基于聚類和層次分析法設計高職課程及過程評價探索

劉書強　王向華

摘要：“1+X” 證書制度的目標在于提升學生的職業(yè)技能，為職業(yè)院校培養(yǎng)符合企業(yè)需求的學生指明了方向。為了更好地落實“ 1+X” 證書制度，各院校也進行了相應的課程改革。文章著重研究如何在“1+X” 標準下重新構建課程及評價體系，著眼于企業(yè)需求以及學生核心能力的培養(yǎng)，深入剖析了“1+X” 核心課程，并基于聚類分析法和層次分析法構建了評價指標體系，為專業(yè)達成培養(yǎng)目標、進行持續(xù)改革提供了有力的支持。

關鍵詞：“1+X”；課程評價；聚類分析；層次分析

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2024）13-0153-03 開放科學（資源服務）標識碼（OSID） ：

0 引言

隨著現(xiàn)代產業(yè)升級轉型與信息技術的飛速發(fā)展，職業(yè)院校課程內容與行業(yè)企業(yè)工人標準之間脫節(jié)問題愈加嚴重。為了解決這個問題，國務院頒發(fā)的《國家職業(yè)教育改革實施方案》中指出：在職業(yè)院校、應用型本科高校啟動“學歷證書+若干職業(yè)技能等級證書”制度“（ 1+X”證書制度）試點工作，提高就業(yè)創(chuàng)業(yè)本領，緩解結構性就業(yè)矛盾。由典型企業(yè)為主導，制定了一批能夠反映企業(yè)實際需求的“X”證書標準，這些證書中的知識、技能、素養(yǎng)需求正是職業(yè)院校的專業(yè)培養(yǎng)目標，這就倒逼職業(yè)院校必須進行課程體系改革，而課程評價作為教學過程中非常重要的組成部分，是衡量教師教學水平、評價學生學習成效、評估專業(yè)教學質量的重要指標。

2020年10月，中共中央、國務院印發(fā)了《深化新時代教育評價改革總體方案》（以下簡稱“《方案》”） 明確了“系統(tǒng)推進教育評價改革。堅持科學有效，改進結果評價，強化過程評價，探索增值評價，健全綜合評價，充分利用信息技術，提高教育評價的科學性、專業(yè)性、客觀性”[1]。在“1+X”證書背景下，高職院校相關專業(yè)應剖析證書能力考核標準，確定課程評價指標，聚焦“四個評價”，探索多元化評價主體和評價方法，圍繞課程、教師、學生建立科學的評價體系，提高教育評價的科學性、專業(yè)性、客觀性，幫助學生獲得成就感和自信心，提高教育教學質量，促進學生的全面發(fā)展，推動產教融合，實現(xiàn)職業(yè)教育的培養(yǎng)目標。

1 依據(jù)“1+X”證書標準，重構課程體系

“1+X” 證書的不同等級標準，都是參照企業(yè)中的工作崗位，按照工作領域劃分出工作任務，再根據(jù)工作任務列舉所需的技能要求和知識要求。例如，在 “1+X Web 前端開發(fā)（中級）”標準中，“靜態(tài)網(wǎng)站搭建”工作領域包含了“靜態(tài)網(wǎng)頁開發(fā)”和“靜態(tài)網(wǎng)頁美化”兩項工作任務，每個工作任務所需的技能點和知識點既有重疊又有不同，其重點在于考查學生對于 Web 前端所需的綜合知識和技能的掌握情況[2]。因此，按照“ 1+X” 證書標準進行教學體系改革的首要任務是重構課程體系。

本文采用聚類分析的方法重構課程體系，如圖1 所示，將所有工作任務中的知識、技能要求進行匯總，通過聚類分析法，能夠分析列出證書標準中的各個知識技能點，并可以根據(jù)這些知識技能點在工作任務中出現(xiàn)的頻率和范圍，統(tǒng)計出所占的份額，進而根據(jù)技能知識點分析得出“ 1+X” 證書所需的核心課程體系。

以“ 1+X”“Web 前端開發(fā)（中級）”證書標準為例，通過上述方法對知識技能點進行分析歸納和統(tǒng)計，可以得到 9 個核心技能點。根據(jù)技能點份額可以計算出所占比例。結合這些核心技能的難度，可以得到每個核心技能的權重，具體如表1所示。

這些技能點中，有很多是相互關聯(lián)的。例如，HTML 和 CSS 在設計靜態(tài)網(wǎng)頁時是不可或缺的組成部分。因此，可以根據(jù)技能點的相關性進行課程組合，并按照課程內容的前導、后繼關系分別開設在不同的學期。同時，根據(jù)學生的知識基礎并參考課程權重，計算出課程所需的學時。最終，可以得到以下“1+ X” Web前端中級課程，如表2所示。

