层次分析模型在网络课程评价系统中的应用研究

黄 成，李太君

（1.海南师范大学 信息科学技术学院，海南 海口 571158；2.海南大学 信息科学技术学院，海南 海口 570228）

层次分析模型在网络课程评价系统中的应用研究

黄 成1，李太君2

（1.海南师范大学 信息科学技术学院，海南 海口 571158；2.海南大学 信息科学技术学院，海南 海口 570228）

随着计算机网络的普及应用，网络课程的建设已成为当前学校教育改革的发展方向之一.网络课程是课程的子范畴，它是通过网络表现的某门学科的教学内容及实施的教学活动的总和.网络课程的开发和学科信息的发布是网络课程教学的基础，而对于网络课程的教学活动的监控和评价是网络课程教学的核心问题.文章依据当前远程网络课程教学的基本现状，对远程网络课程教学评价进行数学建模，以期对远程网络课程教学具有一定的借鉴作用.

评价系统；层次模型；远程教学；网络课程

目前，我国关于网络课程教学评价系统开发的研究主要侧重于实践领域，注重网络教学系统的技术性开发，忽视理论的研究，少量的理论研究基本还处于专家层次，这样就造成了理论研究和实践的脱节，许多的网络课程只是文字教材的搬家，静态的文字和图片的展示，缺乏系统与用户的交互过程和教学过程的监控机制，严重影响了网络课程教学的质量.

评价与反馈是网络课程教学中不可缺少的环节，大多数的网络课程教学评价主要还是传统的总结性评价，缺乏对学生学习过程的过程性评价，无法体现网络教学评价平台对学生学习过程的监控作用.

1 网络课程评价系统数学建模的提出和分析

1.1 网络课程评价系统数学模型的提出

随着计算机网络技术在教育教学中的普及使用，网络课程的教学已成为远程教学的主要形式之一.学习者通过网络课程获取教学信息、与网络课程的教学者进行信息交流，参加网络课程的练习和测试.网络课程教学是一种非面对面的教学形式，因而，对于学习者的学习信息的收集、分析、处理和评价成为保证网络课程教学质量的关键.教学评价和监控需要收集其相关的评价信息，在远程网络课程教学中，产生的教学信息很多，而且大多数都是模糊的、难以量化的教学信息，如何对这些教学信息根据其权重进行分类和排序是其中一个关键的问题；另外，对于这些教学信息进行处理并及时反馈予学生，能体现对网络课程教学的一种监控作用.它对提高远程网络课程的教学质量具有现实意义.本文针对这一问题对其进行数学建模，以期对远程网络课程教学具有一定的借鉴作用.

1.2 网络课程评价系统数学模型的分析

远程网络课程的教学评价涉及到对学生学习的评价、对教师教学的评价和对学习资源的评价.在此，本文只关注对远程网络课程教学中关于学生学习情况的评价，评价的教学信息收集模型见图1.

信息收集后，根据网络课程教学的特点，对于网络课程教学中学生学习情况的评价我们主要从学生使用学习资源情况、学生学习时的交流协作程度和参加练习、测试的得分情况3个方面进行考察，并以此作为网络课程教学评价的准则.这里值得一提的是，对于学生的学习水平考核，传统的教学评价一般以形成性评价和总结性评价作为评价的标准.在远程网络课程的教学评价中，为体现信息化教学的特点，本文对于远程网络课程的评价指标分为三部分.在实际的操作过程中，教师可以根据学科课程的特点进行考核指标权重的调整.根据以上问题的特点，我们应该关注以下几个方面问题：

1）远程网络教学评价模型应体现学生使用学习资源情况、学生学习时的交流协作程度和参加练习、测试的得分情况的不同重视程度.

2）将远程网络教学评价教学中与主观因素有关的定性问题转换成定量问题.

必须坚持推动重心下移、力量下沉、资源下投的方向，尽可能把资源、服务、管理放到基层，更好发挥基层机构贴近群众、服务群众的优势和作用，保证基层事情基层办、基层权力给基层、基层事情有人办。

3）本问题主要是针对网络教学过程中，网络教育者对学生学习情况的一种学习情况排序，体现教育者对网络课程的教学监控.它对数据的精确度没有明确的要求.

2 网络课程评价系统模型的建立

在对以上问题的分析的基础上，本文建构了网络课程教学学生学习情况的层次结构模型，对此问题的决策涉及到使用学习资源情况、学生学习时的交流协作程度和参加练习、测试的得分情况3个准则.

符号说明：

Z为远程网络课程教学对于学生的评价（总目标层）：

构造的远程网络课程教学评价层次模型如图2所示.

图2 远程网络课程教学评价层次模型Fig.2 Hierarchical model in distance network teaching evaluation system

总目标层：远程网络课程教学对于学生的评价（Z）；准则层：协作交流能力（C1），学习资源的使用（C2），测试得分（C3）；方案层：参加评价的学生 A1到AN.

通过相互比较确定各准则对于目标的权重及各方案对于每一准则的权重.在层次分析（AHP）中，把这些在人的思维过程中定性的权重转化为定量的权重.将方案层对准则层的权重及准则层对目标层的权重进行综合，最终确定方案层对总目标的权重，进而做出决策结果.

