新化工專業(yè)實踐教學(xué)質(zhì)量評價體系的構(gòu)建及應(yīng)用
——基于模糊綜合評價法

趙云龍， 李淑波

(1.北部灣大學(xué) 石油與化工學(xué)院， 廣西 欽州 535011； 2.北部灣大學(xué) 海運學(xué)院， 廣西 欽州 535011)

應(yīng)用型本科院校的傳統(tǒng)工科在新的教學(xué)改革形勢下面臨著嚴(yán)峻的考驗。傳統(tǒng)工科的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)理念、教學(xué)方法和人才培養(yǎng)方案已經(jīng)無法適應(yīng)當(dāng)前國家對工科人才的需求，因而，必須對傳統(tǒng)工科進(jìn)行變革，使之成為與工程教育認(rèn)證體系標(biāo)準(zhǔn)相適應(yīng)的新工科。改造傳統(tǒng)工科時要考慮將學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)建立在對未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展所需和對區(qū)域經(jīng)濟的支撐上。應(yīng)用型本科院校新工科專業(yè)所開設(shè)的課程、理論學(xué)時數(shù)目、實踐課程學(xué)時數(shù)目應(yīng)具有明顯的區(qū)域特色。如何客觀、科學(xué)、合理和可度量地評價應(yīng)用型本科院校的新工科專業(yè)的培養(yǎng)水平，成為目前應(yīng)用型本科院校轉(zhuǎn)型升級過程中迫切需要解決的問題。影響新工科實踐教學(xué)質(zhì)量的因素有很多，如軟件條件、硬件條件、授課設(shè)計等。以往的實踐教學(xué)質(zhì)量評價大都是定性的評價，可操作性較差，且定性的評價方法對實踐教學(xué)難于起到可量化的指導(dǎo)作用，因此有必要開展關(guān)于可量化的實踐教學(xué)質(zhì)量評價方面的研究。

總結(jié)目前可檢索到的關(guān)于實踐教學(xué)質(zhì)量評價的文獻(xiàn)可知，利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(包括改進(jìn)的尋優(yōu)方法)[1-3]、層次分析法[4-5]等手段構(gòu)建的教學(xué)質(zhì)量評價體系仍然存在以下問題：(1)目前還沒有觸及針對傳統(tǒng)專業(yè)的新工科改造過程中的實踐教學(xué)質(zhì)量評價指標(biāo)體系，亟須補充這一方面的研究內(nèi)容；(2)以往定量的教學(xué)質(zhì)量評價體系中，幾乎沒有述及實踐教學(xué)過程中各個因素對教學(xué)質(zhì)量影響的相關(guān)度；(3)教學(xué)質(zhì)量評價指標(biāo)泛化性較差，不適用于對實踐類課程教學(xué)質(zhì)量的評價。考慮上述研究的不完善，課題組根據(jù)專家對影響新化工專業(yè)實踐教學(xué)質(zhì)量各個因素的評判結(jié)果，構(gòu)建新化工專業(yè)實踐教學(xué)質(zhì)量評價體系，并采用綜合模糊評價方法對其進(jìn)行定量評價。

1 化工專業(yè)新工科改造的重點和難點

基于新工科理念的化工專業(yè)教學(xué)改革，要將新工科理念貫穿于化工專業(yè)人才培養(yǎng)的全過程，實現(xiàn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的理論性與實踐性深度融合。這是目前高等院校培養(yǎng)所需人才的必然選擇，也是新化工專業(yè)改造的重點和難點。在化工專業(yè)人才培養(yǎng)過程中，對于與專業(yè)發(fā)展方向相適應(yīng)的實踐(實習(xí)、實訓(xùn))環(huán)境，高等學(xué)校自身無力建設(shè)，也沒辦法承擔(dān)(對于行業(yè)發(fā)展方向難于把握，相應(yīng)的建設(shè)經(jīng)費缺口太大)，因此，上述專業(yè)實踐設(shè)施的建設(shè)，只有通過真正意義上的校企合作才能實現(xiàn)。

