信息與計算科學專業的學科競賽分級研究

鄒小林，林曉聰

（肇慶學院 數學與統計學院，廣東 肇慶　526061）

0　引言

創新實踐是應用型高校實踐教學環節的一種主要形式，是應用型高校人才培養目標的重要組成部分.創新實踐主要考查學生的學科基本理論知識和解決實際問題的能力，它是激發學生的興趣和潛能，培養學生的實踐能力、創新能力、團隊合作精神和競爭意識的重要途徑，也是學校人才培養質量的標志之一.有關信息與計算科學專業學生創新和實踐能力培養的文獻較多，但涉及創新實踐獎勵方案的文獻很少，只有文獻[1]提出了“競賽標準+競賽獎勵”的翻轉課堂教學模式，但也未給出該專業的競賽級別認定方法.

《肇慶學院創新創業教育改革實施方案(2016—2020年)》中指出：“發揮創新創業競賽引導作用，以大學生科學競賽和全國工業設計大賽、挑戰杯、‘互聯網+’大學生創新創業大賽等賽事為依托，開展創新創業教育，激發學生創新創業的動機和需求.通過大賽項目，建設大學生創新創業項目庫，形成“萌芽—選拔—孵化—培養—進園”工作鏈條，推動創新創業大賽項目向科技園、創業園轉移，向創辦企業轉化.通過參加大賽以達到推動產教結合、自主學習、教學相長，實現創新引領創業、創業帶動就業的健康發展局面.”這一方案為肇慶學院的創新實踐教學指明了前進方向.

肇慶學院教務處制訂了學科競賽獎勵章程，但該章程對學科競賽只分成國家級和省級2類，沒有制訂具體的學科競賽級別認定方法，因此在執行過程中，遇到不少麻煩，被詬病和非議.2016年制訂新的信息與計算科學專業培養方案，學科競賽納入了創新實踐教學模塊的范疇，創新實踐教學達到6學分.學校的創新創業教育改革實施方案，旨在激勵學生積極參加創新創業教育實踐.本文采用層次分析法，對肇慶學院信息與計算科學專業的學科競賽進行建模，并用建立的模型和指標計算學科競賽的綜合分，最后根據綜合分對學科競賽進行分級，分級結果可作為學校和學院對學生給予實踐學分和獎勵的標準.

1　基于層次分析法的信息與計算科學專業學科競賽分級模型建立

1.1　模型的層次結構

根據文獻[2]，對學科競賽分類的一級指標有學科競賽的組織機構、競賽層次、社會影響和獲獎難度等.本文所建模型的層次結構分成3層：第1層是學科競賽綜合評價層(A)；第2層是一級指標層(B)，一級指標包括組織機構(B1)、競賽層次(B2)、社會影響(B3)和獲獎難度(B4)4個指標；第3層為二級指標層(C)，二級指標包括舉辦時間(C11)、參賽范圍(C12)、參賽人數(C21).本文的層次結構如圖1所示.

1.2　構建判斷矩陣

根據圖1可知，本文模型的層次結構只需構造2個判斷矩陣[3]，即一級指標的判斷矩陣R學科競賽綜合評價A,簡記為RA,二級指標社會影響的判斷矩陣R社會影響B,簡記為RB.在組織機構、競賽層次、社會影響和獲獎難度4個指標中，筆者認為組織機構指標比競賽層次指標略微重要，社會影響指標比組織機構指標略重要，獲獎難度指標比組織機構指標略微重要；社會影響指標略比競賽層次指標重要，獲獎難度指標比競賽層次指標明顯重要，獲獎難度指標略比社會影響指標重要.根據表1的標度方法，RA中的元素RA(1,2)=2,RA(1,3)=1/2,RA(1,4)=1/3,RA(2,3)=1/3,RA(2,4)=1/4,RA(3,4)=1/2.在舉辦時間、參賽范圍和參賽人數3個二級指標中，筆者認為舉辦時間指標明顯比參賽范圍指標重要，比參賽人數指標略微重要；參賽人數指標略比參賽范圍指標重要.根據表1的標度方法，RB(1,2)=5,RB(1,3)=3,RB(2,3)=1/2.

這2個判斷矩陣如下所示：

圖1　學科競賽分級模型的層次結構

表1　判斷矩陣元素Rij的標度方法[4]

1.3　計算權向量并做一致性檢驗

分別對判斷矩陣RA和RB的列向量進行歸一化，歸一化后的矩陣用RAN和RBN表示.

然后分別對歸一化的判斷矩陣RAN和RBN進行按行求和，得到2個列向量rA和rB：

對向量rA和rB進行歸一化后，仍然記為rA和rB.

rA和rB為對應判斷矩陣RA和RB的近似特征向量．

公式(1)對最大特征根λ進行一致性檢驗.當一致性比率值P＜0.1時，矩陣的特征向量可作權向量．

其中：I為一致性指標；S為隨機一致性指標[5]，S值如表2所示，而

表2　隨機一致性指標S的值

根據公式(1)和(2)，計算結果如下：

PA和PB均小于0.1，因此一致性檢驗通過，上述特征向量可作為權向量．

基于層次分析法的信息與計算科學專業學科競賽模型的各變量系數為

綜上所述，本文的學科競賽模型為

1.4　學科競賽分級

第1步，請專家對大學生參加的學科競賽根據組織機構(B1)、競賽層次(B2)和獲獎難度(B4)3個一級指標，以及舉辦時間(C11)、參賽范圍(C12)、參賽人數(C21)3個二級指標，根據一定評價因素分別評分，每個指標的評分范圍是0～100分.

