工程教育专业论证课程达成度的定性评价系统及其评价方法与流程

本发明属于教育系统应用领域，尤其是一种工程教育专业论证课程达成度的定性评价系统及其评价方法。

背景技术：

2006年我国启动工程教育专业论证工作，2013年中国成为“华盛顿协议”预备成员国，2015年中国工程教育论证协会(ceeaa)成立，2016年6月我国正式加入“华盛顿协议”，成为“华盛顿协议”的第18个成员国，标志着我国工程教育专业论证真正融入到世界工程教育行列，人才培养质量达到了与其他成员国的实质等效。

工程教育专业论证是基于产出导向，通过确定培养目标、有培养目标制定毕业要求，再根据毕业要求设置课程体系及课程目标，教师依据课程目标进行教学实施。为求出毕业要求达成度，将综合多个来源数据进行分析，以便发现问题实现持续改进。达成度作为持续改进评价依据，无论是下一轮课程教学改革还是针对毕业要求的培养方案修订，在工程论证中都起到了举足轻重的作用。

由于达成度中一个很重要的部分就是成绩，因此目前达成度的评价方法主要采用定量化的方式。但是在对课程达成度定量化过程中需要教师定量记录和收集各指标点数据，极大增加教师的工作量，降低了教师参与的积极性，不利于工程教育专业论证的良性发展。

技术实现要素：

发明目的：提供一种工程教育专业论证课程达成度的定性评价系统及其评价方法，以解决现有技术存在的上述问题。

为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种工程教育专业论证课程达成度的定性评价系统，包括：主服务器、与主服务器连接的输入端口以及用于显示评价结果的显示屏幕；所述主服务器包括：用于建立课程对指标点的支撑度等级标准并根据支撑度等级标准建立课程对指标点的支撑度矩阵的第一模块；用于建立课程对指标点的达成度评级标准并根据老师和学生的评级建立课程对指标点的达成度评级矩阵的第二模块；用于对指标点的达成度进行定性评价的第三模块，所述第三模块根据课程对指标点的支撑度和课程对指标点的评级计算课程对指标点的达成度；所述输入端口包括用于老师输入达成度评级的老师输入端以及用于学生输入达成度评级的学生输入端。

在进一步的实施例中，所述第一模块进一步包括用于建立课程对指标点的支撑度等级标准的第一单元，用于对课程和指标点进行编号的第二单元以及用于建立课程对指标点的支撑矩阵的第三单元；

所述第一单元采用定级分层的方法确定课程对指标点的支撑度等级标准s，支撑度等级标准s从低到高分为n级，分别为{s1、s2、s3......sn}；

所述第二单元根据指标点以及对指标点进行评价的课程的数量进行编号，指标点的编号为x，x＝1，2，3......x；课程的编号为y，y＝1，2，3......y；其中x为指标点的数量，y为课程的数量；

所述第三单元根据确定的支撑度等级标准s建立课程对指标点的支撑度矩阵：

(sxy)，x＝1，2，3......x，y＝1，2，3......y；

式中，sxy为课程y对指标点x的支撑度，并且sxy∈{s1、s2、s3......sn}。

在进一步的实施例中，所述第二模块进一步包括用于建立课程对指标点的定性评级标准的第四单元，用于建立课程对指标点的达成度综合评级的第五单元以及用于建立课程对指标点达成度综合评级矩阵的第六单元；

所述第四单元首先建立课程对指标点达成度的定性评级标准g，评级标准g从低到高分为m级，分别为{g1、g2、g3......gm}；

所述第五单元搜集老师和学生的评级，其中，老师根据课程的考核结果进行评级为gt，学生根据对课程的掌握情况进行评级为gs，第五单元根据学生的评级对所有学生的评级结果进行均值化处理：

式中，为所有学生对课程的平均评级，gs为单个学生对课程的评级，k为学生的数量；

然后对老师和学生的评级结果进行比例集成处理，建立课程对指标点的综合定性评级：

其中，α+β＝1；

式中，g综和为课程对指标点的综合定性评级，α为教师评级的比例系数，β为学生评级的比例系数，gt为老师对课程的评级，为所有学生对课程的平均评级；

所述第六单元根据确定的评级标准g结合老师和学生的评级建立课程对指标点达成度综合评级矩阵：

(gxy)，x＝1，2，3......x，y＝1，2，3......y；

式中，gxy为课程y对指标点x的综合评级，并且gxy∈{g1、g2、g3......gm}。

在进一步的实施例中，所述第三模块进一步包括用于确定单个课程对单个指标点的达成度的第七单元、用于建立多个课程对指标点的达成度的贡献值的第八单元、用于建立多个课程对指标点的支撑度的贡献值的第九单元以及用于计算指标点最终达成度并进行定性评价的第十单元；

