基于極值-熵值法的本科教育質(zhì)量評價

陳影星 趙迪斐 朱越 江嘉懿 譚昕 張建秀 張晗 田怡

【摘要】針對江蘇省本科教育質(zhì)量的評價指標(biāo)與影響因素問題，首先通過對江蘇省13個市、49所本科高校相關(guān)教育教學(xué)數(shù)據(jù)的分析，以無量綱化、歸一化、極大化、區(qū)分子指標(biāo)的原則量化處理指標(biāo)數(shù)據(jù)，并通過最優(yōu)改進(jìn)的極值-熵值處理法進(jìn)一步分析處理數(shù)據(jù)，配合區(qū)域評價圖等進(jìn)一步針對性展開對江蘇省本科教育質(zhì)量的綜合評價分析;而后通過相關(guān)性分析、環(huán)狀關(guān)系圖、主成分分析法等研究討論不同指標(biāo)間的相互關(guān)系及其對本科教育質(zhì)量的影響;最后，基于前述研究，給出如何有效提高江蘇省本科教育質(zhì)量的相關(guān)政策建議。

【關(guān)鍵詞】本科教育質(zhì)量 ?評價指標(biāo) ?影響因素 ?數(shù)學(xué)建模 ?政策建議

【基金項目】國家級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目（201910290007E）;中國礦業(yè)大學(xué)資源學(xué)院大學(xué)生學(xué)術(shù)科研中心創(chuàng)新訓(xùn)練項目（CSA-2018-002）。

【中圖分類號】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2020）24-0119-03

隨著高等教育的不斷發(fā)展，我國高等教育整體已進(jìn)入世界中上水平，但也存在著諸多需要進(jìn)一步研究與改革之處。其中，本科教育是高等教育體系極其重要的一環(huán)，是我國高等教育體系培養(yǎng)國家需求人才的基本途徑之一。如何科學(xué)指導(dǎo)本科教育的改革創(chuàng)新，為本科教育提供基本依據(jù)，是本科教育相關(guān)研究領(lǐng)域的熱點和難點。教育教學(xué)評估在高等教育中不斷獲得新的認(rèn)識，對本科教育質(zhì)量影響因素的研究，可以為本科教育發(fā)展與改革提供科學(xué)指導(dǎo)，為找出影響本科教育教學(xué)質(zhì)量乃至教育學(xué)轉(zhuǎn)型升級發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。但是，國內(nèi)外對本科教育教學(xué)評價的體系、指標(biāo)、評價方式、度量方式、關(guān)鍵控因等差異巨大，評價的關(guān)鍵指標(biāo)遴選、評價方案等，仍然有待進(jìn)一步深入。在此背景下，本文對江蘇省本科教育教學(xué)數(shù)據(jù)展開數(shù)學(xué)建模研究，嘗試對不同指標(biāo)進(jìn)行量化，并探求其相互關(guān)系及影響，為提升江蘇省本科教育質(zhì)量提出分析與建議。

1.本科教育質(zhì)量評價體系的構(gòu)建

1.1評價指標(biāo)的篩選

影響本科教育質(zhì)量的指標(biāo)有很多，基于科學(xué)性、一致性、可行性、代表性、全面性、可比性等原則，結(jié)合我國現(xiàn)有本科教育質(zhì)量評價體系，篩選了9個指標(biāo)（本科院校數(shù)量、招生人數(shù)、師資隊伍與結(jié)構(gòu)、生師比、教學(xué)條件與利用、專業(yè)建設(shè)與教學(xué)改革、學(xué)生就業(yè)、科研投入與產(chǎn)出、雙一流學(xué)科建設(shè)），主要從辦學(xué)規(guī)模、學(xué)校管理、學(xué)科建設(shè)和社會認(rèn)知程度這幾個方面進(jìn)行綜合評價。

1.2指標(biāo)量化

針對不同指標(biāo)，采用不同的量化方式對不同指標(biāo)進(jìn)行處理，進(jìn)行統(tǒng)一的一致化處理與無量綱化處理，為下文的極值熵值法模型提供基礎(chǔ)。本文對數(shù)據(jù)的處理可以概括性的分為兩步，即一致性處理與無量綱化處理：前者將所有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為極大型數(shù)據(jù)，后者采用極值處理法消除度量單位與數(shù)量級之間的差異，使處理后的數(shù)據(jù)具有公度性。因展開評價是為區(qū)分目標(biāo)的性質(zhì)優(yōu)良差異，所以對指標(biāo)量化處理的假設(shè)條件與原則主要有以下兩條：①原始數(shù)據(jù)量化處理后，應(yīng)保留原來的序關(guān)系;②原始數(shù)據(jù)處理后，應(yīng)保留原始數(shù)據(jù)之間的比較關(guān)系，保持其差異比不變。

