基于能力培養(yǎng)的本科實(shí)踐教學(xué)評價(jià)模型與應(yīng)用

吳嬌蓉+林子旸+惠英

摘要：“卓越工程師”培養(yǎng)計(jì)劃強(qiáng)調(diào)實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)，工程教育專業(yè)認(rèn)證倡導(dǎo)人才培養(yǎng)模式以產(chǎn)出為導(dǎo)向。本文依托同濟(jì)大學(xué)2012級交通工程專業(yè)本科生實(shí)踐教學(xué)效果的調(diào)查數(shù)據(jù)，同時(shí)考慮了學(xué)校的培養(yǎng)期望和學(xué)生的實(shí)際培養(yǎng)能力自評結(jié)果，建立實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)的效果評價(jià)模型，對實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)的能力培養(yǎng)達(dá)成進(jìn)行了量化分析，能夠?qū)W(xué)校實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)培養(yǎng)的有效性進(jìn)行評價(jià)，并對實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)的活動(dòng)內(nèi)容、實(shí)踐教學(xué)能力培養(yǎng)重要度提出明確調(diào)整方向和建議。

關(guān)鍵詞：能力培養(yǎng)；本科；實(shí)踐教學(xué)；評價(jià)模型與應(yīng)用

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2017）07-0045-05

一、背景

“卓越工程師”培養(yǎng)計(jì)劃強(qiáng)調(diào)實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)，針對實(shí)踐教學(xué)提出了一系列要求，包括求學(xué)生到企業(yè)學(xué)習(xí)的時(shí)間、面向工程實(shí)踐完成本科畢業(yè)設(shè)計(jì)或研究生學(xué)位論文[1]等等。旨在通過學(xué)生實(shí)踐教學(xué)促進(jìn)理論和實(shí)際相結(jié)合，實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)已成為培養(yǎng)卓越工程師人才的重要組成部分。實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)一般包括三部分[2]：基礎(chǔ)實(shí)踐，主要包括：（1）通識(shí)教育課程實(shí)驗(yàn)、課外實(shí)踐、職業(yè)拓展等；（2）專業(yè)實(shí)踐，主要包括綜合型實(shí)驗(yàn)、研究性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)等；（3）企業(yè)實(shí)踐，主要包括認(rèn)知實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、企業(yè)實(shí)踐、畢業(yè)實(shí)習(xí)等。本文將教學(xué)活動(dòng)歸納為五類，分別為：專業(yè)實(shí)習(xí)、企業(yè)實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)。由于實(shí)踐教學(xué)包括的教學(xué)活動(dòng)類型多樣，各項(xiàng)實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)分別側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生不同方面的能力，但是對不同實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)效果的評估往往采用定性分析方式[3]，如陶永健等[4]通過企業(yè)調(diào)查獲得企業(yè)對人才培養(yǎng)的要求和實(shí)際情況，對院校實(shí)踐教學(xué)情況進(jìn)行了分析，但定性分析方法很難說明差異性，且主觀性較強(qiáng)；劉國繁等[5]采用畢業(yè)生課程成績、大學(xué)生創(chuàng)新競賽成績和畢業(yè)后業(yè)績?nèi)矫鎭硖岣咴u價(jià)的客觀性?？傮w而言，對各項(xiàng)實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)能力培養(yǎng)差異的定量分析較少。

而工程教育專業(yè)認(rèn)證倡導(dǎo)的人才培養(yǎng)模式以產(chǎn)出為導(dǎo)向，需要各高校舉證已開展的本科實(shí)踐教學(xué)能夠支持相關(guān)能力培養(yǎng)要求，顯然以往主觀性和定性評價(jià)方法對于工程教育專業(yè)認(rèn)證關(guān)注的達(dá)成度評價(jià)支撐不足。因此，對不同實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)的效果評價(jià)是否能夠建立定量評價(jià)方法和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)？評價(jià)的結(jié)果如何使用以便發(fā)現(xiàn)目前實(shí)踐教學(xué)存在的問題，進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)，均成為值得研究的問題。

本文依托學(xué)生自評和本科實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)效果的調(diào)查數(shù)據(jù)，建立實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)評價(jià)模型，并以同濟(jì)大學(xué)2012級交通工程專業(yè)本科生的實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)為對象，進(jìn)行能力培養(yǎng)效果的綜合評價(jià)，結(jié)合定量評價(jià)結(jié)果，梳理實(shí)踐教學(xué)需要關(guān)注的問題和持續(xù)改進(jìn)的方向與具體建議。

