基于聚類和層次分析法設(shè)計高職課程及過程評價探索

劉書強　王向華

摘要：“1+X” 證書制度的目標在于提升學生的職業(yè)技能，為職業(yè)院校培養(yǎng)符合企業(yè)需求的學生指明了方向。為了更好地落實“ 1+X” 證書制度，各院校也進行了相應(yīng)的課程改革。文章著重研究如何在“1+X” 標準下重新構(gòu)建課程及評價體系，著眼于企業(yè)需求以及學生核心能力的培養(yǎng)，深入剖析了“1+X” 核心課程，并基于聚類分析法和層次分析法構(gòu)建了評價指標體系，為專業(yè)達成培養(yǎng)目標、進行持續(xù)改革提供了有力的支持。

關(guān)鍵詞：“1+X”；課程評價；聚類分析；層次分析

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2024）13-0153-03 開放科學（資源服務(wù)）標識碼（OSID） ：

0 引言

隨著現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)升級轉(zhuǎn)型與信息技術(shù)的飛速發(fā)展，職業(yè)院校課程內(nèi)容與行業(yè)企業(yè)工人標準之間脫節(jié)問題愈加嚴重。為了解決這個問題，國務(wù)院頒發(fā)的《國家職業(yè)教育改革實施方案》中指出：在職業(yè)院校、應(yīng)用型本科高校啟動“學歷證書+若干職業(yè)技能等級證書”制度“（ 1+X”證書制度）試點工作，提高就業(yè)創(chuàng)業(yè)本領(lǐng)，緩解結(jié)構(gòu)性就業(yè)矛盾。由典型企業(yè)為主導，制定了一批能夠反映企業(yè)實際需求的“X”證書標準，這些證書中的知識、技能、素養(yǎng)需求正是職業(yè)院校的專業(yè)培養(yǎng)目標，這就倒逼職業(yè)院校必須進行課程體系改革，而課程評價作為教學過程中非常重要的組成部分，是衡量教師教學水平、評價學生學習成效、評估專業(yè)教學質(zhì)量的重要指標。

2020年10月，中共中央、國務(wù)院印發(fā)了《深化新時代教育評價改革總體方案》（以下簡稱“《方案》”） 明確了“系統(tǒng)推進教育評價改革。堅持科學有效，改進結(jié)果評價，強化過程評價，探索增值評價，健全綜合評價，充分利用信息技術(shù)，提高教育評價的科學性、專業(yè)性、客觀性”[1]。在“1+X”證書背景下，高職院校相關(guān)專業(yè)應(yīng)剖析證書能力考核標準，確定課程評價指標，聚焦“四個評價”，探索多元化評價主體和評價方法，圍繞課程、教師、學生建立科學的評價體系，提高教育評價的科學性、專業(yè)性、客觀性，幫助學生獲得成就感和自信心，提高教育教學質(zhì)量，促進學生的全面發(fā)展，推動產(chǎn)教融合，實現(xiàn)職業(yè)教育的培養(yǎng)目標。

1 依據(jù)“1+X”證書標準，重構(gòu)課程體系

“1+X” 證書的不同等級標準，都是參照企業(yè)中的工作崗位，按照工作領(lǐng)域劃分出工作任務(wù)，再根據(jù)工作任務(wù)列舉所需的技能要求和知識要求。例如，在 “1+X Web 前端開發(fā)（中級）”標準中，“靜態(tài)網(wǎng)站搭建”工作領(lǐng)域包含了“靜態(tài)網(wǎng)頁開發(fā)”和“靜態(tài)網(wǎng)頁美化”兩項工作任務(wù)，每個工作任務(wù)所需的技能點和知識點既有重疊又有不同，其重點在于考查學生對于 Web 前端所需的綜合知識和技能的掌握情況[2]。因此，按照“ 1+X” 證書標準進行教學體系改革的首要任務(wù)是重構(gòu)課程體系。

本文采用聚類分析的方法重構(gòu)課程體系，如圖1 所示，將所有工作任務(wù)中的知識、技能要求進行匯總，通過聚類分析法，能夠分析列出證書標準中的各個知識技能點，并可以根據(jù)這些知識技能點在工作任務(wù)中出現(xiàn)的頻率和范圍，統(tǒng)計出所占的份額，進而根據(jù)技能知識點分析得出“ 1+X” 證書所需的核心課程體系。

以“ 1+X”“Web 前端開發(fā)（中級）”證書標準為例，通過上述方法對知識技能點進行分析歸納和統(tǒng)計，可以得到 9 個核心技能點。根據(jù)技能點份額可以計算出所占比例。結(jié)合這些核心技能的難度，可以得到每個核心技能的權(quán)重，具體如表1所示。

這些技能點中，有很多是相互關(guān)聯(lián)的。例如，HTML 和 CSS 在設(shè)計靜態(tài)網(wǎng)頁時是不可或缺的組成部分。因此，可以根據(jù)技能點的相關(guān)性進行課程組合，并按照課程內(nèi)容的前導、后繼關(guān)系分別開設(shè)在不同的學期。同時，根據(jù)學生的知識基礎(chǔ)并參考課程權(quán)重，計算出課程所需的學時。最終，可以得到以下“1+ X” Web前端中級課程，如表2所示。

