應(yīng)用型人才能力量化與最優(yōu)課程體系設(shè)置模型研究

宋軍智 趙威 郭倫眾

[摘? ? ? ? ? ?要]? 在工業(yè)4.0如火如荼的浪潮下，各地方高校都大力推進職業(yè)教育改革，紛紛以各類應(yīng)用型人才的培養(yǎng)作為人才培養(yǎng)目標(biāo)。在應(yīng)用型人才綜合能力評價指標(biāo)基礎(chǔ)上，建立應(yīng)用型人才綜合能力的量化模型，進一步以應(yīng)用型人才綜合能力最大為目標(biāo)，以《普通高等學(xué)校本科專業(yè)類教學(xué)質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)》中各類課程學(xué)分要求構(gòu)建約束條件，最終建立了最優(yōu)課程體系設(shè)置的線性規(guī)劃模型，以土木工程專業(yè)為例，通過LINGO軟件求解得到計土木工程專業(yè)的最優(yōu)課程體系設(shè)置。

[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? 應(yīng)用型人才;線性規(guī)劃;LINGO

[中圖分類號]? G642? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻標(biāo)志碼]? A? ? ? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603（2019）28-0110-02

在國家大力提倡發(fā)展職業(yè)化教育的背景下，各地方高校都紛紛向應(yīng)用型大學(xué)轉(zhuǎn)型，以應(yīng)用型人才的培養(yǎng)作為人才培養(yǎng)目標(biāo)。但目前社會上對應(yīng)用型人才綜合能力的量化尚未有明確的模型。課程作為人才能力培養(yǎng)的載體，一套合理最優(yōu)的課程體系對應(yīng)用型人才綜合能力的培養(yǎng)質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。本文旨在文獻構(gòu)建的應(yīng)用型人才能力評價指標(biāo)體系下，構(gòu)建應(yīng)用型人才綜合能力的量化模型，并以此為基礎(chǔ)，構(gòu)建最優(yōu)課程體系設(shè)置的模型。

本文研究基礎(chǔ)是基于文獻中由5個一級指標(biāo)，19個二級指標(biāo)構(gòu)建的應(yīng)用型人才綜合能力評價指標(biāo)體系（見文末圖）。

一、應(yīng)用型人才綜合能力量化模型的構(gòu)建

課程作為應(yīng)用型人才綜合能力培養(yǎng)的載體，在通常情況下，可認(rèn)為每學(xué)習(xí)一學(xué)分的某類課程便可獲得相應(yīng)的能力，不同類別的課程可以培養(yǎng)學(xué)生不同的能力，再將這些能力加權(quán)之后便可量化人才的綜合能力。在本文中，以思想政治類課程學(xué)分?jǐn)?shù)作為思想道德品質(zhì)的指標(biāo)值;以公共基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)綜合課的學(xué)分?jǐn)?shù)作為知識能力的指標(biāo)值;以專業(yè)實踐課程學(xué)分?jǐn)?shù)作為專業(yè)能力的指標(biāo)值;以計算機類課程、外語類課程的學(xué)分?jǐn)?shù)作為現(xiàn)代化手段使用能力的指標(biāo)值;以各類選修課成績作為發(fā)展?jié)摿Φ闹笜?biāo)值?；谝陨戏治?，將文獻中的模型加以改進，便可建立應(yīng)用型人才綜合能力的量化模型為：

其中xi為第i個一級指標(biāo)的指標(biāo)值;xij表示第i個一級指標(biāo)下的第j個二級指標(biāo)值;λ1為第i個一級指標(biāo)的權(quán)重，wij為第i個一級指標(biāo)之下的第j個二級指標(biāo)的權(quán)重。

二、應(yīng)用型人才能力培養(yǎng)最優(yōu)課程體系設(shè)置模型的建立

課程作為應(yīng)用型人才能力培養(yǎng)的載體，其體系的設(shè)置直接影響著人才能力培養(yǎng)的效果。參照《普通高等學(xué)校本科專業(yè)類教學(xué)質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)》（以下簡稱《國標(biāo)》），學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，總的學(xué)分?jǐn)?shù)及各類課程相應(yīng)的學(xué)分?jǐn)?shù)都需要滿足要求。因此在《國標(biāo)》的基礎(chǔ)上建立一個合理的課程體系設(shè)置對應(yīng)用型人才能力的培養(yǎng)顯得尤為重要。

本文以應(yīng)用型人才綜合能力最大為目標(biāo)函數(shù)，以《國標(biāo)》中總的學(xué)分?jǐn)?shù)、各類課程相應(yīng)的學(xué)分范圍等為約束條件，建立線性規(guī)劃模型。擬通過對線性規(guī)劃模型的求解得到合理的最優(yōu)課程體系設(shè)置。

