信息與計算科學專業(yè)的學科競賽分級研究

鄒小林，林曉聰

（肇慶學院 數(shù)學與統(tǒng)計學院，廣東 肇慶　526061）

0　引言

創(chuàng)新實踐是應用型高校實踐教學環(huán)節(jié)的一種主要形式，是應用型高校人才培養(yǎng)目標的重要組成部分.創(chuàng)新實踐主要考查學生的學科基本理論知識和解決實際問題的能力，它是激發(fā)學生的興趣和潛能，培養(yǎng)學生的實踐能力、創(chuàng)新能力、團隊合作精神和競爭意識的重要途徑，也是學校人才培養(yǎng)質量的標志之一.有關信息與計算科學專業(yè)學生創(chuàng)新和實踐能力培養(yǎng)的文獻較多，但涉及創(chuàng)新實踐獎勵方案的文獻很少，只有文獻[1]提出了“競賽標準+競賽獎勵”的翻轉課堂教學模式，但也未給出該專業(yè)的競賽級別認定方法.

《肇慶學院創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革實施方案(2016—2020年)》中指出：“發(fā)揮創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽引導作用，以大學生科學競賽和全國工業(yè)設計大賽、挑戰(zhàn)杯、‘互聯(lián)網(wǎng)+’大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽等賽事為依托，開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，激發(fā)學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的動機和需求.通過大賽項目，建設大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目庫，形成“萌芽—選拔—孵化—培養(yǎng)—進園”工作鏈條，推動創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽項目向科技園、創(chuàng)業(yè)園轉移，向創(chuàng)辦企業(yè)轉化.通過參加大賽以達到推動產(chǎn)教結合、自主學習、教學相長，實現(xiàn)創(chuàng)新引領創(chuàng)業(yè)、創(chuàng)業(yè)帶動就業(yè)的健康發(fā)展局面.”這一方案為肇慶學院的創(chuàng)新實踐教學指明了前進方向.

肇慶學院教務處制訂了學科競賽獎勵章程，但該章程對學科競賽只分成國家級和省級2類，沒有制訂具體的學科競賽級別認定方法，因此在執(zhí)行過程中，遇到不少麻煩，被詬病和非議.2016年制訂新的信息與計算科學專業(yè)培養(yǎng)方案，學科競賽納入了創(chuàng)新實踐教學模塊的范疇，創(chuàng)新實踐教學達到6學分.學校的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革實施方案，旨在激勵學生積極參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育實踐.本文采用層次分析法，對肇慶學院信息與計算科學專業(yè)的學科競賽進行建模，并用建立的模型和指標計算學科競賽的綜合分，最后根據(jù)綜合分對學科競賽進行分級，分級結果可作為學校和學院對學生給予實踐學分和獎勵的標準.

1　基于層次分析法的信息與計算科學專業(yè)學科競賽分級模型建立

1.1　模型的層次結構

根據(jù)文獻[2]，對學科競賽分類的一級指標有學科競賽的組織機構、競賽層次、社會影響和獲獎難度等.本文所建模型的層次結構分成3層：第1層是學科競賽綜合評價層(A)；第2層是一級指標層(B)，一級指標包括組織機構(B1)、競賽層次(B2)、社會影響(B3)和獲獎難度(B4)4個指標；第3層為二級指標層(C)，二級指標包括舉辦時間(C11)、參賽范圍(C12)、參賽人數(shù)(C21).本文的層次結構如圖1所示.