2 基于重構(gòu)課程，強化過程評價

按照“1+X”證書標準重建課程體系之后，進入課程實施階段。每門課程應(yīng)按照對應(yīng)的“1+X”證書中的技能、知識要求確定教學內(nèi)容，并研究課程評價體系的構(gòu)成。

在高職傳統(tǒng)教學過程中，學生的期末總評成績一般由平時成績和期末考試成績按比例組成，例如1∶1，或者2∶3，平時成績包括了學生出勤、課堂回答問題、平時作業(yè)、項目練習等，根據(jù)課程性質(zhì)不同，平時成績的組成也不盡相同。期末考試一般以筆試為主，以客觀題、主觀題的形式考核學生對知識的掌握程度[3]。這種考核評價的方式可以在軟件類“1+X”相關(guān)課程中繼續(xù)使用，但是原有的評價指標并不適用課程實施過程化評價。以“1+X”“Web前端開發(fā)（中級）”證書為例，主要考核的是學生對新知識的學習能力、解決問題的能力、網(wǎng)站規(guī)劃與建設(shè)能力、關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的管理與設(shè)計能力、響應(yīng)式網(wǎng)站的開發(fā)能力以及數(shù)據(jù)交互能力，同時還應(yīng)考核學生的職業(yè)素養(yǎng)，這些能力需要通過各門核心課程來培養(yǎng)，每門課程都應(yīng)該緊扣“1+X”證書中的相關(guān)技能點重新設(shè)計評價體系。

本文旨在研究“1+X”證書標準，根據(jù)證書中的知識、技能點建立評價指標，對“《方案》”中提出的強化過程評價方面進行深入探索。

過程評價貫穿整個教學過程，根據(jù)課程特點，可以選擇將學生出勤、隨堂測試情況、作業(yè)完成情況、技能點考核等作為過程性評價的指標，學生的平時成績組成的數(shù)學公式為：

S過程評價成績= λ1S1 + λ2S2 + ...+λn Sn （1）

其中λi 表示權(quán)重系數(shù)，這些系數(shù)滿足Σi = 1mλi = 1，Si表示各項過程評價指標的成績。在這種多元評價指標體系中，各項評價指標的權(quán)重對于學生綜合評價起著至關(guān)重要的作用，為了健全科學的綜合評價，為學生進行個人知識體系分析提供數(shù)據(jù)依據(jù)，對于如何確定過程評價中的指標權(quán)重就不能完全出于考核者的主觀想法，而是應(yīng)該經(jīng)過教師、企業(yè)多方論證之后，再通過科學的算法來確定。

首先，確定過程性考核一級指標，形成判斷矩陣。根據(jù)教學研討及教學經(jīng)驗，“前端交互式程序設(shè)計”過程性考核一級指標由課堂出勤、隨堂測試、課下作業(yè)、“1+X”技能點四部分組成，即：S1 = 課堂出勤成績、S2 = 隨堂測試成績、S3 = 課下作業(yè)成績、S4=技能點成績。為了確定這些指標的權(quán)重，通過邀請企業(yè)工程師、一線教師及教學管理者進行研討，根據(jù)Saaty提出的1～9標度法（見表3） 來確定判斷矩陣。

判斷矩陣由以上四個評價指標兩兩之間的相對重要程度指數(shù)構(gòu)成。進行四項考核指標兩兩之間重要性的比較時，為了使最后的結(jié)果更加科學合理，應(yīng)充分考慮參與評判的人員的工作經(jīng)驗和教學經(jīng)驗，并保證評判專家的人員數(shù)量，這樣才能提供足夠的樣本數(shù)據(jù)。對于專家給出的各項評分按照指標項進行平均，并再次征詢評判專家的意見，最終取得一致認可的數(shù)據(jù)[4]。經(jīng)過多次討論分析，最終確定的一級指標的判斷矩陣為：

其中t1、t2、t3、t4 分別表示一級評價指標課堂出勤、隨堂測試、課下作業(yè)和“1+X”技能點。

其次，計算各指標權(quán)重值。按照層次分析法步驟，先將A 矩陣通過和積法進行按列歸一化，即計算每個值占所在列的百分比，例如第1行第1列數(shù)據(jù)進行歸一化計算的表達式為1/（1 + 2 + 3 + 4） = 0.1。A矩陣按列歸一化的矩陣為：

在A' 矩陣基礎(chǔ)上，通過公式wi =1／4Σj= 1 4aij（其中i = 1，2，3，4）計算出該矩陣的特征向量，即為判斷矩陣的權(quán)重向量。經(jīng)過計算，A' 矩陣的權(quán)重向量為W = （0.094， 0.1575， 0.2469， 0.5016）T。

第三是檢驗數(shù)據(jù)一致性。對判斷矩陣進行一致性檢驗是為了檢測判斷矩陣中的數(shù)據(jù)是否合理，保證各項評價指標之間的重要程度系數(shù)是否符合邏輯。

