谷长峰 廖群英

摘要：技术创新是人类历史发展的根源动力，是人类生命与进步的内在客观要求，是人类社会文明发展与进步的必然选择。教师的创新能力同样也会对整体的教育水平起到关键性的影响。本文是在问卷调查的数据基础下，采用统计方法分析数据从而建立数据模型，以给出文、理、工科教师创新能力现状的综合评价，并找到影响职业教育类教师创新能力的决定因素。

关键词：统计数据模糊数学分析法层次分析法权重向量权重矩阵

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問题提出

1.1问题背景

技术创新是人类历史发展的根源动力，是人类生命与进步的内在客观要求，是人类社会文明发展与进步的必然选择，教师创新能力的高低同样也会对整体的教育水平起到关键性的影响。关于教师创新能力，有学者认为是指教师在现代教育观的指导下，能进行教育教学探索和科研实践活动，能开展教育教学基础理论探讨与科学研究等实验活动，进而创新发展出适应教育教学规律并能形成正面效应的新理论知识、方法的实践能力[1]，具体包括：具有现代教育观念和创造性思维;能开创新型的教育教学方法;能优化教育教学流程;能创设新型的教学模式和教授新型课;具备开发学生研究性学习课题的能力;重视信息技术与教学的融合;在教学中善于培养学生的创新思维[2-3]。

1.2 涉及材料背景

本研究利用问卷的方式对某职业技术高校教师的创新能力进行调查。同时，为更好地了解教师的创新能力的情况，还开展配套学生的调查，给出问卷调查数据。

1.3 问题提出

（1）给出该校文、理、工三科类型教师的创新能力现状的综合评价。

（2）根据评价结果，找到影响各类教师创新能力高低的决定因素有哪些，都起到了多大程度的影响？

（3）研究了教师的创新能力及其在其课堂实践和提高科研创新能力等方面所起到的有效性影响。

2 问题分析

问题一：对各科老师创新能力现状综合评定就是分析评定类的建模问题。作为一个以调查问卷为依托的问题，处理数据是基本。由于这个问卷调查的答案选项带有不确定性，所以要建立一个模糊数学分析法模型，模型建立如下：忽略次要因素，只考虑影响教师创新能力主要因素，即个人因素和专业因素，运用数据处理分析得到的权重向量，权重矩阵，建立模糊数学分析法[4-5]。

问题二：根据问题一的评价结果，可得到影响因素有个人因素、专业因素、教学因素、师生关系因素。模型的建立如下：参考问题一的评价结果及参考调查问卷数据的处理，对这几个因素打一个分，建立层次分析法模型。

问题三：根据调查问卷的数据分析，忽略次要因素，只考虑在教学实践，提升研究能力，知识水平发挥的有效性[6]，根据处理的数据得到的权重打分建立层次分析法模型。最后，所得的矩阵通过一致性检验，得出组合权数，从而得出在知识水平有效性最好，其次是教学实践、科研能力的结论。

3 模型假设

（1）调查表的数据是随机的[7]。

（2）忽略（除调查表内）的其他因素对教师创新能力的影响。

（3）假设统计出的数据可靠。

4 符号说明

本文所用符号使用说明如下表1：

5 模型建立与求解

5.1 调查问卷数据处理：

（1）因各个答案有不确定性，故根据调查问卷的答案选项与创新能力的有关性分别记1～4分的一个分数，则相对应记分表格为表2。

（2）根据调查问卷统计出理、工、文，1～27题选A、B、C、D的平均人数再乘以相应选项对应打的分数有表3。

1～6题为个人因素，平均值理科为2.37，工科为2.28，文科为3.35，均值为3.00。7～17题为教学因素，平均值理科为2.93，工科为2.60，文科为2.76，均值为2.76。18～21题为专业因素，平均值理科为3.46，工科为3.37，文科为3.58，均值为3.47。22～27题为师生因素，平均值理科为2.17，工科为2.69，文科为2.09，均值为2.31。

综合的个人因素约占30%，专业因素约占40%，教学因素约占20%师生因素约占10%。

5.2 问题一：模糊数学分析法

（1）利用模糊数学方法建立评判创新能力的因素集[8-9]，如表4所示。

分析：个人因素与专业因素占得比重比较大，而教学因素和师生因素占得比重较小，所以根据模糊数学分析法考虑主要因素，舍弃次要因素。因此只考虑个人因素和专业因素进行权重分析。