2 新化工專業(yè)實踐教學(xué)質(zhì)量評價體系的構(gòu)建

新化工專業(yè)實踐教學(xué)質(zhì)量指標(biāo)體系構(gòu)建時應(yīng)遵循客觀性原則。評審指標(biāo)的設(shè)置要客觀、科學(xué)、全面和具有可操作性，利于反映影響實踐技能提高的各個因素，并可通過各種檢驗方法確認(rèn)各個因素與實踐技能提高之間的相互關(guān)聯(lián)性。

實踐教學(xué)質(zhì)量評價指標(biāo)體系是由實踐教學(xué)的目標(biāo)決定的，指標(biāo)的選取應(yīng)從新工科人才培養(yǎng)方案、實踐基地的具體情況、師資情況和生源知識水平、技能水平等多個因素中遴選。通過梳理化工專業(yè)新工科工程認(rèn)證的指導(dǎo)意見，邀請企業(yè)專業(yè)培訓(xùn)專家、人力資源專家和教育專家共同探討影響新化工專業(yè)實踐技能提升的各個環(huán)節(jié)，初步確認(rèn)構(gòu)建由5個一級指標(biāo)、24個二級指標(biāo)構(gòu)成的評價體系。課題組構(gòu)建的新化工專業(yè)實踐教學(xué)質(zhì)量兩級評價指標(biāo)體系及權(quán)重見表1。

表1 新化工專業(yè)實踐教學(xué)質(zhì)量評價指標(biāo)體系及權(quán)重

3 模糊綜合評價原理

模糊綜合評價方法是一種基于模糊數(shù)學(xué)(fuzzy mathematics，F(xiàn)M)的綜合定量評價方法，這種方法的基本原理是根據(jù)模糊數(shù)學(xué)的隸屬度理論，把對某一問題的定性評價轉(zhuǎn)化為定量評價，即用模糊數(shù)學(xué)的方法對受到多種因素制約的對象做出一個總體的定量考量?？剂拷Y(jié)果具有清晰明了的特點，能較好地解決模糊的、難以量化的問題，特別適用于各種非確定性問題的解決。模糊綜合評價的過程一般包括構(gòu)建評價指標(biāo)集、指標(biāo)權(quán)重集，確定指標(biāo)評價集及其隸屬度和給出綜合評價[6-8]的結(jié)果。

3.1 構(gòu)建評價指標(biāo)集

模糊綜合評價的指標(biāo)集E={e1,e2,…，ei}，(i=1,2,3,…,n)，分別對應(yīng)本文構(gòu)建的新化工專業(yè)實踐教學(xué)質(zhì)量評價的5個一級指標(biāo)，即開展實踐教學(xué)前的準(zhǔn)備、實踐教學(xué)的組織和管理、實踐教學(xué)條件、實踐過程管理以及實踐效果。對一級指標(biāo)體系進(jìn)行詳細(xì)劃分得到二級指標(biāo)集，Ei={ei1,ei2,…，eij}，(i=1,2,3,…,n；j=1,2,3,…,m),eij表示第i個一級指標(biāo)中的第j個二級指標(biāo)。

3.2 構(gòu)建指標(biāo)權(quán)重集

指標(biāo)權(quán)重集反映各個指標(biāo)在所屬層次上對評價的問題影響的重要程度，各個指標(biāo)權(quán)重大小的確定直接影響最終評價結(jié)果的確定。指標(biāo)權(quán)重的確定，目前常用的方法有層次分析法和專家咨詢法兩種。將上述數(shù)據(jù)經(jīng)過匯總統(tǒng)計后形成指標(biāo)權(quán)重集。第一級評價指標(biāo)ei的權(quán)重集W={w1,w2,…,wn},且滿足w1+w2+…+wn=1；第二級評價指標(biāo)eij的權(quán)重集Wi={wi1,wi2,…,wim}，也必須滿足wi1+wi2+…+wim=1。將權(quán)重分配到各個評價指標(biāo)中，這個過程的合理性直接決定綜合模糊評價結(jié)果的客觀性。為了保證權(quán)重系數(shù)的合理性，本研究在請教了部分校內(nèi)專家的基礎(chǔ)上初步確定了該值，并通過與化工企業(yè)專家訪談、座談和發(fā)函征詢意見等方式對擬確定的指標(biāo)進(jìn)行探討和修訂。然后，根據(jù)修訂的指標(biāo)體系撰寫調(diào)查問卷，廣泛地征詢兄弟院校專家、企業(yè)專家的意見，再做最終的修訂。最終確定的新化工專業(yè)實踐教學(xué)質(zhì)量評價指標(biāo)權(quán)重集見表1。