對指標(biāo)的處理，本科院校數(shù)量Xi1、招生數(shù)量Xi2，教學(xué)條件與利用Xi5、科研投入與產(chǎn)出Xi8、雙一流學(xué)科建設(shè) Xi9屬于極大型指標(biāo)，采用極值處理法直接量化;“師資隊伍與結(jié)構(gòu)”至少包括了兩個方面的信息，其一是師資隊伍的“大小”，屬于極大型指標(biāo);二是師資隊伍的結(jié)構(gòu)，包括三個方面的子指標(biāo)，即學(xué)歷結(jié)構(gòu)、年齡結(jié)構(gòu)與職稱結(jié)構(gòu)，但三者的比例屬于復(fù)雜現(xiàn)象總體，需要分別進(jìn)行量化（圖1）。生師比Xi4應(yīng)屬于極小值型指標(biāo)，采用極值處理法進(jìn)行量化。

高校依托專業(yè)展開教育教學(xué)，專業(yè)建設(shè)可以從本科專業(yè)數(shù)量反映，教學(xué)改革則可以通過教學(xué)改革立項數(shù)或重點專業(yè)建設(shè)情況側(cè)面反映，一般來說，專業(yè)建設(shè)力度越大、教學(xué)改革越深入，則重點專業(yè)數(shù)量越多，同時，由于重點專業(yè)建設(shè)的“馬太效應(yīng)”，重點學(xué)科的建設(shè)可以反作用于教學(xué)改革、促進(jìn)教學(xué)改革：①選取各市“高校專業(yè)數(shù)量”作為專業(yè)建設(shè)的反映指標(biāo)，屬于極大型指標(biāo);②選取各市省級及以上重點學(xué)科數(shù)量作為教學(xué)改革效果的反映指標(biāo)，屬于極大型指標(biāo);③對二者進(jìn)行加權(quán)處理后進(jìn)行歸一化處理。

一般來說，就業(yè)率與教學(xué)質(zhì)量成正比，屬于極大型指標(biāo)。滿意度調(diào)查是評價學(xué)生就業(yè)的另一項重要指標(biāo)，滿意度越高，說明教育質(zhì)量越好，亦屬于極大型指標(biāo)，對這兩個指標(biāo)賦權(quán)重再采用極值處理法量化。

2.建立綜合評價模型

考慮本科教育質(zhì)量評價體系的復(fù)雜性、相對客觀性及受數(shù)據(jù)收集、量化等限制因素，本文采用了相對主觀性較小，能充分利用數(shù)據(jù)特征的熵值賦權(quán)法，在熵值賦權(quán)前，已經(jīng)在上一步中完成了數(shù)據(jù)的無量綱化處理，即所采用的模型為極值-熵值法。極值熵值法已經(jīng)被證實為是最優(yōu)改進(jìn)的熵值法模型，即先用極值處理法對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行無量綱化處理，再依據(jù)于熵值法配以權(quán)重系數(shù)，相比于其他熵值法的改進(jìn)方法，如標(biāo)準(zhǔn)化平移方法在確定權(quán)重系數(shù)過程中并不完全利用原始數(shù)據(jù)信息，故實際應(yīng)用中極值-熵值法是最優(yōu)改進(jìn)熵值法。極值處理后，熵值法的基本思路是對評價體系的9項量化指標(biāo)進(jìn)行賦權(quán)，從而根據(jù)權(quán)重比計算出各地級市的本科教育質(zhì)量。該指數(shù)的值越大，該地級市的本科教育質(zhì)量越高。處理方法如下：

3.評價結(jié)果分析

3.1綜合評價

揚州、無錫、南京的本科教學(xué)質(zhì)量綜合評價結(jié)果高于0.8，顯著好于其他城市，鎮(zhèn)江、連云港、泰州均小于0.3，顯著差于其他城市;依據(jù)評價參數(shù)進(jìn)行本科教學(xué)質(zhì)量排名，可知江蘇省本科教學(xué)質(zhì)量城市排名為：揚州>無錫>南京>南通>淮安>宿遷>常州>徐州>蘇州>鹽城>連云港>鎮(zhèn)江>泰州（圖2）。

江蘇省各城市可以依據(jù)本科教學(xué)質(zhì)量評分分為四級：Qi參數(shù)>0.8的城市包括揚州、無錫、南京，評為I級;0.6

3.2各指標(biāo)間的相關(guān)性分析

各城市9個指標(biāo)量化后，分析指標(biāo)之間的相關(guān)性，繪制可以表示因素間相互關(guān)系強弱的環(huán)狀關(guān)系圖（Radial Convergence），表達(dá)信息之間的強弱關(guān)系（圖3）。

