試析基于補(bǔ)償模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的高職院校教師教學(xué)評(píng)價(jià)模型的教育論文
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補(bǔ)償模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 教學(xué)評(píng)價(jià)模型 六步法則 高職院校
摘要:
利用補(bǔ)償模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建高職院校教師的教學(xué)評(píng)價(jià)模型，借鑒《機(jī)械制圖》教學(xué)過程中總結(jié)出的零件制作6個(gè)步驟，形成“六步法則”，將其應(yīng)用于模型構(gòu)建的整個(gè)過程。數(shù)據(jù)驗(yàn)證結(jié)果表明，該模型評(píng)價(jià)精度較高，有利于合理地對(duì)教師教學(xué)能力的評(píng)價(jià)，并將有效地促進(jìn)學(xué)校推行績(jī)效考核機(jī)制，促進(jìn)人才培養(yǎng)質(zhì)量的提升。
高等職業(yè)教育在我國高等教育規(guī)模中占半壁江山，在人才培養(yǎng)方面起著舉足輕重的作用。如何更快更好地發(fā)展高職教育，提高人才培養(yǎng)的質(zhì)量顯得越來越重要。高水平的培養(yǎng)質(zhì)量歸根結(jié)底是要建立一支過硬的教師隊(duì)伍。因此，各高職院校目前十分注重利用績(jī)效考核來促進(jìn)教師隊(duì)伍整體水平的提高。所謂績(jī)效考核，就是依據(jù)教師崗位職責(zé)，對(duì)教師是否勝任本崗位工作所規(guī)定的政治思想、職業(yè)道德、工作實(shí)績(jī)等進(jìn)行全面系統(tǒng)的評(píng)價(jià)。那么如何通過績(jī)效考核對(duì)每位教師進(jìn)行一個(gè)客觀、全面的評(píng)價(jià)呢?這主要依賴于教學(xué)評(píng)價(jià)模型的正確性與合理性。筆者依據(jù)多年來的教務(wù)管理經(jīng)驗(yàn)，以及通過教授《機(jī)械制圖》這門課程得到的啟發(fā)，采用六步法則與補(bǔ)償模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)評(píng)價(jià)模型的構(gòu)建，旨在提高評(píng)價(jià)的合理性與客觀性。
1六步法則及其由來
六步法則的由來，是筆者受《機(jī)械制圖》課程教學(xué)的啟發(fā)而得出的:對(duì)于一個(gè)零件制作而言，大體經(jīng)過以下六個(gè)步驟:
(1)通過“看”來對(duì)市場(chǎng)上所出現(xiàn)的類似零件進(jìn)行比對(duì)，比如說用途、特點(diǎn)等;
(2)分析其利弊;
(3)確定自己制作該零件的方案進(jìn)行草圖繪制:確定繪圖的紙張大小等，從而對(duì)零件的結(jié)構(gòu)圖(主視圖、剖面圖等)進(jìn)行細(xì)心繪制，最后對(duì)細(xì)節(jié)進(jìn)行加工;
(4)根據(jù)繪制的圖形，對(duì)該零件進(jìn)行加工;
(5)加工樣品檢驗(yàn)零件的合理性;
(6)通過使用不斷地對(duì)零件進(jìn)行修改完善。
綜上所述，零件的加工制作可以歸結(jié)為:“看、想、畫、作、查、改”。其中“畫”尤其重要，因?yàn)樽罱K圖的正確與否將直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量，影響整個(gè)公司的經(jīng)濟(jì)效益因此在設(shè)計(jì)過程中強(qiáng)調(diào)的是在正確的前提下注意細(xì)而精。對(duì)于教學(xué)評(píng)價(jià)也是如此。如果教學(xué)評(píng)價(jià)模型建立的不合理，將直接導(dǎo)致對(duì)教師能力評(píng)價(jià)的不客觀、不全面，那么對(duì)教師績(jī)效工資的分配將不合理，激勵(lì)導(dǎo)向效果就不會(huì)理想。為此，按照全面質(zhì)量管理的“三全一多樣”的特征，借鑒機(jī)械制圖的6大步驟，總結(jié)得出“六步法則”，運(yùn)用此法則，對(duì)教學(xué)評(píng)價(jià)模型進(jìn)行構(gòu)建。
所謂六步法則，是指一看、二分析、三建模、四檢驗(yàn)、五實(shí)施、六改善。
“一看”是指對(duì)目前高職院校的教師能力進(jìn)行全面調(diào)查，目前采用教師教學(xué)評(píng)價(jià)機(jī)制進(jìn)行搜索比對(duì);
“二分析”是指通過調(diào)查之后分析高職院校教師能力體現(xiàn)較為全面的幾項(xiàng)重大指標(biāo)，確定評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn);
“三建�！笔侵竿ㄟ^確定的幾項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)和最終評(píng)價(jià)結(jié)果，采用先進(jìn)的數(shù)學(xué)建模方法進(jìn)行評(píng)價(jià)模型的建立;
“四檢驗(yàn)”主要是通過利用建好的模型，采用以前的評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)、結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證模型的合理性與客觀性;
