刘辉文,王 普,赵雪政

(1.景德镇陶瓷学院机械与电子工程学院,江西景德镇333403; 2.景德镇高等专科学校物理与应用电子系,江西景德镇333000)

基于多粒度二元语义模型的大学物理实验教学质量评价系统的设计

刘辉文1,王 普1,赵雪政2

(1.景德镇陶瓷学院机械与电子工程学院,江西景德镇333403; 2.景德镇高等专科学校物理与应用电子系,江西景德镇333000)

设计了大学物理实验教学质量评价系统,采用多粒度二语义计算模型对评审专家的语言信息进行处理和计算.该方法不仅计算简单,结果准确,而且可用于Web网页实现网络在线评估,同时可用于其他服务性行业的服务质量的评估.

实验教学质量;评估;多粒度;二元语义模型;OWA算子

1 引 言

实验室是培养学生综合能力的重要基地,实验教学是高校学生素质教育的重要途径,实验教学质量直接关系到学生培养的质量[1].因此,实验教学质量的好坏直接影响着实验室管理水平,关系着实验室改革发展的成败.那么,如何全面公正地评估实验室教学质量,规范实验教学行为,改善教学服务态度,成为实验室管理的重要课题.目前采用的评价方法是,首先请专家针对各质量因素打分,然后采用统计方法进行评价.然而由于影响实验教学质量因素本身的模糊性以及人类思维的模糊性、不确定性[2],采用定量测评比较困难,而利用语言评价形式(如较差、差、一般、好、较好、很好等)进行判断会更加方便,相对打分来说更切合实际.采用二元语义表示语言评价信息并进行运算,可有效避免语言评价信息集结和运算中出现的信息损失和扭曲,使语言信息计算结果更为准确[2].因此,基于语言评价信息的群体综合评价理论与方法的研究近年来受到了广泛的关注[3-5].

现实的就医环境中，由于很多人缺乏对发烧这一症状的常识性认识，这就给滥用激素提供了市场。人们在就医时常常对医生说：“我没时间养病，我不能休息，我得把烧快点压下去。”鉴于当前紧张的医患关系，不少医生为迎合病人的这一需求，就会给病人输注激素强行退烧。于是地塞米松被当作退烧药加入输液中便成了十分普遍的现象。实际上，地塞米松不是退烧药，它属于糖皮质激素的一种，也就是老百姓常说的激素。激素能起到抑制免疫的作用，免疫系统不工作了，烧也就退了，但它同时阻碍了人体自身对抗疾病的能力，使得病菌趁机生长繁殖引发新的感染，也就是说，容易使人的体质变差，可能会导致严重感染。

本文采用二元语义计算模型对评审专家的语言信息进行处理和计算,该方法不仅计算简单,结果准确,而且可用于Web网页实现网络在线评估,同时可用于其他服务性行业的服务质量的评估,具有较强的实用性和可操作性.下面先介绍二元语义的概念,然后给出二元语义的表示模型,并定义与二元语义有关的运算算子.

2 二元语义预备知识

二元语义是采用二元组[6](si,αi),其中si表示事先定义的语言评价信息集中的语言短语,而αi∈[-0.5,0.5)则表示由计算得到的语言信息与事先定义的语言评价集S中最贴近语言短语si之间的偏差,称为符号转移值.

设语言评价集S={s0,s1,…,sT},一般要求S具有如下性质:

水稻机插秧技术是用机械取代人工手插或抛秧种植水稻的技术，机械插秧可以实现定行、定穴、浅栽、定苗栽插，既体现了直播、抛秧、浅栽、快发的优势，又解决了人工栽插高位分蘖的问题；同时能实现秧苗的有序分布，可控制株距和总苗数，能充分利用温、光资源，高产稳产性好，风险小。水稻机插秧技术与人工移栽相比，具有增产增收、提高工效和省工节本等优点。丽江市应继续加大水稻机插秧技术推广力度，狠抓水稻全程机械化的薄弱环节，加快提高全市水稻生产机械化水平。

传统的装配式住宅施工技术需要大量的作业工人对原材料进行现场加工，费时费力，而混凝土装配式住宅施工技术不需要作业工人进行现场加工，因而节约了人力成本，提高了工作效率。因为采用预制构件，所以避免了作业工人现场作业时的危险，提高了作业的安全系数，有效地降低了对作业工人的医药费的支付。传统的技术所需工序复杂，需要非常有经验的作业人员进行现场掌控，而现在采用的技术简单易行，简化了很多工序，更利于操作，因此也避免出现多种错误，不用重新返工，不仅有效地保证了在工期内完成工程，还减少了因为操作不当而返工的成本。以前对原材料进行现场加工时需要各种机械设备的配合，在各种应用机械设备上的支出不容小觑。

3)极大化和极小化运算.当si≥sj时,有max{si,sj}=si;min{si,sj}=sj.

