学科竞赛质量评价及开展水平方法的探索

庞留勇 王东云

摘  要：随着我国高等教育的发展，学科竞赛也得到蓬勃的发展，举办的主体也越来越多元化，如何对众多学科竞赛的质量和不同高校开展学科竞赛的水平进行客观评价，形成“以赛促教、以赛促学、以赛促创”的教学新格局具有重要的意义。文章从学科竞赛的影响力和学科竞赛对学生综合能力的培养两个维度，利用层次分析的方法对学科竞赛的质量进行初步评价。再进一步，结合不同高校在学科竞赛的获奖类别和数量，对不同高校的学科竞赛开展水平进行探讨，以倒逼学科竞赛规范赛事、提高质量和引导高校在现有基础上进一步探索竞赛活动在人才培养中的作用，深化综合型创新人才培养改革。

关键词：学科竞赛;质量评价;开展水平;层次分析方法

中图分类号：G640 文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2021）33-0019-05

Abstract： With the development of higher education in our country， the discipline competition also gets vigorous development， and the main body that holds competition is becoming more and more diversified. It is of great significance to objectively evaluate the quality of many discipline competitions and the level of developing discipline competitions in different universities so as to form a new teaching pattern of "promoting teaching by competition， promoting learning by competition and promoting innovation by competition". This paper makes a preliminary evaluation on the quality of the discipline competition from the two dimensions of the influence and the cultivation of students' comprehensive ability by the method of analytic hierarchy process. This paper discusses the level of discipline competitions in different universities according to the categories and quantities of prizes awarded in discipline competitions， so as to standardize competitions， improve the quality and guide universities to explore the role of competition activities in talent training and deepen the reform of comprehensive innovative talent training.

keywords： discipline competition; quality evaluation; carry out level; analytic hierarchy process

学科竞赛已经成为培养大学生创新实践能力和提高大学生综合素养的有效手段和重要载体[1]，是贯彻习近平总书记提出的关于“坚持中国特色社会主义教育发展道路，培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人”的重要举措。现在越来越多的学者开始研究如何通过学科竞赛更好地促进创新人才的培养及其途径。柏连阳等从修订创新人才培養方案，健全学科竞赛运行机制，建设学科竞赛指导队伍等多种途径为学科竞赛搭建平台，以学科竞赛带动综合型创新人才的培养[2]。王晓勇等从构建大学生学科竞赛长效工作机制，形成学科竞赛系列化、全程化和品牌化方面进行探索，促使高校的学科竞赛成为创新型人才培养的一条有效途径[3]。张占东等针对如何通过学科竞赛来培养大学生创新能力和创业意识，锤炼大学生团队意识和工匠精神等方面进行了探讨，指出了学科竞赛是地方高校开展新工科研究与实践的重要载体[4]。

尽管目前有许多学者从教育学的视角下对学科竞赛在人才培养方面的作用和途径方面进行了广泛的探讨，但是高校在引入学科竞赛活动的选择上还多是凭主观判断，少见对学科竞赛质量评价的研究。陆国栋等开创性地从竞赛覆盖面、竞赛水平和获奖难度三个维度，运用拉开档次法和主成分分析法对科学竞赛质量进行了综合评价，为学科竞赛质量的评价提供了非常有价值的方法[5]。刘洋等从竞赛开展的水平和学生个人能力的提高两个方面评价了黑龙江大学数学建模竞赛的开展情况，得出了该校全国大学生数学建模竞赛水平逐年提高的结论[6]。

一、学科竞赛质量评价模型

层次分析是一种定性和定量相结合的分析方法。该方法特别适用于难以完全用定量进行分析的复杂问题。因此，本文采用层次分析方法对部分学科竞赛的质量进行评价。

（一）学科竞赛质量评价指标的构建

课题组成员一致认为衡量某项学科竞赛质量的高低关键在于是否有利于学生综合能力的培养，举办学科竞赛的最终落脚点就是为了培养学生解决实际性问题的能力、团结协助能力和创新实践能力等综合素质。再则，学科竞赛的影响力也在一定程度上反映了学科竞赛的质量，主办单位的级别越高，学科竞赛的覆盖面越广，说明该学科竞赛的质量越好。因此，在理论上从学科竞赛的影响力和学生综合能力的培养两个维度来构建学科竞赛质量评价指标体系。具体的评价指标如表1。

（二）构造两两比较矩阵

为了更为客观地对学科竞赛的质量进行评价，课题组邀请了16位长期从事大学生学科竞赛组织工作和长期从事教学管理工作的专家对不同指标在表征上一级指标的重要性方面进行了深入研讨，采用表2、表3中实数1-9標度值对考核指标的相对重要性进行两两比较[7]。

