张嫣红+倪晓宇+刘英+吴晓莉
摘 要 毕业设计(论文)质量水平评价是检验本科教学质量和本科毕业生培养质量的一个重要手段。比较多种毕业设计质量评价方法,选择层次分析法计算质量评价指标权重,运用传统方法与模糊综合评价法计算学生成绩,详细设计出一套毕业设计质量评价体系,并通过实例证明该评价体系的合理性和可操作性。
关键词 毕业设计(论文);质量评价;层次分析法;模糊综合评价法
中图分类号:G642.0 文献标识码:B
文章编号:1671-489X(2016)20-0080-05
Abstract Quality evaluation of the graduation design (thesis) is an important method to check the quality of undergraduate teaching and graduate training. At first, a variety of graduation design quality evaluation methods are studied and compared. Then, the weight of evaluation index is calculated by AHP (Analytic Hierarchy Process) method; the traditional method and the fuzzy comprehensive evaluation method are applied to calculate graduation design scores. Finally, a set of complete quality evaluation system for graduation design is designed, and a practical application shows the rationality and operability of the evaluation system.
Key words graduation design (thesis); quality evaluation; analytic hierarchy process; fussy comprehensive method
1 前言
目前国内大部分高校的毕业设计(论文)这一教学环节基本置于学生本科阶段的最后一个学期,毕业设计质量的高低能直接影响毕业生就业后在其工作岗位上的能力发挥,也能对毕业生的择业或继续深造起到很大的影响。客观公正地评定毕业设计的成绩,是保证学生对毕业设计一直拥有热情的重要手段之一。但是目前,我国高校学生毕业设计成绩的评价鉴定过程基本沿用传统的方法进行,即指导教师、评阅教师和答辩小组三者依据学生的工作内容和工作态度分别打分,然后采用综合平均法给出一个精确的分数,再以优、良、中、及格和不及格进行等级划分。这种单一的质量评价体系不能反映学生的真实水平,因而也显得不够科学合理。因此,本文研究多种质量评价方法,选择最合理的评价方法,并详细制定出适合大部分本科院校的毕业设计质量评价体系。
2 质量评价体系的设计
质量评价方法的研究 目前,国内众多高校已经在毕业设计的质量评价方法上做了很多深入的探索。
崔颖[1]、马士宾[2]、邓宗伟[3]等人根据我国许多高校沿用传统评价方法评价毕业设计质量的缺点,构建了模糊综合评价数学模型,设计了一套基于模糊综合评价的毕业设计质量评价方法。该方法的评价结果中信息量丰富,但是对权重的确定主观性较强,对于多目标评价模型的计算过于烦琐。
曹柬、龚峰等人采用层次分析法,构造了递阶层次结构,制定出质量评价指标,将定性分析与定量分析相结合,求出各项指标权重,并通过计算验证了该方法的合理性。该方法在解决非结构问题上具有显著优势,但是当某层上的评价指标过多时,思维一致性难以保证[4-5]。
刘引涛[6]建立了基于BP神经网络的毕业设计综合评价模型,并采用添加动量因子和变步长的BP神经网络算法进行分析,采用MATLAB软件进行仿真,实现了毕业设计综合评价模型。该方法自适应能力强、精度高,但是神经网络的结构没有完整理论的指导。
杨俊辉[7]分析了毕业设计质量评价要素,确定了样本评价矩阵和评价对象灰类,计算灰色评价权矩阵,最后确定毕业设计质量。该方法不仅评定了毕业设计等级,还能进行优劣排序,但是评价指标对结果影响很大,并且对分辨率的选择没有一个合理的标准。
因此,本文通过调研南京林业大学这几年毕业设计的实际过程,为毕业设计指导教师、评阅教师和答辩教师分别设计出指标适量的评分表,并采用层次分析法确定各指标权重,从而保证结果的一致性。考虑到单人评分与多人评分的差异,采用传统方法与模糊分析法这两种评分方法,单个指导教师评分采用传统方法,指导教师团队、评阅教师和答辩教师评分均采用模糊分析法。这样既弥补了模糊综合分析法主观性太强的缺点,又增加了质量评价体系的灵活性,使学生的成绩评定过程科学合理。本文通过实例来证明该体系的可行性。
质量评价体系的制定 南京林业大学多年来都是依据传统的评分标准(指导教师评分占总分的30%,评阅、答辩教师评分占总分的70%)来评价学生毕业设计质量,主要是评阅教师和答辩教师无法真正了解学生毕业设计期间的真实工作过程,只看毕业设计论文和答辩过程而给出一个分数显得尤为主观,所以会造成极大的不合理。
因此,本文在综合考虑毕业设计过程和答辩过程中学生的态度、各方面能力和任务完成情况后,设计出三类不同的质量评价表,分别为指导教师评价表、指导教师团队评价表和评阅及答辩教师评价表,其中评阅和答辩过程由相同教师团队执行,因而共用一张评价表。每类评价表都分为单个学生毕业设计与团队毕业设计两种模式,并采用层次分析法确定各指标权重。
