基于節能減排競賽“四項能力”的質性研究與探索

關鍵詞：節能減排；大學生；四項能力；扎根理論；模糊綜合評價；高等教育

中圖分類號：G640" " " 文獻標志碼：A" " " " " 文章編號：2096-000X（2025）17-0040-06

Abstract： The National College Student Energy Conservation and Emission Reduction Social Practice and Technology Competition is aimed at the major strategic needs of the country， with the theme of \"Energy Conservation and Emission Reduction， Green Energy\". The scale of the competition is gradually expanding， and the number of entries is also increasing year by year. In order to deeply explore the path of improving the quality of entries， this paper comprehensively uses questionnaire survey method， grounded theory method， and other methods based on literature review and interviews. The fuzzy comprehensive evaluation method establishes a comprehensive evaluation system and analysis results for the effectiveness of the \"four abilities\" indicators. Based on the research results， we construct research suggestion to promote high-quality development of competitions from three dimensions： universities， students， and competitions.

Keywords： energy conservation and emission reduction; college students; four abilities; rooted theory; fuzzy comprehensive evaluation; higher education

黨的十八大以來，習近平總書記始終強調高校立身之本在于立德樹人[1]，特別指出“高校要成為鍛造優秀青年的大熔爐”。岑可法院士說出了節能減排競賽辦賽的初衷：“中國大學生與國外頂尖大學的大學生相比有明顯的差距。第一個差距是原始創新能力不足；第二個差距是自覺與主動精神不夠；第三個差距是動手能力與理論聯系實際的能力不足；最后一個差距是學科分得太細，學科交叉能力不足。[2]”針對這些差距，教育部高等學校能源動力學科教學指導委員會想到的解決辦法就是進行節能減排競賽，使得不同學科、不同年齡、不同年級的本科生都集中在一起創新。通過此競賽，可以使廣大同學的主動精神發揮起來、交叉學科蓬勃起來、原始創新多起來、動手能力強起來。

自2008年開始，該競賽參賽高校數量從第一屆的88所增加到第十六屆的638所，有效作品數從第一屆的505件增長到第十六屆的6 852件[3]。這項競賽充分體現了關于節能減排的國家戰略，為青年學子們施展才華、淬煉能力提供了舞臺，這些年來涌現出了許多優秀的作品和人才，也為實施國家的“雙碳”目標提供了有力支持。

本文基于節能減排大賽承辦方以及蘭州理工大學十六所高校訪談，通過專家測評等形式深入探究節能減排競賽“四項能力”指標建設成效，并提出建議，助力國家“雙碳”之路。

一" 研究設計與發現

（一）" 研究設計

本文主要采用文獻分析法、問卷調查法、訪談法、扎根理論法和模糊綜合評價法等研究方法。研究路線圖與主要研究內容分別如圖1、表1所示。

（二）" 研究發現

通過調研全國大學生節能減排社會實踐與科技競賽官方網站[4]，獲取歷屆作品數據，并對各個作品進行了分類整理，按獎項整理結果如圖2和圖3所示。

截至第15屆，全國大學生節能減排社會實踐與科技競賽共有44 570件作品，其中10 375件作品獲獎。獲獎總體占比為23.28%，其中特等獎占比為0.30%，一等獎為1.98%，二等獎為3.70%，三等獎為17.30%。為獲取優秀作品中的選題信息，選取了歷屆二等獎及以上的作品，通過詞云聚類和LDA主題模型提取儲能、化工、建筑能源、智能化、廢棄物及污染物、高效燃燒、高效發電和海水淡化共8個主題，統計如圖4和圖5所示。

二" 節能減排競賽“四項能力”指標選取

（一）" 評價體系總體思路

為充分展現節能減排競賽這個全國性質的大平臺、大熔爐的育人作用，特將前15屆賽事承辦方和第15屆校賽作品數量突破1 000件的蘭州理工大學作為本次調研訪談對象，并根據扎根理論完成對訪談資料的分析，最終形成節能減排大賽“四項能力”指標評價體系。評價體系建構過程總體思路如圖6所示，訪談對象匯總如圖7所示。

