新化工專業(yè)實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系的構(gòu)建及應(yīng)用
——基于模糊綜合評(píng)價(jià)法

趙云龍， 李淑波

(1.北部灣大學(xué) 石油與化工學(xué)院， 廣西 欽州 535011； 2.北部灣大學(xué) 海運(yùn)學(xué)院， 廣西 欽州 535011)

應(yīng)用型本科院校的傳統(tǒng)工科在新的教學(xué)改革形勢(shì)下面臨著嚴(yán)峻的考驗(yàn)。傳統(tǒng)工科的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)理念、教學(xué)方法和人才培養(yǎng)方案已經(jīng)無法適應(yīng)當(dāng)前國家對(duì)工科人才的需求，因而，必須對(duì)傳統(tǒng)工科進(jìn)行變革，使之成為與工程教育認(rèn)證體系標(biāo)準(zhǔn)相適應(yīng)的新工科。改造傳統(tǒng)工科時(shí)要考慮將學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)建立在對(duì)未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展所需和對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的支撐上。應(yīng)用型本科院校新工科專業(yè)所開設(shè)的課程、理論學(xué)時(shí)數(shù)目、實(shí)踐課程學(xué)時(shí)數(shù)目應(yīng)具有明顯的區(qū)域特色。如何客觀、科學(xué)、合理和可度量地評(píng)價(jià)應(yīng)用型本科院校的新工科專業(yè)的培養(yǎng)水平，成為目前應(yīng)用型本科院校轉(zhuǎn)型升級(jí)過程中迫切需要解決的問題。影響新工科實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量的因素有很多，如軟件條件、硬件條件、授課設(shè)計(jì)等。以往的實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)大都是定性的評(píng)價(jià)，可操作性較差，且定性的評(píng)價(jià)方法對(duì)實(shí)踐教學(xué)難于起到可量化的指導(dǎo)作用，因此有必要開展關(guān)于可量化的實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)方面的研究。

總結(jié)目前可檢索到的關(guān)于實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)的文獻(xiàn)可知，利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(包括改進(jìn)的尋優(yōu)方法)[1-3]、層次分析法[4-5]等手段構(gòu)建的教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系仍然存在以下問題：(1)目前還沒有觸及針對(duì)傳統(tǒng)專業(yè)的新工科改造過程中的實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，亟須補(bǔ)充這一方面的研究?jī)?nèi)容；(2)以往定量的教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系中，幾乎沒有述及實(shí)踐教學(xué)過程中各個(gè)因素對(duì)教學(xué)質(zhì)量影響的相關(guān)度；(3)教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)泛化性較差，不適用于對(duì)實(shí)踐類課程教學(xué)質(zhì)量的評(píng)價(jià)?？紤]上述研究的不完善，課題組根據(jù)專家對(duì)影響新化工專業(yè)實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量各個(gè)因素的評(píng)判結(jié)果，構(gòu)建新化工專業(yè)實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系，并采用綜合模糊評(píng)價(jià)方法對(duì)其進(jìn)行定量評(píng)價(jià)。

1 化工專業(yè)新工科改造的重點(diǎn)和難點(diǎn)

基于新工科理念的化工專業(yè)教學(xué)改革，要將新工科理念貫穿于化工專業(yè)人才培養(yǎng)的全過程，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的理論性與實(shí)踐性深度融合。這是目前高等院校培養(yǎng)所需人才的必然選擇，也是新化工專業(yè)改造的重點(diǎn)和難點(diǎn)。在化工專業(yè)人才培養(yǎng)過程中，對(duì)于與專業(yè)發(fā)展方向相適應(yīng)的實(shí)踐(實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn))環(huán)境，高等學(xué)校自身無力建設(shè)，也沒辦法承擔(dān)(對(duì)于行業(yè)發(fā)展方向難于把握，相應(yīng)的建設(shè)經(jīng)費(fèi)缺口太大)，因此，上述專業(yè)實(shí)踐設(shè)施的建設(shè)，只有通過真正意義上的校企合作才能實(shí)現(xiàn)。

2 新化工專業(yè)實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系的構(gòu)建

新化工專業(yè)實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量指標(biāo)體系構(gòu)建時(shí)應(yīng)遵循客觀性原則。評(píng)審指標(biāo)的設(shè)置要客觀、科學(xué)、全面和具有可操作性，利于反映影響實(shí)踐技能提高的各個(gè)因素，并可通過各種檢驗(yàn)方法確認(rèn)各個(gè)因素與實(shí)踐技能提高之間的相互關(guān)聯(lián)性。

