谷長峰 廖群英

摘要：技術(shù)創(chuàng)新是人類歷史發(fā)展的根源動力，是人類生命與進(jìn)步的內(nèi)在客觀要求，是人類社會文明發(fā)展與進(jìn)步的必然選擇。教師的創(chuàng)新能力同樣也會對整體的教育水平起到關(guān)鍵性的影響。本文是在問卷調(diào)查的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)下，采用統(tǒng)計方法分析數(shù)據(jù)從而建立數(shù)據(jù)模型，以給出文、理、工科教師創(chuàng)新能力現(xiàn)狀的綜合評價，并找到影響職業(yè)教育類教師創(chuàng)新能力的決定因素。

關(guān)鍵詞：統(tǒng)計數(shù)據(jù)模糊數(shù)學(xué)分析法層次分析法權(quán)重向量權(quán)重矩陣

An Analysis of the Innovative Ability of Teachers in Vocational Education Universities

GU Changfeng1LIAO Qunying2

（1.Chenzhou Vocational Technical College， Chenzhou， Hunan Province，423000 China; 2. Chenzhou First Vocational Secondary School， Chenzhou， Hunan Province，423000 China）

Abstract：Technological innovation is the root and driving force of human historical development， an inherent objective requirement for human life and progress， and an inevitable choice for the development and progress of human social civilization. The ability of teachers to innovate also has a critical impact on the overall level of education. Based on the data of the questionnaire survey， this paper uses statistical methods to analyze the data to establish a data model， in order to give a comprehensive evaluation of the current situation of the innovation ability of teachers of literature， science and engineering， and to find the determinants that affect the innovation ability of vocational education teachers.

Keywords：Statistical data; Fuzzy; Mathematical analysis; Analytic hierarchy process; Weight Vector; Weight Matrix

1問題提出

1.1問題背景

技術(shù)創(chuàng)新是人類歷史發(fā)展的根源動力，是人類生命與進(jìn)步的內(nèi)在客觀要求，是人類社會文明發(fā)展與進(jìn)步的必然選擇，教師創(chuàng)新能力的高低同樣也會對整體的教育水平起到關(guān)鍵性的影響。關(guān)于教師創(chuàng)新能力，有學(xué)者認(rèn)為是指教師在現(xiàn)代教育觀的指導(dǎo)下，能進(jìn)行教育教學(xué)探索和科研實踐活動，能開展教育教學(xué)基礎(chǔ)理論探討與科學(xué)研究等實驗活動，進(jìn)而創(chuàng)新發(fā)展出適應(yīng)教育教學(xué)規(guī)律并能形成正面效應(yīng)的新理論知識、方法的實踐能力[1]，具體包括：具有現(xiàn)代教育觀念和創(chuàng)造性思維;能開創(chuàng)新型的教育教學(xué)方法;能優(yōu)化教育教學(xué)流程;能創(chuàng)設(shè)新型的教學(xué)模式和教授新型課;具備開發(fā)學(xué)生研究性學(xué)習(xí)課題的能力;重視信息技術(shù)與教學(xué)的融合;在教學(xué)中善于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維[2-3]。

1.2 涉及材料背景

本研究利用問卷的方式對某職業(yè)技術(shù)高校教師的創(chuàng)新能力進(jìn)行調(diào)查。同時，為更好地了解教師的創(chuàng)新能力的情況，還開展配套學(xué)生的調(diào)查，給出問卷調(diào)查數(shù)據(jù)。

1.3 問題提出

（1）給出該校文、理、工三科類型教師的創(chuàng)新能力現(xiàn)狀的綜合評價。

（2）根據(jù)評價結(jié)果，找到影響各類教師創(chuàng)新能力高低的決定因素有哪些，都起到了多大程度的影響？

（3）研究了教師的創(chuàng)新能力及其在其課堂實踐和提高科研創(chuàng)新能力等方面所起到的有效性影響。

2 問題分析

問題一：對各科老師創(chuàng)新能力現(xiàn)狀綜合評定就是分析評定類的建模問題。作為一個以調(diào)查問卷為依托的問題，處理數(shù)據(jù)是基本。由于這個問卷調(diào)查的答案選項帶有不確定性，所以要建立一個模糊數(shù)學(xué)分析法模型，模型建立如下：忽略次要因素，只考慮影響教師創(chuàng)新能力主要因素，即個人因素和專業(yè)因素，運(yùn)用數(shù)據(jù)處理分析得到的權(quán)重向量，權(quán)重矩陣，建立模糊數(shù)學(xué)分析法[4-5]。