（一）決策變量的確定

一個完整的課程體系設(shè)置由各種類別的課程設(shè)置學(xué)分?jǐn)?shù)構(gòu)成，因此在本文中，直接選擇各類課程的學(xué)分?jǐn)?shù)作為決策變量，一類課程記為xi，二類課程記為xij。

（二）目標(biāo)函數(shù)的確定

本文需要解決的是確定一套課程體系設(shè)置方案，希望在該體系下培養(yǎng)的人才能力達到最大，因此可直接以應(yīng)用型人才能力最大為目標(biāo)函數(shù)，具體為：

（三）約束條件的確定

由于受學(xué)生時間、學(xué)生經(jīng)歷、學(xué)校教學(xué)資源等多方面的影響，在課程設(shè)置時對總學(xué)分以及各類課程的學(xué)分都有明確的限制范圍，本文以《國標(biāo)》中各專業(yè)學(xué)分要求為基礎(chǔ)建立相應(yīng)的約束條件，具體為：

1.非負(fù)約束

結(jié)合實際情況，各類課程的開設(shè)學(xué)分?jǐn)?shù)都必須大于等于0，因此得到約束條件為：

2.《國標(biāo)》對各類課程學(xué)分的約束

總學(xué)分的約束：《國標(biāo)》中對各專業(yè)畢業(yè)達到畢業(yè)要求的學(xué)

分都給出了明確的上、下限，因此在設(shè)置課程體系時應(yīng)滿足相應(yīng)的條件，即：

其中ad為總學(xué)分下限，au為總學(xué)分?jǐn)?shù)上限。

為使培養(yǎng)的人才能力達到最大，直接以國標(biāo)中各專業(yè)學(xué)分上限作為課程設(shè)置的總學(xué)分?jǐn)?shù)，因此上式的不等式約束轉(zhuǎn)化為等式約束，具體為：

各類課程學(xué)分約束：《國標(biāo)》中對各類課程都給出了明確的上、下限，因此在設(shè)置課程體系時應(yīng)滿足相應(yīng)的條件，即：

其中bid為一類課程中第i類課程的學(xué)分?jǐn)?shù)下限;biu為一類課程中第i類課程學(xué)分?jǐn)?shù)上限;bijd為第i類課程之下的第j類二類課程的學(xué)分?jǐn)?shù)下限，biju為第i類課程之下的第j類二類課程的學(xué)分?jǐn)?shù)上限。

基于以上分析，便可得到應(yīng)用型人才能力培養(yǎng)的最優(yōu)課程體系設(shè)置模型為：

三、應(yīng)用型人才能力培養(yǎng)最優(yōu)課程體系設(shè)置模型的求解

通過分析可知，上述模型為線性規(guī)劃模型，因此在求解的時候，可直接使用LINGO軟件進行求解。本文以土木工程專業(yè)為對象，通過求解以上模型，得出最優(yōu)課程體系設(shè)置方案。

（一）數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

1.權(quán)重確定：在文獻1中已做了詳細的討論，在此直接引用

一級指標(biāo)權(quán)重為：（λ1，λ2，λ3，λ4，λ5）=（0.4587，0.1019，0.2723，0.0615，0.1065）。

第二個一級指標(biāo)之下的二級指標(biāo)權(quán)重為：（w21，w22，w23）=（0.1453，0.4274，0.4274）。

第四個一級指標(biāo)之下的二級指標(biāo)權(quán)重為：（w41，w42）=（0.3470，0.6530）。

2.總學(xué)分及各類課程學(xué)分限制范圍數(shù)據(jù)的確定

通過查閱《國標(biāo)》可知，土木工程專業(yè)相關(guān)學(xué)分?jǐn)?shù)據(jù)如下。

（二）模型求解

由于以上模型為一個簡單的線性規(guī)劃模型，因此可直接利用LINGO進行求解，求解結(jié)果為：

四、結(jié)語

通過研究，本文構(gòu)建了一個以課程學(xué)分為基礎(chǔ)的應(yīng)用型人才能力量化模型，并以此模型為目標(biāo)，國標(biāo)中相關(guān)學(xué)分要求為約束建立優(yōu)化模型，通過對優(yōu)化模型的求解可得到某專業(yè)的最優(yōu)課程體系設(shè)置。以土木工程專業(yè)為例，對模型的有效性和適用性進行檢驗。本文建立的第一個模型可以作為概念模型，用于學(xué)校和企業(yè)評價人才能力的工具。第二個模型作為可以作為應(yīng)用模型，用于學(xué)校在培養(yǎng)應(yīng)用型人才時指導(dǎo)課程體系的設(shè)置，因此具有一定的推廣和應(yīng)用價值。

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◎編輯 武生智