高等學(xué)校理論實驗評估與體系的設(shè)計與研究

文/ 白書華 丁良喜 周康樂，南昌理工學(xué)院

1 實施背景意義

實驗教學(xué)作為學(xué)校教學(xué)工作的重要組成部分，對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力有著不可代替的重要作用。對實驗室教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行科學(xué)的評估，將評估結(jié)果與實驗室的投人有機地結(jié)合起來，是促進(jìn)高等院校實驗教學(xué)質(zhì)量提高的有效手段。本研究旨利用系統(tǒng)動力學(xué)理論在這方面進(jìn)行有益的嘗試，構(gòu)建了以實驗室綜合效能、實驗教學(xué)效果、科研技術(shù)開發(fā)及社會服務(wù)和綜合管理等評估指標(biāo)體系，促進(jìn)實驗教學(xué)全面發(fā)展。

1 高校理論實驗評估與體系方法分析

系統(tǒng)思考教人學(xué)會整體運作的全新思考方式，以提升人類組織整體運作的“群體智力”。 當(dāng)人們面對復(fù)雜問題時總是習(xí)慣于將其分割成可以處理的片段來思考，然后加以整合，這種思想是必須的，但卻使人容易忽視更深入觀察整體形成的要素——組成分子之間整體的互動關(guān)系及其所形成的復(fù)雜現(xiàn)象，該理論稱之為“動態(tài)性復(fù)雜”。有時它會抵消個人或群體改善問題的所有努力，而大部分的動態(tài)性復(fù)雜都是處于緩慢漸變的過程行動與結(jié)果之間存在一定的時間差距，該理論稱之為“時間滯延” 。這一過程極不易察覺，即使察覺了不是為時已晚就是不知如何有效處理。一個組織缺乏系統(tǒng)思考，員工越是努力解決問題，卻因為努力的方向不對，長期的后果反而越糟。為什么會發(fā)生這樣的事情？因為看不到事情背后的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)思考的觀點認(rèn)為結(jié)構(gòu)影響行為，即使非常不同的人，當(dāng)他們置身于相同的系統(tǒng)之中，也傾向于產(chǎn)生類似的結(jié)果。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)所指的是隨著時間的推移影響行為的一些關(guān)鍵性的變數(shù)之間的相互關(guān)系，人們處在結(jié)構(gòu)之中通常全然看不見這些結(jié)構(gòu)怎樣運作，只發(fā)現(xiàn)自己不得不這么做，而且系統(tǒng)中某一變數(shù)的小幅擾動都會透過整個系統(tǒng)的加乘作用而越演越烈。因此，通過對系統(tǒng)思考的學(xué)習(xí)和運用，把復(fù)雜問題背后的結(jié)構(gòu)性原因找出來，并通過改變結(jié)構(gòu)進(jìn)而改進(jìn)行為變化形態(tài)就是一件非常重要和深具創(chuàng)造性的工作。

這些評估方法大都是基于評價指標(biāo)(即各因素)具有相互獨立性的這一假設(shè)的基礎(chǔ)之上的，但實際上有些評價指標(biāo)(因素)之間的相互獨立性是相對的，而其相關(guān)性卻是絕對的;如何充分挖掘評價指標(biāo)間的內(nèi)在信息，最大程度的表現(xiàn)其因素間相互影響的非線性特征，使評估結(jié)果更加科學(xué)合理，則是復(fù)雜系統(tǒng)評估研究領(lǐng)域中的一個重要理論研究方向，本文就是利用反饋動態(tài)性復(fù)雜分析——系統(tǒng)動力學(xué)方法針對此問題進(jìn)行了一些初步的研究與探討，提出評估指標(biāo)體系的基本思路和方法。

