鄒小林，林曉聰

（肇慶學(xué)院 數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)院，廣東 肇慶　526061）

0　引言

創(chuàng)新實(shí)踐是應(yīng)用型高校實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的一種主要形式，是應(yīng)用型高校人才培養(yǎng)目標(biāo)的重要組成部分.創(chuàng)新實(shí)踐主要考查學(xué)生的學(xué)科基本理論知識和解決實(shí)際問題的能力，它是激發(fā)學(xué)生的興趣和潛能，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力、團(tuán)隊(duì)合作精神和競爭意識的重要途徑，也是學(xué)校人才培養(yǎng)質(zhì)量的標(biāo)志之一.有關(guān)信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新和實(shí)踐能力培養(yǎng)的文獻(xiàn)較多，但涉及創(chuàng)新實(shí)踐獎勵方案的文獻(xiàn)很少，只有文獻(xiàn)[1]提出了“競賽標(biāo)準(zhǔn)+競賽獎勵”的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，但也未給出該專業(yè)的競賽級別認(rèn)定方法.

《肇慶學(xué)院創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革實(shí)施方案(2016—2020年)》中指出：“發(fā)揮創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽引導(dǎo)作用，以大學(xué)生科學(xué)競賽和全國工業(yè)設(shè)計(jì)大賽、挑戰(zhàn)杯、‘互聯(lián)網(wǎng)+’大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽等賽事為依托，開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的動機(jī)和需求.通過大賽項(xiàng)目，建設(shè)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目庫，形成“萌芽—選拔—孵化—培養(yǎng)—進(jìn)園”工作鏈條，推動創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽項(xiàng)目向科技園、創(chuàng)業(yè)園轉(zhuǎn)移，向創(chuàng)辦企業(yè)轉(zhuǎn)化.通過參加大賽以達(dá)到推動產(chǎn)教結(jié)合、自主學(xué)習(xí)、教學(xué)相長，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新引領(lǐng)創(chuàng)業(yè)、創(chuàng)業(yè)帶動就業(yè)的健康發(fā)展局面.”這一方案為肇慶學(xué)院的創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)指明了前進(jìn)方向.

肇慶學(xué)院教務(wù)處制訂了學(xué)科競賽獎勵章程，但該章程對學(xué)科競賽只分成國家級和省級2類，沒有制訂具體的學(xué)科競賽級別認(rèn)定方法，因此在執(zhí)行過程中，遇到不少麻煩，被詬病和非議.2016年制訂新的信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)培養(yǎng)方案，學(xué)科競賽納入了創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)模塊的范疇，創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)達(dá)到6學(xué)分.學(xué)校的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革實(shí)施方案，旨在激勵學(xué)生積極參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育實(shí)踐.本文采用層次分析法，對肇慶學(xué)院信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)的學(xué)科競賽進(jìn)行建模，并用建立的模型和指標(biāo)計(jì)算學(xué)科競賽的綜合分，最后根據(jù)綜合分對學(xué)科競賽進(jìn)行分級，分級結(jié)果可作為學(xué)校和學(xué)院對學(xué)生給予實(shí)踐學(xué)分和獎勵的標(biāo)準(zhǔn).

1　基于層次分析法的信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)學(xué)科競賽分級模型建立

1.1　模型的層次結(jié)構(gòu)

根據(jù)文獻(xiàn)[2]，對學(xué)科競賽分類的一級指標(biāo)有學(xué)科競賽的組織機(jī)構(gòu)、競賽層次、社會影響和獲獎難度等.本文所建模型的層次結(jié)構(gòu)分成3層：第1層是學(xué)科競賽綜合評價層(A)；第2層是一級指標(biāo)層(B)，一級指標(biāo)包括組織機(jī)構(gòu)(B1)、競賽層次(B2)、社會影響(B3)和獲獎難度(B4)4個指標(biāo)；第3層為二級指標(biāo)層(C)，二級指標(biāo)包括舉辦時間(C11)、參賽范圍(C12)、參賽人數(shù)(C21).本文的層次結(jié)構(gòu)如圖1所示.

