基于模糊理論的工學結合課程質量評價研究

溫貽芳

(蘇州工業職業技術學院，江蘇 蘇州 215104)

《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010－2020年)》指出:“把提高質量作為教育改革發展的核心任務”，以及“改革教育質量評價和人才評價制度。改進教育教學評價。根據培養目標和人才理念，建立科學、多樣的評價標準。”教育部《關于全面提高高等職業教育教學質量的若干意見》中指出:“要把工學結合作為高等職業教育人才培養模式改革的重要切入點，帶動專業調整與改革，引導課程設置、教學內容和教學方法改革”。工學結合的人才培養模式落實到教學活動中，就是工學結合的課程。

為了貫徹落實規劃綱要，提高教育教學質量，建立科學的評價工學結合課程質量的方法，是當前高等職業教育重點研究的問題之一。由于工學給合課程的質量受到課程設計、課程實施、軟硬件環境等眾多因素的影響，如:課程教學目標與專業培養目標的符合度、課程教學內容與企業真實工作任務的符合度、課程教學過程與雙師教師實踐教學的符合度、課程教學評價與學生自主學習情況的符合度、課程實施環境與兼職教師和實訓基地的符合度情況等。其中一些影響因素模糊不清，很難用傳統的評價方法對其進行正確的評價。

本文擬利用模糊多目標評價方法，結合專家經驗，構建工學結合課程質量的數學模型，為工學結合課程的質量評價奠定理論基礎。

一、基于模糊數學的工學結合課程質量評價

(一)模糊數學

模糊理論是為了解決真實世界中普遍存在的模糊現象而發展起來的。模糊理論是基于分類的局部理論，在信息融合的應用中主要是通過與特征相連的規則對專家知識進行建模。特別適合處理用常規方法無法明確定義的模糊性問題。［1］

模糊理論引進“隸屬函數”的概念，“隸屬函數”是描述從完全隸屬到完全不隸屬的漸變過程的函數。模糊信息的定量化是通過“隸屬度”來刻畫的。用“隸屬度”來說明問題的相似程度。因此，利用模糊理論去解決實際問題的關鍵往往是“如何找出一個恰當的隸屬函數”。［2－3］通常，可以先建立粗略的隸屬函數，然后通過“學習”和不斷的經驗積累，逐步修正和調整權值，使隸屬函數趨于完善，符合客觀事實。

模糊評價方法又分為單目標評價和多目標評價，對于工學結合課程質量評價的問題是屬于模糊多目標評價問題。

(二)工學結合課程

工學結合課程是工作過程和學習過程高度集成、有機結合的課程，體現了職業性、實踐性和開放性。［4－5］其主要特征是:教學目標是根據高技能人才培養目標和專業相關技術領域職業崗位(群)的任職要求，培養學生的綜合職業道德素質和職業能力;教學內容根據行業企業發展需要和職業崗位實際工作所需要的知識、能力、素質要求，選取來自于真實的工作任務，再經過教學化處理后形成的學習性工作任務，將職業道德和素養的教育，寓于專業能力的培養過程中;培養學生將理論、概念運用到完成實際工作任務的能力，以及在實際工作過程中再學習的能力;教學的組織方式采用理實一體、教學做一體、工學交替等方式;教學方法采用行動導向的教學方法;教學由雙師型教學團隊任教。［6－7］

從工學結合課程的特點出發，可以抽取出課程的五項一級評價指標:課程教學目標與專業人才培養目標的符合度、課程教學內容與企業真實工作任務的符合度、課程教學過程與雙師教師實踐教學的符合度、課程教學評價與學生自主學習情況的符合度、課程實施環境與兼職教師和實訓基地建設的符合度等。

每項一級評價指標的影響因素繁多，難以進行科學的評價。例如對于第二項課程教學內容與企業真實工作任務的符合度，包括三項二級指標:課程教學內容來源的評價、課程教學內容設計的評價、課程教學資料的評價等。

二級指標一:工學結合課程教學內容來源的評價項目包括:教學內容是在對企業進行充分調研，并以真實的工作任務為基礎進行設計的;教學內容是以相關職業領域中的典型工作任務為基礎的;教學內容是以與行業企業的專業人士共同研究選取的;教學內容體現了區域經濟產業特色，并在一定程度上反映先進技術等情況。

