复杂科学在教学质量评价中的应用

1 引言

教学质量评价是一项十分重要的工作，它以教师及其教学活动为主要评价对象，其作用是教师利用评价的结果了解学生的实际情况，发现教学存在的问题，明确教学工作努力的方向，反思和改善自己的教学过程、教学效果。

教学质量评价是一门古老而年轻的学科，起步较早的是美、英、德等欧美国家，19世纪末就将其作为一门独立的分支学科，并逐步向科学化方向发展。教学质量评价伴随着教育的发展而发展，可分为三个发展阶段。第一阶段从20世纪30年代到50年代，这个阶段的特点是：教学质量评价的理论和方法得到研究，但尚未推广、应用。第二阶段从20世纪50年代至80年代，教学质量评价的重点从评价教学手段转向评价教学效果。第三阶段是20世纪80年代到现在，教学质量评价开始注重定性与定量的结合及新的科学方法的应用。教学质量评价既是理论问题，也是实践问题。在评价过程中，人们逐步始借鉴系统科学方法论来开展教学质量评价。

对教学质量的客观、公正评价，是引导教师改进教学方法，提高教学质量的重要手段。建立科学、全面的教学质量评价体系，能够合理、客观的评价教师的教学质量，通过全面的反馈信息使教师能够快速改进教学工作，同时也为教师考核提供依据，促进学校管理更加科学化、规范化。教师都非常关心自己的劳动成果，希望通过实事求是的教学质量评价，使自己劳动价值得到承认。然而，准确的评价教学质量，不是易事。教学质量评价不仅需要界定内容范围、确定评价标准，而且涉及到评价者的水平以及评价技术、方法的科学性问题。

教学系统是一个复杂系统，不仅其内部各因素互相影响，而且还表现在系统的外部环境复杂多变和不确定性上，各系统要素彼此紧密联系，呈现多层次、多样化的结构功能；又是一个与社会大系统不断进行物质与能量交换，受国家、社会以及不同层级的系统主体影响。复杂科学的出现给我们对教学质量评价提供了新的方法论。

2 复杂科学概述

随着科技的发展和社会实践的需要，对复杂系统和系统复杂性的研究受到越来越广泛的关注。20世纪80年代中期以来，学术界展开了系统复杂性的深入探索，并由此开创了一门新的学科：复杂科学（compexity science）。复杂科学的研究对象是一类具有多子系统、多层次和开放性等特点的复杂系统，广泛涉及到自然科学、社会科学、工程技术等各个学科和领域，是系统科学发展的新阶段。

目前，国际上复杂科学的研究主要有三大流派，即中国提出的开放的复杂巨系统理论，欧洲提出的远离平衡态理论，以及美国提出的复杂适应性系统理论。国外的复杂科学研究，侧重于采用计算机技术通过仿真和建模等定量方法对系统进行研究，出现了元胞自动机（ceuar automata）、遗传算法（genetic agorithms）、自适应系统（sef-adaptive systems）以及混沌（chaos）等研究热点，试图找到解决复杂系统问题的统一理论。以钱学森为首的中国科学家，注重实践，从实际出发，取得了开创性的研究成果。

复杂科学研究所面临的首要问题是研究对象――复杂系统。在深入研究系统论的基础上，我国科学家钱学森提出了“开放的复杂巨系统（Open Compex Giant Systems，OCGS）”的概念，认为OCGS是复杂科学的研究对象，对复杂性的研究方向做出了一个清晰的规定。OCGS具有如下特性：

开放性：系统本身及其子系统与周围的环境有信息、物质、能量等的交换。

层次性：从可以宏观观测的整个大系统到已经认识得比较清楚的子系统之间层次很多，甚至有多少个层次也不知道。

巨大性：系统包括的子系统非常多，成千上万，甚至更多。

复杂性：系统包括的子系统种类很多，子系统之间又有复杂的相互交互作用。

演化性：系统会随着时间而发生变化，在整体上产生出一些新的、独特的性质。

3 教学系统是一个复杂系统

我们认为教学系统是一个开放的复杂巨系统，教学质量评价问题是一个复杂巨系统问题。具体体现在以下几方面。

3.1 教学系统的开放性

首先，学校与社会之间存在普遍联系，主要体现在社会向学校输入各种物质资源、财政资源、人力资源、文化信息资源等；学校向社会输出人才、知识与文化等。其次，教师、学生本身都具有社会性，与社会联系非常复杂，这种联系又是动态的，受到学校内外环境与教师、学生经历等的影响。

3.2 教学系统的层次性

学校中学生分属于不同的学院、不同系、不同年级、不同班级。教师同样隶属于不同学院的不同系。课程分为必修课程、选修课程，又可分为专业课程、基础课程。某学院某系的教师开设某个课程，由不同学院、不同系的学生选修或必修该门课程。这样教师-课程-学生间形成了复杂的层次关系。

3.3 教学系统的巨大性

以笔者所在的南京邮电大学为例，该校有20个学院，每个学院有百名左右教师，千名左右学生，分属不同系、不同年级、不同班级。而国内，2013年高校专职教师一百多万，在校学生两千多万，因此教学系统具有巨大性特征。

3.4 教学系统的复杂性

教学要素的不确定性，以及相互之间的非线性关系，由此导致教学质量评价的复杂性。一方面，教学的对象和实施者都是人，教学内容也是由人来创造和规定的；人的多样性、可变性等特征决定了教学对象和实施者的不确定性。另一方面，教师和学生所具有的流动性、能动性，他们对教学的不同理解等决定了教学过程和教学结果的不确定性。 3.5 教学系统的演化性