“五實(shí)施”是指通過驗(yàn)證的模型對(duì)目前的教師教學(xué)能力進(jìn)行評(píng)價(jià);
“六改善”是指在實(shí)施過程中對(duì)一些細(xì)枝末節(jié)進(jìn)行調(diào)整、改善，以促進(jìn)教師教學(xué)水平的提高，不斷完善績(jī)效考核機(jī)制。
2教學(xué)評(píng)價(jià)模型的構(gòu)建
(1)看。高職院校的教師能力除了需要具備一定的專業(yè)知識(shí)與技能外，還須具備操作技術(shù)及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。最好是“雙師型”的教師。在北京召開的第四屆高等學(xué)校教學(xué)名師獎(jiǎng)表彰大會(huì)上有位名師指出:作為高職院校的教師，既要有扎實(shí)的理論知識(shí)，更要注重實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累;既要把握專業(yè)領(lǐng)域?qū)W術(shù)發(fā)展前沿，又要與行業(yè)及企業(yè)保持密切聯(lián)系，時(shí)刻關(guān)注行業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài)。他說:“一名優(yōu)秀教師需要不斷與時(shí)俱進(jìn)，創(chuàng)新課程體系，調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，既要注重學(xué)生基本理論知識(shí)的傳授、專業(yè)技能的培養(yǎng)，還要注重學(xué)生的個(gè)性發(fā)展和綜合素質(zhì)的培養(yǎng);只有這樣，才能獲得良好的教學(xué)效果，因此，目前評(píng)判教師水平主要關(guān)注于知識(shí)、素質(zhì)、能力這三方面。
知識(shí)結(jié)構(gòu)包括圍繞職業(yè)崗位的知識(shí)、技術(shù)，及本專業(yè)領(lǐng)域的最新發(fā)展動(dòng)態(tài)和職業(yè)崗位上的新知識(shí)、新技術(shù)、新工藝等;素質(zhì)結(jié)構(gòu)包括良好的道德素質(zhì)和職業(yè)素質(zhì)，道德素質(zhì)是樹立正確的世界觀、人生觀和價(jià)值觀，職業(yè)素質(zhì)是指角色意識(shí)、敬業(yè)精神、時(shí)效意識(shí)、團(tuán)隊(duì)精神等;能力結(jié)構(gòu)包括教育教學(xué)能力、崗位實(shí)踐能力、現(xiàn)代教育技術(shù)使用能力和科研能力等川。
根據(jù)確定的評(píng)價(jià)內(nèi)容，目前采用的評(píng)價(jià)體系具有一定的多維性和動(dòng)態(tài)性，評(píng)價(jià)的方式大多采用“定性”與“定量”相結(jié)合的方法，主要有:
1)專家評(píng)價(jià)法，如專家打分綜合法。
2)運(yùn)籌學(xué)與其他數(shù)學(xué)方法，如層次分析法、數(shù)據(jù)包絡(luò)法、模糊綜合評(píng)價(jià)法、絕對(duì)評(píng)價(jià)法。
3)新型評(píng)價(jià)方法，如人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)評(píng)價(jià)法、灰色綜合評(píng)價(jià)法、綜合評(píng)分法。4)組合評(píng)價(jià)法，這是幾種方法混合使用的情況。
(2)分析。教學(xué)質(zhì)量的高低是由多種因素交互作用決定的，但其最主要的因素體現(xiàn)在知識(shí)、素質(zhì)、能力這三方面，因此為了能夠較為全面的進(jìn)行評(píng)判，這里采用多主體多角度的評(píng)價(jià)方式�！岸嘀黧w”是指教師、學(xué)生、專家(含同行)評(píng)價(jià)和教學(xué)主管部門評(píng)價(jià)以及外聘工程師等�！岸嘟嵌取笔侵该總�(gè)評(píng)價(jià)主體對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)不同，即設(shè)計(jì)的調(diào)查問卷不同。其中表1為學(xué)生對(duì)教師課堂教學(xué)的總體評(píng)價(jià)表。
(3)模型構(gòu)建。人們?cè)诮逃u(píng)價(jià)中所用的方法，可以簡(jiǎn)單地歸結(jié)為兩大類:定性評(píng)價(jià)方法和定量評(píng)價(jià)方法。其中定量評(píng)價(jià)方法需要用刻一些數(shù)學(xué)模型對(duì)評(píng)價(jià)對(duì)象進(jìn)行處理。到目前為止，教學(xué)評(píng)價(jià)所用的數(shù)學(xué)模型主要有確定(性)數(shù)學(xué)模型、隨機(jī)(性)數(shù)學(xué)模型和模糊數(shù)學(xué)模型三類。具體來講，確定(性)數(shù)學(xué)模型有線性規(guī)劃、動(dòng)態(tài)規(guī)劃、數(shù)據(jù)包絡(luò)分析、層次分析方法等;隨機(jī)(性)數(shù)學(xué)模型有回歸分析、因素分析、聚類分析、齊次馬爾科夫鏈等;模糊數(shù)學(xué)模型有模糊綜合評(píng)判模型、模糊積分模型、灰色數(shù)學(xué)模型等。在教育評(píng)價(jià)中，上述方法均有各自比較適宜的.評(píng)價(jià)對(duì)象.