觀察環(huán)狀關(guān)系圖，進(jìn)一步對比本科院校數(shù)量Xi1、招生人數(shù)Xi2、師資隊伍與結(jié)構(gòu)Xi3三個指標(biāo)的共性與特殊性，可知：①三個指標(biāo)間均為顯著相關(guān);②本科院校數(shù)量Xi1與招生人數(shù)Xi2與其他指標(biāo)關(guān)系幾乎一致，而師資隊伍與結(jié)構(gòu)Xi3與學(xué)生就業(yè)為正相關(guān)，本科院校數(shù)量與招生人數(shù)則與之為負(fù)相關(guān)。這說明，招生人數(shù)增多、院校增多，教育規(guī)模增大，加劇就業(yè)競爭;而優(yōu)質(zhì)的教學(xué)師資條件，則有利于學(xué)生的就業(yè)。

4.啟示和建議

9項指標(biāo)結(jié)合數(shù)據(jù)的分析表明，江蘇省本科教育教學(xué)資源分布并不均衡，不僅體現(xiàn)在院校數(shù)量、招生人數(shù)、教師數(shù)量區(qū)域分布的差異性，還體現(xiàn)在地區(qū)所提供的教學(xué)教育質(zhì)量的差異，平衡不同區(qū)域的生均教學(xué)教育水平，將有助于江蘇省本科教育的均衡發(fā)展。江蘇省區(qū)域內(nèi)，教學(xué)教育資源在南京地區(qū)集中，在徐州、蘇州等城市有一定分布，在其他城市則分布較少。與教學(xué)資源分布不同，江蘇省本科教育質(zhì)量的分布集中程度相對降低，但仍然主要集中在經(jīng)濟較為發(fā)達(dá)的城市;從地域來看，蘇南地區(qū)的本科教育質(zhì)量整體強于蘇北地區(qū)整體。

在通過主成分分析法對本科教育質(zhì)量關(guān)鍵影響因素的分析中，院校數(shù)量、學(xué)生就業(yè)、生師比、科研投入與產(chǎn)出是相關(guān)性最為密切的四項。對其展開分析認(rèn)為：

①院校數(shù)量反映了教育規(guī)模，是教育總投的一種體現(xiàn)，對教育質(zhì)量有顯著影響，但是目前條件下大幅度增加院校數(shù)量不切實際，所以本科院校數(shù)量雖然與教育質(zhì)量具有很密切的關(guān)系，卻不適合作為新政策建議的出發(fā)點。

②師資隊伍與結(jié)構(gòu)是影響教育教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵因素，學(xué)生的就業(yè)質(zhì)量也顯著受控于其所受的教育質(zhì)量，高質(zhì)量的教育下學(xué)生成長速度快、專業(yè)技能扎實，容易受到就業(yè)市場的青睞，相反，教育質(zhì)量低下，則會導(dǎo)致學(xué)生在激烈的市場競爭中處于不利地位，不容易得到滿意的工作;師資隊伍規(guī)模大，則教育能力增強，師資結(jié)構(gòu)變好，形成中年占優(yōu)、正態(tài)分布的年齡結(jié)構(gòu)，以博士為主、倒金字塔的學(xué)歷結(jié)構(gòu)，以教授為重、級層較高的職稱結(jié)構(gòu)非常有助于教育水平的提升。

③生師比反映了學(xué)生對教師人力資源的使用情況，一般情況下，教師所負(fù)責(zé)的學(xué)生少，則負(fù)責(zé)質(zhì)量相應(yīng)提高，減小生師比，非常有助于提高教育質(zhì)量;在目前的硬件水平提升較快、人均教師資源略有不足的情況下，在一系列的教育相關(guān)因素中，提高教師比例、改善教學(xué)結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步降低生師比，可以在一定時間內(nèi)大幅提升學(xué)生的受教育水平。

④對于本科生的科研投入情況與本科教育質(zhì)量有較大的聯(lián)系，這反映了目前的就業(yè)市場及升學(xué)，都正在向高技術(shù)水平、高科技含量發(fā)展，科研型人才將具備更有利的競爭力與外部環(huán)境，加大對本科生的科研投入，促進(jìn)其在更早階段有成果產(chǎn)出，將有助于科研型本科學(xué)生的發(fā)展。

⑤其他因素也對本科教育質(zhì)量有或多或少的影響，關(guān)鍵影響因素的認(rèn)識，可以為短時間內(nèi)提高教育質(zhì)量的平均水平，起到至關(guān)重要的影響;而本科教育質(zhì)量的長期提升，則需要多因素的綜合進(jìn)步。除此之外，傳統(tǒng)評價標(biāo)準(zhǔn)忽視了教育質(zhì)量的主體——學(xué)生，教育質(zhì)量的提升離不開學(xué)生的參與，因此學(xué)生作為一個重要的影響因素也應(yīng)該納入評價體系中，尤其是學(xué)生學(xué)習(xí)過程、師生互動、學(xué)生發(fā)展等。

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作者簡介：

陳影星（1988-），女，江蘇淮安人，畢業(yè)于澳大利亞格里菲斯大學(xué)，酒店管理和人力資源管理雙碩士，現(xiàn)工作于淮陰師范學(xué)院歷史文化旅游學(xué)院，助教，主要從事旅游目的地和酒店人力資源管理的相關(guān)研究。