基于灰色關(guān)聯(lián)和模糊理論的大學(xué)生學(xué)科競賽人才培養(yǎng)效果評價
——以中原工學(xué)院為例

中原工學(xué)院 李新杰

學(xué)科競賽是在一定科學(xué)理論基礎(chǔ)知識的前提下，選擇某科學(xué)領(lǐng)域或分支，以個人或團(tuán)隊(duì)的組織形式完成比賽內(nèi)容的一系列活動，是面向大學(xué)生的群眾性科技活動。在緊密結(jié)合課堂教學(xué)又高于課堂教學(xué)水平的基礎(chǔ)上，以競賽的方式考查學(xué)生某學(xué)科理論知識及解決實(shí)際問題的能力。大學(xué)生學(xué)科競賽作為高等教育領(lǐng)域中的一項(xiàng)重要活動，對人才培養(yǎng)的效果日漸顯現(xiàn)。學(xué)科競賽在實(shí)踐中引導(dǎo)創(chuàng)新，通過創(chuàng)新成效檢驗(yàn)課程教學(xué)，全面促進(jìn)人才培養(yǎng)。Barry等對競賽是否提升了參賽學(xué)生的BOK2所列的24項(xiàng)能力進(jìn)行了評估。Sirianni通過對是否參加過學(xué)科競賽的學(xué)生對比研究發(fā)現(xiàn)：兩者在組織能力、主動學(xué)習(xí)能力等方面存在顯著差異，參加過學(xué)科競賽的學(xué)生有更強(qiáng)的主動學(xué)習(xí)能力和更高的自我成就感。Koehn發(fā)現(xiàn)參加過學(xué)科競賽的學(xué)生的動手操作能力、方案設(shè)計(jì)能力等提升顯著，而這些能力是被ABET（工程認(rèn)證委員會）所看重的能力。L.D.Hahn認(rèn)為四分之一拖拉機(jī)設(shè)計(jì)大賽促進(jìn)了參賽學(xué)生的專業(yè)知識和專業(yè)技能的提升。王步、武賢惠根據(jù)ABET對大學(xué)生能力的培養(yǎng)要求，對學(xué)科競賽對大學(xué)生能力培養(yǎng)進(jìn)行了評估。鄭冬梅等認(rèn)為學(xué)科競賽促進(jìn)了大學(xué)生專業(yè)能力、主動學(xué)習(xí)能力、完成實(shí)踐應(yīng)用能力等四個方面能力的提升。學(xué)科競賽有利于促進(jìn)大學(xué)生自學(xué)、創(chuàng)新能力及完善人格的形成，大學(xué)生學(xué)科競賽與人才培養(yǎng)效果的關(guān)聯(lián)性如何？學(xué)科競賽究竟能多大程度提高人才培養(yǎng)效果？目前，研究成果多集中在大學(xué)生學(xué)科競賽對人才培養(yǎng)作用等方面的定性研究，相關(guān)的實(shí)證研究并不多見。

一、構(gòu)建大學(xué)生學(xué)科競賽人才培養(yǎng)效果評價指標(biāo)體系

2016年以來，中原工學(xué)院資助的學(xué)科競賽達(dá)200余項(xiàng)，資助金額達(dá)百余萬元。中國高等教育學(xué)會發(fā)布的2016—2020年全國普通高校學(xué)科競賽排行榜、全國普通高校大學(xué)生競賽排行榜五輪總排行榜與全國地方本科院校大學(xué)生競賽排行榜顯示：中原工學(xué)院分別位列全國135名、136名和77名。隨著學(xué)校對學(xué)科競賽資助力度的加大，對學(xué)科競賽項(xiàng)目管理也將日趨規(guī)范和科學(xué)，對學(xué)科競賽的績效進(jìn)行評價逐漸成為學(xué)校教學(xué)實(shí)踐管理部門的重要工作。以中原工學(xué)院為例，對大學(xué)生學(xué)科競賽的人才培養(yǎng)效果進(jìn)行了評價，為進(jìn)一步科學(xué)資助和管理學(xué)科競賽項(xiàng)目，進(jìn)一步推進(jìn)學(xué)科競賽與理論課堂在人才培養(yǎng)上的深度融合提高參考。

（一）構(gòu)建評價指標(biāo)體系

基于已有的研究成果，結(jié)合《中原工學(xué)院支持鼓勵重點(diǎn)學(xué)科競賽管理辦法》和《中原工學(xué)院人才培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)方案》，構(gòu)建了包含專業(yè)知識水平、創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力等15項(xiàng)人才培養(yǎng)效果評價指標(biāo)。運(yùn)用德爾菲法邀請專家組對所構(gòu)建評價指標(biāo)體系進(jìn)行歸納收斂，最終確立了學(xué)科競賽人才培養(yǎng)效果評價指標(biāo)體系，如下表所示。

學(xué)科競賽人才培養(yǎng)效果評價指標(biāo)體系

（二）問卷設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)搜集

問卷包括個人信息部分和能力測試兩部分，個人信息部分主要包括個人基本信息和學(xué)科競賽的參與情況，能力測試量表采用李克特5級量表，被試者根據(jù)自己的實(shí)際情況和量表的符合程度進(jìn)行選擇。本次調(diào)研對象為中原工學(xué)院2020屆畢業(yè)生，調(diào)研共回收有效問卷463份，回收有效率100%。其中，工學(xué)類專業(yè)畢業(yè)生問卷286份占61.8%，經(jīng)濟(jì)管理類專業(yè)問卷占20.3%，理學(xué)、法學(xué)類等專業(yè)問卷占17.9%。參加過學(xué)科競賽的樣本量為131份，占比28.3%；沒有參加過學(xué)科競賽的樣本量為332，占比為71.7%。