首先，教师、学生在其分别所组成的集体中，教师之间、学生之间不断发生着物质、能量和信息的交换，相互之间产生作用。其次，教学是老师与学生的双边行为，无法还原为学生“学”与教师“教”的单边行为，教师和学生之间会产生强烈的交互作用。最后，学生的学习与进步又是由不同专业、不同学科的教师共同努力作用、促进的，我们不能将学生的发展认为是仅仅某一专业、某一学科教师的作用。因此教学系统中，系统各要素产生复杂的交互作用，产生系统自身原本不具有的特性，这些特性又会反作用于系统，从而导致系统自身不断演化新特性。

综上所述，教学系统是一个各系统要素彼此紧密联系、相互作用，具有层次性、巨大性、复杂性、演化性的复杂巨系统；又是一个与社会大系统不断进行物质与能量交换，受社会大系统影响的开放系统。教学质量评价问题是一个复杂巨系统问题。

4 基于复杂科学的教学质量评价

我们以复杂科学为方法论，对教学质量评价进行研究，具体包括以下几方面。

4.1 教学过程中各主体分析

首先将教学过程进行系统分解，得到若干主体，如学生，教师，管理者。再对各主体对教学质量评价的影响及相互关系进行分析。

学生是教学的对象，因此学生对教师的教学质量评价最有代表性，也最直接。但是学生评价也有不科学性，学生情感和评价动机严重影响教学质量评价。此外，师生关系的好坏也对教学质量评价产生明显的影响。不同学院，不同年级的学生对不同课程的教学评价也有一定的差异。

教师是教学的实施者，在英国和美国的教师评价体系中，均有一个教师自我评价环节。教师同事，对课程的熟悉度最高，可以考虑将同事作为评价主体有助于信息的全面搜集、对教师做出客观公正的评价。

管理者又分为教学督导人员、学院管理者、学校管理者。教学督导人员对教学质量的评价与学生对教学质量的评价的侧重点是不同的，这样有利于对教师作出更全面、客观的评价。但督导人员往往只能抽取某个课程的某节课进行旁听，来对教师整个课程的教学质量进行评价，因此具有片面性。

4.2 教学质量评价指标体系的建立

根据教学过程中各主体的影响分析，教学质量评价指标体系可由学生、教师、管理者等多方提出的指标构成。根据学生、课程的差异性，不同课程针对不同学生，评价指标也应具有差异。所以，我们提出由学校管理者采取群体研讨的方式，构建针对所有课程，所有学生的基础评价指标。由教师、课程组采取群体研讨的方式，构建不同课程的课程评价指标。由学院管理者、学生代表，采取群体研讨方式，构建针对不同学院学生的学生评价指标。对于某个学院学生的课程教学质量评价指标，由基础评价指标、课程评价指标、学生评价指标三部分组成。

4.3 指标权重以及评价模型的确立

有了评价指标，还需要要定义出这些指标间的关系，以形成一个用于评价教学质量的递阶层次结构。指标的权重不容易直接获得，我们可以通过层次分析法（AHP），组织学校相关专家，先给出每层指标的两两比较判断矩阵。假定上一层指标C所支配的下一层次的子指标为u1，u2，…un，某专家得出的判断矩阵，[…

…

…

]其中aij表示指标ui关于指标uj的重要程度，由该专家根据经验、先验知识，结合学校实际情况给出。首先，收集各专家针对不同层次指标得出的判断矩阵；然后，集结不同专家的判断矩阵；再根据特征根法计算相对权重，同时进行一致性检验；最后，通过相对权重计算合成权重。通过这种科学的方法，确立教学质量评价模型。

4.4 评价过程管理

在评价过程中，有时会出现一些学生、教师同事随意、甚至恶意的给出不符常理的评价。我们需要通过概率统计与数据挖掘技术，找出这些评价，并在最终评价结果中剔除这些评价，以得到公正的教学质量评价结果。

目前，教学质量评价以定量评价为主。虽然评价指标中有一些指标适于定量评价，如学生成绩。而更多的指标更适于定性评价，如课堂氛围、班级学风等，难以进行定量评价，只能通过人的感受而给出一个定性评价。评价指标中应注意定性指标与定量指标相结合。20世纪80年代以来，模糊理论受到极大的关注，并得到了迅速的发展。一般先将这些定性变量通过三角模糊数、模糊集、云模型等有效方法进行定性到定量的转换。

4.5 评价结果反馈

教学质量评价的目的是为提高教学质量，加强教学管理工作。为此，我们应将评价结果及时的反馈给教师本人和管理部门，指导教师根据评价结果进行教学质量改进。根据评价结果给管理部门提供教学质量管理视图，方便管理部门找出目前教学中存在的普遍问题。

5 小结

以复杂科学为方法论，对教学质量评价问题进行了研究。首先分析教学中各主体的影响，在此基础上通过群体研讨的方式建立针对不同课程、不同学院学生的评价指标体系；采用科学的方法，结合学校实际教学情况，确立各项评价指标权重，从而建立客观、合理的教学质量评价模型；在评价过程中一些指标适合定量计算，一些指标适合定性评价。在剔除异常评价的前提下，定性与定量相结合的得到评价结果；将评价结果及时反馈给教师与管理部门，以提高教学质量，加强教学管理工作。

[1]辜蔚君.关于人力资源数字化转型中数据管理工作的思考[J].厦门科技, 2023(1):43-47.