1.2　構(gòu)建判斷矩陣

根據(jù)圖1可知，本文模型的層次結(jié)構(gòu)只需構(gòu)造2個判斷矩陣[3]，即一級指標(biāo)的判斷矩陣R學(xué)科競賽綜合評價A,簡記為RA,二級指標(biāo)社會影響的判斷矩陣R社會影響B(tài),簡記為RB.在組織機(jī)構(gòu)、競賽層次、社會影響和獲獎難度4個指標(biāo)中，筆者認(rèn)為組織機(jī)構(gòu)指標(biāo)比競賽層次指標(biāo)略微重要，社會影響指標(biāo)比組織機(jī)構(gòu)指標(biāo)略重要，獲獎難度指標(biāo)比組織機(jī)構(gòu)指標(biāo)略微重要；社會影響指標(biāo)略比競賽層次指標(biāo)重要，獲獎難度指標(biāo)比競賽層次指標(biāo)明顯重要，獲獎難度指標(biāo)略比社會影響指標(biāo)重要.根據(jù)表1的標(biāo)度方法，RA中的元素RA(1,2)=2,RA(1,3)=1/2,RA(1,4)=1/3,RA(2,3)=1/3,RA(2,4)=1/4,RA(3,4)=1/2.在舉辦時間、參賽范圍和參賽人數(shù)3個二級指標(biāo)中，筆者認(rèn)為舉辦時間指標(biāo)明顯比參賽范圍指標(biāo)重要，比參賽人數(shù)指標(biāo)略微重要；參賽人數(shù)指標(biāo)略比參賽范圍指標(biāo)重要.根據(jù)表1的標(biāo)度方法，RB(1,2)=5,RB(1,3)=3,RB(2,3)=1/2.

這2個判斷矩陣如下所示：

圖1　學(xué)科競賽分級模型的層次結(jié)構(gòu)

表1　判斷矩陣元素Rij的標(biāo)度方法[4]

1.3　計(jì)算權(quán)向量并做一致性檢驗(yàn)

分別對判斷矩陣RA和RB的列向量進(jìn)行歸一化，歸一化后的矩陣用RAN和RBN表示.

然后分別對歸一化的判斷矩陣RAN和RBN進(jìn)行按行求和，得到2個列向量rA和rB：

對向量rA和rB進(jìn)行歸一化后，仍然記為rA和rB.

rA和rB為對應(yīng)判斷矩陣RA和RB的近似特征向量．

公式(1)對最大特征根λ進(jìn)行一致性檢驗(yàn).當(dāng)一致性比率值P＜0.1時，矩陣的特征向量可作權(quán)向量．

其中：I為一致性指標(biāo)；S為隨機(jī)一致性指標(biāo)[5]，S值如表2所示，而

表2　隨機(jī)一致性指標(biāo)S的值

根據(jù)公式(1)和(2)，計(jì)算結(jié)果如下：

PA和PB均小于0.1，因此一致性檢驗(yàn)通過，上述特征向量可作為權(quán)向量．

基于層次分析法的信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)學(xué)科競賽模型的各變量系數(shù)為

綜上所述，本文的學(xué)科競賽模型為

1.4　學(xué)科競賽分級

第1步，請專家對大學(xué)生參加的學(xué)科競賽根據(jù)組織機(jī)構(gòu)(B1)、競賽層次(B2)和獲獎難度(B4)3個一級指標(biāo)，以及舉辦時間(C11)、參賽范圍(C12)、參賽人數(shù)(C21)3個二級指標(biāo)，根據(jù)一定評價因素分別評分，每個指標(biāo)的評分范圍是0～100分.

第2步，將專家評分代入到公式(3)中，獲得該學(xué)科競賽的綜合分.

第3步，根據(jù)綜合分獲得學(xué)科競賽的等級.

2　本文模型的應(yīng)用

肇慶學(xué)院制訂了《肇慶學(xué)院創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革實(shí)施方案(2016—2020年)》，旨在通過創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽引導(dǎo)大學(xué)生參加學(xué)科競賽，如“挑戰(zhàn)杯”“互聯(lián)網(wǎng)+”等創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的動機(jī)和需求.為了積極響應(yīng)學(xué)校的改革，信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)也制訂了相應(yīng)的學(xué)科競賽分級方案，作為獎勵學(xué)生實(shí)踐學(xué)分和獎金的標(biāo)準(zhǔn).

肇慶學(xué)院信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)的學(xué)生參加的主要學(xué)科競賽如下：“泰迪杯”全國大學(xué)生數(shù)據(jù)挖掘競賽，“藍(lán)橋杯”全國軟件和信息技術(shù)專業(yè)人才大賽，全國大學(xué)生數(shù)學(xué)模型競賽，廣東金融建模大賽，全國大學(xué)生數(shù)學(xué)競賽等.

“泰迪杯”全國大學(xué)生數(shù)據(jù)挖掘競賽，是由全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽組織委員會主辦，廣州泰迪智能科技有限公司承辦，廣東省工業(yè)與應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)會、華南師范大學(xué)數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院協(xié)辦.迄今為止已經(jīng)舉辦了4屆，第4屆比賽有將近300所高校的1 665支隊(duì)伍參賽，獲獎比例低于25%.