2 基于重構課程，強化過程評價

按照“1+X”證書標準重建課程體系之后，進入課程實施階段。每門課程應按照對應的“1+X”證書中的技能、知識要求確定教學內容，并研究課程評價體系的構成。

在高職傳統(tǒng)教學過程中，學生的期末總評成績一般由平時成績和期末考試成績按比例組成，例如1∶1，或者2∶3，平時成績包括了學生出勤、課堂回答問題、平時作業(yè)、項目練習等，根據(jù)課程性質不同，平時成績的組成也不盡相同。期末考試一般以筆試為主，以客觀題、主觀題的形式考核學生對知識的掌握程度[3]。這種考核評價的方式可以在軟件類“1+X”相關課程中繼續(xù)使用，但是原有的評價指標并不適用課程實施過程化評價。以“1+X”“Web前端開發(fā)（中級）”證書為例，主要考核的是學生對新知識的學習能力、解決問題的能力、網(wǎng)站規(guī)劃與建設能力、關系型數(shù)據(jù)庫的管理與設計能力、響應式網(wǎng)站的開發(fā)能力以及數(shù)據(jù)交互能力，同時還應考核學生的職業(yè)素養(yǎng)，這些能力需要通過各門核心課程來培養(yǎng)，每門課程都應該緊扣“1+X”證書中的相關技能點重新設計評價體系。

本文旨在研究“1+X”證書標準，根據(jù)證書中的知識、技能點建立評價指標，對“《方案》”中提出的強化過程評價方面進行深入探索。

過程評價貫穿整個教學過程，根據(jù)課程特點，可以選擇將學生出勤、隨堂測試情況、作業(yè)完成情況、技能點考核等作為過程性評價的指標，學生的平時成績組成的數(shù)學公式為：

S過程評價成績= λ1S1 + λ2S2 + ...+λn Sn （1）

其中λi 表示權重系數(shù)，這些系數(shù)滿足Σi = 1mλi = 1，Si表示各項過程評價指標的成績。在這種多元評價指標體系中，各項評價指標的權重對于學生綜合評價起著至關重要的作用，為了健全科學的綜合評價，為學生進行個人知識體系分析提供數(shù)據(jù)依據(jù)，對于如何確定過程評價中的指標權重就不能完全出于考核者的主觀想法，而是應該經(jīng)過教師、企業(yè)多方論證之后，再通過科學的算法來確定。

首先，確定過程性考核一級指標，形成判斷矩陣。根據(jù)教學研討及教學經(jīng)驗，“前端交互式程序設計”過程性考核一級指標由課堂出勤、隨堂測試、課下作業(yè)、“1+X”技能點四部分組成，即：S1 = 課堂出勤成績、S2 = 隨堂測試成績、S3 = 課下作業(yè)成績、S4=技能點成績。為了確定這些指標的權重，通過邀請企業(yè)工程師、一線教師及教學管理者進行研討，根據(jù)Saaty提出的1～9標度法（見表3） 來確定判斷矩陣。

判斷矩陣由以上四個評價指標兩兩之間的相對重要程度指數(shù)構成。進行四項考核指標兩兩之間重要性的比較時，為了使最后的結果更加科學合理，應充分考慮參與評判的人員的工作經(jīng)驗和教學經(jīng)驗，并保證評判專家的人員數(shù)量，這樣才能提供足夠的樣本數(shù)據(jù)。對于專家給出的各項評分按照指標項進行平均，并再次征詢評判專家的意見，最終取得一致認可的數(shù)據(jù)[4]。經(jīng)過多次討論分析，最終確定的一級指標的判斷矩陣為：

其中t1、t2、t3、t4 分別表示一級評價指標課堂出勤、隨堂測試、課下作業(yè)和“1+X”技能點。

其次，計算各指標權重值。按照層次分析法步驟，先將A 矩陣通過和積法進行按列歸一化，即計算每個值占所在列的百分比，例如第1行第1列數(shù)據(jù)進行歸一化計算的表達式為1/（1 + 2 + 3 + 4） = 0.1。A矩陣按列歸一化的矩陣為：

在A' 矩陣基礎上，通過公式wi =1／4Σj= 1 4aij（其中i = 1，2，3，4）計算出該矩陣的特征向量，即為判斷矩陣的權重向量。經(jīng)過計算，A' 矩陣的權重向量為W = （0.094， 0.1575， 0.2469， 0.5016）T。

第三是檢驗數(shù)據(jù)一致性。對判斷矩陣進行一致性檢驗是為了檢測判斷矩陣中的數(shù)據(jù)是否合理，保證各項評價指標之間的重要程度系數(shù)是否符合邏輯。

通過A 矩陣和特征向量W 計算矩陣的最大特征值λmax，數(shù)學公式如下：

本文中A×W=（0.379627，0.634478，1.009428，2.0908），T因此計算得出λmax = 4.080921669，一致性檢驗中4階矩陣的查詢值RI = 0.89，通過公式CR = CI/RI 計算檢驗系數(shù)，當CR < 0.10時說明判斷矩陣滿足一致性檢測標準，其中CI = （λmax - n）/（n - 1）為一致性指數(shù)。