1.2　構建判斷矩陣

根據(jù)圖1可知，本文模型的層次結構只需構造2個判斷矩陣[3]，即一級指標的判斷矩陣R學科競賽綜合評價A,簡記為RA,二級指標社會影響的判斷矩陣R社會影響B(tài),簡記為RB.在組織機構、競賽層次、社會影響和獲獎難度4個指標中，筆者認為組織機構指標比競賽層次指標略微重要，社會影響指標比組織機構指標略重要，獲獎難度指標比組織機構指標略微重要；社會影響指標略比競賽層次指標重要，獲獎難度指標比競賽層次指標明顯重要，獲獎難度指標略比社會影響指標重要.根據(jù)表1的標度方法，RA中的元素RA(1,2)=2,RA(1,3)=1/2,RA(1,4)=1/3,RA(2,3)=1/3,RA(2,4)=1/4,RA(3,4)=1/2.在舉辦時間、參賽范圍和參賽人數(shù)3個二級指標中，筆者認為舉辦時間指標明顯比參賽范圍指標重要，比參賽人數(shù)指標略微重要；參賽人數(shù)指標略比參賽范圍指標重要.根據(jù)表1的標度方法，RB(1,2)=5,RB(1,3)=3,RB(2,3)=1/2.

這2個判斷矩陣如下所示：

圖1　學科競賽分級模型的層次結構

表1　判斷矩陣元素Rij的標度方法[4]

1.3　計算權向量并做一致性檢驗

分別對判斷矩陣RA和RB的列向量進行歸一化，歸一化后的矩陣用RAN和RBN表示.

然后分別對歸一化的判斷矩陣RAN和RBN進行按行求和，得到2個列向量rA和rB：

對向量rA和rB進行歸一化后，仍然記為rA和rB.

rA和rB為對應判斷矩陣RA和RB的近似特征向量．

公式(1)對最大特征根λ進行一致性檢驗.當一致性比率值P＜0.1時，矩陣的特征向量可作權向量．

其中：I為一致性指標；S為隨機一致性指標[5]，S值如表2所示，而

表2　隨機一致性指標S的值

根據(jù)公式(1)和(2)，計算結果如下：

PA和PB均小于0.1，因此一致性檢驗通過，上述特征向量可作為權向量．

基于層次分析法的信息與計算科學專業(yè)學科競賽模型的各變量系數(shù)為

綜上所述，本文的學科競賽模型為

1.4　學科競賽分級

第1步，請專家對大學生參加的學科競賽根據(jù)組織機構(B1)、競賽層次(B2)和獲獎難度(B4)3個一級指標，以及舉辦時間(C11)、參賽范圍(C12)、參賽人數(shù)(C21)3個二級指標，根據(jù)一定評價因素分別評分，每個指標的評分范圍是0～100分.

第2步，將專家評分代入到公式(3)中，獲得該學科競賽的綜合分.

第3步，根據(jù)綜合分獲得學科競賽的等級.

2　本文模型的應用

肇慶學院制訂了《肇慶學院創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革實施方案(2016—2020年)》，旨在通過創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽引導大學生參加學科競賽，如“挑戰(zhàn)杯”“互聯(lián)網(wǎng)+”等創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽，激發(fā)學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的動機和需求.為了積極響應學校的改革，信息與計算科學專業(yè)也制訂了相應的學科競賽分級方案，作為獎勵學生實踐學分和獎金的標準.

肇慶學院信息與計算科學專業(yè)的學生參加的主要學科競賽如下：“泰迪杯”全國大學生數(shù)據(jù)挖掘競賽，“藍橋杯”全國軟件和信息技術專業(yè)人才大賽，全國大學生數(shù)學模型競賽，廣東金融建模大賽，全國大學生數(shù)學競賽等.

“泰迪杯”全國大學生數(shù)據(jù)挖掘競賽，是由全國大學生數(shù)學建模競賽組織委員會主辦，廣州泰迪智能科技有限公司承辦，廣東省工業(yè)與應用數(shù)學學會、華南師范大學數(shù)學科學學院協(xié)辦.迄今為止已經(jīng)舉辦了4屆，第4屆比賽有將近300所高校的1 665支隊伍參賽，獲獎比例低于25%.

“藍橋杯”全國軟件和信息技術專業(yè)人才大賽，是由工信部人才交流中心，教育部就業(yè)指導中心舉辦，也得到了各省教育廳和有關院校的積極響應，參賽學校1 300余所，北京大學、清華大學、北京航空航天大學等百余所“985”和“211”知名高校，也紛紛派出有實力的選手積極參加大賽.“藍橋杯”已經(jīng)舉辦了7屆，參賽總人數(shù)累計已過13萬人次，取得了良好的社會效果，獲獎的比例是50%.

