基于極值-熵值法的本科教育質量評價

陳影星 趙迪斐 朱越 江嘉懿 譚昕 張建秀 張晗 田怡

【摘要】針對江蘇省本科教育質量的評價指標與影響因素問題，首先通過對江蘇省13個市、49所本科高校相關教育教學數據的分析，以無量綱化、歸一化、極大化、區分子指標的原則量化處理指標數據，并通過最優改進的極值-熵值處理法進一步分析處理數據，配合區域評價圖等進一步針對性展開對江蘇省本科教育質量的綜合評價分析;而后通過相關性分析、環狀關系圖、主成分分析法等研究討論不同指標間的相互關系及其對本科教育質量的影響;最后，基于前述研究，給出如何有效提高江蘇省本科教育質量的相關政策建議。

【關鍵詞】本科教育質量 ?評價指標 ?影響因素 ?數學建模 ?政策建議

【基金項目】國家級大學生創新創業訓練計劃項目（201910290007E）;中國礦業大學資源學院大學生學術科研中心創新訓練項目（CSA-2018-002）。

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2020）24-0119-03

隨著高等教育的不斷發展，我國高等教育整體已進入世界中上水平，但也存在著諸多需要進一步研究與改革之處。其中，本科教育是高等教育體系極其重要的一環，是我國高等教育體系培養國家需求人才的基本途徑之一。如何科學指導本科教育的改革創新，為本科教育提供基本依據，是本科教育相關研究領域的熱點和難點。教育教學評估在高等教育中不斷獲得新的認識，對本科教育質量影響因素的研究，可以為本科教育發展與改革提供科學指導，為找出影響本科教育教學質量乃至教育學轉型升級發展提供科學依據。但是，國內外對本科教育教學評價的體系、指標、評價方式、度量方式、關鍵控因等差異巨大，評價的關鍵指標遴選、評價方案等，仍然有待進一步深入。在此背景下，本文對江蘇省本科教育教學數據展開數學建模研究，嘗試對不同指標進行量化，并探求其相互關系及影響，為提升江蘇省本科教育質量提出分析與建議。

1.本科教育質量評價體系的構建

1.1評價指標的篩選

影響本科教育質量的指標有很多，基于科學性、一致性、可行性、代表性、全面性、可比性等原則，結合我國現有本科教育質量評價體系，篩選了9個指標（本科院校數量、招生人數、師資隊伍與結構、生師比、教學條件與利用、專業建設與教學改革、學生就業、科研投入與產出、雙一流學科建設），主要從辦學規模、學校管理、學科建設和社會認知程度這幾個方面進行綜合評價。

1.2指標量化

針對不同指標，采用不同的量化方式對不同指標進行處理，進行統一的一致化處理與無量綱化處理，為下文的極值熵值法模型提供基礎。本文對數據的處理可以概括性的分為兩步，即一致性處理與無量綱化處理：前者將所有數據轉化為極大型數據，后者采用極值處理法消除度量單位與數量級之間的差異，使處理后的數據具有公度性。因展開評價是為區分目標的性質優良差異，所以對指標量化處理的假設條件與原則主要有以下兩條：①原始數據量化處理后，應保留原來的序關系;②原始數據處理后，應保留原始數據之間的比較關系，保持其差異比不變。

對指標的處理，本科院校數量Xi1、招生數量Xi2，教學條件與利用Xi5、科研投入與產出Xi8、雙一流學科建設 Xi9屬于極大型指標，采用極值處理法直接量化;“師資隊伍與結構”至少包括了兩個方面的信息，其一是師資隊伍的“大小”，屬于極大型指標;二是師資隊伍的結構，包括三個方面的子指標，即學歷結構、年齡結構與職稱結構，但三者的比例屬于復雜現象總體，需要分別進行量化（圖1）。生師比Xi4應屬于極小值型指標，采用極值處理法進行量化。

高校依托專業展開教育教學，專業建設可以從本科專業數量反映，教學改革則可以通過教學改革立項數或重點專業建設情況側面反映，一般來說，專業建設力度越大、教學改革越深入，則重點專業數量越多，同時，由于重點專業建設的“馬太效應”，重點學科的建設可以反作用于教學改革、促進教學改革：①選取各市“高校專業數量”作為專業建設的反映指標，屬于極大型指標;②選取各市省級及以上重點學科數量作為教學改革效果的反映指標，屬于極大型指標;③對二者進行加權處理后進行歸一化處理。

一般來說，就業率與教學質量成正比，屬于極大型指標。滿意度調查是評價學生就業的另一項重要指標，滿意度越高，說明教育質量越好，亦屬于極大型指標，對這兩個指標賦權重再采用極值處理法量化。