通過A 矩陣和特征向量W 計算矩陣的最大特征值λmax，數(shù)學公式如下：

本文中A×W=（0.379627，0.634478，1.009428，2.0908），T因此計算得出λmax = 4.080921669，一致性檢驗中4階矩陣的查詢值RI = 0.89，通過公式CR = CI/RI 計算檢驗系數(shù)，當CR < 0.10時說明判斷矩陣滿足一致性檢測標準，其中CI = （λmax - n）/（n - 1）為一致性指數(shù)。

經(jīng)過計算，本文中CI = 0.02697389，CR = CI/RI = 0.030307741，符合CR < 0.10的檢驗標準，說明判斷矩陣中的數(shù)據(jù)是比較合理的。因此，對于過程評價中四個一級評價指標“出勤情況”“隨堂測試”“課下作業(yè)”“1+X 技能點”成績的權(quán)重最終確定為：λ1 = 0.094，λ2 = 0.157，λ3 = 0.247，λ4 = 0.502。

第四是細化二級指標，計算二級指標權(quán)重。確定一級評價指標及權(quán)重之后，還應(yīng)該對一級指標進行細化，生成二級指標，并確定各項二級指標權(quán)重。例如，對于一級評價指標中的“1+X”技能點，各門核心課程應(yīng)對照“1+X”證書標準，通過聚類分析確定核心技能點并作為二級評價指標，并通過邀請企業(yè)專家、教學經(jīng)驗豐富的教師進行研判，分析指標之間的重要程度關(guān)系，再次按照層次分析的方法計算出各二級指標的權(quán)重向量，經(jīng)過一致性驗證之后，最終確定二級指標的各項權(quán)重[5]。對照“1+X Web前端開發(fā)（中級）”證書標準，核心課程“前端交互式程序設(shè)計”的核心技能組成的評價指標有7個，如表4所示。

“1+X”技能點考核成績?yōu)楦黜椂壷笜丝己顺煽兗訖?quán)之和，公式為：

通過專家的研判，在保證充足的采信數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，建立7階判斷矩陣為：

進行歸一化處理之后計算出特征向量W =（0.0564，0.1612，0.2419，0.0986，0.2049，0.1774，0.0595） T作為權(quán)重向量。對于7階矩陣，一致性檢驗查詢值RI = 1.36，以 上 矩 陣 的 最 大 特 征 值 為 λmax = 7.38746306，一致性指數(shù)CI = 0.06457718，一致性指數(shù)計算結(jié)果為CR = 0.04748，符合一致性檢驗標準，因此將”1+X”技能點對應(yīng)的二級評價指標的各項權(quán)重確定為：

λ1 = 0.056，λ2 = 0.161，λ3 =0.242，λ4 = 0.099，λ5 =0.205，λ6 = 0.177，λ7 = 0.060

最終，確定前端交互式程序設(shè)計課程的過程化考核成績?yōu)椋?/p>

S技能點過程考核成績= 0.056 × S1 + 0.161 × S2 + 0.242 × S3 +0.099 × S4 + 0.205 × S5 + 0.177 × S6 +0.06 × S7

S1 = JavaScript基礎(chǔ)數(shù)據(jù)類型知識點學生過程評價成績

S2 = BOM對象及內(nèi)置函數(shù)知識點學生過程評價成績

......

S7 = jQuery動畫處理知識點學生過程評價成績?（6）

綜上所述，以“1+X”證書標準的Web前端開發(fā)為例，依據(jù)重構(gòu)課程體系完成了《前端交互式程序設(shè)計課程》技能點過程考核成績，改善了傳統(tǒng)平時成績+期末成績的考核方式，科學客觀地反映了學生對各知識點的掌握情況。

3 結(jié)束語

綜上所述，在“1+X”證書制度背景下，本文重點闡述了課程重構(gòu)方法，并探索了強化過程評價方式。通過聚類分析的方法重構(gòu)的課程體系，同樣可以用于改進結(jié)果評價和健全綜合評價。“1+X”證書的實施縮短了職業(yè)教育與企業(yè)需求之間的距離，建立適合本校學情和“1+X”證書要求的課程體系勢在必行，教學評價是檢驗教學成果的重要衡量指標，改進教學評價體系，建立科學的、可改進的評價指標不僅能夠為專業(yè)課程建設(shè)指明方向。目前信息技術(shù)的發(fā)展、大數(shù)據(jù)技術(shù)的支持，足以能夠為學生提供全面的評價數(shù)據(jù).依據(jù)過程評價，學生可以進行自我評估，激發(fā)學生的學習熱情，實現(xiàn)產(chǎn)教融合，使專業(yè)的培養(yǎng)目標與最終學生的培養(yǎng)結(jié)果更加趨向一致，充分體現(xiàn)職業(yè)教育的特色。

參考文獻：

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【通聯(lián)編輯：代影】

基金項目：2021 年度天津市教育科學規(guī)劃課題“高職院校‘五層面、四方式教育評價實施路徑研究”（項目編號：CJE210207；主持人：高洋）的階段性研究成果