第2步，將專家評分代入到公式(3)中，獲得該學科競賽的綜合分.

第3步，根據綜合分獲得學科競賽的等級.

2　本文模型的應用

肇慶學院制訂了《肇慶學院創新創業教育改革實施方案(2016—2020年)》，旨在通過創新創業競賽引導大學生參加學科競賽，如“挑戰杯”“互聯網+”等創新創業大賽，激發學生創新創業的動機和需求.為了積極響應學校的改革，信息與計算科學專業也制訂了相應的學科競賽分級方案，作為獎勵學生實踐學分和獎金的標準.

肇慶學院信息與計算科學專業的學生參加的主要學科競賽如下：“泰迪杯”全國大學生數據挖掘競賽，“藍橋杯”全國軟件和信息技術專業人才大賽，全國大學生數學模型競賽，廣東金融建模大賽，全國大學生數學競賽等.

“泰迪杯”全國大學生數據挖掘競賽，是由全國大學生數學建模競賽組織委員會主辦，廣州泰迪智能科技有限公司承辦，廣東省工業與應用數學學會、華南師范大學數學科學學院協辦.迄今為止已經舉辦了4屆，第4屆比賽有將近300所高校的1 665支隊伍參賽，獲獎比例低于25%.

“藍橋杯”全國軟件和信息技術專業人才大賽，是由工信部人才交流中心，教育部就業指導中心舉辦，也得到了各省教育廳和有關院校的積極響應，參賽學校1 300余所，北京大學、清華大學、北京航空航天大學等百余所“985”和“211”知名高校，也紛紛派出有實力的選手積極參加大賽.“藍橋杯”已經舉辦了7屆，參賽總人數累計已過13萬人次，取得了良好的社會效果，獲獎的比例是50%.

全國大學生數學模型競賽主辦單位是中國工業與應用數學學會，合作伙伴及獨家冠名贊助商為高等教育出版社，合作伙伴及支持機構為美國COMAP公司（美國MCM/ICM主辦機構），合作網站是“中國大學生在線網站”.全國大學生數學建模競賽創辦于1992年，每年一屆.2016年，來自全國33個省/市/區(包括香港和澳門)及新加坡的1 367所院校、31 199個隊（本科28 046隊，專科3 153隊）、93 000多名大學生報名參加本項競賽.其獲獎的比例是50%.

廣東金融建模大賽的主辦單位是共青團廣東省委員會、廣東省教育廳、廣東省科學技術廳、廣東省科學技術協會、廣東省學生聯合會.該賽事已經舉辦2屆，第2屆有300多支隊伍參賽，28支隊伍獲獎，獲獎比例不超過10%.

全國大學生數學競賽主辦單位是中國數學會，該賽事已經舉辦了8屆，第8屆的參賽人數超過1 000人，獲獎比例不超過25%.

根據組織機構(B1)、競賽層次(B2)、社會影響(B3)、獲獎難度(B4)、舉辦時間(C11)、參賽范圍(C12)、參賽人數(C21)等指標，對肇慶學院信息與計算科學專業學生參賽的5個學科競賽進行評分，各指標評分標準如下：組織機構是國家政府機構的評100分，省一級政府機構的評95分，協會主辦的評90分，協會指導下舉辦的評85分；競賽層次是全國級別的評100分，省級別的評80分.舉辦時間指標的評分標準是數學建模100分，廣東金融建模大賽30分，其他賽事根據這2個賽事確定的線性方程計算得分.參賽范圍是根據參加的學校分布情況進行評分.參賽人數根據累計參賽人數和最近1年參賽人數進行評分.獲獎難度指標是根據獲獎比例進行評分，獲獎比例越低得分越高.評分情況和綜合分的情況如表3所示.

表3　學科競賽的各項指標評分及綜合分

如果將綜合分按照區間長度是10進行等級劃分，就可以劃分出學科競賽等級，即綜合分在[90,100]的競賽是一類競賽，綜合分在[80,90)的競賽是二類競賽；綜合分在[70,80)的競賽是三類競賽，等等.在肇慶學院信息與計算科學專業參加的競賽中，全國大學生數學模型競賽全國賽是一類賽事，全國大學生數據挖掘競賽、全國軟件和信息技術專業人才大賽全國賽、全國大學生數學模型競賽省賽、全國大學生數學競賽全國賽和廣東金融建模大賽是二類賽事；全國軟件和信息技術專業人才大賽省賽和全國大學生數學競賽省賽是三類賽事.

參考文獻：

[1]楊利華,詹棠森.地方高校信息與計算科學專業學生創新與實踐能力培養的研究與探索[J].內江科技,2014(5)：137.

[2]三億文庫.重慶理工大學學生學科競賽獎勵辦法[EB/OL].［2016-12-30］.http：//3y.uu456.com/bp_1h0007ms3n8c83h0eoqp_1.html.

[3]趙偉奇.AHP法在大學生綜合素質評價中的應用[J].價值工程,2012,31(27)：262-263.

[4]李蘭平.高校教師定崗定編定量評估[J].甘肅聯合大學學報(自然科學版),2012,26(2)：30-32.

[5]楊煉秋.高職院校大學生綜合素質層次分析評價模型[J].廣西民族大學學報(自然科學版),2008,14(4)：98-102.