谷洪雁
摘 要:灰色聚类法把教学质量体系当作一个灰色系统来研究,将灰色聚类理论应用于教学质量优异程度的评价中,以某高职院校5位教师的教学情况为例,建立不同的聚类指标所拥有的隶属函数,确定聚类权重值,求得最大聚类系数及聚类结果,得出用灰色聚类法进行教学质量评价,既能体现教学质量等级界线的模糊性,又能充分利用信息,避免了模糊数学法的不合理之处。
关键词:灰色聚类;教学质量;白化函数
教学质量是影响办学质量的主要因素,然而,如何客观地评价高等职业教育教学质量评价,也是我国高职院校研究和探索的主要问题。
一、灰色聚类法
灰色聚类法是以灰数的白化函数生成为基础的方法。它将聚类对象对于不同聚类指标所拥有的白化数,按p个灰类进行归纳,从而判断聚类对象所属的灰类。
记i为聚类对象(令i=1,2,3…,n);j为聚类指标(令j=1,2,3…,m);k为聚类灰类(令k=1,2,3…,p);dif为第i个聚类对象对于第j个聚类指标所拥有的白化数。
设F={fjk|j=1,2,3…m;k=1,2,3…,p}为白化权函数集,其中fjk为第j个聚类指标属于第k个灰类的白化权函数集。则第i个聚类对象对于第k个灰数的聚类系数为:
δik=■fjk(dij)ηjk……………………………………(1)
式中ηjk为第j个聚类指标属于第k个灰类的聚类权,即:
ηjk=λjk/■λjk…………………………………………(2)
式中:λjk为灰类白化权函数的阈值。
第i个聚类对象的聚类向量为
δi={ηj1,ηj2,ηj3,…,ηjP}……………………(3)
根据择大原则进行聚类,从而判断聚类对象所属的灰类。
二、灰色聚类法在教学质量评价中的应用
在高等学校中,科学地进行教学质量评价,对于掌握教师履行职责状况,区别出教师教学素质与工作水平,调动教师工作積极性,推动教师不断提高素质与改进教学方法与重要作用。
灰色聚类法评价的主要步骤为确定各类白化函数;确定聚类权重;求聚类系数;确定各聚类对象所属质量级别。本文的聚类样本是选取某高职院校5位教师A、B、C、D、E的教学情况指标分别为教学态度、教学内容、教学方法和教学效果。用专家打分法分别对这5位教师进行打分,统计结果如下:
表1 某高职院校教学质量评价体系统计结果
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另外,将教师的教学质量划分为4个等级见表2。
表2 教学质量等级的评价标准
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取表2中每一类型的均值为其代表值,结果如表3示。
表3 不同教学质量指标的评价标准灰类值
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1.数据的无量纲化处理
在教学质量等级评价中,由于个聚类指标的划分等级区间大小不同,且量级有很大差别,因而不能直接进行计算,通常采用无量纲化处理,计算公式为
λjk=Skj/■■Skj……………………………………………(4)
即采用平均标准化进行处理。表1和表3中的数据进行无量纲化处理后如下:
教师A通过无量纲化后的统计结果为:教学态度、教学内容、教学方法、教学效果依次为:0.946,1.184,1.029,1.061;同理,教师B的统计结果为:1.216,1.035,0.871,1.061;教师C的统计结果为:0.946,0.998,1.286,1.212;教师D的统计结果为:1.081,0.860,0.886,1.061;教师E的统计结果为:0.811,0.923,0.929,0.756。将教学质量指标的评价标准无量纲化后的灰类值分别为:教学态度为优秀、良好、一般、较差的灰类值分别为:1.462、1.231、0.923、0.385;教学内容为优秀、良好、一般、较差的灰类值分别为:1.357、1.214、1、 0.429;教学方法为优秀、良好、一般、较差的灰类值分别为:1.310、1.172、1.034、0.483;教学效果为优秀、良好、一般、较差的灰类值分别为:1.44、1.2、0.96、0.4。
2.确定隶属函数或白化函数
根据各聚类指标构造白化数矩阵如下所示:
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3.聚类权重的计算
根据公式(2)和二、2.构建的白化函数个评价指标的求得聚类权重如下,教学态度为优秀、良好、一般和较差的聚类权重为:0.238,0.244,0.265,0.273;教学内容为优秀、良好、一般和较差的聚类权重为:0.256,0.248,0.244,0.245;教学方法为优秀、良好、一般和较差的聚类权重为:0.265,0.257,0.236,0.218;教学效果为优秀、良好、一般和较差的聚类权重为:0.241,0.251,0.255,0.263。
4.求聚类系数及聚类结果
根据公式(1)及公式(3)求得聚类系数及聚类结果,见表4
表4 聚类系数及聚类结果
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由上述灰色聚类法原理和应用举例分析可以看出,灰色聚类法具有以下优点:考虑了系统的灰色性和白化程度以及各质量评价指标的综合影响而进行聚类加权,其权重的确定方法也比其他方法更合理。本身考虑了教学质量的等级,也就是系统的灰色性比较适合教学质量评价研究,符合实际情况。不仅具有可比性,而且具有综合性等特点。聚类结果既便于科学分析,又便于按灰类进行管理规划,且计算过程简单,是进行教学质量评估和等级划分的有效方法。
参考文献:
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(作者单位 河北工业职业技术学院)
?誗编辑 马燕萍