2 研究和分析方法的概述

早在20世紀(jì)50年代，西方發(fā)達(dá)國家就已經(jīng)開始重視對研發(fā)工作的評價，主要從科技水平和管理水平兩方面來評價實驗室工作。進(jìn)人20世紀(jì)末，對實驗室的評估工作進(jìn)入了一個新階段，一些專家學(xué)者嘗試著將一些先進(jìn)的評價理論與方法引入到實驗室的評估中，如用解釋結(jié)構(gòu)模型法確定評估指標(biāo)，用層次分析法確定權(quán)重，開發(fā)軟件、用計算機實現(xiàn)評估等，但至今還沒有形成完整的系統(tǒng)體系。

2.1 指標(biāo)量化的方法

這種評估體系的確定，首先是參照國家《高等學(xué)?；A(chǔ)課實驗室評估方法》制定確定評估體系的原則，然后得出評估的一級、二級指標(biāo)及各評估條目，接著采用數(shù)學(xué)當(dāng)中的直接量化、二次量化和分解細(xì)化的方法對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計處理，從而確定各指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)。最后利用所產(chǎn)生的評估體系對實驗教學(xué)進(jìn)行評估。舒火明[1]老師就利用指標(biāo)制定原則提出了一套教學(xué)評價指標(biāo)體系和評價量化表，建立了實驗教學(xué)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及各教學(xué)環(huán)節(jié)的要求，給出了教學(xué)管理、教學(xué)過程、教學(xué)隊伍、實驗室儀器設(shè)備配備、教學(xué)改革、教學(xué)效果6個一級指標(biāo)、31個二級指標(biāo)和47個觀測點，涉及到實驗教學(xué)的各個主要環(huán)節(jié)。華東理工大學(xué)展學(xué)舜[2]等在國家評估指標(biāo)體系的指導(dǎo)下認(rèn)真研究了實驗課程在整個教學(xué)計劃中的地位、作用和特點后得出了科學(xué)性和可行性關(guān)系、教學(xué)條件、過程與教學(xué)效果的關(guān)系、評估和改革的關(guān)系，并以此得出由4個一級指標(biāo)、11個二級指標(biāo)組成的評估體系，然后采用數(shù)學(xué)量化方法進(jìn)行得出等級標(biāo)準(zhǔn)，并以此標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評價。寧波大學(xué)李慧仙[3]、上海交通大學(xué)劉建民[4]等都采用了類似的方法。

2.2 層次分析法

實驗室綜合效益評估指標(biāo)體系是一個有機的整體，各個指標(biāo)對評估結(jié)果的影響是不同的。為了得到科學(xué)、準(zhǔn)確的評估結(jié)果，需要確定指標(biāo)的權(quán)重，許多研究人員采用了層次分析法來計算權(quán)重。層次分析法是將與決策有關(guān)的元素分解成目標(biāo)、準(zhǔn)則、方案等層次，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行定性和定量的分析的決策方法，即根據(jù)1一9數(shù)量標(biāo)度建立各層次的判斷矩陣，在滿足一致性檢驗的條件下，其最大特征值所對應(yīng)的特征向量是該層次相對于上一層元素的權(quán)重向量。計算權(quán)重的關(guān)鍵是要確定判斷矩陣。浙江師范大學(xué)馬升燈[5]老師從高?；A(chǔ)課教學(xué)實驗室綜合效益評估必要性出發(fā)，探討了實驗室綜合效益評估指標(biāo)體系設(shè)計的4個原則（客觀性原則、導(dǎo)向性原則、可行性原則和可比性原則），構(gòu)建了具有4個一級指標(biāo)、21個二級指標(biāo)的基礎(chǔ)課實驗室綜合效益評估的指標(biāo)體系，并運用層次分析法計算指標(biāo)權(quán)重，得出各層次的判斷矩陣。廣西大學(xué)黃錦成、謝崗[6]采用同樣的方法確定了權(quán)重系數(shù)，然后利用中心壓縮處理法（減去平均數(shù)再除以標(biāo)準(zhǔn)差）進(jìn)行了數(shù)據(jù)處理。