全國大學生數(shù)學模型競賽主辦單位是中國工業(yè)與應用數(shù)學學會，合作伙伴及獨家冠名贊助商為高等教育出版社，合作伙伴及支持機構為美國COMAP公司（美國MCM/ICM主辦機構），合作網(wǎng)站是“中國大學生在線網(wǎng)站”.全國大學生數(shù)學建模競賽創(chuàng)辦于1992年，每年一屆.2016年，來自全國33個省/市/區(qū)(包括香港和澳門)及新加坡的1 367所院校、31 199個隊（本科28 046隊，?？? 153隊）、93 000多名大學生報名參加本項競賽.其獲獎的比例是50%.

廣東金融建模大賽的主辦單位是共青團廣東省委員會、廣東省教育廳、廣東省科學技術廳、廣東省科學技術協(xié)會、廣東省學生聯(lián)合會.該賽事已經(jīng)舉辦2屆，第2屆有300多支隊伍參賽，28支隊伍獲獎，獲獎比例不超過10%.

全國大學生數(shù)學競賽主辦單位是中國數(shù)學會，該賽事已經(jīng)舉辦了8屆，第8屆的參賽人數(shù)超過1 000人，獲獎比例不超過25%.

根據(jù)組織機構(B1)、競賽層次(B2)、社會影響(B3)、獲獎難度(B4)、舉辦時間(C11)、參賽范圍(C12)、參賽人數(shù)(C21)等指標，對肇慶學院信息與計算科學專業(yè)學生參賽的5個學科競賽進行評分，各指標評分標準如下：組織機構是國家政府機構的評100分，省一級政府機構的評95分，協(xié)會主辦的評90分，協(xié)會指導下舉辦的評85分；競賽層次是全國級別的評100分，省級別的評80分.舉辦時間指標的評分標準是數(shù)學建模100分，廣東金融建模大賽30分，其他賽事根據(jù)這2個賽事確定的線性方程計算得分.參賽范圍是根據(jù)參加的學校分布情況進行評分.參賽人數(shù)根據(jù)累計參賽人數(shù)和最近1年參賽人數(shù)進行評分.獲獎難度指標是根據(jù)獲獎比例進行評分，獲獎比例越低得分越高.評分情況和綜合分的情況如表3所示.

表3　學科競賽的各項指標評分及綜合分

如果將綜合分按照區(qū)間長度是10進行等級劃分，就可以劃分出學科競賽等級，即綜合分在[90,100]的競賽是一類競賽，綜合分在[80,90)的競賽是二類競賽；綜合分在[70,80)的競賽是三類競賽，等等.在肇慶學院信息與計算科學專業(yè)參加的競賽中，全國大學生數(shù)學模型競賽全國賽是一類賽事，全國大學生數(shù)據(jù)挖掘競賽、全國軟件和信息技術專業(yè)人才大賽全國賽、全國大學生數(shù)學模型競賽省賽、全國大學生數(shù)學競賽全國賽和廣東金融建模大賽是二類賽事；全國軟件和信息技術專業(yè)人才大賽省賽和全國大學生數(shù)學競賽省賽是三類賽事.

參考文獻：

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[2]三億文庫.重慶理工大學學生學科競賽獎勵辦法[EB/OL].［2016-12-30］.http：//3y.uu456.com/bp_1h0007ms3n8c83h0eoqp_1.html.

[3]趙偉奇.AHP法在大學生綜合素質評價中的應用[J].價值工程,2012,31(27)：262-263.

[4]李蘭平.高校教師定崗定編定量評估[J].甘肅聯(lián)合大學學報(自然科學版),2012,26(2)：30-32.

[5]楊煉秋.高職院校大學生綜合素質層次分析評價模型[J].廣西民族大學學報(自然科學版),2008,14(4)：98-102.