建立总评判集：

总评判集U=（U1，U2，U3，U4）=（个人因素，教学因素，专业因素，师生关系）

其中：U1=（U11，U12，U13）=（性格，年龄，学历）;U2=（U21，U22， U23）=（教学习惯，教学方法，教学改革）;U3=（U31，U32，U33）=（学术研究，专业知识深度，前沿科学的认知）;U4=（U41，U42，U43）=（学生对教学的态度，教师与学生的关系，学生上课的状态）。

（3）建立权分重分配集：

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）建立评判集，假设教师的创新能力经评定后，所获得的等级确定为很高、较高、高、低四个因素等级，其评判集W=（很高，较高，高，低）。

（5）工科教师数据处理。第一，建立评判矩阵（个人因素）对教师的个人因素评判时，单就性格这个因素影响创新能力对教师的评价，其中30%的教师是很高，40%的教师是较高，20%的教师是高，10%的教师是低。那么教师性格对创新能力影响评定矩阵为{0.3，0.4，0.2，0.1}，再设年龄，学历这两个因素评定矩阵（0.2，0.3，0.4，0.1），（0.15，0.3，0.4，0.15），则评定矩阵

=

=81.7

把计算出的分值再根据权重分配进行运算的教师个人因素对创新能力的影响的评分为81.7 分。

第二，建立评判矩阵（专业因素）  假設对教师的专业因素评判时，单就学术研究这个因素对创新能力影响对教师的评价其中15.3%的教师是很高，34.7%的教师是较高，30.6%的教师是高，19.4%的教师是低。那么教师性格对创新能力影响评定矩阵为{0.153，0.347，0.306，0.194}，再设专业知识深度，前沿科学的认知这两个因素评定矩阵分别为（0.25，0.332，0.368，0.05），（0.132，0.468，0.378，0.022），则评定矩阵：

根据以上方法，可以求出其他各项因素的评分，把各项因素得分相加，就得到较为准确的得出教师的评定总分。

根据确定的权重：R=（0.4，0.3，0.3）R2，计算模糊矩阵的R=（0.1758，0.3788，0.3462，0.0857），归一化的（0.1782，0.3840，0.3509，0.0869），这说明教师个人因素对创新能力影响的综合评定很高、较高、高、低，分别占比例是17.82%，38.40%，35.09%，8.69%.

用加权平均法，首先对每个等级赋值，很高90分，较高80分，高70分，低60分，各级赋值矩阵：

=

=76.5

把计算出的分值再根据权重分配进行运算的教师专业因素对创新能力的影响的评分为76.5分，总评Z=（81.7+76.5）/2=79.1分。

最后得出工科的教师的综合创新能力总分为79.1分。

第三，用同样的方法，进行统计数据处理，得出文科教师的综合创新能力总分为77.3分，理科教师的综合创新能力总分为82.5分。

最后根据各科的教师的总评得分可看出理科的教师创新能力相对较高，工科的教师创新能力次之，文科的教师创新能力相对较弱。

5.3 问题二、层次分析法

（1）建立层次图，如右图1所示。

（2）构造权重矩阵。通过分析，得出方案层中4种因素在评价老师创新能力的优势比例，构造出最影响因素构成4对比较矩阵Ci（表6至表9）。A：最影响因素：A1个人因素，A2专业因素，A3教学能力，A4师生关系。C1理科，C2工科，C3文科。

（3）模型求解。比较矩阵权重表10至表13。

（4）得出结果。4种因素的排序见表14。

问题二总结：在影响教师创新因素中最大因素是个人因素，最小因素是教学因素。

5.4 问题三

同样使用层次分析法，通过建立层次图（如图2）、构造权重矩阵、模型求解进行分析处理，得到时模型结果分析如下表排序见表15。

最终得出结论，提出教师应注重提高知识水平来提高创新能力同时也不能忽视教学实践和科研能力的培养的结论。

6 结语

本文通过运用模糊数学分析法，运用数据处理分析得到的权重向量、矩阵，给出的很高、较高、高、低4个等级的评定标准，通过MATLAB计算的各科教师的总体评价，结果得出3科教师创新能力都处在接近较高的等级上，具体是创新能力理科教师的最好，工科教师的次之、文科教师的相对弱;运用层次分析法：找出了对教师创新能力影响的因素，得出4个因素排序，影响创新能力的因素中个人因素最重，专业较重，教学能力较轻，师生关系最轻;探讨了创新能力在不同方面的有效性，得出在知识水平有效性最好，其次是教学实践，科研能力。

参考文献

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