2.3 模糊數(shù)學(xué)法

模糊數(shù)學(xué)法是一種用來定性處理數(shù)據(jù)的方法，模糊評價法是現(xiàn)今評估定性指標(biāo)較有效的方法，所以，采用模糊評價法對實驗室評估體系中的定性部分進(jìn)行分析也是比較可行的。河海大學(xué)劉丹平[7]通過討論實驗教學(xué)質(zhì)量評估指標(biāo)體系的設(shè)計原則，設(shè)計了具體的評估指標(biāo)體系運用于課程的評估，然后利用模糊數(shù)學(xué)法對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類統(tǒng)計，并對得到的模糊關(guān)系矩陣進(jìn)行歸一化處理。

2.4 綜合分析法

在對評估體系進(jìn)行諸多分析的方法中，沒有任何一種單一的評價方法能完全解決重點實驗室綜合評價的問題，西北工業(yè)大學(xué)張義庭[8]等考慮了一種對評價方法進(jìn)行組合的方法。經(jīng)過對實驗室評估實際的研究，比較層次分析法及模糊評判法的應(yīng)用范圍，嘗試采用兩者相結(jié)合的方法進(jìn)行評價。他們在調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，應(yīng)用現(xiàn)代綜合評價理論與方法，提出了國防科技重點實驗室綜合評佑的概念，著重探討了綜合評估指標(biāo)體系及其評估標(biāo)準(zhǔn)，并闡述了用模糊綜合評價法評估國防科技重點實驗室的實施程序，最后，以實例說明了評估的實際操作過程。這種方法綜合了前兩種方法的優(yōu)點，能夠從定量和定性兩個方面較好的分析實驗評估指標(biāo)體系。

以上幾種方法各有中，指標(biāo)量化法只是定性的對實驗指標(biāo)體系進(jìn)行了分析，更多的依靠了已有的體系指標(biāo)的作用來作出權(quán)重系數(shù)的判斷，這種方法缺乏定量分析，分析不夠嚴(yán)密，也就是說沒有采用有效的數(shù)學(xué)方法進(jìn)行論證；層次分析法是一種目前用來進(jìn)行實驗指標(biāo)體系分析的最常用的方法，而模糊數(shù)學(xué)法則能較好的對數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行處理，這兩種方法雖然能從定性和定量方面較全面的分析一個系統(tǒng)，但是這種評估方法大都是基于評價指標(biāo)(即各因素)具有相互獨立性的這一假設(shè)的基礎(chǔ)之上的，但實際上有些評價指標(biāo)(因素)之間的相互獨立性是相對的，而其相關(guān)性卻是絕對的;如何充分挖掘評價指標(biāo)間的內(nèi)在信息，最大程度的表現(xiàn)其因素間相互影響的非線性特征，使評估結(jié)果更加科學(xué)合理，則是復(fù)雜系統(tǒng)評估研究領(lǐng)域中的一個重要理論研究方向。

2.5 基于復(fù)雜系統(tǒng)的評估方法

在面臨大型復(fù)雜的系統(tǒng)對象時，如院校建設(shè)中的教學(xué)質(zhì)量評估、實驗室建設(shè)評估，大型系統(tǒng)仿真研究中的可信度評估等，面對眾多信息所必需的歸納分析，系統(tǒng)評估占據(jù)著重要的地位和作用，它是決策的科學(xué)依據(jù)。