二級指標二:工學結合課程教學內容設計的評價項目包括:教學內容是在真實工作任務基礎上、經科學的教學設計行程的學習性工作任務;教學內容是相對完整的學習性工作任務;教學內容綜合了理論知識的傳授、專業技能訓練、職業道德的培養;課程是理實一體、教學做一體;有助于學生將理論、概念等知識，運用于實踐工作(實踐環節教學)中;學生能夠按照工作要求，基本獨立的完成一項工作任務;培養學生獨立工作的能力等。

二級指標三:課程教學資料的評價項目包括:教材、教學資料是在企業調研的基礎上，與企業人員共同編寫;教材、教學資料能夠適應以學習性工作任務為的、理實一體的教學;教學資料及時更新、反映新技術發展趨勢;教學資料豐富;教學資料的編制、分類、歸檔，有助于培養學生搜集、使用資料的能力等。

由上可見，對工學結合課程的評價評價指標多(五個項目總量表十五個)、影響因素多(每個表還有若干個打分項目)、只能進行定性的、單項目評價，難以進行定量的、綜合性的評價，這直接影響到課程的最終評價。

因此，必須在各指標分項打分的基礎上，建立一個數學模型，抽取出最關鍵的影響因素，并對不同的影響因素賦以不同的權重值，綜合衡量課程的質量。

(三)基于模糊數學的工學結合課程評價模型

利用上述模糊綜合評價模型對工學結合課程的質量進行評價，方法與步驟如下:

1.影響因素集

X={x1，x2，x3，x4，x5}={教學目標與專業人才培養目標的符合度，教學內容與企業真實工作任務的符合度，教學過程與雙師教師實踐教學的符合度，教學評價與學生自主學習情況的符合度，實施環境與兼職教師和實訓基地的符合度}。

2.權重系數

G={g1，g2，g3，g4，g5}={課程教學目標權重，課程教學內容權重，課程教學過程權重，課程教學評價權重，課程實施環境權重}={0.2，0.25，0.25，0.15，0.15}。

3.評價集

u={u1，u2，u3，u4}={課程質量高，課程質量較高，課程質量一般，課程質量很差}。

4.模糊綜合評價

1)建立一個方案對n個評價目標的模糊評價矩陣R，矩陣的行數對應評價項目數n，矩陣的列數對應模糊評價集u，工學結合課程的矩陣R為五行四列;

2)考慮權重系數的模糊綜合評價矩陣B，B=G·R=(b1b2b3b4b5);

式中:b1——是模糊綜合評價集中的第i個隸屬度，其計算是采用模糊矩陣合成的數學模型，常用的運算模型有兩種。

模型I:M(∧， ∨)，按先取小(∧)，后取大(∨)進行矩陣合成計算。其中:M指模型;“∧”、“∨”指合成運算方式符號，若a∧b取小者，若a∨b取大者。

模型Ⅱ:M(·，+):按先乘后加進行矩陣合成計算。

二、工學結合課程質量評價實驗

按照上述模糊綜合評價模型對工學結合課程質量進行實驗評價研究。評價課程共5門。評審給分的依據是:u={u1，u2，u3，u4}={課程質量高，課程質量較高，課程質量一般，課程質量很差}。例如，專家給出的課程1的評審得分矩陣為

指專家對工學結合課程1的五個項目進行模糊綜合評價，認為教學目標符合課程質量{高，較高，一般，很差}的認可度分別為{0.5，0.3，0.15，0.05}，教學內容符合課程質量{高，較高，一般，很差}的認可度分別為{0.25，0.5，0.15，0.1}，教學過程與雙師教師實踐教學符合課程質量{高，較高，一般，很差}的認可度分別為{0.1，0.25，0.5，0.15}，教學評價與學生自主學習情況符合課程質量{高，較高，一般，很差}的認可度分別為{0.15，0.25，0.4，0.2}，實施環境與兼職教師和實訓基地符合課程質量{高，較高，一般，很差}的認可度分別為{0.25，0.4，0.25，0.1}。如認為教學目標符合課程質量{高，較高，一般，很差}的認可度為{0.5，0.3，0.15，0.05}，意指此項指標與課程質量高的符合度占比為0.5，與課程質量較高的符合度占比為0.3，與課程質量一般的符合度占比為0.15，與課程質量很差的符合度占比為0.05。

