新化工专业实践教学质量评价体系的构建及应用——基于模糊综合评价法

赵云龙， 李淑波

(1.北部湾大学 石油与化工学院， 广西 钦州 535011； 2.北部湾大学 海运学院， 广西 钦州 535011)

应用型本科院校的传统工科在新的教学改革形势下面临着严峻的考验。传统工科的教学内容、教学理念、教学方法和人才培养方案已经无法适应当前国家对工科人才的需求，因而，必须对传统工科进行变革，使之成为与工程教育认证体系标准相适应的新工科。改造传统工科时要考虑将学生实践能力的培养建立在对未来产业发展所需和对区域经济的支撑上。应用型本科院校新工科专业所开设的课程、理论学时数目、实践课程学时数目应具有明显的区域特色。如何客观、科学、合理和可度量地评价应用型本科院校的新工科专业的培养水平，成为目前应用型本科院校转型升级过程中迫切需要解决的问题。影响新工科实践教学质量的因素有很多，如软件条件、硬件条件、授课设计等。以往的实践教学质量评价大都是定性的评价，可操作性较差，且定性的评价方法对实践教学难于起到可量化的指导作用，因此有必要开展关于可量化的实践教学质量评价方面的研究。

总结目前可检索到的关于实践教学质量评价的文献可知，利用BP神经网络(包括改进的寻优方法)[1-3]、层次分析法[4-5]等手段构建的教学质量评价体系仍然存在以下问题：(1)目前还没有触及针对传统专业的新工科改造过程中的实践教学质量评价指标体系，亟须补充这一方面的研究内容；(2)以往定量的教学质量评价体系中，几乎没有述及实践教学过程中各个因素对教学质量影响的相关度；(3)教学质量评价指标泛化性较差，不适用于对实践类课程教学质量的评价。考虑上述研究的不完善，课题组根据专家对影响新化工专业实践教学质量各个因素的评判结果，构建新化工专业实践教学质量评价体系，并采用综合模糊评价方法对其进行定量评价。

1 化工专业新工科改造的重点和难点

基于新工科理念的化工专业教学改革，要将新工科理念贯穿于化工专业人才培养的全过程，实现应用型人才培养的理论性与实践性深度融合。这是目前高等院校培养所需人才的必然选择，也是新化工专业改造的重点和难点。在化工专业人才培养过程中，对于与专业发展方向相适应的实践(实习、实训)环境，高等学校自身无力建设，也没办法承担(对于行业发展方向难于把握，相应的建设经费缺口太大)，因此，上述专业实践设施的建设，只有通过真正意义上的校企合作才能实现。

2 新化工专业实践教学质量评价体系的构建

新化工专业实践教学质量指标体系构建时应遵循客观性原则。评审指标的设置要客观、科学、全面和具有可操作性，利于反映影响实践技能提高的各个因素，并可通过各种检验方法确认各个因素与实践技能提高之间的相互关联性。

实践教学质量评价指标体系是由实践教学的目标决定的，指标的选取应从新工科人才培养方案、实践基地的具体情况、师资情况和生源知识水平、技能水平等多个因素中遴选。通过梳理化工专业新工科工程认证的指导意见，邀请企业专业培训专家、人力资源专家和教育专家共同探讨影响新化工专业实践技能提升的各个环节，初步确认构建由5个一级指标、24个二级指标构成的评价体系。课题组构建的新化工专业实践教学质量两级评价指标体系及权重见表1。

表1 新化工专业实践教学质量评价指标体系及权重

3 模糊综合评价原理

模糊综合评价方法是一种基于模糊数学(fuzzy mathematics，FM)的综合定量评价方法，这种方法的基本原理是根据模糊数学的隶属度理论，把对某一问题的定性评价转化为定量评价，即用模糊数学的方法对受到多种因素制约的对象做出一个总体的定量考量。考量结果具有清晰明了的特点，能较好地解决模糊的、难以量化的问题，特别适用于各种非确定性问题的解决。模糊综合评价的过程一般包括构建评价指标集、指标权重集，确定指标评价集及其隶属度和给出综合评价[6-8]的结果。