定义2:设β∈[0,T]为语言评价集S经某集结方法得到的实数,则β可由函数Δ表示二元语义信息

2)若x=y,αx=αy,则(sx,αx)=(sy,αy); αx<αy,则(sx,αx)<(sy,αy);αx>αy,则(sx,αx)> (sy,αy).

定义3:设语言评价集S={s0,s1,…,sT}, (si,αi)是二元语义,则存在逆函数Δ-1使二元语义可转换成相应的数值β∈[0,T],即

假设(sx,αx)和(sy,αy)为2个二元语义,关于二元语义的比较有如下规定:

1)若x

其中,Round表示“四舍五入”取整运算.

在实验教学的评估过程中,不同的评估者由于受到自身的主观因素和评估问题客观因素的影响,对各指标的评价可能处于不同的语言术语集.因此,在实验教学评估的过程中必须将各评估者的多粒度语言信息转换到一个统一的语言术语集:基本语言术语集(Basic linguistic term set, BL TS).本文采用下列转换函数将其转化为由基本语言评价集BL TS表示的二元语义形式[7]:

2)存在逆运算,Neg(si)≥sj,其中j=T-i.

首先进入Fluent的计算编辑模块，选择计算单位，然后进行参数设置，再一个就是设置求解器，在求解器设置中需要选择Pressure-Based(基于压力法求解器)，使用压力修正算法，擅长求解不可压缩流动；在Velocity Formulation中选择Absolute(绝对速度)；在Time中选择Steady(稳态)。截止阀中的介质在里面流动时，由于阀体内部结构的复杂性，将会使速度在阀体中有较多的变化，形成湍流。因此，本文选用湍流模型对流体场进行分析。而选用标准k-e模型因为其是湍流模型中应用最广的模型，其具有较高的稳定性、经济性和精度[4]。计算结果如图4。

定义9 称A′(ti+v)/A′(ti+v-1)为变换φi下，马尔可夫过程{ξ(t)，t∈T}，(t1 <…

社区大学教师专业发展是推动许多社区成人学习课程的动力，让成人学习者可以在介于大学与社区的学习空间中得到继续教育的机会，使学术理论知识与社区实践接轨。同样，社区实践的经验也因而提升到学术的系统理论层次，成为知识系统的重要基础。

式中,向量c=(c1,c2,…,cl)T中的元素ci为集合{Δ-1(si,αi)|i=1,2,…,l}中按大小排在第i位的元素;h=(h1,h2,…,hl)T是权向量,由下式确定

定义1:设si∈S是一个语言短语,那么,其相应的二元语义形式可以通过函数Θ获得

其中模糊化算子Q由式(7)给出

1)有序性,当i≥j时,有si≥sj.

式中a,b,r∈[0,1],在“多数”、“至少一半”和“尽可能多”原则下,模糊化算子Q(r)对应的参数(a, b)分别为(0.3,0.8)、(0,0.5)和(0.5,1).

3 基于多粒度二元语义信息的多专家质量评估系统模型

设实验教学质量评估对象集合为X={x1, x2,…,xm},属性集为C={c1,c2,…,cn},专家集为E={e1,e2,…,et},专家给出的具有不同粒度的语言形式的评价矩阵为为第k位专家对实验教学质量xi关于属性cj的评价值.下面给出群集结的方法.

