專業認證畢業要求達成度評價方法研究

[摘 要]完善工程教育背景下的達成度評價方法對提高工程認證質量具有重要意義。論文以中國工程教育專業認證協會發布的通用標準（2015）為基礎，提出了一種新的畢業要求達成度評價方法：以可拓學為基礎，利用物元模型中的關聯函數描述評價對象的歸屬程度，建立畢業要求達成度定量評價物元模型，結合權重，利用加權關聯函數值定量評價達成度。以文獻[5]中的測繪工程專業認證為例，對畢業要求達成度進行定量評價。結果表明，運用物元模型定量評價達成度有效可行，拓展了專業認證達成度定量評價方法。

[關鍵詞]專業認證；畢業要求；物元模型；關聯函數；定量評價

[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2018）05-0040-04

O、引言

工程教育專業認證是國際通行的工程教育質量保障制度，也是實現工程教育國際互認和工程師資格國際互認的重要基礎。工程教育專業認證的核心就是要確認工程類專業畢業生達到行業認可的質量標準要求，是一種以培養目標和畢業要求為導向的合格性評價。按照中國工程教育專業認證協會發布的認證通用標準（2015版），工程教育專業認證包含七個模塊，要求課程體系、師資隊伍、支持條件配置等都圍繞學生畢業能力達成這一核心任務展開，并建立專業持續改進機制以保證專業教育質量。

本文依據文獻[5]建立的評價體系和達成標準，在研究可拓學基礎上，利用物元模型中 的關聯函數描述評價對象的歸屬程度，結合權重，利用加權關聯函數值定量評價達成度，建立畢業要求達成度定量評價物元模型。以測繪工程專業認證為例，定量評價畢業要求達成度，并與文獻[5]定量評價結果進行了對比。實踐結果表明：該評價模型簡單可行，可為專業認證定量評價提供一種新的思路。

一、可拓學概述

事物的可拓性是指事物可以拓展的可能性。可拓學以物元理論和可拓數學作為其理論框架。物元[M]是可拓學理論的邏輯細胞，將物元[M]及其三要素[Om、cm、vm]（多維物元、物的特征、量值）記作有序的三元組[M=（Om，cm，vm）]，作為描述對象、特征、關系的模型。凡能表示物的性質、功能、行為狀態以及物間的關系等都是物的特征，物關于某一特征的數量、程度或范圍等成為物關于這一特征的量值。特征的取值范圍，稱為它的量域，記作[v（c）]，[v（c）]反映了質和量之間的關系[1-3]。

二、評價指標體系與達成標準

工程教育專業認證是一個綜合體系，涉及學生、培養目標、畢業要求、持續改進、課程體系、師資隊伍和支持條件等七個模塊。認證的核心是畢業要求達成度評價，通用標準明確要求：畢業要求應能支撐培養目標的達成，專業應通過評價證明畢業要求的達成。專業制定的畢業要求應完全覆蓋12個方面的能力要求，分別為：工程知識能力、問題分析能力、設計/開發解決方案能力、研究能力、使用現代工具能力、工程與社會能力、環境和可持續發展能力、職業規范能力、個人和團隊能力、溝通能力、項目管理能力和終身學習能力[4]。

本文選取這12個能力要求作為評價指標，對每項評價指標進行分解，選取若干關鍵的能反映指標含義的關鍵課程，對每門課程進行權重賦值。依據規定的達成標準，評價結果劃分成“達成”和“不達成”兩個等級[5]。

達成標準的確定可以采取評價工作領導小組認定的方式進行，為了進行比較，本文按照文獻[5]中的達成標準，即：畢業要求達成度計算結果達到或超過0.70（70%）可判定為“達成”。

三、達成度定量評價物元模型

（一）距和關聯函數模型

在模糊數學中，用隸屬函數來表征論域中的元素具有某種性質的程度，取值范圍為[0，1]。在可拓數學中，用關聯函數來描述論域中的元素具有某種性質的歸屬程度，取值范圍在[（-∞，+∞）] [6-7]。評價畢業要求達成度，分解出關鍵評價指標，每項指標對應的支撐課程有時不是完全對應這項指標的，不能嚴格界定其歸屬。例如，《數字地形測量學》課程可以作為“按照合理步驟進行測量實驗”的支撐課程，也可以作為“測量方案設計及數據采集” ，因此，利用物元模型的關聯函數來描述對象歸屬程度比較合理。

為了描述類內事物的區別，在建立關聯函數前，要計算點（評價值）與區間（經典域和節域）之距。評價值[xi]到經典域[vmji]和節域[xpi]的距分為：

以上兩式中：[ρ（xi，vmji）]為評價值與經典域的“距”；[ρ（xi，vpi）]為評價值與節域的“距”；[amji]和[bmjn]為經典域的下限和上限；[api]和[bpi]為節域的下限和上限；[i=1，2，…n]。

建立關聯函數后，使得問題關聯度的計算不必依靠主觀判斷和統計，而是根據對事物關于某個特征的經典域[vmji]和節域[xpi]的范圍來確定，擺脫了主觀判斷造成的誤差。根據可拓學理論，由于[vmji?xpi]，且沒有公共端點，所以定義關聯函數為[6-7]：

（二）待評物元加權關聯度

將標準等級與評價指標之間的關聯度值[Kj（xi）]進行加權處理，得到加權關聯度值：

加權關聯函數的含義為：若[Kj（Mq）<-1]，說明指標不符合標準，且不具備轉換為符合標準要求的條件。值越小，離該標準要求就越遠。若[-1≤Kj（Mq）<0]，說明指標不符合標準，但具備轉換為符合標準的條件。若[0≤Kj（Mq）≤1]，說明指標符合標準，值越大，表示越接近該標準。若[Kj（Mq）>1]，說明指標超過標準要求，值越大，指標效果越好[6-7]。