针对独立指导教师和团队指导教师给出不同的计分方法。对于独立指导教师,采用传统方法,这里定义为方法1。即首先将毕业设计中质量评价各个因素作为不同的指标列出,本文将选题质量A1、设计质量A2、学生态度A3、学生能力A4定为一级指标;将实际价值A11、创新性A12、难度A13、工作量A14定义为一级指标A1下的二级指标;将论文结构A21、文字表达能力A22、检索文献能力A23、外文翻译水平A24、图纸/编程质量A25定义为A2下的二级指标;将任务完成情况A31、工作态度A32定义为A3下的二级指标;将发现/解决问题能力A41、语言表达能力A42、运用知识能力A43、创新能力A44、软件应用能力A45定义为A4下的二级指标。如果需要更深入的评价,还可以定义三级指标等。
各指标都按满分100分进行打分,并且每层指标都通过层次分析法给出不同的权重。计算分值时将每个一级指标内的二级指标值乘以权重求和,再将每个和乘上对应的一级指标权重求和,最后的分数作为指导教师给出的评价分数。
对于团队指导教师,则采用模糊层次分析法,定义为方法2,即构造模糊评价矩阵,求出指标与评语隶属度之间的模糊关系,确定学生毕业设计的质量等级,并转化为百分制。而对于评阅和答辩教师的计分方法均采用方法2。整个质量评价体系的设计流程如图1所示。
层次分析法确定各权重 质量评价体系初步设计完成后,确定评价方法和设计出指导教师、评阅教师和答辩教师的评价指标。设计出完整的毕业设计质量评价体系,需要确定各指标权重。指导教师、评阅教师和答辩教师指标权重的确定均采用层次分析法,先构造判断矩阵,再利用方根法,最后求得各指标权重。
以评阅、答辩教师一级指标为例,具体方法如下。
1)构造判断矩阵。将选题质量A1、设计质量A2、答辩表现A3、学生能力A4两两比较,构造出判断矩阵:
其中aij为Ai(前者)与Aj(后者)的重要性相比标度。标度的确定如表1所示。如a21=5,表示设计质量比选题质量明显重要。
2)方根法。确定权重采用方根法,本文利用制作Excel表的方式来计算权重,如表2所示。
表2中:①为对每行乘积开n次方,n为矩阵A的阶数;②;③;④;⑤;⑥;⑦为。λmax即为矩阵A的最大特征值,W=[w1 w2 w3 w4]T即为λmax对应的特征向量。RI的取值如表3所示。
在表2中,若CR<0.1,即通过一致性检验,否则需要调整判断矩阵重新计算;wi即为各指标权重;二级指标权重与一级指标权重计算方法相同。
3 评分原理
方法1评分原理 本文设计的质量评价体系有4个一级指标,由层次分析法算出每级指标的权重后,即得出一级指标权重向量W和4个二级指标权重向量Wi。指导教师对每个一级指标下的二级指标打分,形成4个分数向量:X1、X2、X3、X4。则指导教师评分计算公式为:
方法2评分原理
首先,确定毕业设计评语集为V=(优秀,良好,中等,及格,不及格),并规定优秀在[90,100]区间,良好在[80,89]区间,中等在[70,79]区间,及格在[60,69]区间,不及格在[0,59]区间。根据各评语区间的均值,对毕业设计评语集赋值为N=[95 84.5 74.5 64.5 29.5]。
其次,在评阅、答辩教师对学生按表格进行打分评价后,对每个一级指标中的二级指标都构造一个模糊评价矩阵R。如对第一个一级指标A1,构造的模糊评价矩阵为:
其中,r111即为一级指标的第一个二级指标对评语“优秀”的隶属度,也就是“选题质量”的“实际价值”对“优秀”的隶属度;r132即为“选题质量”的“难度”对“良好”的隶属度。同理,其他三个一级指标的模糊评价矩阵为R2、R3、R4。根据模糊综合法可以确定各一级指标内的二级指标与评语隶属度之间的模糊关系B1、B2、B3、B4,即Bi=Wi·Ri,从而一级指标对评语隶属度的模糊评价矩阵为R=(B1 B2 B3 B4)T。
最后,确定一级指标与评语隶属度之间的模糊关系B=W·R。对B归一化处理,根据最大隶属度原则确定学生毕业设计的质量等级,则将评阅、答辩教师评分转化为百分制,分数V=B·NT。
4 实例计算
以单独指导教师指导的单独完成一个毕业设计的学生为例,指导教师评价指标如表4所示,评阅、答辩教师评价指标如表5所示。
1)确定各指标权重。根据各指标,先通过专家讨论建立判断矩阵。对于指导教师指标,判断矩阵为:
对于评阅、答辩教师指标,判断矩阵A1、A2与指导教师指标相同:
利用方根法求出各指标权重,并都通过一致性检验。指导教师各等级指标权重为:
5 结语
本文设计了适合我国大部分高等院校毕业设计质量评价的评价体系,采用层次分析法确定各指标权重,减少了人为主观因素的影响。计算各指标权重时采用方根法,利用Excel表格计算,简单便捷。并且,这套质量评价体系为不同类型的毕业设计类型设计出不同的评价方法,增加了毕业设计体系的灵活性,使学生毕业设计成绩评定更为公正合理。当然,评价方法多种多样,各院校应根据各自情况建立适合本校的毕业设计质量评价体系。
参考文献
[1]崔颖,王力纲.基于模糊综合评价的高校毕业设计质量评价研究[J].中国电力教育,2009(2):162-163.
[2]马士宾,王丽杰,张彩利.基于多级模糊综合评价模型的土木工程专业学生毕业设计质量评价研究[J].教育教学论坛,2012(24):16-17.
[3]邓宗伟,唐葭,严晓.基于模糊评价法的毕业设计成绩评定体系研究[J].湖南城市学院学报:自然科学版,2013,22(4):60-70.
[4]曹柬,方学礼,徐世浩.基于层次分析法的毕业论文(设计)综合评价方法[J].数学的实践与认识,2010(20):30-37.
[5]龚峰,陈明锐.基于层次分析法的本科毕业论文(设计)的质量评价研究[J].电脑知识与技术,2014(4):769-771.
[6]刘引涛.基于BP神经网络的毕业设计综合评价体系的研究[J].电子测试,2013(13):147-148.
[7]杨俊辉.高校毕业设计(论文)质量的多层次灰色评价方法研究[J].西安邮电学院学报,2008,13(3):153-157.