新化工專業實踐教學質量評價體系的構建及應用
——基于模糊綜合評價法

趙云龍， 李淑波

(1.北部灣大學 石油與化工學院， 廣西 欽州 535011； 2.北部灣大學 海運學院， 廣西 欽州 535011)

應用型本科院校的傳統工科在新的教學改革形勢下面臨著嚴峻的考驗。傳統工科的教學內容、教學理念、教學方法和人才培養方案已經無法適應當前國家對工科人才的需求，因而，必須對傳統工科進行變革，使之成為與工程教育認證體系標準相適應的新工科。改造傳統工科時要考慮將學生實踐能力的培養建立在對未來產業發展所需和對區域經濟的支撐上。應用型本科院校新工科專業所開設的課程、理論學時數目、實踐課程學時數目應具有明顯的區域特色。如何客觀、科學、合理和可度量地評價應用型本科院校的新工科專業的培養水平，成為目前應用型本科院校轉型升級過程中迫切需要解決的問題。影響新工科實踐教學質量的因素有很多，如軟件條件、硬件條件、授課設計等。以往的實踐教學質量評價大都是定性的評價，可操作性較差，且定性的評價方法對實踐教學難于起到可量化的指導作用，因此有必要開展關于可量化的實踐教學質量評價方面的研究。

總結目前可檢索到的關于實踐教學質量評價的文獻可知，利用BP神經網絡(包括改進的尋優方法)[1-3]、層次分析法[4-5]等手段構建的教學質量評價體系仍然存在以下問題：(1)目前還沒有觸及針對傳統專業的新工科改造過程中的實踐教學質量評價指標體系，亟須補充這一方面的研究內容；(2)以往定量的教學質量評價體系中，幾乎沒有述及實踐教學過程中各個因素對教學質量影響的相關度；(3)教學質量評價指標泛化性較差，不適用于對實踐類課程教學質量的評價。考慮上述研究的不完善，課題組根據專家對影響新化工專業實踐教學質量各個因素的評判結果，構建新化工專業實踐教學質量評價體系，并采用綜合模糊評價方法對其進行定量評價。

1 化工專業新工科改造的重點和難點

基于新工科理念的化工專業教學改革，要將新工科理念貫穿于化工專業人才培養的全過程，實現應用型人才培養的理論性與實踐性深度融合。這是目前高等院校培養所需人才的必然選擇，也是新化工專業改造的重點和難點。在化工專業人才培養過程中，對于與專業發展方向相適應的實踐(實習、實訓)環境，高等學校自身無力建設，也沒辦法承擔(對于行業發展方向難于把握，相應的建設經費缺口太大)，因此，上述專業實踐設施的建設，只有通過真正意義上的校企合作才能實現。

2 新化工專業實踐教學質量評價體系的構建

新化工專業實踐教學質量指標體系構建時應遵循客觀性原則。評審指標的設置要客觀、科學、全面和具有可操作性，利于反映影響實踐技能提高的各個因素，并可通過各種檢驗方法確認各個因素與實踐技能提高之間的相互關聯性。

實踐教學質量評價指標體系是由實踐教學的目標決定的，指標的選取應從新工科人才培養方案、實踐基地的具體情況、師資情況和生源知識水平、技能水平等多個因素中遴選。通過梳理化工專業新工科工程認證的指導意見，邀請企業專業培訓專家、人力資源專家和教育專家共同探討影響新化工專業實踐技能提升的各個環節，初步確認構建由5個一級指標、24個二級指標構成的評價體系。課題組構建的新化工專業實踐教學質量兩級評價指標體系及權重見表1。

表1 新化工專業實踐教學質量評價指標體系及權重

3 模糊綜合評價原理

模糊綜合評價方法是一種基于模糊數學(fuzzy mathematics，FM)的綜合定量評價方法，這種方法的基本原理是根據模糊數學的隸屬度理論，把對某一問題的定性評價轉化為定量評價，即用模糊數學的方法對受到多種因素制約的對象做出一個總體的定量考量。考量結果具有清晰明了的特點，能較好地解決模糊的、難以量化的問題，特別適用于各種非確定性問題的解決。模糊綜合評價的過程一般包括構建評價指標集、指標權重集，確定指標評價集及其隸屬度和給出綜合評價[6-8]的結果。