四、案例驗證

以文獻[5]中專業認證畢業要求達成度評價為例，選取畢業要求4（研究）作為計算模型，畢業要求4分解為4個單一指標點（分別為4-1、4-2、4-3、4-4），每個指標點為了評價其達成度情況，選取3門支撐課程。下面分析評價物元模型在畢業要求達成度評價中的應用，并與傳統計算結果進行比較。

（一）數據統計與有關計算

1.支撐課程平均分統計

根據設計的評價指標體系，從可拓工程角度來講，評價指標即為可拓學的物元，畢業要求的12項要求即為物元，每項物元中的評價標準即為物元特征，分級標準值和評價值即為物元特征關于物元的量值，如表1所示。最大允許值設計為1.00（100分）、標準值按照達成標準0.7（70分）進行設計。針對某門支撐課程，根據學生人數的多少，抽取具有統計意義的試卷樣本數[8]，計算該支撐課程平均分。

4.指標點評價結果與畢業要求4評價結果

根據表5加權關聯函數值，對單項指標點對應的支撐課程評價結果求和，得到各指標點評價結果，最后對單項指標點評價結果求和得到畢業要求4的評價結果，計算結果如表6所示。

（二）分析評價

以上是以畢業要求4為例，對畢業要求達成度進行評價，評價周期為兩年[9]。從表5中可以看出，待評物元“按照合理步驟進行測量實驗”所支撐的三門課程最大的加權函數值為0.1101，“測量方案設計及數據采集” 所支撐的三門課程最大的加權函數值為0.2250，“測量數據處理”所支撐的三門課程最大的加權函數值為0.1332， “數據處理結果評判與分析” 所支撐的三門課程最大的加權函數值為0.1299。根據可拓評價理論，加權關聯度值越大，說明該指標越接近最大值對應的標準等級，因此，可以初步說明這四項評價指標支撐度較好的課程分別為：工程測量學、衛星導航定位、誤差理論與測量平差和遙感原理與應用技術。但是，由于權重的影響，僅通過取加權關聯函數值的最大值去評價畢業要求4的達成度還不是很準確。為了更準確得到評價達成度，必須將加權關聯函數值進行規范化處理計算綜合關聯函數值。

從表6 中可以看出，各單項指標綜合加權關聯函數值分別為0.1721、0.3577、0.2860、0.1150。根據加權關聯函數值的含義：若[0≤Kj（Mq）≤1]，說明指標符合標準，值越大，表示越接近該標準。若[Kj（Mq）>1]，說明指標超過標準要求，值越大，指標效果越好。據此含義，可以分析得出：畢業要求4的四個單項指標點的綜合加權關聯函數值∈[0，1]，說明分解的指標效果好，并且都接近達成的標準。單項指標點加權關聯函數值求和為0.9308，大于0.70，滿足達成的標準。

綜合分析與比較：基于以上分析，畢業要求4的評價指標分解和選取合理，依據評價標準，該高校測繪工程專業工程認證的畢業要求4的評價結果為“達成”。這與參考文獻[5]的評價結果一致。文獻[5]中是這樣論述的：依據評價的達成標準，由表可知，畢業要求4的評價結果為“達成”，同理對其他11條畢業要求依次進行達成度評價，評價結果均為“達成”。

五、結束語

本文建立評價物元模型定量評價了畢業要求4的達成度情況，利用文獻[5]中的有關數據和達成標準，經計算與分析，該校的測繪工程專業畢業要求4的評價結果為“達成”，與文獻[5]中的評價結果一致，說明本文介紹的方法和物元模型完全可以用于畢業要求達成度定量評價中。另外，基于此方法和模型，可以依次定量評價畢業要求其他11項要求的達成度情況，如果綜合12項畢業要求，在合理計算權重后，可以定量評價畢業要求整體達成度情況。

物元模型定量評價方法的優勢在于將眾多不在標準值范圍內的實際評價指標向標準值拓展，關聯函數確定了正域、負域和零界，關聯函數取值在（-∞，+∞），因此能更精細地反映一個對象所處的狀態，這為我們量化評價對象帶來方便，也是傳統的模糊綜合評判法、層次分析法所不具備的。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 趙燕偉，蘇南.可拓設計[M].北京：科學出版社，2010.

[2] 蔡文，楊春燕，陳文偉，等.可拓集與可拓數據挖掘[M].北京：科學出版社，2008.

[3] 楊春燕，蔡文.可拓工程[M].北京：科學出版社，2008.

[4] 中國工程教育專業認證協會.通用標準[EB/OL].[2017-7-1]. http：//www.ceeaa.org.cn/main！mainPage.w.

[5] 焦明連，孫連成，孫春來，等.測繪工程專業畢業要求達成度定量評價體系的研究與實踐[J].測繪通報，2016（11）：137-140.

[6] 田勁松，過家春，劉琳，等，基于物元模型的土地整理經濟效益評價[J].水土保持通報，2012（5）：107-112.

[7] 田勁松，過家春.基于可拓學的高校教師教學質量評價[J].現代遠程教育研究，2012（5）：85-89.

[8] 袁越，李春鋒，朱永建，等.專業認證背景下采礦工程畢業要求及達成度評價[J].當代教育理論與實踐，2017（4）：76-80.

[9] 焦明連.專業認證背景下測繪工程專業建設研究[J].測繪科學，2015（11）：182-186.

[責任編輯：林志恒]