在融合模糊理論和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過補(bǔ)償神經(jīng)元來執(zhí)行補(bǔ)償模糊推理，動(dòng)態(tài)地調(diào)整模糊規(guī)則，從而形成了一種新的網(wǎng)絡(luò)—補(bǔ)償模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，由此進(jìn)行教學(xué)評(píng)價(jià)模型的構(gòu)建。
1補(bǔ)償模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)
采用補(bǔ)償模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)某=系統(tǒng)進(jìn)行辨識(shí)時(shí)，不需要事先知道索統(tǒng)的精確的數(shù)學(xué)模型，它能借助于人類的模糊推理知識(shí)以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的逼近性能來實(shí)現(xiàn)對(duì)過程的建模。它擁有許多優(yōu)點(diǎn)，如魯棒性、無需模型、全局逼近。
2)模型的建構(gòu):
提據(jù)高職院校對(duì)教師工作素質(zhì)的要求，結(jié)合高職院校的培養(yǎng)目標(biāo)，采用多Z多角摩多豐體的評(píng)價(jià)機(jī)制，對(duì)教師教學(xué)質(zhì)量模型進(jìn)行合理建構(gòu)。但是如何制定一個(gè)合理的評(píng)價(jià)指標(biāo)，是一個(gè)七啦復(fù)雜而且困難的課題，本文在教育部已有評(píng)拈體系的基礎(chǔ)上，根據(jù)前人研究成果，利用學(xué)生對(duì)教師的網(wǎng)上評(píng)教、教師個(gè)人的_自我評(píng)價(jià)、同行評(píng)價(jià)以及家評(píng)價(jià)得分作為模型的輸入、(藝‘1一4)，每個(gè)評(píng)價(jià)因子得分范圍是，分為三個(gè)等級(jí):較差、良好，一優(yōu)秀。但是如何確定這三個(gè)等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)，這里采用高斯函數(shù)才)”作為模糊隸屬度函數(shù)從而對(duì)其等級(jí)進(jìn)行劃分。其中“，·““(隸屬度中‘�！挾取鶎儆诳烧{(diào)參數(shù)。具體建構(gòu)的教學(xué)評(píng)價(jià)模型如圖1所示。
整個(gè)模型分為5層，第一層作為評(píng)價(jià)指標(biāo)輸人層，第二層對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行分類(較差、良好、優(yōu)秀)，然后根據(jù)模糊推理的規(guī)則來推理得出教師教學(xué)質(zhì)量的好壞。
3)模型的訓(xùn)練
運(yùn)用多年來積累的數(shù)據(jù)報(bào)表，通過聚類分析的方式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效性驗(yàn)證，在現(xiàn)有數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上挑選了2000多個(gè)樣本進(jìn)行評(píng)價(jià)模型的訓(xùn)練，采用梯度下降法對(duì)模糊隸屬度函數(shù)中的參數(shù)進(jìn)行訓(xùn)練，其訓(xùn)練過程的誤差MSE變化曲線如圖2所示。
最后從樣本中選取200個(gè)樣本對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證，結(jié)果誤差達(dá)到了I.5%，精確度較高。
3.結(jié)論
借鑒《機(jī)械制圖》教學(xué)過程中總結(jié)出的零件制作6個(gè)步驟，形成“六步法則”，將其應(yīng)用于模型構(gòu)建的整個(gè)過程，利用補(bǔ)償模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建高職院校教師的教學(xué)評(píng)價(jià)模型，結(jié)果表明模型的預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)準(zhǔn)確性較高。由于模型正處于試驗(yàn)階段，應(yīng)用于以后的教學(xué)評(píng)價(jià)過程后，還應(yīng)不斷對(duì)其進(jìn)行檢驗(yàn)，不斷完善。
同時(shí)，還需要根據(jù)企業(yè)對(duì)人才需求的變化不斷地更新評(píng)價(jià)指標(biāo)，完善教學(xué)評(píng)價(jià)模型，科學(xué)地對(duì)教師教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)，有效地促進(jìn)績(jī)效管理方式的推行，促進(jìn)高職院校人才培養(yǎng)水平的提高。