二、實(shí)踐教學(xué)效果評價(jià)模型

（一）評價(jià)模型構(gòu)建

本科生的實(shí)踐能力培養(yǎng)需要關(guān)注學(xué)校與學(xué)生互動(dòng)，以增強(qiáng)培養(yǎng)效果[6]。因此，在構(gòu)建評價(jià)模型時(shí)，綜合考慮校方與學(xué)生的評價(jià)，將教學(xué)活動(dòng)效果用學(xué)生不同能力提升打分表示。即首先由學(xué)校對各個(gè)教學(xué)活動(dòng)期望培養(yǎng)的能力進(jìn)行重要度分析，然后劃分權(quán)重，再由學(xué)生進(jìn)行自身能力提升情況自評打分，最后綜合得到教學(xué)活動(dòng)效果評價(jià)指標(biāo)。模型表達(dá)如下：

綜合得分=∑能力項(xiàng)得分×對應(yīng)的整體權(quán)重

式中：

綜合得分：對某項(xiàng)教學(xué)活動(dòng)的綜合評價(jià)指標(biāo)，分?jǐn)?shù)越高，說明該教學(xué)活動(dòng)越有效；能力項(xiàng)得分：某一能力項(xiàng)提升情況的平均得分，由學(xué)生自評得到；整體權(quán)重：某一能力項(xiàng)在對應(yīng)教學(xué)活動(dòng)中所占的權(quán)重。

（二）實(shí)踐教學(xué)對應(yīng)的能力培養(yǎng)項(xiàng)選擇

李卓寶等[7]認(rèn)為高校需要培養(yǎng)人才唯物辯證的科學(xué)思維方法，同時(shí)要培養(yǎng)科學(xué)思維能力和創(chuàng)造能力。王孫禺等[8]將學(xué)生能力分為內(nèi)部適應(yīng)性和外部適應(yīng)性兩部分進(jìn)行數(shù)據(jù)分析評價(jià)。在內(nèi)部適應(yīng)性中，包括了知識(shí)掌握情況、創(chuàng)新能力、學(xué)位論文質(zhì)量評價(jià)；而在外部適應(yīng)性中，包括合作精神、組織協(xié)調(diào)能力、事業(yè)心、責(zé)任感等方面的評價(jià)。本團(tuán)隊(duì)對交通工程師職業(yè)發(fā)展能力研究認(rèn)為[9]，在本科的卓越工程師培養(yǎng)時(shí)，需要培養(yǎng)的能力主要有以下幾類：基本職業(yè)道德素質(zhì)、基本工程知識(shí)能力、分析問題解決問題能力、創(chuàng)新意識(shí)和開發(fā)設(shè)計(jì)能力、學(xué)習(xí)能力、管理與溝通合作能力、國際交流合作能力、危機(jī)處理能力等。

基于以上研究，結(jié)合中國工程教育專業(yè)認(rèn)證會(huì)頒布的工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)中畢業(yè)要求能力分項(xiàng)，將本科實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)的學(xué)生能力分為八項(xiàng)：工程知識(shí)運(yùn)用能力、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力、設(shè)計(jì)開發(fā)能力、工具使用能力、人文素養(yǎng)能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、問題分析能力、終身學(xué)習(xí)能力八項(xiàng)。

（三）能力項(xiàng)權(quán)重確定方法

由于在實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)評價(jià)模型中，一般能力項(xiàng)劃分和學(xué)生樣本數(shù)量并不會(huì)很大，且本文建立的模型教學(xué)活動(dòng)重要度較為確定，因此考慮用層次分析法計(jì)算分層權(quán)重。

層次分析法有三個(gè)步驟：確定評價(jià)體系、構(gòu)造判斷矩陣、求解判斷矩陣并檢驗(yàn)，以下分別進(jìn)行具體敘述。

1.確定評價(jià)體系。層次分析法一般分為三至四層，最上層為目標(biāo)層，中間層是準(zhǔn)則層或指標(biāo)層，最下層為方案層。根據(jù)對實(shí)踐教學(xué)數(shù)據(jù)的研究和分析，將最上層定義為基于某教學(xué)活動(dòng)評價(jià)的目標(biāo)層，將中間的指標(biāo)層對應(yīng)實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)培養(yǎng)能力分類：專業(yè)型能力、綜合型能力。最下層的八個(gè)具體能力項(xiàng)對應(yīng)關(guān)系為：專業(yè)型能力由工程知識(shí)運(yùn)用、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)開發(fā)、工具使用四項(xiàng)對應(yīng)，綜合型能力由人文素養(yǎng)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、問題分析、終身學(xué)習(xí)四項(xiàng)能力對應(yīng)，見圖1。