如学科竞赛对学生综合能力的培养和学科竞赛的影响力两个指标在表征学科竞赛质量的重要性方面，专家经过反复地研讨最后一致认为学科竞赛的最终落脚点还是对学生综合素质的培养上，希望通过学科竞赛活动推动教育教学改革，真正形成“以赛促教、以赛促学、以赛促创”的教学新格局。因此，一级指标A2与A1相比，在体现学科竞赛质量上，指标A2更加重要。学科竞赛的覆盖面和学科竞赛主办单位的主体相比，学科竞赛的覆盖面的高低更能够反映出学科竞赛的影响力，特别是一本高校参与该学科竞赛的比例更能够反映出该学科竞赛在大学生中受欢迎的程度。因此，我们可以得到两两比较矩阵，其中A1与A2，B11与B12，C121与C122，C211与C212，C221与C222两两比较矩阵如表2。其中B21，B22与B23，C111，C112与C113，C231，C232与C233两两比较矩阵如表3。

（三）用特征向量法计算各个指标的相对权重

下面针对一级指标A1与A2的两两比较矩阵，采用乘积法求出各个指标的相对权重，具体步骤如下：

（1）求矩阵A的最大特征值及其所对应的特征向量，分别为

（五）学科竞赛质量的评价

我们将以全国大学生数学建模竞赛（S1）、全国大学生数学竞赛（S2）、“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛（S3）、全国大学生电子设计竞赛（S4）、“西门子杯”中国智能制造挑战赛（S5）、全国大学生化学实验邀请赛（S6）和全国大学生广告艺术大赛（S7）为例进行学科竞赛质量评价，希望将该例子的方法推广到其他学科竞赛的评价中去。

课题组设计了调查问卷，邀请了36位分布在不同类别高校（包括：双一流高校、普通本科高校、理工科高校和综合性高校）长期从事学科竞赛管理的专家、高校的教务处长，以高、较高、中和低四个等级对7项学科竞赛的7个三级指标（A：获取知识的能力、B：认识问题的能力、C：发现问题的能力、D：创新思维能力、E：解决问题的能力、F：团队协助能力、G：沟通能力）进行评价。

为了将评价等级转化为量化值，我们将按照四个等级：高、较高、中和低，并将其分别赋值为5，4，3，2，并采用偏大型柯西分布隶属度函数

因此可以得到等级为高的量化值为f（5）=100，较高等级的量化值为f（4）=91.26，等级为中的量化值为f（3）=80，等级为低的量化值为f（2）=52.45。下面我们计算各个学科竞赛针对各项指标的综合分值，如对于学科竞赛S1，其中36位专家中26位专家评判为高等级，6位专家评判为较高等级，4位专家评判为中等级。因此，可得第一项指标的综合分值的计算公式为

采用类似的方法，我们可以得到各个学科竞赛针对各项指标的综合分值，见表5。

我们查询了2019年7项学科竞赛一本高校和普通本科高校的参赛比例，下面将7项学科竞赛的参赛情况列在表6中。

进一步，我们知道全国大学生数学建模竞赛由教育部高等教育司和中国工业应用数学学会主办，全国大学生数学竞赛由中国数学会承办，“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛由教育部、团中央等部门主办，全国大学生电子设计竞赛由教育部高教司主办，“西门子杯”中国智能制造挑战赛由教育部计算机类专业教学指导委员会主办，全国大学生化学实验邀请赛由教育部高等学校化学教育研究中心主办，全国大学生广告艺术大赛由教育部高校新闻传播类专业教学指导委员会主办。

我们假定学科竞赛主办单位的主体的初始分数为100分，各项竞赛活动高校参赛比例数作为该项学科竞赛针对三级指标参赛比例的分数。由此，我们可以通过计算得到各项学科竞赛的综合分数，如对于全国大学生数学建模竞赛质量评价的综合分数的计算公式为

采用同样的计算方法，可得各项学科竞赛的综合评分，见表7。

从表7不难看出，7项科学竞赛中“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛的质量最高，而全国大学生数学竞赛的质量稍低一些。如果给以上7项学科竞赛的质量划分等级，则S1、S3、S4和S5应该属于A类的学科竞赛，而S2、S6和S7则属于B类的学科竞赛。

二、高校学科竞赛开展水平的评价

高校参加学科竞赛获得奖项的数量和等级，不但反映了高校人才培养质量的高低，而且反映了高校开展学科竞赛水平的高低。本文以高校获得的以上7种学科竞赛的数量和级别，对3个高校的学科竞赛开展水平进行评价，目的是为评价高校学科竞赛开展水平提供一种可行的方法。

