學科競賽質量評價及開展水平方法的探索

龐留勇 王東云

摘 ?要：隨著我國高等教育的發展，學科競賽也得到蓬勃的發展，舉辦的主體也越來越多元化，如何對眾多學科競賽的質量和不同高校開展學科競賽的水平進行客觀評價，形成“以賽促教、以賽促學、以賽促創”的教學新格局具有重要的意義。文章從學科競賽的影響力和學科競賽對學生綜合能力的培養兩個維度，利用層次分析的方法對學科競賽的質量進行初步評價。再進一步，結合不同高校在學科競賽的獲獎類別和數量，對不同高校的學科競賽開展水平進行探討，以倒逼學科競賽規范賽事、提高質量和引導高校在現有基礎上進一步探索競賽活動在人才培養中的作用，深化綜合型創新人才培養改革。

關鍵詞：學科競賽;質量評價;開展水平;層次分析方法

中圖分類號：G640 文獻標志碼：A ? ? ? ? ?文章編號：2096-000X（2021）33-0019-05

Abstract： With the development of higher education in our country， the discipline competition also gets vigorous development， and the main body that holds competition is becoming more and more diversified. It is of great significance to objectively evaluate the quality of many discipline competitions and the level of developing discipline competitions in different universities so as to form a new teaching pattern of "promoting teaching by competition， promoting learning by competition and promoting innovation by competition". This paper makes a preliminary evaluation on the quality of the discipline competition from the two dimensions of the influence and the cultivation of students' comprehensive ability by the method of analytic hierarchy process. This paper discusses the level of discipline competitions in different universities according to the categories and quantities of prizes awarded in discipline competitions， so as to standardize competitions， improve the quality and guide universities to explore the role of competition activities in talent training and deepen the reform of comprehensive innovative talent training.

keywords： discipline competition; quality evaluation; carry out level; analytic hierarchy process

學科競賽已經成為培養大學生創新實踐能力和提高大學生綜合素養的有效手段和重要載體[1]，是貫徹習近平總書記提出的關于“堅持中國特色社會主義教育發展道路，培養德智體美勞全面發展的社會主義建設者和接班人”的重要舉措。現在越來越多的學者開始研究如何通過學科競賽更好地促進創新人才的培養及其途徑。柏連陽等從修訂創新人才培養方案，健全學科競賽運行機制，建設學科競賽指導隊伍等多種途徑為學科競賽搭建平臺，以學科競賽帶動綜合型創新人才的培養[2]。王曉勇等從構建大學生學科競賽長效工作機制，形成學科競賽系列化、全程化和品牌化方面進行探索，促使高校的學科競賽成為創新型人才培養的一條有效途徑[3]。張占東等針對如何通過學科競賽來培養大學生創新能力和創業意識，錘煉大學生團隊意識和工匠精神等方面進行了探討，指出了學科競賽是地方高校開展新工科研究與實踐的重要載體[4]。

盡管目前有許多學者從教育學的視角下對學科競賽在人才培養方面的作用和途徑方面進行了廣泛的探討，但是高校在引入學科競賽活動的選擇上還多是憑主觀判斷，少見對學科競賽質量評價的研究。陸國棟等開創性地從競賽覆蓋面、競賽水平和獲獎難度三個維度，運用拉開檔次法和主成分分析法對科學競賽質量進行了綜合評價，為學科競賽質量的評價提供了非常有價值的方法[5]。劉洋等從競賽開展的水平和學生個人能力的提高兩個方面評價了黑龍江大學數學建模競賽的開展情況，得出了該校全國大學生數學建模競賽水平逐年提高的結論[6]。

一、學科競賽質量評價模型

層次分析是一種定性和定量相結合的分析方法。該方法特別適用于難以完全用定量進行分析的復雜問題。因此，本文采用層次分析方法對部分學科競賽的質量進行評價。

（一）學科競賽質量評價指標的構建

課題組成員一致認為衡量某項學科競賽質量的高低關鍵在于是否有利于學生綜合能力的培養，舉辦學科競賽的最終落腳點就是為了培養學生解決實際性問題的能力、團結協助能力和創新實踐能力等綜合素質。再則，學科競賽的影響力也在一定程度上反映了學科競賽的質量，主辦單位的級別越高，學科競賽的覆蓋面越廣，說明該學科競賽的質量越好。因此，在理論上從學科競賽的影響力和學生綜合能力的培養兩個維度來構建學科競賽質量評價指標體系。具體的評價指標如表1。