2.構(gòu)建判斷矩陣。采用T.L.Saaty教授定義的重要度1—9標(biāo)度，比較對象間的重要程度，為各個(gè)對象賦值如表1。得到所有對象兩兩之間的重要度后，可以獲得重要度矩陣[10]。

劉長鑫[11]通過網(wǎng)絡(luò)問卷獲取的重要度指標(biāo)占比構(gòu)造判斷矩陣；鄧紅霞等[12]通過專家評定重要度構(gòu)造判斷矩陣。本文以同濟(jì)大學(xué)交通運(yùn)輸工程學(xué)院的實(shí)踐教學(xué)采集到的學(xué)生能力培養(yǎng)數(shù)據(jù)為例，按照學(xué)院給出的實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)和能力對應(yīng)表以及重要度等級劃分，根據(jù)重要度標(biāo)度的計(jì)算方法，重新計(jì)算不同能力項(xiàng)之間的判斷矩陣。

3.檢驗(yàn)矩陣合理性。計(jì)算同一層級因素對最高層的相對重要度，需要進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。二階級以下的判斷矩陣本身就具有一致性。對于二階以上的判斷矩陣采用對比一致性指標(biāo)CR進(jìn)行一致性判斷。

各指標(biāo)層的判定中，如果CR≤0.1，則認(rèn)為判斷矩陣具有較好的一致性，說明判斷矩陣的構(gòu)建是可用的。

三、實(shí)踐教學(xué)效果評價(jià)

為了驗(yàn)證上述實(shí)踐教學(xué)效果評價(jià)模型的有效性，筆者所在的教學(xué)研究團(tuán)隊(duì)對同濟(jì)大學(xué)交通運(yùn)輸工程學(xué)院2016屆交通工程專業(yè)學(xué)生的實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)效果首先進(jìn)行了問卷調(diào)查，排除漏填、填錯(cuò)等情況，獲得113份有效問卷。采用調(diào)查數(shù)據(jù)和上述實(shí)踐教學(xué)效果評價(jià)模型，對不同實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)進(jìn)行能力培養(yǎng)效果評價(jià)指標(biāo)計(jì)算和深入分析。

（一）調(diào)查情況概述

同濟(jì)大學(xué)交通運(yùn)輸工程學(xué)院交通工程專業(yè)在本科階段共有5類實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)，分別為專業(yè)實(shí)習(xí)（包括測量實(shí)習(xí)和企業(yè)認(rèn)知實(shí)習(xí)）、系列創(chuàng)新活動(dòng)、課程設(shè)計(jì)、企業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)，采用學(xué)生自評的形式。每位學(xué)生為自己在某項(xiàng)教學(xué)活動(dòng)中獲得的某項(xiàng)能力提升情況進(jìn)行評分，在問卷中，每一項(xiàng)能力的滿分10分，最低為0分。

通過統(tǒng)計(jì)可以得到學(xué)生自評的各教學(xué)活動(dòng)影響能力平均得分情況[13]，如表3。

（二）各能力權(quán)重的確定方法

判斷矩陣構(gòu)建依據(jù)同濟(jì)大學(xué)交通運(yùn)輸工程學(xué)院各項(xiàng)教學(xué)活動(dòng)在能力培養(yǎng)中的重要度分級表3.4[13]，由表中數(shù)據(jù)可見重要度在0—0.5之間波動(dòng)。根據(jù)9標(biāo)度重要度劃分方法，從整體層面將期望值分為9個(gè)等級，從而得到能力項(xiàng)之間的相對重要度。然后計(jì)算各層級的權(quán)重，進(jìn)行檢驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，均能通過一致性檢驗(yàn)，見表4—表7。

（三）評價(jià)分析

參考學(xué)生自評成績分布，結(jié)合常用的成績分級方法，將教學(xué)評價(jià)綜合得分分為效果極佳、效果較好、效果合格和沒有效果4個(gè)等級，大于8.5分為效果極佳，7—8.5分效果較好，6.0—7.0分為效果合格，小于6.0分為效果較差。因此，當(dāng)綜合得分高于6.0時(shí)，說明該項(xiàng)教學(xué)活動(dòng)培養(yǎng)效果基本達(dá)到學(xué)校的期望，基本完成了學(xué)校的培養(yǎng)目標(biāo)。

