基于语言信息的经管类实验教学质量评价方法及应用

徐 敏

(武汉学院 教务处, 武汉 430212)

0 引 言

实验教学是高校教学体系中不可或缺的重要组成部分，在培养大学生实践能力、创新意识和科学素质等方面发挥着举足轻重的作用[1]。伴随着人才培养观念的转变，实验教学越来越受到高校的重视，实验教学对高校人才培养质量的影响也越来越大。相比理工类实验教学，经管类实验教学有其自身特点[2]：设施设备等硬件投入减少；单个实验项目的投入人数较多；实验教学手段与形式多样化；实验过程及结果不确定性大；实验教学的效率与组织有序度和管理效率的相关性较大。因此，建立科学有效的经管类实验教学质量评价标准和评价方法对于推进经管类实验教学改革和提高经管类实验教学质量意义重大。

有关实验教学质量评价的研究大致分为两个方面。一方面是关于实验教学质量评价指标体系的构建[3-6]。例如，张雅君[3]从教、学、管三个方面建立了普通高校实验教学质量评价指标体系；肖俊生[4]从实验教学基本规范、过程管理和质量评价与反馈三个维度构建了分层次多元化的实验教学评价指标体系；谢添德[5]则从实验教学目标与类型、信息化环境、队伍、资源、模式、实验教学效果六个方面来构建实验教学质量评价体系。吴兴应[6]从培养大学生创新能力的视角构建了开放性实验教学质量评价指标体系。另一方面则是研究实验教学质量的综合评价方法[7-9]，致力于为实验教学质量评价提供量化分析方法。由此可见，现有实验教学质量评价研究从指标体系构建和综合评价方法两方面都取得了一些成果，这些成果为实验教学质量评价实践提供了有力支撑。

为了对实验教学质量进行量化评价，通常需要专家对被评对象的指标表现进行评估。由于经管类实验教学质量评价涉及众多定性指标，加之专家主观判断的模糊不确定性，指标评估及其量化并非轻而易举。为了有效解决以上问题，将模糊语言信息及其计算分析技术引入到实验教学质量评价，提出一种基于不确定语言信息的实验教学质量评价方法，以期为经管类实验教学质量评价提供一种新的有效的评价方法。

1 经管类实验教学质量评价指标体系的构建

实验教学质量评价是根据高校人才培养目标的基本要求，依据一定的质量评价指标，对实验教学的目标、内容、方法、过程、条件、效果做出价值判断的过程。因此，建立实验教学质量评价指标体系是对实验教学质量进行定量评价的前提和基础。经管类实验教学质量评价指标体系必须能够综合反映实验教学组织与管理、软硬件条件、课程或项目设计、指导过程、手段和方法以及实验教学效果等状况[4]。实验教学质量评价指标体系的设计应当在充分把握实验教学规律基础上，符合目标导向性、内容科学性、操作可行性的要求，立足于专业特征与发展，将增强学生实践能力和动手操作能力、培养学生创新精神和创新能力、提升学生专业素养和综合能力置于首要位置。

虽然经管类实验教学质量标准有其特有内涵，但不同高校经管类实验教学在组织管理、硬软件资源和实验项目设计等方面存在差异。鉴于此，本文无意于构建一套适用于所有高校的经管类实验教学质量评价指标体系。结合学校经管类本科实验教学的实际情况，同时借鉴现有实验教学质量评价指标体系研究成果基础上[3-6]，构建了包含制度规范、教学条件、教学过程和教学效果4个维度以及11个具体指标的经管类实验教学质量评价指标体系，表1所示。

表1 经管类实验教学质量评级指标体系

2 基于语言信息的实验教学质量评价方法

从表1可以看出，经管类实验教学质量评价指标体系中的绝大多数指标具有不易量化的定性特征，实际中通常依靠专家给出主观判断信息。考虑到指标特征和专家判断的主观性和模糊不确定性，针对经管类实验教学质量评价问题给出一种基于语言信息的综合评价方法。在这个评价框架下，为了对被评对象的指标表现进行评估，专家只需要从给定的语言术语集中选择特定语言等级，而不必直接给出量化分值。由于语言评价比较符合人类思维的认知特点，因而这种方法会更受专家欢迎。该方法采用三角模糊数及其积分值对专家给出的语言信息进行分析处理和综合评价[10]，从而得出语言等级表述的实验教学质量综合评价结果。依据该方法，还可进一步挖掘制约实验教学质量提升的短板和影响因素。

2.1 三角模糊数的相关概念

为了后面定量分析方便，先介绍两个基本概念：三角模糊数和三角模糊数的积分值。在本文给出的实验教学质量评价方法中，三角模糊数将用以量化专家给出的语言评价信息，三角模糊数的积分值将用于三角模糊数比较与排序的依据。

(1)

(2)

2.2 基于模糊逻辑的实验教学质量评价方法

基于模糊数学原理，给出一种实验教学质量评价方法。在评价过程中，专家针对实验教学质量的评价指标，根据其专业知识和经验对实验教学质量进行分项评估。考虑到专家思维的模糊不确定性，评价结果用事先定义好的语言变量表示。为了便于定量分析和综合评价，获取的语言评价将用适当的三角模糊数予以量化。利用加权和法的原理和模糊数学的处理方法，将上述评价结果进行集结，即可得到实验教学质量的总体评价结果。对于三角模糊数表示的综合评价结果，最终将其转化为语言评价，使评价结果易于理解。

基于语言信息的实验教学质量评价方法具体步骤：

步骤1采用语言信息评定各对象的指标表现

不妨记实验教学质量的评价指标集为F={F1,F2,…,Fn}；事先定义好模糊语言集为E={VL,L,M,H,VH}，其中各元素的具体含义依次为：VL=非常差，L=差，M=一般，H=好，VH=非常好。在专家评价阶段，各指标的评价结果采用模糊语言赋值；在分析阶段，模糊语言评价结果将量化为三角模糊数(见表2)。

表2 语言评价的三角模糊数语义

步骤3计算实验教学质量总体评价结果。

(3)

式中：运算符号“⊗” 表示实数与三角模糊数的乘积运算；运算符号“⊕”表示三角模糊数之间的加法运算，详见文献[11].