（一）不同等级奖项权重的确定

为了便于量化不同高校学科竞赛的开展水平，我们首先要对学科竞赛获奖等级在表征学科竞赛开展水平的权重。结合实际的学科竞赛授奖的规则，我们把学科竞赛的获奖等级分为：国家一等奖、国家二等奖、省级一等奖、省级二等奖、省级三等奖五个等级。其中获得国家一等奖的比例一般较低，难度较大，获得国家一等奖数量的多少，更能够反映出高校对学科竞赛活动的重视，也反映了高校开展学科竞赛水平的高低。再则，高校获得高质量学科竞赛的高等级奖项的多少更能反映出高校学科竞赛的开展水平。经过课题组成员多次深入研讨，设置国家一等奖、国家二等奖、省级一等奖、省级二等奖和省级三等奖的两两比较矩阵如下：

利用Matlab可以得到矩阵Q的最大特征值为？姿max=5.0780，其最大特征值所对应的归一化的特征向量为w1=[0.5324 0.2319 0.1274 0.0682 0.0402]。矩阵Q的一致性指标CI=0.0195，一致性比率CR=0.0174<0.1，故认为矩阵Q的不一致性程度在可以接受的范围内，可得权重向量w1。

（二）学科竞赛开展水平的评价

现以某三所高校在2019年获得的以上7项学科竞赛奖项情况为例，对三个高校的学科竞赛的开展情况进行评价。三所高校获奖情况分别见表8，表9和表10。

从第二部分的分析结果，我们知道7项学科竞赛中，其中S1、S3、S4和S5属于A类的学科竞赛，而S2、S6和S7属于B类，同一等级的奖项对于不同类别的学科竞赛所反映的高校学科竞赛的开展水平是不同的。A类学科竞赛与B类学科竞赛对于同一级别的奖项的权重系数数值分别为0.7和0.3。所以，我们可以计算3所高校学科竞赛开展水平的量化值为从3所高校学科竞赛开展水平的量化指标值上可以看出高校1的量化值明显高于其他的两所高校，这说明高校1的学科竞赛开展水平比较高，也能反映出高校1不但注重学生理论知识的传授，而且更加重视学生综合创新实践能力的培养。其他的两所高校今后要以学科竞赛为依托，加快教育教学改革，力争培养出更多具备创新实践能力的高素质综合型人才。

三、结论

本文从学科竞赛的影响力和学科竞赛对学生综合能力的培养两个维度，对7项学科竞赛的质量进行了初步的评价，主要目的是希望我们提供的方法能够推广到其他学科竞赛的评价中去。进一步，我们结合不同高校在学科竞赛的获奖等级和获奖数量，对高校在学科竞赛的开展水平进行了评价。高校学科竞赛的开展水平的评价结果在一定程度上也反映了高校的教学水平和教学模式，在平时的教学过程中是否坚持以学生为中心，教学过程中是否把学生创新实践能力等综合素质的提高放到教学的最终落脚点上。希望以学科竞赛的评价结果和排名，倒逼学科竞赛规范赛事、提高质量和引导高校在现有基础上进一步探索竞赛活动在人才培养中的作用，深化综合型创新人才培养改革。也希望以高校学科竞赛开展水平的评价结果来进一步让高校认清本校的教学水平和教学模式中可能存在的问题，加快教育教学改革，在“十四五”期间形成以德为先、能力为重、学生中心，“以赛促教、以赛促学、以赛促创”的教学新格局。

参考文献：

[1]李是良，雷永鹏，苑洪亮，等.学科竞赛对大学生创新能力培养的作用研究[J].软件导刊（教育技术），2014（8）：83-86.

[2]柏连阳，蒋建初，盛正发.基于学科竞赛的新建本科院校技术创新人才培养探析[J].中国高教研究，2010（8）：65-67.

[3]王晓勇，俞松坤.以学科竞赛引领创新人才培养[J].中国大学教学，2007（12）：59-60.

[4]张占东，高顏萌，张楠，等.以学科竞赛推进地方高校“新工科”创新型人才培养的思考[J].大学教育，2020（4）：148-150.

[5]陆国栋，吴英策，陈林强，等.基于主客观综合的高校大学生竞赛质量评价探索——以44项全国高校大学生竞赛项目为例[J].中国高教研究，2019（5）：76-81.

[6]刘洋，王晓蕾，黄平，等.高校大学生学科竞赛指数的评价模型研究[J].齐齐哈尔大学学报（自然科学版），2018，34（5）：82-87.

[7]韩中庚.数学建模方法及其应用[M].北京：高等教育出版社，2005.