1.專業(yè)實(shí)習(xí)。

專業(yè)實(shí)習(xí)活動(dòng)得分偏低，僅得到了5.893分。在整體權(quán)重中最大的工程知識(shí)運(yùn)用能力和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力均只得到了6.0分，而占權(quán)重較小的問題分析能力和人文素養(yǎng)能力反而得到了相對較高的7.6和7.8分。

可以看出，在專業(yè)實(shí)習(xí)中，學(xué)生的完成情況與學(xué)院預(yù)期的相差較大，可能需要在教學(xué)活動(dòng)培養(yǎng)方面進(jìn)行一定的調(diào)整。

2.創(chuàng)新活動(dòng)。

創(chuàng)新活動(dòng)綜合得分達(dá)到了7.229，大于7.0，說明整體培養(yǎng)效果較好。

創(chuàng)新活動(dòng)的培養(yǎng)目標(biāo)較為均衡，每一項(xiàng)能力的整體權(quán)重都相差不大。除了設(shè)計(jì)開發(fā)能力以外，整體權(quán)重較大的能力項(xiàng)得分均超過了8.0分，而其余權(quán)重較小的能力項(xiàng)得分均較低。橫向?qū)Ρ群?，建議關(guān)注設(shè)計(jì)開發(fā)能力培養(yǎng)方面。

3.課程設(shè)計(jì)。

創(chuàng)新活動(dòng)綜合得分達(dá)到了7.138，大于7.0，說明整體培養(yǎng)效果較好。

在課程設(shè)計(jì)中，培養(yǎng)目的明確，工具使用能力的整體權(quán)重達(dá)到了0.4675。但除了工程知識(shí)運(yùn)用能力，各項(xiàng)能力的得分較為均衡，在對學(xué)生的深入調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，課程設(shè)計(jì)這一教學(xué)活動(dòng)對工程知識(shí)運(yùn)用方面的能力提升十分明顯，可以說課程設(shè)計(jì)鞏固了工程知識(shí)的掌握。

4.企業(yè)實(shí)習(xí)。

企業(yè)實(shí)習(xí)的綜合得分未7.007，剛剛超過7分，雖達(dá)到較好水平，但得分較低。

由評分表可以看出，企業(yè)實(shí)習(xí)的培養(yǎng)效果針對性并不好，權(quán)重較大的問題分析、人文素養(yǎng)、終身學(xué)習(xí)三個(gè)能力項(xiàng)得分均未超過7.5分。而權(quán)重較小的工程知識(shí)運(yùn)用、工具使用、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力項(xiàng)得分均超過了8分。

從學(xué)生得分可以看出，企業(yè)實(shí)習(xí)對專業(yè)型能力的培養(yǎng)效果更好，可以調(diào)整企業(yè)實(shí)習(xí)的培養(yǎng)方向來達(dá)到更好的培養(yǎng)效果。

5.畢業(yè)設(shè)計(jì)。

畢業(yè)設(shè)計(jì)綜合得分達(dá)到了8.712分，超過了8.5分，可以說培養(yǎng)效果極佳。

在畢業(yè)設(shè)計(jì)中，各項(xiàng)能力得分均超過8分，畢業(yè)設(shè)計(jì)的教學(xué)過程需要學(xué)生綜合理解并應(yīng)用大學(xué)四年的知識(shí)，因此能夠較好地提升學(xué)生的整體水平。

（四）持續(xù)改進(jìn)建議

將五項(xiàng)實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)培養(yǎng)效果匯總形成表13?？梢?，畢業(yè)設(shè)計(jì)/論文得分超過8.5分，效果很好；創(chuàng)新活動(dòng)、課程設(shè)計(jì)、企業(yè)實(shí)習(xí)三項(xiàng)活動(dòng)分值在7—8分，培養(yǎng)效果較好；專業(yè)實(shí)習(xí)的培養(yǎng)期望與實(shí)際效果有一定差距，各能力項(xiàng)整體得分都偏低，且權(quán)重最高的能力項(xiàng)得分僅在6分，實(shí)習(xí)綜合得分低于6分，實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)培養(yǎng)效果較差。因此，專業(yè)實(shí)習(xí)的教學(xué)活動(dòng)內(nèi)容設(shè)計(jì)需要進(jìn)行調(diào)整。