依次得到5門課程的模糊評價矩陣R1、R2、R3、R4、R5。

根據模型Ⅰ分別求五門工學結合的模糊綜合評價:

B1=G·R1=(0.2，0.25，0.25，0.15，0.15，)·R1=(b1，b2，b3，b4)

根據(1)式 b1=(0.2∧0.5)∨(0.25∧0.25)∨(0.25∧0.1)∨(0.15∧0.15)∨(0.15∧0.25)=0.25

同理 b2=0.25;b3=0.25;b4=0.15。

同理，B1=(0.25，0.25，0.25，0.15，)，B2=(0.25，0.25，0.25，0.15，)，B3=(0.25，0.25，0.2，0.2，)，B4=(0.25，0.25，0.25，0.2，)，B5=(0.25，0.25，0.25，0.25，)

0.28 ，0.17)，意指課程 1 的綜合評價，認為課程質量高的占比為0.24，認為課程質量較高的占比為0.38，認為課程質量一般的占比為0.24，認為課程質量差的占比為0.14。

對5門工學結合課程質量進行排隊，認為課程質量高的順序依次為 1、2、3 和 4、5，這里 1、2、3 并列第一。

模型Ⅱ求對工學結合課程進行模糊綜合評價:

B1=G·R1=(0.2，0.25，0.25，0.15，0.15，)·R1=(b1，b2，b3，b4，b5)

根據(2)式 b1=0.2*0.5+0.25*0.25+0.25*0.1+0.15*0.80+0.15*0.25=0.2475

同理 b2=0.345;b3=0.29;b4=0.1175，

因此，B1=(0.2475，0.345，0.29，0.1175)。

同理 B2=(0.2875，0.355，0.2575，0.1)，B3=(0.325，0.2625，0.2575，0.1625)，B4=(0.25，0.28，0.335，0.135)，B5=(0.245，0.23，0.33，0.195)

這樣對5門工學結合課程質量的評價排隊順序就為:3、2、1、4、5，特別是區分開了模型 1 的 1、2、3并列的狀況。

三、評價分析

從上述研究可以看出:模型Ⅰ評價的排隊順序為:1、2、3 和4、5(1、2 和3 并列)，模型Ⅱ評價的排隊順序為 3、2、1、4、5(3 在2、1 之前)。

模型Ⅰ由于突出了主要因素的影響，因此運算(取小、取大運算)簡單。但是在計算中丟失了很多gi與rij的值，即丟失了很多的評價信息，所以模型I對于評價目標多，gi值很小，或者評價目標很少，gi值又較大的兩種情況不適用。模型Ⅱ綜合考慮了gi、rij的影響，保留了全部信息，這是最顯著的優點。比較兩個模型的評價結果可知，模型Ⅱ的評價實際效果較模型Ⅰ更好。

通過上述評價實驗可以看出:利用模糊多目標評價方法，結合專家經驗，構建工學結合課程的實施與課程質量的數學模型，可以在對工學結合課程進行定性評價的基礎之上，進行綜合的定量評價，既解決了工學結合課程的影響因素繁多，難以進行科學評價的問題，同時，也為工學結合課程的質量評價奠定了一定的理論基礎。

［1］Li HX.Wang PZ.Fuzzy Sets［M］.Beijing:National Defence Industry Press，1994.

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［4］趙志群.對工學結合課程的認識(一)［J］.職教論壇，2008，(2):1 －2.

［5］趙志群.對工學結合課程的認識(二)［J］.職教論壇，2008，(4):1 －2.

［6］張圣喜.高職院校工學結合課程標準制定的研究與實踐［J］.教育與職業，2009，(9):110 －112.

［7］吳亞萍.“工學結合”模式下高職課程評價指標體系研究［J］.職教論壇，2010，(18):22－25.