問題二：根據(jù)問題一的評價結(jié)果，可得到影響因素有個人因素、專業(yè)因素、教學(xué)因素、師生關(guān)系因素。模型的建立如下：參考問題一的評價結(jié)果及參考調(diào)查問卷數(shù)據(jù)的處理，對這幾個因素打一個分，建立層次分析法模型。

問題三：根據(jù)調(diào)查問卷的數(shù)據(jù)分析，忽略次要因素，只考慮在教學(xué)實踐，提升研究能力，知識水平發(fā)揮的有效性[6]，根據(jù)處理的數(shù)據(jù)得到的權(quán)重打分建立層次分析法模型。最后，所得的矩陣通過一致性檢驗，得出組合權(quán)數(shù)，從而得出在知識水平有效性最好，其次是教學(xué)實踐、科研能力的結(jié)論。

3 模型假設(shè)

（1）調(diào)查表的數(shù)據(jù)是隨機(jī)的[7]。

（2）忽略（除調(diào)查表內(nèi)）的其他因素對教師創(chuàng)新能力的影響。

（3）假設(shè)統(tǒng)計出的數(shù)據(jù)可靠。

4 符號說明

本文所用符號使用說明如下表1：

5 模型建立與求解

5.1 調(diào)查問卷數(shù)據(jù)處理：

（1）因各個答案有不確定性，故根據(jù)調(diào)查問卷的答案選項與創(chuàng)新能力的有關(guān)性分別記1～4分的一個分?jǐn)?shù)，則相對應(yīng)記分表格為表2。

（2）根據(jù)調(diào)查問卷統(tǒng)計出理、工、文，1～27題選A、B、C、D的平均人數(shù)再乘以相應(yīng)選項對應(yīng)打的分?jǐn)?shù)有表3。

1～6題為個人因素，平均值理科為2.37，工科為2.28，文科為3.35，均值為3.00。7～17題為教學(xué)因素，平均值理科為2.93，工科為2.60，文科為2.76，均值為2.76。18～21題為專業(yè)因素，平均值理科為3.46，工科為3.37，文科為3.58，均值為3.47。22～27題為師生因素，平均值理科為2.17，工科為2.69，文科為2.09，均值為2.31。

綜合的個人因素約占30%，專業(yè)因素約占40%，教學(xué)因素約占20%師生因素約占10%。

5.2 問題一：模糊數(shù)學(xué)分析法

（1）利用模糊數(shù)學(xué)方法建立評判創(chuàng)新能力的因素集[8-9]，如表4所示。

分析：個人因素與專業(yè)因素占得比重比較大，而教學(xué)因素和師生因素占得比重較小，所以根據(jù)模糊數(shù)學(xué)分析法考慮主要因素，舍棄次要因素。因此只考慮個人因素和專業(yè)因素進(jìn)行權(quán)重分析。

建立總評判集：

總評判集U=（U1，U2，U3，U4）=（個人因素，教學(xué)因素，專業(yè)因素，師生關(guān)系）

其中：U1=（U11，U12，U13）=（性格，年齡，學(xué)歷）;U2=（U21，U22， U23）=（教學(xué)習(xí)慣，教學(xué)方法，教學(xué)改革）;U3=（U31，U32，U33）=（學(xué)術(shù)研究，專業(yè)知識深度，前沿科學(xué)的認(rèn)知）;U4=（U41，U42，U43）=（學(xué)生對教學(xué)的態(tài)度，教師與學(xué)生的關(guān)系，學(xué)生上課的狀態(tài)）。

（3）建立權(quán)分重分配集：

M=（M1，M2，M3，M4）=（0.3，0.2，0.4，0.1）

其中：M1=（M11，M12，M13，）=（0.3，0.2，0.5）;M2=（M21，M22，M23）=（0.3，0.3，0.4）;M3=（M31，M32，M33）=（0.4，0.3，0.3）;M4=（M41，M42，M43）=（0.4，0.2，0.4）。

（4）建立評判集，假設(shè)教師的創(chuàng)新能力經(jīng)評定后，所獲得的等級確定為很高、較高、高、低四個因素等級，其評判集W=（很高，較高，高，低）。

（5）工科教師數(shù)據(jù)處理。第一，建立評判矩陣（個人因素）對教師的個人因素評判時，單就性格這個因素影響創(chuàng)新能力對教師的評價，其中30%的教師是很高，40%的教師是較高，20%的教師是高，10%的教師是低。那么教師性格對創(chuàng)新能力影響評定矩陣為{0.3，0.4，0.2，0.1}，再設(shè)年齡，學(xué)歷這兩個因素評定矩陣（0.2，0.3，0.4，0.1），（0.15，0.3，0.4，0.15），則評定矩陣

