基于灰色關聯和模糊理論的大學生學科競賽人才培養效果評價
——以中原工學院為例

中原工學院 李新杰

學科競賽是在一定科學理論基礎知識的前提下，選擇某科學領域或分支，以個人或團隊的組織形式完成比賽內容的一系列活動，是面向大學生的群眾性科技活動。在緊密結合課堂教學又高于課堂教學水平的基礎上，以競賽的方式考查學生某學科理論知識及解決實際問題的能力。大學生學科競賽作為高等教育領域中的一項重要活動，對人才培養的效果日漸顯現。學科競賽在實踐中引導創新，通過創新成效檢驗課程教學，全面促進人才培養。Barry等對競賽是否提升了參賽學生的BOK2所列的24項能力進行了評估。Sirianni通過對是否參加過學科競賽的學生對比研究發現：兩者在組織能力、主動學習能力等方面存在顯著差異，參加過學科競賽的學生有更強的主動學習能力和更高的自我成就感。Koehn發現參加過學科競賽的學生的動手操作能力、方案設計能力等提升顯著，而這些能力是被ABET（工程認證委員會）所看重的能力。L.D.Hahn認為四分之一拖拉機設計大賽促進了參賽學生的專業知識和專業技能的提升。王步、武賢惠根據ABET對大學生能力的培養要求，對學科競賽對大學生能力培養進行了評估。鄭冬梅等認為學科競賽促進了大學生專業能力、主動學習能力、完成實踐應用能力等四個方面能力的提升。學科競賽有利于促進大學生自學、創新能力及完善人格的形成，大學生學科競賽與人才培養效果的關聯性如何？學科競賽究竟能多大程度提高人才培養效果？目前，研究成果多集中在大學生學科競賽對人才培養作用等方面的定性研究，相關的實證研究并不多見。

一、構建大學生學科競賽人才培養效果評價指標體系

2016年以來，中原工學院資助的學科競賽達200余項，資助金額達百余萬元。中國高等教育學會發布的2016—2020年全國普通高校學科競賽排行榜、全國普通高校大學生競賽排行榜五輪總排行榜與全國地方本科院校大學生競賽排行榜顯示：中原工學院分別位列全國135名、136名和77名。隨著學校對學科競賽資助力度的加大，對學科競賽項目管理也將日趨規范和科學，對學科競賽的績效進行評價逐漸成為學校教學實踐管理部門的重要工作。以中原工學院為例，對大學生學科競賽的人才培養效果進行了評價，為進一步科學資助和管理學科競賽項目，進一步推進學科競賽與理論課堂在人才培養上的深度融合提高參考。

（一）構建評價指標體系

基于已有的研究成果，結合《中原工學院支持鼓勵重點學科競賽管理辦法》和《中原工學院人才培養目標和培養方案》，構建了包含專業知識水平、創新能力、實踐能力、團隊協作能力等15項人才培養效果評價指標。運用德爾菲法邀請專家組對所構建評價指標體系進行歸納收斂，最終確立了學科競賽人才培養效果評價指標體系，如下表所示。

學科競賽人才培養效果評價指標體系

（二）問卷設計及數據搜集

問卷包括個人信息部分和能力測試兩部分，個人信息部分主要包括個人基本信息和學科競賽的參與情況，能力測試量表采用李克特5級量表，被試者根據自己的實際情況和量表的符合程度進行選擇。本次調研對象為中原工學院2020屆畢業生，調研共回收有效問卷463份，回收有效率100%。其中，工學類專業畢業生問卷286份占61.8%，經濟管理類專業問卷占20.3%，理學、法學類等專業問卷占17.9%。參加過學科競賽的樣本量為131份，占比28.3%；沒有參加過學科競賽的樣本量為332，占比為71.7%。

二、中原工學院大學生學科競賽人才培養效果評價

近年來，基于灰色理論和模糊理論的組合評價模型被運用到多個領域，組合評價模型集灰色關聯分析與模糊理論于一體，采用灰色關聯分析方法，計算各指標的灰色關聯度，建立模糊關系矩陣，根據各指標的權重進行模糊合成進行評價。通過“是否參加過大學生學科競賽”將樣本分為兩組：參加過學科競賽（樣本131份）和未參加過學科競賽（樣本332份）。

學科競賽人才培養效果評價模型評價過程如下。

1.確定評價對象集。設評價對象集A={a1，a2}，其中a1表示參加過學科競賽的學生，a2表示沒有參加過學科競賽的學生。

2.確定指標集。設指標集為U={u1，u2，…，um}，其中uj（j=1，2，…，11），代表了專業知識水平、創新能力、實踐能力、團隊協作能力等11項人才培養效果評價指標。

3.確定最優指標集U*={u*1，u*2，…，u*m}。式中u*j（j=1，2，…，m）為第j個指標在各個評價對象中的最優值，構造初始矩陣并對指標值無量綱化處理。

4.計算灰色關聯系數并構造模糊關系矩陣。把最優指標集C*=（C*1，C*2，…，C*m）作為參考序列，將各評價對象的指標值C1=（Ci1，Ci2，…，Cim）作為比較序列，那么第i個評價對象ai在第j個指標uj下的無量綱化指標值Cij與其最優指標C*j的灰色關聯系數為rij（圖1），式中ρ∈[0，1]為分辨系數，一般ρ取0.5，得到灰色關聯度系數矩陣r和模糊關系矩陣rT。

5.確定權重矩陣，進行模糊合成綜合評價。論文采用主成分分析法確定了權重矩陣P=（p1，p2，…，pm），根據模糊綜合隸屬度公式（圖2），bi為評價對象ai（i=1，2，…，n）的綜合隸屬度，即該對象的優越程度。最后，根據bi（i=1，2，…，n）的大小，對評價對象進行綜合評價，其中bi越大表示評價效果越好。

根據上文所得權重矩陣P=（0.110 0.140 0.014 0.085 0.032 0.045 0.052 0.104 0.120 0.168 0.130），由B=P·R，則B=（0.9894，0.3514），即b1=0.9894＞b2=0.3514。從以上11個評價指標來看，參加過學科競賽的學生a1的人才培養效果要好于沒有參加過學科競賽的學生a2。

從中原工學院學科競賽的人才培養評價結果看，學科競賽對人才培養效果良好，學科競賽與學生較高綜合能力水平、較高專業理論水平及家長滿意度的關聯度較強，是否參加學科競賽對學生的創新能力、專業實踐能力等綜合能力以及學業水平影響顯著。學科競賽要與理論課堂在人才培養上深度融合，尚需要進一步完善學科競賽管理體制和管理體系。鑒于大部分學生對本專業的學科競賽了解不多，參賽主動性不強，盲目、被動參賽現象普遍，有超過10%的參賽者遇到沒有團隊的困難，在學校的幫助下才能組成自己的競賽小隊，因此，學校營造良好的學科競賽輿論宣傳氛圍，使學生能夠了解、熟悉本專業的權威賽事，進而能夠積極參與學科競賽，提高學生的創新意識。完善學科競賽的資助體系，提高學生、教師參加學科競賽的積極性；做好指導教師和學生的培訓工作，提升參賽團隊的競爭力；促進學科競賽指導教師隊伍建設，鼓勵科研、教學骨干指導學科競賽，真正實現以賽促教，以賽促研，賽教融合。