（二）" 扎根理論編碼分析

通過扎根理論這一質性研究方法研究節能減排大賽指標評價體系，首先通過對原始語料進行編碼分析，一共得到313個語料標簽。為更加充分挖掘313個語料標簽后所隱藏的有效信息，進一步通過分析和比較的方式將定義相同或相似的標簽進行合并，并在合并的基礎上對標簽再一次進行抽象化和概念化處理，以減少標簽類別和抓住主要信息。圖8展示了部分標簽概念化后的結果，313個標簽共提煉出34個概念標簽。通過主軸性編碼，將上述34個概念標簽總結歸納為12個主范疇：發現問題能力、創造設計能力、風險感知能力、團隊領導能力、主動學習能力、主動競爭能力、理論知識基礎、實踐操作能力、學習轉化能力、學科融合思維、跨學科溝通協作和跨學科知識獲取與應用，匯總結果如圖9所示。

通過對發現問題能力、創造設計能力、風險感知能力、團隊領導能力、主動學習能力、主動競爭能力、理論知識基礎、實踐操作能力、學習轉化能力、學科融合思維、跨學科溝通協作和跨學科知識獲取與應用這12個主要范疇的分析，發現可以將12個主范疇凝練成為4個核心范疇（圖10），即“原始創新能力”“主動作為能力”“理論聯系實際能力”“學科交叉能力”，這4個核心范疇又統領其他范疇。

三" 節能減排大賽“四項能力”指標權重計算

以“四項能力”評價指標體系選取結果，構建“四項能力”評價指標體系階梯層次模型。以節能減排大賽育人效果指標評價體系作為層次結構模型的目標層，將一級指標作為準則層，二級指標作為指標層，具體如圖11所示。

（一）" 確定標度并構造判斷矩陣

本文采用9個等級的標度，用于表示兩個因素之間的重要程度比較。標度等級見表2。

對于一個n級因素層次結構，可以構造一個n階判斷矩陣A=（aij），其中aij表示因素i相對于因素j的重要程度。構造判斷矩陣的方法是，對于每對因素i和j，通過兩兩比較其重要程度，確定aij的值。比較時，可以使用上述的標度等級進行比較。

通過25位能源領域專家與節能減排競賽優秀指導教師對“四項能力”進行評估打分，并使用SPSS 22.0軟件可以分析得出各項能力評價指標權重。過程如下。

求解判斷矩陣A的特征向量和特征值，即

式中：v是特征向量；？姿是相應的特征值。

對于每個特征向量vi，計算其歸一化特征向量wi，即

計算每個因素的權重wj，即

式中：n是因素的個數。

根據前文中判斷矩陣，計算各個能力維度下指標的權重見表3。

（二）" 一致性檢驗分析

1" 計算判斷矩陣的一致性指標CI和一致性比例CR

判斷矩陣的一致性指標CI和一致性比例CR的計算公式為

式中：？姿max為判斷矩陣的最大特征根；n為判斷矩陣的階數。RI為隨機一致性指標，其值根據判斷矩陣的階數可以在對照表中查找得到。

2" 判斷一致性比例CR

通常情況下CR值越小，則說明判斷矩陣一致性越好，一般情況下CR值小于0.1，則判斷矩陣滿足一致性檢驗。本文中專家問卷AHP一致性檢驗見表4。

（三）" 結果分析

按照已經構建的大學生“四項能力”評價體系，對4項一級指標的權重值進行分析，發現“四項能力”的各個評價指標的權重值排序結果為主動作為能力大于學科交叉能力大于原始創新能力大于理論聯系實際能力，由此可以看出學科交叉能力是影響節能減排大賽成果的首要因素。

對12項二級指標在其一級指標下的權重值進行分析。

原始創新能力：主動競爭能力大于團隊領導能力大于主動學習能力。

主動作為能力：跨學科知識獲取與應用大于跨學科溝通協作大于學科融合思維。

理論聯系實際能力：學習轉化能力大于實踐操作能力大于理論知識基礎。

學科交叉能力：風險感知能力大于創造設計能力大于發現問題能力。

（四）" “四項能力”指標成效綜合評價

在確定各個指標的權重后，通過模糊綜合評價法分別計算419位未參加過競賽和325位已參加過競賽學生的能力分數，通過定量的指標來反映“四項能力”的培養情況，主要步驟如下。