3 网络课程评价系统模型的求解

3.1 构造目标-准则层判断矩阵

在远程网络课程教学中，学生浏览学习资源和下载学习资源的频率表示学生的通过网络课程学习的活跃程度；协作交流能力体现学生的合作协作情况，而这种能力对学生以后的社会合作工作能力非常重要；测试得分体现学生对知识的掌握程度，在衡量三个准则对学生学习的影响程度，本文采用C1∶C2=1∶5，C1∶C3=1∶3，C2∶C3=3∶1 来进行量度（见表1）.对于不同类型课程，设计者可以根据课程的性质拟定对学生学习影响数值.

表1 目标-准则层判断矩阵Tab.1 Matrix of target-criterion layer

求矩阵Z-C的特征值和特征向量：

矩阵Z-C的特征多项式：

求解得λmax=3.038，对应的特征向量W=（0.105，0.637，0.258）T

随机一致性比率CR=0.033＜0.1.

3.2 构造准则层-方案层判断矩阵

在构造“准则层-方案层”判断矩阵的过程中，需要对学生的学习指标进行量化，对于准则层的三个指标可使用传统测试中使用的五段成绩划分法，如，优秀、良好、中、及格和不及格，分别用 5、4、3、2、1来进行表示.也可采用九段划分法，9（绝对强）、7（很强）、5（强）、3（较强）、1（相等），事物的强度介于以上5个数字之间的可用2、4、6、8来表示.在网络课程的教学中，对于学生的协作交流能力（C1）和学习资源的使用（C2）和测试得分（C3）的数据收集，我们可得出学生间两两比较矩阵，构造的准则层-方案层的判断矩阵如下：

由于参加评价的学生人数相同，因而n=R=P.同理我们可求出以上矩阵的特征值和特征向量，在网络评价系统的开发过程中，数据处理是由计算机后台由计算机程序自动执行的，因此需要使用计算机编程方法对问题进行求解和排序.

对于C1-A，可求出矩阵的特征值λmax=λ1，其对应的特征向量 W=（ω1，ω2，…，ωn）T

对于C2-A，可求出矩阵的特征值λmax=λ2，其对应的特征向量 W=（ω1，ω2，…，ωR）T

对于C3-A，可求出矩阵的特征值λmax=λ3，其对应的特征向量 W=（ω1，ω2，…，ωp）T

计算随机一致性比率分别为CR（C1-A）、CR（C2-A）、CR（C3-A）,一般情况下随机一致性比率要求它们都小于0.1,它是矩阵一致性的重要指标.

最后我们可得到远程网络课程教学中对学生学习情况的总排序计算公式，方案层Ai的总排序权值（T）为：T=0.105·ωi（C1-A）+0.637·ωi（C2-A）+0.258·ωi（C3-A），方案层中各学生的总排序权值可由表2给出.

表2 总排序权值表Tab.2 The total weight sort table

根据数值的大小对学生进行排序，数据较大者表示该学生通过网络课程的学习整体表现良好，数据较小者教师应该根据教学的实际情况给予适当关注.

这里值得一提的是，远程网络课程的教学评价主要目的是了解学习群体的学习情况，对学生的学习情况进行排序能使教师对整个学生群体的学习状况有个整体的把握，便于教师调整教学计划和能够进行个别学生个体的因材施教，体现远程网络教学评价系统对学生学习情况的一种监控，能较好保证网络课程的教学质量.这种评价与传统的选拔性评价具有本质的区别，同时这种评价的数据也会随着学生学习的状况而发生改变.

4 结语

远程网络教学是我国的教育改革方向之一，影响远程网络教学的质量主要来自两个方面，一是远程网络课程的构建，这包括网络课程的教学设计和教学内容信息的发布；二是对远程网络课程教学的监控和评价，它对这种非面对面教学形式的教学具有重要的意义，是远程网络课程教学的核心性问题.对于远程网络课程教学评价系统的开发与研究，我们未来的主要工作集中在远程教学评价系统的建模和系统的智能化上.主要有两方面的工作，首先是建模方法上的一些问题要进一步研究，要体现远程教学评价的合理性.其次，在系统的智能化方面，远程网络课程教学数据的收集和分析智能化仍然是我们必须关注的重要问题.

［1］王宏军.AHP层次分析法在总包招标评标中的应用[J].山西建筑,2004,14:239-240.

［2］林君芬,余胜泉.关于我国网络课程现状与问题的思考[J].现代教育技术,2007,12:55-59.

［3］余胜泉,林均芬,刘宝艳,等.网络教学的评价模型[J].教育技术通讯,2005,2:10-12.

［4］过馥萍,侯文华,梁冯珍.数学模型方法与算法[M].北京:高等教育出版社,2005:160-180.

［5］沈继红,施久玉,高振滨,等.数学建模[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2003:132-154.

责任编辑：黄 澜

Research on the Application of AHP Models in Network Course Evaluation System

HUANG Cheng，LI Taijun
（1.College of Information Science and Technology，Hainan Normal University，Haikou 571158，China；2.College of Information Science and Technology，Hainan University，Haikou 570228，China）

Along with the universal application of computer network,the construction of network course has become one of the direction of school education reform.Online course is a subcategory of curricula,which performs the teaching content of a discipline and is the sum of the implementation of teaching activities through the internet.The development of online course and the release of subject information are the basis of the network teaching,while the monitoring and evaluation of network teaching activities are the core of the network teaching.Based on the current basic status of distance network teaching,this paper builts data modeling of the distance network teaching evaluation to provide a certain reference to distance network teaching.

Evaluation System；Hierarchical Model；Distance Teaching；network Course

TP 399；G 434

A

1674-4942（2010）03-0351-04

2010-03-10

海南省自然科学基金项目（808154）