由上節(jié)各項(xiàng)實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)培養(yǎng)能力分項(xiàng)分析可知，交通運(yùn)輸工程學(xué)院各項(xiàng)教學(xué)活動(dòng)在能力培養(yǎng)中的重要度分級表4結(jié)構(gòu)基本合理，除企業(yè)實(shí)習(xí)以外的大部分實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)側(cè)重于專業(yè)型能力，需要微調(diào)的部分見表14各單元格括號(hào)中箭頭顯示，↑表示重要度上調(diào)，↓表示重要度下調(diào)。

重要度分級微調(diào)單元格理由梳理如下：

1.在畢業(yè)設(shè)計(jì)活動(dòng)和創(chuàng)新項(xiàng)目活動(dòng)中，學(xué)院重要度分布與學(xué)生自評情況契合度較高，保持關(guān)注，重要度分級不建議調(diào)整。

2.在課程設(shè)計(jì)活動(dòng)中，工程知識(shí)運(yùn)用能力學(xué)生自評得分達(dá)到了8.6，說明在實(shí)際培養(yǎng)中，課程設(shè)計(jì)活動(dòng)能較好地增強(qiáng)學(xué)生的工程知識(shí)運(yùn)用能力。但在評價(jià)指標(biāo)計(jì)算后整體權(quán)重僅占0.0808，建議上調(diào)課程設(shè)計(jì)活動(dòng)中工程知識(shí)運(yùn)用的比重。

3.專業(yè)實(shí)習(xí)活動(dòng)對能力項(xiàng)培養(yǎng)的針對性較弱，培養(yǎng)期望完成情況差，首先需要進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)內(nèi)容調(diào)整和改進(jìn)。其次，通過得分與權(quán)重對應(yīng)關(guān)系可知，應(yīng)上調(diào)問題分析能力的重要度；下調(diào)工程知識(shí)運(yùn)用、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)兩項(xiàng)能力的重要度。

4.企業(yè)實(shí)習(xí)對工程知識(shí)運(yùn)用、工具使用兩項(xiàng)能力項(xiàng)的提升得分最高，但整體權(quán)重僅分別為0.0136和0.0467，因此對該兩項(xiàng)能力的重要度進(jìn)行上調(diào)。

四、結(jié)論與展望

本文提出的本科實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)評價(jià)模型同時(shí)考慮了學(xué)校的培養(yǎng)期望和學(xué)生的實(shí)際培養(yǎng)能力自評結(jié)果，對實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)的能力培養(yǎng)達(dá)成進(jìn)行了量化分析，能夠?qū)W(xué)校實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)培養(yǎng)的有效性進(jìn)行評價(jià)，并對實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)的活動(dòng)內(nèi)容提出調(diào)整方向。

本文分析所依托的數(shù)據(jù)在采集周期和樣本方面仍需要進(jìn)一步改進(jìn)。本文采用的數(shù)據(jù)來自于應(yīng)屆畢業(yè)生，對一屆的學(xué)生四年進(jìn)行一次性調(diào)查，若出現(xiàn)調(diào)查偏差難以進(jìn)行修正，會(huì)對分析結(jié)果造成影響?？梢钥s短調(diào)查周期，即在本科四年歇息過程中增加一次調(diào)查或者在每項(xiàng)實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)后及時(shí)進(jìn)行活動(dòng)效果調(diào)查，再與畢業(yè)時(shí)的調(diào)查進(jìn)行互相修正，一方面提高模型準(zhǔn)確性，一方面提高數(shù)據(jù)評價(jià)的針對性。

本文獲取的數(shù)據(jù)樣本均來自同濟(jì)大學(xué)交通運(yùn)輸工程學(xué)院，可以通過擴(kuò)大調(diào)查范圍，增加調(diào)查樣本數(shù)量提升模型的評價(jià)質(zhì)量。同時(shí)，在調(diào)查問卷中，可以增加學(xué)生對教學(xué)活動(dòng)安排重要度和合理度的評價(jià)，以便輔助判斷學(xué)生對實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)的態(tài)度和感受，提高評價(jià)的準(zhǔn)確性。

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Abstract：The Plan for Educating and Training Outstanding Engineers（PETOE） emphasizes on practical teaching. Accredited engineering programms advocates that corresponding training mode should be leaded by outcome. Based on the survey data for the practical training on traffic engineering undergraduates of grade 2012，this paper takes both training expectation from school and self-assessment of actual training effect from students into account，thus to build an evaluation model for practical teaching activities. The model can evaluate the effectiveness of training in practical teaching activities. Moreover，it comes up with explicit adjustment direction and suggestion for ability training objective as well as content of practical activity.

Key words：ability training；undergraduate；practical teaching；evaluation model and application