1" 定義評語集與論域

設評語集Y={非常好（4，5]，較好（３，４]，一般（2，3]，差（0，2]}。

該學生的“四項能力”的一級論域Z={Z1，Z2，Z3，Z4}。各個二級子域Z1={Z11，Z12，Z13}；Z2={Z11，Z22，Z23}；Z3={Z31，Z32，Z33}；Z4={Z41，Z42，Z43}。

2" 計算二級指標子域的隸屬度向量

根據模糊統計方法，可以使用測量各個二級指標的題項得分除以該項指標的評語總分來計算隸屬度向量。

假設有一個二級指標子域Z1={Z11，Z12，Z13}，其中Z11表示該二級指標的第一個評語，Z12表示第二個評語，Z13表示第三個評語。設X=（x1，x2，x3）為該學生在Z1上的題項得分向量，其中x1表示第一個評語的得分，x2表示第二個評語的得分，x3表示第三個評語的得分。設Y=（y1，y２，y３）為Z1的評語總分向量，其中y1表示第一個評語的總分，y２表示第二個評語的總分，y３表示第三個評語的總分。

則Z1的隸屬度向量Ａ＝（a1，a２，a３）可以通過以下公式計算

式中：ai表示第i個評語的隸屬度。

3 計算能力分數

根據指標的權重，可以使用模糊綜合評價法計算學生的能力分數，假設有一個未參加過競賽的學生，其能力分數可以通過以下公式計算

式中：Ｓ表示能力分數；wi表示第i個指標的權重；Ａi表示第i個指標的隸屬度向量。

4" 綜合評價結果分析

根據上述步驟分析可得，“四項能力”評分匯總如圖12所示。

模糊綜合評價的結果表明，未參過賽學生和參過賽兩類學生“四項能力”的綜合評價得分為3.562和3.842，原始創新能力、主動作為能力、理論聯系實際能力和學科交叉能力的綜合評價得分分別為{3.491，3.703，

3.632，3.542}和{3.769，3.976，3.894，3.836}；結合評語集分析得出調研范圍內的學生“四項能力”能力總體處于較好水平。在“四項能力”中，學生能力差距排序結果為學科交叉能力大于原始創新能力大于主動作為能力大于理論聯系實際能力。

四" 結論

本研究圍繞全國大學生節能減排社會實踐與科技競賽，重點分析了參賽學生在“原始創新能力”“主動作為能力”“理論聯系實際能力”和“學科交叉能力”四個方面的能力表現。研究發現，“主動作為能力”和“學科交叉能力”是影響競賽成果的關鍵因素。通過對訪談資料的分析，形成了一個評價參賽學生“四項能力”表現的指標體系，并通過專家問卷和統計軟件計算出各能力指標的權重。結果顯示，“主動作為能力”在四項能力中權重最高，而在二級指標中，“主動競爭能力”“跨學科知識獲取與應用”“學習轉化能力”和“風險感知能力”分別占據首位。

此外，通過模糊綜合評價法對419位未參加競賽和325位參加過競賽的學生進行了能力評分，發現參加過競賽的學生在“四項能力”的評分普遍高于未參加過的學生。這表明參與節能減排競賽能有效提升學生的綜合能力水平。

綜合評價結果揭示，學生的“四項能力”總體處于較好水平，但仍有差異。其中，學科交叉能力和原始創新能力的提升潛力較大。研究對競賽從高校、學生和大賽三個維度著手，采取具體措施推動競賽的高質量發展，以更好地服務于國家的節能減排戰略和培養復合型人才提出以下建議。

（一）" 高校維度的建議

高校政策導向有助于激勵創新、提供質量保證、促進團隊合作和提供平臺[7]與資源等，將節能減排大賽的高實踐性和高創新性相結合，在高校內營造積極參加節能減排的氛圍，進一步推動創新創業人才的培養和高校創新成果轉化長效機制的形成，從而增加參賽作品的價值和影響力。

第一，高校內應重視組織校賽，高校間應合作開展省賽。在多賽程的深入挖掘中，有創意和有發展潛力的作品將得到更充分的展示和評價。同時，加強教育區域之間的協作和合作，以擴大競賽影響力。通過比賽的機會，學生將有更多的時間和機會去打磨和準備作品，提高其參賽熱情、思維能力和作品質量，從而實現更好的成果發表和社會回饋。

