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　421001

基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的高校實驗教學(xué)質(zhì)量評價研究

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421001

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

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；實驗教學(xué)質(zhì)量；評價

在理工科高校的本科教學(xué)工作中，實驗教學(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，加強對實驗教學(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。提高實驗教學(xué)質(zhì)量，其關(guān)鍵因素之一就是在教學(xué)過程中進(jìn)行有效的監(jiān)控。當(dāng)前，建立健全科學(xué)、系統(tǒng)、合理的實驗課教學(xué)質(zhì)量評價，是實驗教學(xué)建設(shè)的需要，也是培養(yǎng)具有綜合實踐能力和創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才的需要?，F(xiàn)行的教師教學(xué)質(zhì)量評價方法主要適用于理論教學(xué)，而實驗教學(xué)與理論教學(xué)的工作性質(zhì)有很大的差別，故有必要針對性地設(shè)計一套比較適合于實驗課教學(xué)質(zhì)量的評價方法，以利于高校實驗教學(xué)質(zhì)量的提高。

長期以來教學(xué)質(zhì)量的評價多是采用直接建立評價系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，這些模型也許能充分考慮各種評估因素并體現(xiàn)專家經(jīng)驗知識，但這些方法在評估過程中難以排除各種隨機性和主觀性，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，能排除各種隨機性和主觀性，是進(jìn)行實驗教學(xué)質(zhì)量評價的一個創(chuàng)新。

1　實驗教學(xué)質(zhì)量評價體系的建立

影響教師實驗課教學(xué)質(zhì)量的因素很多，實驗課教學(xué)質(zhì)量評價因素的建立，關(guān)系到評價是否客觀、科學(xué)和準(zhǔn)確。評價指標(biāo)的體系是進(jìn)行科學(xué)評價的前提。本課題組在結(jié)合自己多年來在高校實驗教學(xué)經(jīng)驗和特點的基礎(chǔ)上，參考了其他院校的實踐評價體系，并廣泛征求了相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜?、教師的意見和建議，最后建立了表1所示的評價指標(biāo)體系。

該實驗教學(xué)指標(biāo)評價體系遵循以下原則：

（1）全程評價與隨機抽查相結(jié)合。對教學(xué)質(zhì)量的評價要貫穿于整個教學(xué)過程，使實驗教學(xué)的每個環(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。實驗教學(xué)是系統(tǒng)工程，要準(zhǔn)確地反映其客觀現(xiàn)狀，評價指標(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)一致的評價指標(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）獨立性原則。同一層次的各指標(biāo)應(yīng)能各自說明被評價對象的某一方面，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。評價指標(biāo)體系應(yīng)根據(jù)實驗教學(xué)及其發(fā)展規(guī)律，有效地反映和評價出實驗教學(xué)質(zhì)量和特色，體現(xiàn)實驗教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新意識；同時評價指標(biāo)體系應(yīng)從實際出發(fā)，數(shù)據(jù)來源真實可靠，評價操作切實可行。

（5）以人為本的原則。高校要提高實驗教學(xué)質(zhì)量，就要充分發(fā)揮人的最大作用，因此，在實驗教學(xué)評價體系中應(yīng)體現(xiàn)重視人、愛護人、激勵人的思想。

表1　實驗教學(xué)質(zhì)量評價指標(biāo)體系

2　高校實驗教學(xué)質(zhì)量評價數(shù)據(jù)

根據(jù)以上的高校實驗教學(xué)質(zhì)量評價指標(biāo)體系，制成調(diào)查問卷表，通過教學(xué)質(zhì)量調(diào)查活動，對作者所在高校的2012級和2013級學(xué)生展開調(diào)查活動，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，期望輸出滿意的評價結(jié)果。

表2　實驗教學(xué)質(zhì)量調(diào)查評估結(jié)果

3　高校實驗教學(xué)質(zhì)量評價結(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)量評價［1］，我們將調(diào)查所得10組數(shù)據(jù)經(jīng)過BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型仿真計算，獲得了10個預(yù)測值，預(yù)測結(jié)果見表3。

表3　檢測樣本的預(yù)測結(jié)果

通過模型計算結(jié)果，預(yù)測值與目標(biāo)值非常接近。再與實際情況對比發(fā)現(xiàn)，該預(yù)測值是與實際相吻合的，說明這套實驗教學(xué)評價方法用于高校實驗教學(xué)質(zhì)量評價是可行的可靠的。

［1］ 左國平，謝紅艷.基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的高校教師課堂教學(xué)質(zhì)量評價［J］.中國現(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)量評估中的應(yīng)用［J］.中國教育技術(shù)裝備，2008（8）:6-8.

［3］戰(zhàn)春梅，李軍.綜合性實驗教學(xué)質(zhì)量評價體系及其模糊評價［J］.肇慶學(xué)院學(xué)報，2008（5）:65-67.

［4］ 聞新，周露.Matlb神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用設(shè)計［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)量評價指標(biāo)體系的探討與實踐［J］.高等理科教育，2003（6）:1-6，11.

［6］ 賈曉東.高校實驗教學(xué)質(zhì)量管理與評價研究［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，實驗師。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項目（編號：2013XJG46）。