“藍(lán)橋杯”全國軟件和信息技術(shù)專業(yè)人才大賽，是由工信部人才交流中心，教育部就業(yè)指導(dǎo)中心舉辦，也得到了各省教育廳和有關(guān)院校的積極響應(yīng)，參賽學(xué)校1 300余所，北京大學(xué)、清華大學(xué)、北京航空航天大學(xué)等百余所“985”和“211”知名高校，也紛紛派出有實(shí)力的選手積極參加大賽.“藍(lán)橋杯”已經(jīng)舉辦了7屆，參賽總?cè)藬?shù)累計(jì)已過13萬人次，取得了良好的社會效果，獲獎的比例是50%.

全國大學(xué)生數(shù)學(xué)模型競賽主辦單位是中國工業(yè)與應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)會，合作伙伴及獨(dú)家冠名贊助商為高等教育出版社，合作伙伴及支持機(jī)構(gòu)為美國COMAP公司（美國MCM/ICM主辦機(jī)構(gòu)），合作網(wǎng)站是“中國大學(xué)生在線網(wǎng)站”.全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽創(chuàng)辦于1992年，每年一屆.2016年，來自全國33個省/市/區(qū)(包括香港和澳門)及新加坡的1 367所院校、31 199個隊(duì)（本科28 046隊(duì)，?？? 153隊(duì)）、93 000多名大學(xué)生報名參加本項(xiàng)競賽.其獲獎的比例是50%.

廣東金融建模大賽的主辦單位是共青團(tuán)廣東省委員會、廣東省教育廳、廣東省科學(xué)技術(shù)廳、廣東省科學(xué)技術(shù)協(xié)會、廣東省學(xué)生聯(lián)合會.該賽事已經(jīng)舉辦2屆，第2屆有300多支隊(duì)伍參賽，28支隊(duì)伍獲獎，獲獎比例不超過10%.

全國大學(xué)生數(shù)學(xué)競賽主辦單位是中國數(shù)學(xué)會，該賽事已經(jīng)舉辦了8屆，第8屆的參賽人數(shù)超過1 000人，獲獎比例不超過25%.

根據(jù)組織機(jī)構(gòu)(B1)、競賽層次(B2)、社會影響(B3)、獲獎難度(B4)、舉辦時間(C11)、參賽范圍(C12)、參賽人數(shù)(C21)等指標(biāo)，對肇慶學(xué)院信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)學(xué)生參賽的5個學(xué)科競賽進(jìn)行評分，各指標(biāo)評分標(biāo)準(zhǔn)如下：組織機(jī)構(gòu)是國家政府機(jī)構(gòu)的評100分，省一級政府機(jī)構(gòu)的評95分，協(xié)會主辦的評90分，協(xié)會指導(dǎo)下舉辦的評85分；競賽層次是全國級別的評100分，省級別的評80分.舉辦時間指標(biāo)的評分標(biāo)準(zhǔn)是數(shù)學(xué)建模100分，廣東金融建模大賽30分，其他賽事根據(jù)這2個賽事確定的線性方程計(jì)算得分.參賽范圍是根據(jù)參加的學(xué)校分布情況進(jìn)行評分.參賽人數(shù)根據(jù)累計(jì)參賽人數(shù)和最近1年參賽人數(shù)進(jìn)行評分.獲獎難度指標(biāo)是根據(jù)獲獎比例進(jìn)行評分，獲獎比例越低得分越高.評分情況和綜合分的情況如表3所示.

表3　學(xué)科競賽的各項(xiàng)指標(biāo)評分及綜合分

如果將綜合分按照區(qū)間長度是10進(jìn)行等級劃分，就可以劃分出學(xué)科競賽等級，即綜合分在[90,100]的競賽是一類競賽，綜合分在[80,90)的競賽是二類競賽；綜合分在[70,80)的競賽是三類競賽，等等.在肇慶學(xué)院信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)參加的競賽中，全國大學(xué)生數(shù)學(xué)模型競賽全國賽是一類賽事，全國大學(xué)生數(shù)據(jù)挖掘競賽、全國軟件和信息技術(shù)專業(yè)人才大賽全國賽、全國大學(xué)生數(shù)學(xué)模型競賽省賽、全國大學(xué)生數(shù)學(xué)競賽全國賽和廣東金融建模大賽是二類賽事；全國軟件和信息技術(shù)專業(yè)人才大賽省賽和全國大學(xué)生數(shù)學(xué)競賽省賽是三類賽事.

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