第二，將節能減排競賽課程化，課賽融合。建議聘請多學科專家組建導師團隊，開展系列講座，傳授學科前沿知識，并且邀請優秀獲獎作品團隊分享經驗。可以將競賽轉化為一個完整的育人環節，將優秀獲獎案例融入到對應課程中，激發學生的興趣，引導他們主動參與創新。此外，可以將科技作品與社會實踐相結合，進一步促進課堂內外、理論與實踐的融會貫通。

第三，對參賽學生制定相關獎勵政策。制定恰當的獎勵政策可以直接促進參賽作品的質量提高，能夠激勵更多的團隊和個人積極參與節能減排競賽，會更加努力地投入到競賽中，認真準備、精心設計和優化作品，以盡可能獲得更好的名次和獎勵，使得參賽作品數量和種類更加豐富和多樣化，進一步推動競賽的發展，提高競賽水平。

（二）" 學生維度的建議

學生的個人能力是影響作品質量的核心因素[8]，因此，為了能夠產出高質量的作品，學生應該注重自身能力的培養和提高。除此之外，作品的完成度和排版規范性也是高質量作品不可忽視的重要組成部分。

第一，加強自身能力的培養[9]。培養創新意識和能力，解決問題時嘗試不同的方法，發掘新的機會和挑戰。培養主動作為能力，包括積極主動參加組織競賽項目，發掘資源和機會。此外，學生應該培養理論聯系實際能力，打好學科基礎，積極參與如講座、課堂實踐、實地考察和社會調研等活動，將理論與實踐結合起來。同時，學生還應該培養學科交叉能力，積極參與學科交流活動，嘗試與不同專業的同學組隊完成任務。

第二，保障作品完成度。對于科技類作品，需要制作完善的實物或模型，并對節能減排效益分析或經濟性分析做出詳盡的介紹。對于社會實踐類作品，更注重實踐參與，應有實證分析，調研結果等內容。

第三，強調團隊合作。隊長應該努力營造一種積極進取的調研或學習氛圍，使得組員之間相互學習，取長補短，共同打造一件高質量作品。團隊成員也應當在完成作品中發掘獨特的觀點和理念，避免簡單地復制和粘貼他人的觀點。

（三）" 大賽維度的建議

在問卷反饋意見中，多位專家強調，要成為優秀作品，必須由學生獨立完成，這是優秀作品的前提條件。此外，根據問卷反饋內容在會評階段主要存在高校參賽水平差異與激勵更多高校參與之間、更精準評估學生作品與有限的會評時間之間、新加入專家與以往專家評審經驗差距之間這幾點矛盾。為此，本文提出以下建議。

第一，優化作品評分規則。在現有的評分規則中，評分細節不夠具體，學生難以參考評分標準來完善自己的作品，因此建議增加及豐富一些科學性和實用性的指標[10]，例如作品可持續性、技術創新性、社會效益等方面，便于同學們針對性打磨作品。確定穩定、完善、科學的評價規則也利于減少網評、會評成績差異較大的情況，保證比賽結果的公平性與可信度。

第二，作品評比“削峰填谷”。要適當考慮學校之間的不平衡。對于只有一項作品進入會評的高校，可以適度放寬評分標準，并在作品質量達到可接受范圍時給予三等獎以鼓勵；對于有兩到三項作品進入會評的高校，若作品均未獲獎，可由督導組審閱材料，如果其中某件作品質量在可接受范圍內，可給予三等獎以鼓勵（最多一項）；對于進入會評數量超過十項的高校，可以參考網評結果對作品進行進一步篩選，限制單一單位進入決賽的比例，以鼓勵更多的高校參與比賽。

第三，實現多賽道辦賽。部分作品選題趨同，可多賽道辦賽，避免大賽成果同質性較高，提升獲獎代表性，可根據提交作品的關鍵詞與摘要，采用文本分類算法[11]，根據專家組數進行分類。

第四，對預計獲獎作品進行查重。可以使用MySQL等軟件，將歷屆參賽作品建立數據庫；參考現有一些文本相似度比較的算法根據實際需求制定查重要求，如余弦相似度、Jaccard相似度等；設置合理閾值，判斷新提交的材料是否存在重復。若有必要擴大查重范圍，可與知網、維普等專業查重企業建立API接口。同時建立懲罰機制。為了保證學生的誠信參賽，避免出現抄襲、企業購買等違規現象，可適當加大對違規學生、教師或高校的懲罰力度，如可適當縮減高校當年的獲獎作品數量等。

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