謝紅艷　朱允華　劉 俊　楊曉燕　胡勁松秦志峰南華大學(xué)　湖南衡陽(yáng)　421001

基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)研究

謝紅艷朱允華劉 俊楊曉燕胡勁松
秦志峰南華大學(xué)湖南衡陽(yáng)421001

在分析了高校教師實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了一種基于模糊理論與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的高校教師實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系。該模型將教學(xué)評(píng)價(jià)指標(biāo)概念量化成確定的數(shù)據(jù)作為網(wǎng)絡(luò)的輸入，模糊綜合評(píng)價(jià)結(jié)果作為輸出。該方法既克服了評(píng)價(jià)主體在評(píng)價(jià)過(guò)程中的主觀因素，又得到了滿意的評(píng)價(jià)結(jié)果，具有廣泛的適用性。

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量；評(píng)價(jià)

在理工科高校的本科教學(xué)工作中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是理工醫(yī)類專業(yè)的主要教學(xué)內(nèi)容之一。隨著教學(xué)改革的深入發(fā)展，加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的科學(xué)管理，促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提高，是增進(jìn)高校辦學(xué)水平的重要前提。提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，其關(guān)鍵因素之一就是在教學(xué)過(guò)程中進(jìn)行有效的監(jiān)控。當(dāng)前，建立健全科學(xué)、系統(tǒng)、合理的實(shí)驗(yàn)課教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)，是實(shí)驗(yàn)教學(xué)建設(shè)的需要，也是培養(yǎng)具有綜合實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才的需要。現(xiàn)行的教師教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)方法主要適用于理論教學(xué)，而實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)的工作性質(zhì)有很大的差別，故有必要針對(duì)性地設(shè)計(jì)一套比較適合于實(shí)驗(yàn)課教學(xué)質(zhì)量的評(píng)價(jià)方法，以利于高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的提高。

長(zhǎng)期以來(lái)教學(xué)質(zhì)量的評(píng)價(jià)多是采用直接建立評(píng)價(jià)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，這些模型也許能充分考慮各種評(píng)估因素并體現(xiàn)專家經(jīng)驗(yàn)知識(shí)，但這些方法在評(píng)估過(guò)程中難以排除各種隨機(jī)性和主觀性，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以其自有的模擬人的思維、非線性變換和自主學(xué)習(xí)等功能，能排除各種隨機(jī)性和主觀性，是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)的一個(gè)創(chuàng)新。

1　實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系的建立

影響教師實(shí)驗(yàn)課教學(xué)質(zhì)量的因素很多，實(shí)驗(yàn)課教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)因素的建立，關(guān)系到評(píng)價(jià)是否客觀、科學(xué)和準(zhǔn)確。評(píng)價(jià)指標(biāo)的體系是進(jìn)行科學(xué)評(píng)價(jià)的前提。本課題組在結(jié)合自己多年來(lái)在高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，參考了其他院校的實(shí)踐評(píng)價(jià)體系，并廣泛征求了相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜摇⒔處煹囊庖姾徒ㄗh，最后建立了表1所示的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

該實(shí)驗(yàn)教學(xué)指標(biāo)評(píng)價(jià)體系遵循以下原則：

（1）全程評(píng)價(jià)與隨機(jī)抽查相結(jié)合。對(duì)教學(xué)質(zhì)量的評(píng)價(jià)要貫穿于整個(gè)教學(xué)過(guò)程，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)的每個(gè)環(huán)節(jié)都得到全程性的監(jiān)控和保障。

（2）科學(xué)性與導(dǎo)向性原則。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是系統(tǒng)工程，要準(zhǔn)確地反映其客觀現(xiàn)狀，評(píng)價(jià)指標(biāo)體系就必須科學(xué)客觀，就必須體現(xiàn)出與教學(xué)目標(biāo)一致的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的科學(xué)性和完整性。指標(biāo)體系既面面俱到，又要各有側(cè)重。

（3）獨(dú)立性原則。同一層次的各指標(biāo)應(yīng)能各自說(shuō)明被評(píng)價(jià)對(duì)象的某一方面，指標(biāo)間互相不重疊，不存在因果關(guān)系。