（二）構造兩兩比較矩陣

為了更為客觀地對學科競賽的質量進行評價，課題組邀請了16位長期從事大學生學科競賽組織工作和長期從事教學管理工作的專家對不同指標在表征上一級指標的重要性方面進行了深入研討，采用表2、表3中實數1-9標度值對考核指標的相對重要性進行兩兩比較[7]。

如學科競賽對學生綜合能力的培養和學科競賽的影響力兩個指標在表征學科競賽質量的重要性方面，專家經過反復地研討最后一致認為學科競賽的最終落腳點還是對學生綜合素質的培養上，希望通過學科競賽活動推動教育教學改革，真正形成“以賽促教、以賽促學、以賽促創”的教學新格局。因此，一級指標A2與A1相比，在體現學科競賽質量上，指標A2更加重要。學科競賽的覆蓋面和學科競賽主辦單位的主體相比，學科競賽的覆蓋面的高低更能夠反映出學科競賽的影響力，特別是一本高校參與該學科競賽的比例更能夠反映出該學科競賽在大學生中受歡迎的程度。因此，我們可以得到兩兩比較矩陣，其中A1與A2，B11與B12，C121與C122，C211與C212，C221與C222兩兩比較矩陣如表2。其中B21，B22與B23，C111，C112與C113，C231，C232與C233兩兩比較矩陣如表3。

（三）用特征向量法計算各個指標的相對權重

下面針對一級指標A1與A2的兩兩比較矩陣，采用乘積法求出各個指標的相對權重，具體步驟如下：

（1）求矩陣A的最大特征值及其所對應的特征向量，分別為

（五）學科競賽質量的評價

我們將以全國大學生數學建模競賽（S1）、全國大學生數學競賽（S2）、“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽（S3）、全國大學生電子設計競賽（S4）、“西門子杯”中國智能制造挑戰賽（S5）、全國大學生化學實驗邀請賽（S6）和全國大學生廣告藝術大賽（S7）為例進行學科競賽質量評價，希望將該例子的方法推廣到其他學科競賽的評價中去。

課題組設計了調查問卷，邀請了36位分布在不同類別高校（包括：雙一流高校、普通本科高校、理工科高校和綜合性高校）長期從事學科競賽管理的專家、高校的教務處長，以高、較高、中和低四個等級對7項學科競賽的7個三級指標（A：獲取知識的能力、B：認識問題的能力、C：發現問題的能力、D：創新思維能力、E：解決問題的能力、F：團隊協助能力、G：溝通能力）進行評價。

為了將評價等級轉化為量化值，我們將按照四個等級：高、較高、中和低，并將其分別賦值為5，4，3，2，并采用偏大型柯西分布隸屬度函數

因此可以得到等級為高的量化值為f（5）=100，較高等級的量化值為f（4）=91.26，等級為中的量化值為f（3）=80，等級為低的量化值為f（2）=52.45。下面我們計算各個學科競賽針對各項指標的綜合分值，如對于學科競賽S1，其中36位專家中26位專家評判為高等級，6位專家評判為較高等級，4位專家評判為中等級。因此，可得第一項指標的綜合分值的計算公式為

采用類似的方法，我們可以得到各個學科競賽針對各項指標的綜合分值，見表5。

我們查詢了2019年7項學科競賽一本高校和普通本科高校的參賽比例，下面將7項學科競賽的參賽情況列在表6中。

進一步，我們知道全國大學生數學建模競賽由教育部高等教育司和中國工業應用數學學會主辦，全國大學生數學競賽由中國數學會承辦，“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽由教育部、團中央等部門主辦，全國大學生電子設計競賽由教育部高教司主辦，“西門子杯”中國智能制造挑戰賽由教育部計算機類專業教學指導委員會主辦，全國大學生化學實驗邀請賽由教育部高等學校化學教育研究中心主辦，全國大學生廣告藝術大賽由教育部高校新聞傳播類專業教學指導委員會主辦。

我們假定學科競賽主辦單位的主體的初始分數為100分，各項競賽活動高校參賽比例數作為該項學科競賽針對三級指標參賽比例的分數。由此，我們可以通過計算得到各項學科競賽的綜合分數，如對于全國大學生數學建模競賽質量評價的綜合分數的計算公式為

采用同樣的計算方法，可得各項學科競賽的綜合評分，見表7。

從表7不難看出，7項科學競賽中“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽的質量最高，而全國大學生數學競賽的質量稍低一些。如果給以上7項學科競賽的質量劃分等級，則S1、S3、S4和S5應該屬于A類的學科競賽，而S2、S6和S7則屬于B類的學科競賽。