3.1 构建评价指标集

模糊综合评价的指标集E={e1,e2,…，ei}，(i=1,2,3,…,n)，分别对应本文构建的新化工专业实践教学质量评价的5个一级指标，即开展实践教学前的准备、实践教学的组织和管理、实践教学条件、实践过程管理以及实践效果。对一级指标体系进行详细划分得到二级指标集，Ei={ei1,ei2,…，eij}，(i=1,2,3,…,n；j=1,2,3,…,m),eij表示第i个一级指标中的第j个二级指标。

3.2 构建指标权重集

指标权重集反映各个指标在所属层次上对评价的问题影响的重要程度，各个指标权重大小的确定直接影响最终评价结果的确定。指标权重的确定，目前常用的方法有层次分析法和专家咨询法两种。将上述数据经过汇总统计后形成指标权重集。第一级评价指标ei的权重集W={w1,w2,…,wn},且满足w1+w2+…+wn=1；第二级评价指标eij的权重集Wi={wi1,wi2,…,wim}，也必须满足wi1+wi2+…+wim=1。将权重分配到各个评价指标中，这个过程的合理性直接决定综合模糊评价结果的客观性。为了保证权重系数的合理性，本研究在请教了部分校内专家的基础上初步确定了该值，并通过与化工企业专家访谈、座谈和发函征询意见等方式对拟确定的指标进行探讨和修订。然后，根据修订的指标体系撰写调查问卷，广泛地征询兄弟院校专家、企业专家的意见，再做最终的修订。最终确定的新化工专业实践教学质量评价指标权重集见表1。

3.3 指标评价集及其隶属度

指标评价集及其隶属度是实现模糊综合评价运算必不可少的参量。评价集分为五档，分别为优秀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)为向量K={100,85,70,55,40}上的模糊集。课题组最终计算时用到的指标评价集及其隶属度如表2所示。

表2 新化工专业实践教学质量指标评价集及其隶属度

3.4 综合评价

3.4.1 确定模糊综合判断矩阵

对于一个有n个评价指标的模糊综合评价问题来说，每个指标都有m个评价等级，这样就构成一个n×m的矩阵R。R是一个从E到V的模糊关系矩阵，可以用公式(1)来表示。

(1)

式中，rnm表示某个被评价对象从因素Ei来看对模糊子集Vj的隶属度。一个被评价对象在某个因素Ei方面的表现是通过模糊矢量ri来刻画的。ri是单因素评价矩阵，可以看作是因素集E和评价集V之间的一种模糊关系，即影响因素与评价对象之间的“合理关系”。

3.4.2 综合评判

利用合适的模糊合成算子将模糊权矢量A与模糊关系矩阵R合成得到被评价对象的模糊综合评价矢量B。模糊综合评价的模型为：

(2)

式中，bm表示被评级对象从整体上看对评价等级模糊子集元素Vj的隶属度。

3.4.3 对模糊综合评价结果进行定量分析

对多个评价对象进行计算确定其综合得分，相应的模型为：

S=B×E。

(3)

式中，E为模糊综合评价的指标集。

4 模糊综合评价实例

新化工专业实践教学质量评价是一个十分复杂的问题，涉及的指标多，需要考虑的因素也多。采用多层次模糊综合评判方法可以比较容易获得满足归一化条件的权重分配系数，故而课题组采用二级模糊综合评价方法来解决该问题。

表3是北部湾大学2017级新化工专业本科生实践教学质量评价的原始数据，接下来我们以此为例，说明模糊综合定量评价的计算过程。

表3 北部湾大学17级新化工专业实践教学质量评价原始数据

根据表1、表2，结合表3的评价结果，可以将上述评价的一级指标进行量化，分别计算各一级指标的评价结果：

接下来计算各二级指标模糊评价得到的一级模糊综合评价模型：

最终的评价结果：

经评价，最终得分为85.1，说明实践教学质量评价为良好水平。

本文提出的实践教学质量评价体系也在梧州职业技术学院的相关专业进行了应用，经实际检验，该评价体系对实践教学的评价也有一定指导意义。

5 结论

本文利用模糊综合评价方法对新化工专业的实践教学质量进行了评价，利用构建的评价体系实施评价，定量地给出了实践教学质量评定，结果较为合理。该评价体系克服了传统定性评价难于操作、受主观因素影响较为强烈的特点，将传统的定性评价转化为可度量的定量评价，由此说明本文的模糊综合评价方法对该问题的评价是可行的、也是可度量的。