復(fù)雜性科學(xué)的研究范疇主要是復(fù)雜性和復(fù)雜系統(tǒng)，典型的如社會經(jīng)濟系統(tǒng)及其復(fù)雜性。對復(fù)雜系統(tǒng)和系統(tǒng)復(fù)雜性的研究有助于人們了解系統(tǒng)的發(fā)展規(guī)律及動因，從而能夠更好地進(jìn)行適應(yīng)與調(diào)控。作為國際復(fù)雜性科學(xué)研究的五大學(xué)派之一，系統(tǒng)動力學(xué)(System Dynamics，SD)是研究復(fù)雜系統(tǒng)和系統(tǒng)復(fù)雜性的利器，它以常微分方程組為主要理論工具，對社會經(jīng)濟系統(tǒng)等一類高階次、多重反饋回路、高度非線性的復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行定性與定量相結(jié)合的研究。具體而言，系統(tǒng)動力學(xué)從復(fù)雜系統(tǒng)的微觀結(jié)構(gòu)入手建模，構(gòu)造系統(tǒng)的基本反饋結(jié)構(gòu)，進(jìn)而模擬與分析系統(tǒng)的動態(tài)行為。

利用系統(tǒng)思考與分析方法來分析復(fù)雜系統(tǒng)問題的專家很多，如洪志杰、葉兵[9]在高職高專評估工作的系統(tǒng)思考一文中就利用了系統(tǒng)思考與分析方法考察高職高專人才培養(yǎng)工作水平評估指標(biāo)體系的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，揭示其中的系統(tǒng)原理與結(jié)構(gòu)關(guān)系，并主張在迎評工作中充分理解評估指標(biāo)體系中隱含的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并得出了各自的運行模式，提出了解決問題的方法，使復(fù)雜問題得以簡化，從系統(tǒng)各反饋環(huán)路中獲得問題的最終答案。

本論文將以實驗評估體系這個復(fù)雜系統(tǒng)為研究對象，將系統(tǒng)動力學(xué)的理論與方法以及Peter M Senge的系統(tǒng)思考管理技術(shù)運用到當(dāng)中去。運用基于SD流率基本入樹的系統(tǒng)基模分析方法找出各指標(biāo)體系之間的關(guān)系，建立相應(yīng)的模型。

3 結(jié)論

實驗評估體系的建立是國防科技實驗室建設(shè)和管理中的重要一環(huán)，現(xiàn)代最新評價理論的發(fā)展為實驗室的評估提供了豐富的技術(shù)和方法。在實驗室生命周期內(nèi)，探索更新的思路和技術(shù)方法綜合分析實驗室績效因素，建立科學(xué)的評價體系一直是許多專家學(xué)者所研究的課題。本論文旨在提出一種新的實驗質(zhì)量評估方法，即利用系統(tǒng)動力學(xué)理論與方法結(jié)合Peter M Senge的系統(tǒng)思考管理技術(shù)建立系統(tǒng)基模，更清楚直觀的反映實驗各指標(biāo)之間的關(guān)系，并通過建立起來的評估體系反映實驗教學(xué)的質(zhì)量從而更好的促進(jìn)教學(xué)的發(fā)展，為培養(yǎng)出更多的人才創(chuàng)造條件。

[1]舒火明等，關(guān)于高等學(xué)校實驗教學(xué)方案的研究，海南師范學(xué)院學(xué)報，2002，1：4-8.

[2]展學(xué)舜等，實驗課程評估方案的研究，實驗室研究與探索，2001，20（6）：37-39.

[3] 李慧仙，我國高等教育評估指標(biāo)體系問題與對策研究[J]，高等理科教育，2003,(4):27-30.

[4]劉建民，實驗教學(xué)質(zhì)量評估初探[J]，實驗室研究與探索，2002，21（3）：4-8.

[5]馬升燈等，高等教學(xué)實驗室綜合效益評估的初探，浙江師范大學(xué)學(xué)報，2004，2：199-202.

[6]張建功，高校實驗室管理模式選擇與創(chuàng)新發(fā)展，華南理工大學(xué)學(xué)報，2005，7（5）：78-80.

[7]韋紹波，論實驗室評估工作中的模擬評估，廣西民族學(xué)院學(xué)報，2004，10（2）：105-108.

[8] 張義庭等，國防科技重點實驗室綜合評價體系研究[J]，實驗室研究與探索，2005，24（4）：90-98.