二、高校學科競賽開展水平的評價

高校參加學科競賽獲得獎項的數量和等級，不但反映了高校人才培養質量的高低，而且反映了高校開展學科競賽水平的高低。本文以高校獲得的以上7種學科競賽的數量和級別，對3個高校的學科競賽開展水平進行評價，目的是為評價高校學科競賽開展水平提供一種可行的方法。

（一）不同等級獎項權重的確定

為了便于量化不同高校學科競賽的開展水平，我們首先要對學科競賽獲獎等級在表征學科競賽開展水平的權重。結合實際的學科競賽授獎的規則，我們把學科競賽的獲獎等級分為：國家一等獎、國家二等獎、省級一等獎、省級二等獎、省級三等獎五個等級。其中獲得國家一等獎的比例一般較低，難度較大，獲得國家一等獎數量的多少，更能夠反映出高校對學科競賽活動的重視，也反映了高校開展學科競賽水平的高低。再則，高校獲得高質量學科競賽的高等級獎項的多少更能反映出高校學科競賽的開展水平。經過課題組成員多次深入研討，設置國家一等獎、國家二等獎、省級一等獎、省級二等獎和省級三等獎的兩兩比較矩陣如下：

利用Matlab可以得到矩陣Q的最大特征值為？姿max=5.0780，其最大特征值所對應的歸一化的特征向量為w1=[0.5324 0.2319 0.1274 0.0682 0.0402]。矩陣Q的一致性指標CI=0.0195，一致性比率CR=0.0174<0.1，故認為矩陣Q的不一致性程度在可以接受的范圍內，可得權重向量w1。

（二）學科競賽開展水平的評價

現以某三所高校在2019年獲得的以上7項學科競賽獎項情況為例，對三個高校的學科競賽的開展情況進行評價。三所高校獲獎情況分別見表8，表9和表10。

從第二部分的分析結果，我們知道7項學科競賽中，其中S1、S3、S4和S5屬于A類的學科競賽，而S2、S6和S7屬于B類，同一等級的獎項對于不同類別的學科競賽所反映的高校學科競賽的開展水平是不同的。A類學科競賽與B類學科競賽對于同一級別的獎項的權重系數數值分別為0.7和0.3。所以，我們可以計算3所高校學科競賽開展水平的量化值為從3所高校學科競賽開展水平的量化指標值上可以看出高校1的量化值明顯高于其他的兩所高校，這說明高校1的學科競賽開展水平比較高，也能反映出高校1不但注重學生理論知識的傳授，而且更加重視學生綜合創新實踐能力的培養。其他的兩所高校今后要以學科競賽為依托，加快教育教學改革，力爭培養出更多具備創新實踐能力的高素質綜合型人才。

三、結論

本文從學科競賽的影響力和學科競賽對學生綜合能力的培養兩個維度，對7項學科競賽的質量進行了初步的評價，主要目的是希望我們提供的方法能夠推廣到其他學科競賽的評價中去。進一步，我們結合不同高校在學科競賽的獲獎等級和獲獎數量，對高校在學科競賽的開展水平進行了評價。高校學科競賽的開展水平的評價結果在一定程度上也反映了高校的教學水平和教學模式，在平時的教學過程中是否堅持以學生為中心，教學過程中是否把學生創新實踐能力等綜合素質的提高放到教學的最終落腳點上。希望以學科競賽的評價結果和排名，倒逼學科競賽規范賽事、提高質量和引導高校在現有基礎上進一步探索競賽活動在人才培養中的作用，深化綜合型創新人才培養改革。也希望以高校學科競賽開展水平的評價結果來進一步讓高校認清本校的教學水平和教學模式中可能存在的問題，加快教育教學改革，在“十四五”期間形成以德為先、能力為重、學生中心，“以賽促教、以賽促學、以賽促創”的教學新格局。

參考文獻：

[1]李是良，雷永鵬，苑洪亮，等.學科競賽對大學生創新能力培養的作用研究[J].軟件導刊（教育技術），2014（8）：83-86.

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[3]王曉勇，俞松坤.以學科競賽引領創新人才培養[J].中國大學教學，2007（12）：59-60.

[4]張占東，高顏萌，張楠，等.以學科競賽推進地方高校“新工科”創新型人才培養的思考[J].大學教育，2020（4）：148-150.

[5]陸國棟，吳英策，陳林強，等.基于主客觀綜合的高校大學生競賽質量評價探索——以44項全國高校大學生競賽項目為例[J].中國高教研究，2019（5）：76-81.

[6]劉洋，王曉蕾，黃平，等.高校大學生學科競賽指數的評價模型研究[J].齊齊哈爾大學學報（自然科學版），2018，34（5）：82-87.

[7]韓中庚.數學建模方法及其應用[M].北京：高等教育出版社，2005.