韩国三星电子是全世界最大的消费电子厂商，芯片市场的周期波动以及智能手机疲软，使得三星电子明年的业绩出现了萎缩的风险。据外媒最新消息，三星也开始谋划大规模人事调整，为各项业务的变数提前做准备。

步骤1:根据式(1)将各专家给出的语言判断矩阵Pk(k=1,2,…,t)表述为二元语义形式,再根据式(4)将其转化为由基本语言评价集表示的二元语义矩阵形式

步骤2:在“多数”原则下计算多专家群信息集结的T-OWA算子的权重向量w=[w1,w2,…,wm],将各专家的基本语言粒度评价矩阵集结为群体的综合语言评价矩阵

定义4:设{(s1,α1),(s2,α2),…,(sl,αl)}是二元语义符号集合,则T-OWA算子φ定义为[7]

步骤3:计算实验教学各评估指标所对应的权重向量w=[w1,w2,…,wn],利用指标权重向量计算实验教学质量的综合评价值,根据计算结果对评估对象进行优劣排序.

4 算例分析

在实验教学质量评估中,针对评估对象集合X={x1,x2,…,xm}中的某个元素,邀请4位教学方面的专家E={e1,e2,e3,e4}进行评估,评估者采用不同语言粒度的语言评价集:S1={很差,差,一般,好,很好},S2={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9, 10},S3={s0,s1,s2,s3,s4},S4={s0,s1,s2,s3,s4, s5,s6},即语言粒度分别为5,11,5,7,在各自的语言评价集下针对指标集{精通实验内容,仪器设备完好,表达清晰,注重实践能力和创造精神培养,实验收效明显,严格检查学生实验数据与结果,实验内容先进,认真指导学生实验,调动学生积极性}给出如下的语言评价信息:

行为异常组在矛盾性和独立性维度的得分明显高于正常组（P＜0．05），而在亲密度、情感表达、知识性、娱乐性、道德宗教观、组织性及控制性维度的得分则明显低于正常组（P＜0．05）。见表1。

设BL TS粒度为11,根据式(4)将P1,P2, P3,P4转化为由BL TS表示的二元语义矩阵,分别为:

利用OWA计算专家权重向量,如式(6)～(7)所示,并利用式(5)集结专家评价信息,其结果如下:

下面计算实验教学质量的最终评估值,这里假定各评估指标的权重相同,即属性权重向量为,再次利用式(5)集结上面的二元语义向量得到(s8,-0.36),若利用式(4)转到四语言粒度的语言评价集{优,良,中,差},得分为(良,0.29),即评估性能为良.

这里只举了一个评估对象,实际上若有多个评估对象,即评估对象集合有多个元素(m>1),由上文的分析知道,二元语义是可比较的,因此可利用二元语义的性质对同一课程的不同评估对象进行优劣排序.

5 结束语

评估者对教学质量评价往往采用多粒度模糊语言形式.本文介绍了一种适用于教学质量的评估模型,首先采用一致化方法将不同粒度语言评价信息转化为由基本语言评价集表示的二元语义形式,然后运用OWA算子进行群评价信息的集结,有效地避免了信息的损失问题,整个计算过程简单、公正、方便灵活,可以按照人们的语言习惯转化成各种容易理解的形式,对如何构建教学质量评估分析提供了一种实际的指导.进一步的研究方向有:1)在主观评价分析的基础上引入教学的客观数据分析,实现主观与客观的融合,增加评估的全面性;2)对评估用词、评估结果和评估过程的标准化;3)将Internet网络引入到评估问题中,开发出基于Web的评估系统软件,建立新的评估模式.

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LIU Hui-wen1,WANG Pu1,ZHAO Xue-zheng2

(1.College of Mechanical and Electronic Engineering,Jingdezhen Ceramic Institute, Jingdezhen 333403,China;2.Physical and Applied Electonic Department,Jingdezhen Comprehensive College,Jingdezhen 333000,China)

Design of teaching quality evaluation system for college physics experiment based on two-tuple linguistic model

A teaching quality evaluation system for college physics experiment is designed.Using two-tuple linguistic model,language information of experts has been processed and calculated.Using this method,the calculation is convenient.It would not only greatly enhance the working efficiency, but would make the calculated results accurate.It could be get online and used for quality evaluation in other service industries.

experiment teaching quality;evaluate;multi-granularity;two-tuple linguistic model; OWA operator

G642.423

A

1005-4642(2010)09-0015-03

[责任编辑:尹冬梅]

2010-05-04;修改日期:2010-06-12

刘辉文(1980-),男,江西抚州人,景德镇陶瓷学院机械电子工程学院助理实验师,硕士,研究方向为实验仪器研究及实验教学管理研究.