=

=81.7

把計算出的分值再根據(jù)權(quán)重分配進(jìn)行運(yùn)算的教師個人因素對創(chuàng)新能力的影響的評分為81.7 分。

第二，建立評判矩陣（專業(yè)因素） ?假設(shè)對教師的專業(yè)因素評判時，單就學(xué)術(shù)研究這個因素對創(chuàng)新能力影響對教師的評價其中15.3%的教師是很高，34.7%的教師是較高，30.6%的教師是高，19.4%的教師是低。那么教師性格對創(chuàng)新能力影響評定矩陣為{0.153，0.347，0.306，0.194}，再設(shè)專業(yè)知識深度，前沿科學(xué)的認(rèn)知這兩個因素評定矩陣分別為（0.25，0.332，0.368，0.05），（0.132，0.468，0.378，0.022），則評定矩陣：

根據(jù)以上方法，可以求出其他各項因素的評分，把各項因素得分相加，就得到較為準(zhǔn)確的得出教師的評定總分。

根據(jù)確定的權(quán)重：R=（0.4，0.3，0.3）R2，計算模糊矩陣的R=（0.1758，0.3788，0.3462，0.0857），歸一化的（0.1782，0.3840，0.3509，0.0869），這說明教師個人因素對創(chuàng)新能力影響的綜合評定很高、較高、高、低，分別占比例是17.82%，38.40%，35.09%，8.69%.

用加權(quán)平均法，首先對每個等級賦值，很高90分，較高80分，高70分，低60分，各級賦值矩陣：

=

=76.5

把計算出的分值再根據(jù)權(quán)重分配進(jìn)行運(yùn)算的教師專業(yè)因素對創(chuàng)新能力的影響的評分為76.5分，總評Z=（81.7+76.5）/2=79.1分。

最后得出工科的教師的綜合創(chuàng)新能力總分為79.1分。

第三，用同樣的方法，進(jìn)行統(tǒng)計數(shù)據(jù)處理，得出文科教師的綜合創(chuàng)新能力總分為77.3分，理科教師的綜合創(chuàng)新能力總分為82.5分。

最后根據(jù)各科的教師的總評得分可看出理科的教師創(chuàng)新能力相對較高，工科的教師創(chuàng)新能力次之，文科的教師創(chuàng)新能力相對較弱。

5.3 問題二、層次分析法

（1）建立層次圖，如右圖1所示。

（2）構(gòu)造權(quán)重矩陣。通過分析，得出方案層中4種因素在評價老師創(chuàng)新能力的優(yōu)勢比例，構(gòu)造出最影響因素構(gòu)成4對比較矩陣Ci（表6至表9）。A：最影響因素：A1個人因素，A2專業(yè)因素，A3教學(xué)能力，A4師生關(guān)系。C1理科，C2工科，C3文科。

（3）模型求解。比較矩陣權(quán)重表10至表13。

（4）得出結(jié)果。4種因素的排序見表14。

問題二總結(jié)：在影響教師創(chuàng)新因素中最大因素是個人因素，最小因素是教學(xué)因素。

5.4 問題三

同樣使用層次分析法，通過建立層次圖（如圖2）、構(gòu)造權(quán)重矩陣、模型求解進(jìn)行分析處理，得到時模型結(jié)果分析如下表排序見表15。

最終得出結(jié)論，提出教師應(yīng)注重提高知識水平來提高創(chuàng)新能力同時也不能忽視教學(xué)實踐和科研能力的培養(yǎng)的結(jié)論。

6 結(jié)語

本文通過運(yùn)用模糊數(shù)學(xué)分析法，運(yùn)用數(shù)據(jù)處理分析得到的權(quán)重向量、矩陣，給出的很高、較高、高、低4個等級的評定標(biāo)準(zhǔn)，通過MATLAB計算的各科教師的總體評價，結(jié)果得出3科教師創(chuàng)新能力都處在接近較高的等級上，具體是創(chuàng)新能力理科教師的最好，工科教師的次之、文科教師的相對弱;運(yùn)用層次分析法：找出了對教師創(chuàng)新能力影響的因素，得出4個因素排序，影響創(chuàng)新能力的因素中個人因素最重，專業(yè)較重，教學(xué)能力較輕，師生關(guān)系最輕;探討了創(chuàng)新能力在不同方面的有效性，得出在知識水平有效性最好，其次是教學(xué)實踐，科研能力。

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