實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系是由實(shí)踐教學(xué)的目標(biāo)決定的，指標(biāo)的選取應(yīng)從新工科人才培養(yǎng)方案、實(shí)踐基地的具體情況、師資情況和生源知識(shí)水平、技能水平等多個(gè)因素中遴選。通過梳理化工專業(yè)新工科工程認(rèn)證的指導(dǎo)意見，邀請(qǐng)企業(yè)專業(yè)培訓(xùn)專家、人力資源專家和教育專家共同探討影響新化工專業(yè)實(shí)踐技能提升的各個(gè)環(huán)節(jié)，初步確認(rèn)構(gòu)建由5個(gè)一級(jí)指標(biāo)、24個(gè)二級(jí)指標(biāo)構(gòu)成的評(píng)價(jià)體系。課題組構(gòu)建的新化工專業(yè)實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量?jī)杉?jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及權(quán)重見表1。

表1 新化工專業(yè)實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及權(quán)重

3 模糊綜合評(píng)價(jià)原理

模糊綜合評(píng)價(jià)方法是一種基于模糊數(shù)學(xué)(fuzzy mathematics，F(xiàn)M)的綜合定量評(píng)價(jià)方法，這種方法的基本原理是根據(jù)模糊數(shù)學(xué)的隸屬度理論，把對(duì)某一問題的定性評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)化為定量評(píng)價(jià)，即用模糊數(shù)學(xué)的方法對(duì)受到多種因素制約的對(duì)象做出一個(gè)總體的定量考量?？剂拷Y(jié)果具有清晰明了的特點(diǎn)，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(píng)價(jià)的過程一般包括構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)集、指標(biāo)權(quán)重集，確定指標(biāo)評(píng)價(jià)集及其隸屬度和給出綜合評(píng)價(jià)[6-8]的結(jié)果。

3.1 構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)集

模糊綜合評(píng)價(jià)的指標(biāo)集E={e1,e2,…，ei}，(i=1,2,3,…,n)，分別對(duì)應(yīng)本文構(gòu)建的新化工專業(yè)實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)的5個(gè)一級(jí)指標(biāo)，即開展實(shí)踐教學(xué)前的準(zhǔn)備、實(shí)踐教學(xué)的組織和管理、實(shí)踐教學(xué)條件、實(shí)踐過程管理以及實(shí)踐效果。對(duì)一級(jí)指標(biāo)體系進(jìn)行詳細(xì)劃分得到二級(jí)指標(biāo)集，Ei={ei1,ei2,…，eij}，(i=1,2,3,…,n；j=1,2,3,…,m),eij表示第i個(gè)一級(jí)指標(biāo)中的第j個(gè)二級(jí)指標(biāo)。

3.2 構(gòu)建指標(biāo)權(quán)重集

指標(biāo)權(quán)重集反映各個(gè)指標(biāo)在所屬層次上對(duì)評(píng)價(jià)的問題影響的重要程度，各個(gè)指標(biāo)權(quán)重大小的確定直接影響最終評(píng)價(jià)結(jié)果的確定。指標(biāo)權(quán)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(shù)據(jù)經(jīng)過匯總統(tǒng)計(jì)后形成指標(biāo)權(quán)重集。第一級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)ei的權(quán)重集W={w1,w2,…,wn},且滿足w1+w2+…+wn=1；第二級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)eij的權(quán)重集Wi={wi1,wi2,…,wim}，也必須滿足wi1+wi2+…+wim=1。將權(quán)重分配到各個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)中，這個(gè)過程的合理性直接決定綜合模糊評(píng)價(jià)結(jié)果的客觀性。為了保證權(quán)重系數(shù)的合理性，本研究在請(qǐng)教了部分校內(nèi)專家的基礎(chǔ)上初步確定了該值，并通過與化工企業(yè)專家訪談、座談和發(fā)函征詢意見等方式對(duì)擬確定的指標(biāo)進(jìn)行探討和修訂。然后，根據(jù)修訂的指標(biāo)體系撰寫調(diào)查問卷，廣泛地征詢兄弟院校專家、企業(yè)專家的意見，再做最終的修訂。最終確定的新化工專業(yè)實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重集見表1。

3.3 指標(biāo)評(píng)價(jià)集及其隸屬度

指標(biāo)評(píng)價(jià)集及其隸屬度是實(shí)現(xiàn)模糊綜合評(píng)價(jià)運(yùn)算必不可少的參量。評(píng)價(jià)集分為五檔，分別為優(yōu)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(jì)算時(shí)用到的指標(biāo)評(píng)價(jià)集及其隸屬度如表2所示。