步骤4实验教学质量综合评价结果转换。

(3) 令：

(4) 依据D的值确定总体评价结果的语言描述：

3 应用实例分析

为了充分发挥实验教学在人才培养中的作用，同时迎接新一轮本科教学评估，拟对学校管理实验教学中心(A1)、信息实验教学中心(A2)、 会计实验教学中心(A3)、金融实验教学中心(A4)的实验教学质量进行评估。学校将以评估结果为主要依据，对各实验教学中心的薄弱环节进行整改建设，同时评价结果将作为下一年度实验教学建设经费预算的重要依据。为此，学校从校外邀请了长期从事相关领域实验教学的教授8人和有5年以上实验教学管理经验的管理人员4人，组织成立了此次实验教学评估的专家小组。采用基于语言信息的实验教学质量评价方法为此次实验教学质量评估活动提供定量分析方法支持，下面给出方法的实施过程和评价结果。

① 组织专家设定实验教学质量评价指标的权重。先采用SRF技术确定4个维度相对实验教学质量的局部权重，然后采用SRF技术确定各维度下指标相对所属维度的局部权重，最后综合上述两个层次的局部权重得到指标相对实验教学质量的全局权重，指标权重设定结果如表3所示。从评价维度的权重看，教学过程与教学效果两个维度的权重相对较大，权重值均为0.346 2；制度规范的权重最小，为0.115 4。从指标最终权重看，教学方法与手段(C31)、实验指导(C32)、创新与实践能力培养效果(C42)3个指标的权重相对较高。

② 组织专家对各实验教学中心在各指标上的表现进行评价。专家评价只需在模糊语言集E={VL,L,M,H,VH}中选择相应语言等级即可，而不必要对评价给出具体量化分值。但是，不同专家针对同一指标的评价意见可能存在差异，这种情况下可以采用加权法集结得到总体评价结果，本文对此不加赘述。在充分综合专家评价意见的基础上，得到4个实验教学中心在实验教学质量评价指标上的表现，如表4所示。

表3 实验教学质量评价指标权重

表4 实验教学质量语言评价信息

表5 三角模糊数表示的维度及总体评价结果

应用本文给出的模糊逻辑评价方法集结各实验中心在各指标上的语言评价信息。基于本文方法，不仅可以得到各实验中心实验教学质量的总体评价结果，还能分析得出各实验中心的实验教学质量在各个评价维度上的评价结果。表5给出了三角模糊数表示的维度及总体评价结果，但这个结果并不便于理解。进一步将三角模糊数转化为语言信息形式的评价结果，如表6所示。在表6中，语言信息表示各实验教学中心实验教学质量在各维度及总体上的评价结果，例如A1在C1上的总体评价结果为M，这表示实验教学中心A1在制度规范维度C1上的评价结果为“一般”；A2在C上的总体评价结果为H-VH，这表示实验教学中心A2的实验教学质量总体评价结果位于“高”与“非常高”两个等级之间。

表6 语言信息表示的维度及总体评价结果

从总体评价结果看，4个实验教学中心的实验教学质量分别为：H(“高”)、H-VH(“高”到“非常高”之间)、M(“一般”)、L-M(“低”到“一般”之间)。据此结果，得到4个实验教学中心的实验教学质量高低排序：A2>A1>A3>A4。除了得到总体评价结果之外，根据各实验教学中心在各维度上的评价结果，可以从维度上分析各实验教学中心实验教学质量的影响因素，以此了解改进实验教学质量的方向。以实验教学中心A1为例，根据A1在各维度上的总体表现，A1在C1即制度规范维度上的表现较差(“一般”)，同时在C4即实验教学效果维度上的表现也不太理想。换言之，制度规范和实验教学效果是影响实验教学中心A1的实验教学质量的短板。因此，该实验教学中心应该从制度规范和实验教学效果两个维度上查找原因和挖掘潜力，从而提升实验教学的整体质量。

4 结 语

开发有效的实验教学质量评价方法对于构建科学完善的实验教学质量评价体系至关重要，也是促进实验教学改革、提升实验教学质量的必然要求。基于实验教学质量评价的理论研究和实际应用现状，指出实验教学质量评价应该充分考虑专家评价意见的模糊不确定性。为此，在构建实验教学质量评价指标体系的基础上，提出了一种基于语言评价信息的实验教学质量评价方法。针对专家评价意见的模糊不确定性，该方法只需专家给出被评对象在各指标上的语言评价信息即可。采用语言信息进行评价有利于降低专家评判的认知负担，因此更易于被专家接受。基于三角模糊数及其积分值，本文给出了一种集结语言信息的实验教学质量综合评价方法。该方法有两个主要特点，① 综合评价结果为语言评价信息，便于理解；② 由此方法不仅能得到实验教学质量总体评价结果，还能从维度上分析制约实验教学质量的原因和因素，这对于改进实验教学质量是非常有帮助的。