3.3 指標(biāo)評價集及其隸屬度

指標(biāo)評價集及其隸屬度是實現(xiàn)模糊綜合評價運算必不可少的參量。評價集分為五檔，分別為優(yōu)秀A、良好B、中等C、差D和很差E，并用集合V={v1，v2，…,v5}表示，vi(i=1,2，…，5)為向量K={100,85,70,55,40}上的模糊集。課題組最終計算時用到的指標(biāo)評價集及其隸屬度如表2所示。

表2 新化工專業(yè)實踐教學(xué)質(zhì)量指標(biāo)評價集及其隸屬度

3.4 綜合評價

3.4.1 確定模糊綜合判斷矩陣

對于一個有n個評價指標(biāo)的模糊綜合評價問題來說，每個指標(biāo)都有m個評價等級，這樣就構(gòu)成一個n×m的矩陣R。R是一個從E到V的模糊關(guān)系矩陣，可以用公式(1)來表示。

(1)

式中，rnm表示某個被評價對象從因素Ei來看對模糊子集Vj的隸屬度。一個被評價對象在某個因素Ei方面的表現(xiàn)是通過模糊矢量ri來刻畫的。ri是單因素評價矩陣，可以看作是因素集E和評價集V之間的一種模糊關(guān)系，即影響因素與評價對象之間的“合理關(guān)系”。

3.4.2 綜合評判

利用合適的模糊合成算子將模糊權(quán)矢量A與模糊關(guān)系矩陣R合成得到被評價對象的模糊綜合評價矢量B。模糊綜合評價的模型為：

(2)

式中，bm表示被評級對象從整體上看對評價等級模糊子集元素Vj的隸屬度。

3.4.3 對模糊綜合評價結(jié)果進(jìn)行定量分析

對多個評價對象進(jìn)行計算確定其綜合得分，相應(yīng)的模型為：

S=B×E。

(3)

式中，E為模糊綜合評價的指標(biāo)集。

4 模糊綜合評價實例

新化工專業(yè)實踐教學(xué)質(zhì)量評價是一個十分復(fù)雜的問題，涉及的指標(biāo)多，需要考慮的因素也多。采用多層次模糊綜合評判方法可以比較容易獲得滿足歸一化條件的權(quán)重分配系數(shù)，故而課題組采用二級模糊綜合評價方法來解決該問題。

表3是北部灣大學(xué)2017級新化工專業(yè)本科生實踐教學(xué)質(zhì)量評價的原始數(shù)據(jù)，接下來我們以此為例，說明模糊綜合定量評價的計算過程。

表3 北部灣大學(xué)17級新化工專業(yè)實踐教學(xué)質(zhì)量評價原始數(shù)據(jù)

根據(jù)表1、表2，結(jié)合表3的評價結(jié)果，可以將上述評價的一級指標(biāo)進(jìn)行量化，分別計算各一級指標(biāo)的評價結(jié)果：

接下來計算各二級指標(biāo)模糊評價得到的一級模糊綜合評價模型：

最終的評價結(jié)果：

經(jīng)評價，最終得分為85.1，說明實踐教學(xué)質(zhì)量評價為良好水平。

本文提出的實踐教學(xué)質(zhì)量評價體系也在梧州職業(yè)技術(shù)學(xué)院的相關(guān)專業(yè)進(jìn)行了應(yīng)用，經(jīng)實際檢驗，該評價體系對實踐教學(xué)的評價也有一定指導(dǎo)意義。

5 結(jié)論

本文利用模糊綜合評價方法對新化工專業(yè)的實踐教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行了評價，利用構(gòu)建的評價體系實施評價，定量地給出了實踐教學(xué)質(zhì)量評定，結(jié)果較為合理。該評價體系克服了傳統(tǒng)定性評價難于操作、受主觀因素影響較為強烈的特點，將傳統(tǒng)的定性評價轉(zhuǎn)化為可度量的定量評價，由此說明本文的模糊綜合評價方法對該問題的評價是可行的、也是可度量的。