表2 新化工專業(yè)實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量指標(biāo)評(píng)價(jià)集及其隸屬度

3.4 綜合評(píng)價(jià)

3.4.1 確定模糊綜合判斷矩陣

對(duì)于一個(gè)有n個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的模糊綜合評(píng)價(jià)問題來說，每個(gè)指標(biāo)都有m個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)，這樣就構(gòu)成一個(gè)n×m的矩陣R。R是一個(gè)從E到V的模糊關(guān)系矩陣，可以用公式(1)來表示。

(1)

式中，rnm表示某個(gè)被評(píng)價(jià)對(duì)象從因素Ei來看對(duì)模糊子集Vj的隸屬度。一個(gè)被評(píng)價(jià)對(duì)象在某個(gè)因素Ei方面的表現(xiàn)是通過模糊矢量ri來刻畫的。ri是單因素評(píng)價(jià)矩陣，可以看作是因素集E和評(píng)價(jià)集V之間的一種模糊關(guān)系，即影響因素與評(píng)價(jià)對(duì)象之間的“合理關(guān)系”。

3.4.2 綜合評(píng)判

利用合適的模糊合成算子將模糊權(quán)矢量A與模糊關(guān)系矩陣R合成得到被評(píng)價(jià)對(duì)象的模糊綜合評(píng)價(jià)矢量B。模糊綜合評(píng)價(jià)的模型為：

(2)

式中，bm表示被評(píng)級(jí)對(duì)象從整體上看對(duì)評(píng)價(jià)等級(jí)模糊子集元素Vj的隸屬度。

3.4.3 對(duì)模糊綜合評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行定量分析

對(duì)多個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象進(jìn)行計(jì)算確定其綜合得分，相應(yīng)的模型為：

S=B×E。

(3)

式中，E為模糊綜合評(píng)價(jià)的指標(biāo)集。

4 模糊綜合評(píng)價(jià)實(shí)例

新化工專業(yè)實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)是一個(gè)十分復(fù)雜的問題，涉及的指標(biāo)多，需要考慮的因素也多。采用多層次模糊綜合評(píng)判方法可以比較容易獲得滿足歸一化條件的權(quán)重分配系數(shù)，故而課題組采用二級(jí)模糊綜合評(píng)價(jià)方法來解決該問題。

表3是北部灣大學(xué)2017級(jí)新化工專業(yè)本科生實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)的原始數(shù)據(jù)，接下來我們以此為例，說明模糊綜合定量評(píng)價(jià)的計(jì)算過程。

表3 北部灣大學(xué)17級(jí)新化工專業(yè)實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)原始數(shù)據(jù)

根據(jù)表1、表2，結(jié)合表3的評(píng)價(jià)結(jié)果，可以將上述評(píng)價(jià)的一級(jí)指標(biāo)進(jìn)行量化，分別計(jì)算各一級(jí)指標(biāo)的評(píng)價(jià)結(jié)果：

接下來計(jì)算各二級(jí)指標(biāo)模糊評(píng)價(jià)得到的一級(jí)模糊綜合評(píng)價(jià)模型：

最終的評(píng)價(jià)結(jié)果：

經(jīng)評(píng)價(jià)，最終得分為85.1，說明實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)為良好水平。

本文提出的實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系也在梧州職業(yè)技術(shù)學(xué)院的相關(guān)專業(yè)進(jìn)行了應(yīng)用，經(jīng)實(shí)際檢驗(yàn)，該評(píng)價(jià)體系對(duì)實(shí)踐教學(xué)的評(píng)價(jià)也有一定指導(dǎo)意義。

5 結(jié)論

本文利用模糊綜合評(píng)價(jià)方法對(duì)新化工專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行了評(píng)價(jià)，利用構(gòu)建的評(píng)價(jià)體系實(shí)施評(píng)價(jià)，定量地給出了實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量評(píng)定，結(jié)果較為合理。該評(píng)價(jià)體系克服了傳統(tǒng)定性評(píng)價(jià)難于操作、受主觀因素影響較為強(qiáng)烈的特點(diǎn)，將傳統(tǒng)的定性評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)化為可度量的定量評(píng)價(jià)，由此說明本文的模糊綜合評(píng)價(jià)方法對(duì)該問題的評(píng)價(jià)是可行的、也是可度量的。