效措施，但是针对线上教学[1-2]，授课平台的选取、教学方案的设计以及教学内容的安排等成为现阶段研究的热点话题。为有效应对在线教学存在的全新挑战，相关专家给出了一些较好的研究成果，例如Merayo N等[3]开发了响应式环境AIM移动学习平台，利用在线教育包进行在线教学平台设计。田伟等[4]主要通过NIELVIS硬件平台、NILabVIEW软件和Moodle电子学习平台进行在线教学平台设计。刘慧[5]在大数据背景下，将全部的教学资源进行整合，结合互联网技术进行在线教学平台设计。虽然以上3种平台能够立足于当前的时代，但是由于未能使用层次分析法对教学质量进行评价，导致所设计平台肿瘤学课程在线教学质量和效率较低，稳定性较差。为此，提出了一种基于层次分析法的肿瘤学课程在线教学平台。仿真实验结果表明，所设计平台在提升其稳定性的同时也能够增强肿瘤学课程在线教学质量和效率。

1 肿瘤学课程在线教学平台设计

采用B/S结构进行平台设计，B/S结构将平台部署在服务器上，通过客户端安装浏览器就能够实现访问和使用。为确保平台使用的便捷性且方便平台的维护和部署，平台采用B/S模式，这样即使学生数量增加，也不会给后期维护带来困难，全部的维护工作只需要在服务器端进行即可。

为确保平台维护工作的顺利进行，采用3层架构模式，将平台的业务划分为单个不同的层次，分别为数据层、应用层、业务层。这样不仅便于维护数据的安全[6-7]，同时也能够增强平台的运行效率，具体结构如图1所示。

图1 三层架构图

图中，表示层主要负责数据的接收和显示，即展示给使用者的界面。业务逻辑层位于两个层次中间，在数据交换的过程中起到承上启下的作用。数据访问层主要负责数据库的直接操作，可以实现数据的添减、删除、更新等操作[8-9]。

肿瘤学课程在线教学平台主要包含4个不同的管理员群体，分别为教师、学生、教学管理员以及系统管理员。由于平台主要是由4个不同的管理群体实现，所以采用5个不同的模块组成肿瘤学课程在线教学平台，系统的功能框架如图2所示。

图2 肿瘤学课程在线教学平台

2 基于层次分析法的肿瘤学课程在线教学质量评价

层次分析法是一种数学方法，主要的优势是定性和定量相结合[10]，针对多层次以及多目标规划问题提供有效的决策方法。

设定规划决策目标为V，影响因素为vi，vi对应规划目标的重要性权数据为wi，则计算式为式(1)。

V=v1w1+v2w2+…+vmwm

(1)

由于影响因素对目标V的影响程度存在差异，所以需要将目标u的n个因素的影响程度进行两两对比，其中全部的对比结果能够采用矩阵A表示，如式(2)。

(2)

假设矩阵A满足一致性条件，则特征值问题对应的解为式(3)。

Aw=nw

(3)

经过归一化处理之后，目标V的影响因素对应的权重可以表示为式(4)。

W=w(w1,w2,…,wm)T

(4)

模糊综合评价方法也是一种数学评价方法，它主要通过模糊数学的基本理论以及方法，对现实世界中存在的模糊事物进行定量化处理，做出客观、准确且符合实际的评价，进而有效解决实际问题。假设采用层次分析法确定权重，设定评价论域等级为式(5)。

A=(a1,a2,…,an)

(5)

其中等级论域以及影响因素之间的模糊关系能够组建如下的模糊矩阵，如式(6)。

(6)

将模糊评价矩阵和评价指标的权值进行运算，获取以下的计算式为式(7)。

B=wR

(7)

将式(7)获取的结果进行正规化处理，即可通过最大隶属度原则获取评价结果。

层次分析法在全部的因素中筛选出最重要的关键性评价指标，同时根据两者的制约关系组建多层次指标体系。当评价指标体系建立完成后，对相同层次的指标因素影响程度进行两两对比，其中对比结果采用1—9标度法。其中一级指标判断矩阵A可以表示为式(8)。

(8)

根据肿瘤学课程在线教学质量评价体系以及评价标准，统计各项评价指标在评级论域等级U上的数量，对其进行正规化处理。设定为任意评价指标在不同评价等级上的隶属度，由此建立模糊评判矩阵R，即式(9)。

(9)

由于充分考虑到不同因素的重要程度，将上述集合中全部因素分别乘以对应的权重，以此组建肿瘤学课程在线教学质量评价的模糊综合评价模型，即式(10)。

(10)

通过评价模型获取不同教师的教学质量评价结果，结合评价结果及时给出对应的改进措施，确保教师线上教学质量得到有效提升。

3 仿真实验

为验证设计基于层次分析法的肿瘤学课程在线教学平台的综合有效性，在一台3.20 GHz AMD Ryzen51600Six-core Processor处理器、16 GB内存的计算机，MATLAB2016软件下进行仿真实验测试。

(1) 教育质量

实验测试首先对比3种不同平台的教学质量，实验选取15名学习成绩相当的学生作为测试对象，其中每5名学生为一组，分别采用3种不同的平台对相同的内容进行教学，给出各个教学平台的教学质量对比结果，如图3所示。

图3 不同平台的教学质量对比结果

分析图3中的实验数据可知，所设计平台由于采用层次分析法对在线教学质量进行评价，能够及时获取在线教学的评价结果。其中所设计平台的学生测试得分明显高于另外两种平台，这说明所设计平台能够获取较为满意的教学结果。

(2) 教学效率

为更进一步验证所设计平台的优越性，以下实验测试对比3种不同平台的教学效率，具体实验对比结果如表1所示。

表1 不同在线教学平台的教学效率对比结果

分析表1中的实验数据可知，随着实验次数的增加，各个平台的教学效率也在不断发生变化，但是文献[4]平台和文献[5]平台的教学效率下降趋势十分明显，主要是因为两个教学平台在实际应用的过程中，未能进行教学质量评价，导致整个教学过程十分繁琐，促使运行时间大幅度增加。由此也验证了在所设计平台中加入层次分析法进行教学质量评价是切实可行且有效的。

(3) 稳定性

平台的稳定性一直以来也是社会学者广泛关注的内容，以下主要对比3种不同在线教学平台的稳定性，具体实验对比结果如图4所示。

分析图4中的实验数据可知，所设计平台一直处于相对稳定的状态，而另外两种平台的稳定性则呈直线下降趋势。主要原因是：所设计平台在研究的过程中采用了层次分析法对在线教学质量进行评价，这样能够及时发现教学过程中存在的不足，有效确保系统的稳定运行。

图4 不同在线教学平台的稳定性对比结果

4 总结

本文提出了一种基于层次分析法的肿瘤学课程在线教学平台。仿真实验结果表明，所设计平台能够有效提升教学质量和教学效率，确保平台的稳定运行。但是由于时间的限制，导致所设计平台仍然存在一定的不足，后续将重点针对以下几方面的内容进行研究。

(1) 扩大研究范围，使教师更加有针对性地进行教学，确保教学质量和教学效率得到有效提升。

(2) 后续将全面分析不同学生的学习情况，使平台能够对其进行全面总结分析，及时给出对应的教学方案。