2.建立綜合評價模型

考慮本科教育質量評價體系的復雜性、相對客觀性及受數據收集、量化等限制因素，本文采用了相對主觀性較小，能充分利用數據特征的熵值賦權法，在熵值賦權前，已經在上一步中完成了數據的無量綱化處理，即所采用的模型為極值-熵值法。極值熵值法已經被證實為是最優改進的熵值法模型，即先用極值處理法對原始數據進行無量綱化處理，再依據于熵值法配以權重系數，相比于其他熵值法的改進方法，如標準化平移方法在確定權重系數過程中并不完全利用原始數據信息，故實際應用中極值-熵值法是最優改進熵值法。極值處理后，熵值法的基本思路是對評價體系的9項量化指標進行賦權，從而根據權重比計算出各地級市的本科教育質量。該指數的值越大，該地級市的本科教育質量越高。處理方法如下：

3.評價結果分析

3.1綜合評價

揚州、無錫、南京的本科教學質量綜合評價結果高于0.8，顯著好于其他城市，鎮江、連云港、泰州均小于0.3，顯著差于其他城市;依據評價參數進行本科教學質量排名，可知江蘇省本科教學質量城市排名為：揚州>無錫>南京>南通>淮安>宿遷>常州>徐州>蘇州>鹽城>連云港>鎮江>泰州（圖2）。

江蘇省各城市可以依據本科教學質量評分分為四級：Qi參數>0.8的城市包括揚州、無錫、南京，評為I級;0.6

3.2各指標間的相關性分析

各城市9個指標量化后，分析指標之間的相關性，繪制可以表示因素間相互關系強弱的環狀關系圖（Radial Convergence），表達信息之間的強弱關系（圖3）。

觀察環狀關系圖，進一步對比本科院校數量Xi1、招生人數Xi2、師資隊伍與結構Xi3三個指標的共性與特殊性，可知：①三個指標間均為顯著相關;②本科院校數量Xi1與招生人數Xi2與其他指標關系幾乎一致，而師資隊伍與結構Xi3與學生就業為正相關，本科院校數量與招生人數則與之為負相關。這說明，招生人數增多、院校增多，教育規模增大，加劇就業競爭;而優質的教學師資條件，則有利于學生的就業。

4.啟示和建議

9項指標結合數據的分析表明，江蘇省本科教育教學資源分布并不均衡，不僅體現在院校數量、招生人數、教師數量區域分布的差異性，還體現在地區所提供的教學教育質量的差異，平衡不同區域的生均教學教育水平，將有助于江蘇省本科教育的均衡發展。江蘇省區域內，教學教育資源在南京地區集中，在徐州、蘇州等城市有一定分布，在其他城市則分布較少。與教學資源分布不同，江蘇省本科教育質量的分布集中程度相對降低，但仍然主要集中在經濟較為發達的城市;從地域來看，蘇南地區的本科教育質量整體強于蘇北地區整體。

在通過主成分分析法對本科教育質量關鍵影響因素的分析中，院校數量、學生就業、生師比、科研投入與產出是相關性最為密切的四項。對其展開分析認為：

①院校數量反映了教育規模，是教育總投的一種體現，對教育質量有顯著影響，但是目前條件下大幅度增加院校數量不切實際，所以本科院校數量雖然與教育質量具有很密切的關系，卻不適合作為新政策建議的出發點。

②師資隊伍與結構是影響教育教學質量的關鍵因素，學生的就業質量也顯著受控于其所受的教育質量，高質量的教育下學生成長速度快、專業技能扎實，容易受到就業市場的青睞，相反，教育質量低下，則會導致學生在激烈的市場競爭中處于不利地位，不容易得到滿意的工作;師資隊伍規模大，則教育能力增強，師資結構變好，形成中年占優、正態分布的年齡結構，以博士為主、倒金字塔的學歷結構，以教授為重、級層較高的職稱結構非常有助于教育水平的提升。

③生師比反映了學生對教師人力資源的使用情況，一般情況下，教師所負責的學生少，則負責質量相應提高，減小生師比，非常有助于提高教育質量;在目前的硬件水平提升較快、人均教師資源略有不足的情況下，在一系列的教育相關因素中，提高教師比例、改善教學結構，進一步降低生師比，可以在一定時間內大幅提升學生的受教育水平。

④對于本科生的科研投入情況與本科教育質量有較大的聯系，這反映了目前的就業市場及升學，都正在向高技術水平、高科技含量發展，科研型人才將具備更有利的競爭力與外部環境，加大對本科生的科研投入，促進其在更早階段有成果產出，將有助于科研型本科學生的發展。

⑤其他因素也對本科教育質量有或多或少的影響，關鍵影響因素的認識，可以為短時間內提高教育質量的平均水平，起到至關重要的影響;而本科教育質量的長期提升，則需要多因素的綜合進步。除此之外，傳統評價標準忽視了教育質量的主體——學生，教育質量的提升離不開學生的參與，因此學生作為一個重要的影響因素也應該納入評價體系中，尤其是學生學習過程、師生互動、學生發展等。

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作者簡介：

陳影星（1988-），女，江蘇淮安人，畢業于澳大利亞格里菲斯大學，酒店管理和人力資源管理雙碩士，現工作于淮陰師范學院歷史文化旅游學院，助教，主要從事旅游目的地和酒店人力資源管理的相關研究。