經(jīng)過計算，本文中CI = 0.02697389，CR = CI/RI = 0.030307741，符合CR < 0.10的檢驗標準，說明判斷矩陣中的數(shù)據(jù)是比較合理的。因此，對于過程評價中四個一級評價指標“出勤情況”“隨堂測試”“課下作業(yè)”“1+X 技能點”成績的權重最終確定為：λ1 = 0.094，λ2 = 0.157，λ3 = 0.247，λ4 = 0.502。

第四是細化二級指標，計算二級指標權重。確定一級評價指標及權重之后，還應該對一級指標進行細化，生成二級指標，并確定各項二級指標權重。例如，對于一級評價指標中的“1+X”技能點，各門核心課程應對照“1+X”證書標準，通過聚類分析確定核心技能點并作為二級評價指標，并通過邀請企業(yè)專家、教學經(jīng)驗豐富的教師進行研判，分析指標之間的重要程度關系，再次按照層次分析的方法計算出各二級指標的權重向量，經(jīng)過一致性驗證之后，最終確定二級指標的各項權重[5]。對照“1+X Web前端開發(fā)（中級）”證書標準，核心課程“前端交互式程序設計”的核心技能組成的評價指標有7個，如表4所示。

“1+X”技能點考核成績?yōu)楦黜椂壷笜丝己顺煽兗訖嘀停綖椋?/p>

通過專家的研判，在保證充足的采信數(shù)據(jù)的基礎上，建立7階判斷矩陣為：

進行歸一化處理之后計算出特征向量W =（0.0564，0.1612，0.2419，0.0986，0.2049，0.1774，0.0595） T作為權重向量。對于7階矩陣，一致性檢驗查詢值RI = 1.36，以 上 矩 陣 的 最 大 特 征 值 為 λmax = 7.38746306，一致性指數(shù)CI = 0.06457718，一致性指數(shù)計算結果為CR = 0.04748，符合一致性檢驗標準，因此將”1+X”技能點對應的二級評價指標的各項權重確定為：

λ1 = 0.056，λ2 = 0.161，λ3 =0.242，λ4 = 0.099，λ5 =0.205，λ6 = 0.177，λ7 = 0.060

最終，確定前端交互式程序設計課程的過程化考核成績?yōu)椋?/p>

S技能點過程考核成績= 0.056 × S1 + 0.161 × S2 + 0.242 × S3 +0.099 × S4 + 0.205 × S5 + 0.177 × S6 +0.06 × S7

S1 = JavaScript基礎數(shù)據(jù)類型知識點學生過程評價成績

S2 = BOM對象及內置函數(shù)知識點學生過程評價成績

......

S7 = jQuery動畫處理知識點學生過程評價成績?（6）

綜上所述，以“1+X”證書標準的Web前端開發(fā)為例，依據(jù)重構課程體系完成了《前端交互式程序設計課程》技能點過程考核成績，改善了傳統(tǒng)平時成績+期末成績的考核方式，科學客觀地反映了學生對各知識點的掌握情況。

3 結束語

綜上所述，在“1+X”證書制度背景下，本文重點闡述了課程重構方法，并探索了強化過程評價方式。通過聚類分析的方法重構的課程體系，同樣可以用于改進結果評價和健全綜合評價?！?+X”證書的實施縮短了職業(yè)教育與企業(yè)需求之間的距離，建立適合本校學情和“1+X”證書要求的課程體系勢在必行，教學評價是檢驗教學成果的重要衡量指標，改進教學評價體系，建立科學的、可改進的評價指標不僅能夠為專業(yè)課程建設指明方向。目前信息技術的發(fā)展、大數(shù)據(jù)技術的支持，足以能夠為學生提供全面的評價數(shù)據(jù).依據(jù)過程評價，學生可以進行自我評估，激發(fā)學生的學習熱情，實現(xiàn)產教融合，使專業(yè)的培養(yǎng)目標與最終學生的培養(yǎng)結果更加趨向一致，充分體現(xiàn)職業(yè)教育的特色。

參考文獻：

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[2] 蒲鴻春，王志偉. 我國職業(yè)足球俱樂部商譽價值評估指標體系構建研究[J]. 山東體育學院學報，2016，32（5）：12-18.

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[4] 齊蕾，高軍. ”1+X”證書制度實施效果評估：價值解析、現(xiàn)實困境與解決路徑[J]. 機械職業(yè)教育，2024（1）：34-39.

[5] 林異瓏. ”1+X”證書制度下職業(yè)院校數(shù)字教材建設的障礙與解決路徑[J]. 黑龍江生態(tài)工程職業(yè)學院學報，2024，37（1）：110-115.

【通聯(lián)編輯：代影】

基金項目：2021 年度天津市教育科學規(guī)劃課題“高職院校‘五層面、四方式教育評價實施路徑研究”（項目編號：CJE210207；主持人：高洋）的階段性研究成果