二、中原工學(xué)院大學(xué)生學(xué)科競賽人才培養(yǎng)效果評價

近年來，基于灰色理論和模糊理論的組合評價模型被運(yùn)用到多個領(lǐng)域，組合評價模型集灰色關(guān)聯(lián)分析與模糊理論于一體，采用灰色關(guān)聯(lián)分析方法，計(jì)算各指標(biāo)的灰色關(guān)聯(lián)度，建立模糊關(guān)系矩陣，根據(jù)各指標(biāo)的權(quán)重進(jìn)行模糊合成進(jìn)行評價。通過“是否參加過大學(xué)生學(xué)科競賽”將樣本分為兩組：參加過學(xué)科競賽（樣本131份）和未參加過學(xué)科競賽（樣本332份）。

學(xué)科競賽人才培養(yǎng)效果評價模型評價過程如下。

1.確定評價對象集。設(shè)評價對象集A={a1，a2}，其中a1表示參加過學(xué)科競賽的學(xué)生，a2表示沒有參加過學(xué)科競賽的學(xué)生。

2.確定指標(biāo)集。設(shè)指標(biāo)集為U={u1，u2，…，um}，其中uj（j=1，2，…，11），代表了專業(yè)知識水平、創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力等11項(xiàng)人才培養(yǎng)效果評價指標(biāo)。

3.確定最優(yōu)指標(biāo)集U*={u*1，u*2，…，u*m}。式中u*j（j=1，2，…，m）為第j個指標(biāo)在各個評價對象中的最優(yōu)值，構(gòu)造初始矩陣并對指標(biāo)值無量綱化處理。

4.計(jì)算灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)并構(gòu)造模糊關(guān)系矩陣。把最優(yōu)指標(biāo)集C*=（C*1，C*2，…，C*m）作為參考序列，將各評價對象的指標(biāo)值C1=（Ci1，Ci2，…，Cim）作為比較序列，那么第i個評價對象ai在第j個指標(biāo)uj下的無量綱化指標(biāo)值Cij與其最優(yōu)指標(biāo)C*j的灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)為rij（圖1），式中ρ∈[0，1]為分辨系數(shù)，一般ρ取0.5，得到灰色關(guān)聯(lián)度系數(shù)矩陣r和模糊關(guān)系矩陣rT。

5.確定權(quán)重矩陣，進(jìn)行模糊合成綜合評價。論文采用主成分分析法確定了權(quán)重矩陣P=（p1，p2，…，pm），根據(jù)模糊綜合隸屬度公式（圖2），bi為評價對象ai（i=1，2，…，n）的綜合隸屬度，即該對象的優(yōu)越程度。最后，根據(jù)bi（i=1，2，…，n）的大小，對評價對象進(jìn)行綜合評價，其中bi越大表示評價效果越好。

根據(jù)上文所得權(quán)重矩陣P=（0.110 0.140 0.014 0.085 0.032 0.045 0.052 0.104 0.120 0.168 0.130），由B=P·R，則B=（0.9894，0.3514），即b1=0.9894＞b2=0.3514。從以上11個評價指標(biāo)來看，參加過學(xué)科競賽的學(xué)生a1的人才培養(yǎng)效果要好于沒有參加過學(xué)科競賽的學(xué)生a2。

從中原工學(xué)院學(xué)科競賽的人才培養(yǎng)評價結(jié)果看，學(xué)科競賽對人才培養(yǎng)效果良好，學(xué)科競賽與學(xué)生較高綜合能力水平、較高專業(yè)理論水平及家長滿意度的關(guān)聯(lián)度較強(qiáng)，是否參加學(xué)科競賽對學(xué)生的創(chuàng)新能力、專業(yè)實(shí)踐能力等綜合能力以及學(xué)業(yè)水平影響顯著。學(xué)科競賽要與理論課堂在人才培養(yǎng)上深度融合，尚需要進(jìn)一步完善學(xué)科競賽管理體制和管理體系。鑒于大部分學(xué)生對本專業(yè)的學(xué)科競賽了解不多，參賽主動性不強(qiáng)，盲目、被動參賽現(xiàn)象普遍，有超過10%的參賽者遇到?jīng)]有團(tuán)隊(duì)的困難，在學(xué)校的幫助下才能組成自己的競賽小隊(duì)，因此，學(xué)校營造良好的學(xué)科競賽輿論宣傳氛圍，使學(xué)生能夠了解、熟悉本專業(yè)的權(quán)威賽事，進(jìn)而能夠積極參與學(xué)科競賽，提高學(xué)生的創(chuàng)新意識。完善學(xué)科競賽的資助體系，提高學(xué)生、教師參加學(xué)科競賽的積極性；做好指導(dǎo)教師和學(xué)生的培訓(xùn)工作，提升參賽團(tuán)隊(duì)的競爭力；促進(jìn)學(xué)科競賽指導(dǎo)教師隊(duì)伍建設(shè)，鼓勵科研、教學(xué)骨干指導(dǎo)學(xué)科競賽，真正實(shí)現(xiàn)以賽促教，以賽促研，賽教融合。