3.1 構建評價指標集

模糊綜合評價的指標集E={e1,e2,…，ei}，(i=1,2,3,…,n)，分別對應本文構建的新化工專業實踐教學質量評價的5個一級指標，即開展實踐教學前的準備、實踐教學的組織和管理、實踐教學條件、實踐過程管理以及實踐效果。對一級指標體系進行詳細劃分得到二級指標集，Ei={ei1,ei2,…，eij}，(i=1,2,3,…,n；j=1,2,3,…,m),eij表示第i個一級指標中的第j個二級指標。

3.2 構建指標權重集

指標權重集反映各個指標在所屬層次上對評價的問題影響的重要程度，各個指標權重大小的確定直接影響最終評價結果的確定。指標權重的確定，目前常用的方法有層次分析法和專家咨詢法兩種。將上述數據經過匯總統計后形成指標權重集。第一級評價指標ei的權重集W={w1,w2,…,wn},且滿足w1+w2+…+wn=1；第二級評價指標eij的權重集Wi={wi1,wi2,…,wim}，也必須滿足wi1+wi2+…+wim=1。將權重分配到各個評價指標中，這個過程的合理性直接決定綜合模糊評價結果的客觀性。為了保證權重系數的合理性，本研究在請教了部分校內專家的基礎上初步確定了該值，并通過與化工企業專家訪談、座談和發函征詢意見等方式對擬確定的指標進行探討和修訂。然后，根據修訂的指標體系撰寫調查問卷，廣泛地征詢兄弟院校專家、企業專家的意見，再做最終的修訂。最終確定的新化工專業實踐教學質量評價指標權重集見表1。

3.3 指標評價集及其隸屬度

指標評價集及其隸屬度是實現模糊綜合評價運算必不可少的參量。評價集分為五檔，分別為優秀A、良好B、中等C、差D和很差E，并用集合V={v1，v2，…,v5}表示，vi(i=1,2，…，5)為向量K={100,85,70,55,40}上的模糊集。課題組最終計算時用到的指標評價集及其隸屬度如表2所示。

表2 新化工專業實踐教學質量指標評價集及其隸屬度

3.4 綜合評價

3.4.1 確定模糊綜合判斷矩陣

對于一個有n個評價指標的模糊綜合評價問題來說，每個指標都有m個評價等級，這樣就構成一個n×m的矩陣R。R是一個從E到V的模糊關系矩陣，可以用公式(1)來表示。

(1)

式中，rnm表示某個被評價對象從因素Ei來看對模糊子集Vj的隸屬度。一個被評價對象在某個因素Ei方面的表現是通過模糊矢量ri來刻畫的。ri是單因素評價矩陣，可以看作是因素集E和評價集V之間的一種模糊關系，即影響因素與評價對象之間的“合理關系”。

3.4.2 綜合評判

利用合適的模糊合成算子將模糊權矢量A與模糊關系矩陣R合成得到被評價對象的模糊綜合評價矢量B。模糊綜合評價的模型為：

(2)

式中，bm表示被評級對象從整體上看對評價等級模糊子集元素Vj的隸屬度。

3.4.3 對模糊綜合評價結果進行定量分析

對多個評價對象進行計算確定其綜合得分，相應的模型為：

S=B×E。

(3)

式中，E為模糊綜合評價的指標集。

4 模糊綜合評價實例

新化工專業實踐教學質量評價是一個十分復雜的問題，涉及的指標多，需要考慮的因素也多。采用多層次模糊綜合評判方法可以比較容易獲得滿足歸一化條件的權重分配系數，故而課題組采用二級模糊綜合評價方法來解決該問題。

表3是北部灣大學2017級新化工專業本科生實踐教學質量評價的原始數據，接下來我們以此為例，說明模糊綜合定量評價的計算過程。

表3 北部灣大學17級新化工專業實踐教學質量評價原始數據

根據表1、表2，結合表3的評價結果，可以將上述評價的一級指標進行量化，分別計算各一級指標的評價結果：

接下來計算各二級指標模糊評價得到的一級模糊綜合評價模型：

最終的評價結果：

經評價，最終得分為85.1，說明實踐教學質量評價為良好水平。

本文提出的實踐教學質量評價體系也在梧州職業技術學院的相關專業進行了應用，經實際檢驗，該評價體系對實踐教學的評價也有一定指導意義。

5 結論

本文利用模糊綜合評價方法對新化工專業的實踐教學質量進行了評價，利用構建的評價體系實施評價，定量地給出了實踐教學質量評定，結果較為合理。該評價體系克服了傳統定性評價難于操作、受主觀因素影響較為強烈的特點，將傳統的定性評價轉化為可度量的定量評價，由此說明本文的模糊綜合評價方法對該問題的評價是可行的、也是可度量的。