（4）有效性與可行性原則。評(píng)價(jià)指標(biāo)體系應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)及其發(fā)展規(guī)律，有效地反映和評(píng)價(jià)出實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量和特色，體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)；同時(shí)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系應(yīng)從實(shí)際出發(fā)，數(shù)據(jù)來(lái)源真實(shí)可靠，評(píng)價(jià)操作切實(shí)可行。

（5）以人為本的原則。高校要提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，就要充分發(fā)揮人的最大作用，因此，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)體系中應(yīng)體現(xiàn)重視人、愛護(hù)人、激勵(lì)人的思想。

表1　實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

2　高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)

根據(jù)以上的高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，制成調(diào)查問(wèn)卷表，通過(guò)教學(xué)質(zhì)量調(diào)查活動(dòng)，對(duì)作者所在高校的2012級(jí)和2013級(jí)學(xué)生展開調(diào)查活動(dòng)，得到396份有效調(diào)查結(jié)果，將調(diào)查結(jié)果進(jìn)行預(yù)處理，得到訓(xùn)練樣本，例如其中10份數(shù)據(jù)（見表2）。將樣本數(shù)據(jù)的70%用于訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)，30%用于網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)，期望輸出滿意的評(píng)價(jià)結(jié)果。

表2　實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量調(diào)查評(píng)估結(jié)果

3　高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果

根據(jù)文獻(xiàn)基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的高校教師課堂教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)［1］，我們將調(diào)查所得10組數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型仿真計(jì)算，獲得了10個(gè)預(yù)測(cè)值，預(yù)測(cè)結(jié)果見表3。

表3　檢測(cè)樣本的預(yù)測(cè)結(jié)果

通過(guò)模型計(jì)算結(jié)果，預(yù)測(cè)值與目標(biāo)值非常接近。再與實(shí)際情況對(duì)比發(fā)現(xiàn)，該預(yù)測(cè)值是與實(shí)際相吻合的，說(shuō)明這套實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)方法用于高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)是可行的可靠的。

［1］ 左國(guó)平，謝紅艷.基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的高校教師課堂教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)［J］.中國(guó)現(xiàn)代教育裝備，2011（3）:97-99.

［2］湯小凝.模糊理論在高校教學(xué)質(zhì)量評(píng)估中的應(yīng)用［J］.中國(guó)教育技術(shù)裝備，2008（8）:6-8.

［3］戰(zhàn)春梅，李軍.綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系及其模糊評(píng)價(jià)［J］.肇慶學(xué)院學(xué)報(bào)，2008（5）:65-67.

［4］ 聞新，周露.Matlb神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用設(shè)計(jì)［M］.北京:科學(xué)出版社，2000.

［5］劉杰.構(gòu)建研究型大學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的探討與實(shí)踐［J］.高等理科教育，2003（6）:1-6，11.

［6］ 賈曉東.高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量管理與評(píng)價(jià)研究［D］.天津:天津大學(xué)，2007-08-14.

Using Neural Network to Evaluate University Teachers' Experimental Teaching Quality

Xie Hongyan， Zhu yunhua， Liu jun， Yang Xiaoyan， Hu Jinsong， Qin Zhifeng
University of South China， Hengyang， 421001， China

Based on the analysis of features of Experimental teaching quality appraisal of teacher sin colleges and universities， an evaluation model of university teachers’ Experimental teaching quality based on fuzzy theory and BP neural network is introduced. The model transforms teaching evaluation indicators into qualified data as BP network input and takes fuzzy synthetic evaluation results as output. the method can both overcome the subjective factors of evaluation main body in evaluation process and bring the satisfactory evaluating results and it has the widespread serviceability.

neural network； experimental teaching quality； evaluation

2014-11-20

謝紅艷，碩士，實(shí)驗(yàn)師。通訊作者：秦志峰，副教授。

南華大學(xué)高等教育研究與改革立項(xiàng)項(xiàng)目（編號(hào)：2013XJG46）。