所述第七单元根据课程对指标点的支撑度以及课程对指标点达成度的综合评级确定单个课程对单个指标点的达成度：

hxy＝sxy×gxy÷m；

式中，hxy为课程y对指标点x的达成度，gxy为课程y对指标点x的达成度的综合评级，sxy为课程y对指标点x的支撑度，m为达成度评级标准g的级别数；

所述第八单元建立指标点对应的多个课程的达成度向量，并计算出指标点达成度向量的贡献值：

其中，hx＝{hx1，hx2，hx3......hxy}，x＝1，2，3......x，y＝1，2，3......y；

式中，为指标点x的支撑度向量贡献值，hx为指标点x的达成度向量，hxy为课程y对指标点x的达成度，x为指标点数量，y为课程数量；

所述第九单元建立指标点对应的多个课程的支撑度向量，并计算出支撑度向量的贡献值：

其中，sx＝{sx1，sx32，sx3......sxy}，x＝1，2，3......x，y＝1，2，3......y；

式中，为指标点x的支撑度向量贡献值，sx为指标点x的支撑度向量，sxy为课程y对指标点x的支撑度，x为指标点数量，y为课程数量；

所述第十单元根据获得的标点达成度向量的贡献值和支撑度向量的贡献值计算指标点的达成度：

并根据获得的指标点达成度进行定性评价：当h`x≥0.8时，定性评价为良好；当0.8＞h`x≥0.6，定性评价为一般；当h`x＜0.6，定性评价为较差。

为了实现上述目的，本发明还提供以下技术方案：

一种工程教育专业论证课程达成度的定性评价系统的评价方法，包括如下步骤：

步骤1：第一模块建立课程对指标点的支撑度等级标准，并根据支撑度等级标准建立课程对指标点的支撑度矩阵；

步骤2：第二模块建立课程对指标点的达成度评级标准，老师和学生根据评级标准对课程的达成度进行评级，然后根据评级结果建立课程对指标点的达成度评级矩阵；

步骤3：第三模块根据课程对指标点的支撑度和课程对指标点的评级计算课程对指标点的达成度，并对指标点的达成度进行定性评价。

在进一步的实施例中，所述步骤1进一步为：

步骤11：第一单元采用定级分层的方法确定课程对指标点的支撑度等级标准s，其中支撑度等级标准s从低到高分为n级，分别为{s1、s2、s3......sn}；

步骤12：第二单元对指标点进行编号，为x，x＝1，2，3......x；

步骤13：第二单元对课程进行编号，为y，y＝1，2，3......y；

步骤14：第三单元根据确定的支撑度等级标准s建立课程对指标点的支撑度矩阵：

(sxy)，x＝1，2，3......x，y＝1，2，3......y；

式中，sxy为课程y对指标点x的支撑度，并且sxy∈{s1、s2、s3......sn}。

在进一步的实施例中，所述步骤2进一步为：

步骤21：第四单元建立课程对指标点达成度的定性评级标准g，其中g从低到高分为m级，分别为{g1、g2、g3......gm}；

步骤22：第五单元搜集老师和学生的评级建立课程对指标点的达成度综合评级，第六单元根据确定的评级标准g结合老师和学生的综合评级建立课程对指标点达成度综合评级矩阵：

(gxy)，x＝1，2，3......x，y＝1，2，3......y；

式中，gxy为课程y对指标点x的综合评级，并且gxy∈{g1、g2、g3......gm}。

在进一步的实施例中，步骤22中课程对指标点的达成度综合评级过程进一步为：

步骤221：老师根据课程的考核结果进行评级为gt；

步骤222：学生根据对课程的掌握情况进行评级为gs；

步骤223：对所有学生的评级结果进行均值化处理：

式中，为所有学生对课程的平均评级，gs为单个学生对课程的评级，k为学生的数量；

步骤224：对老师和学生的评级结果进行比例集成处理，建立课程对指标点的综合定性评级：

其中，α+β＝1；

式中，g综和为课程对指标点的综合定性评级，α为教师评级的比例系数，β为学生评级的比例系数，gt为老师对课程的评级，为所有学生对课程的平均评级。

在进一步的实施例中，教师评级的比例系数α大于学生评级的比例系数β。

在进一步的实施例中，所述步骤3进一步为：

步骤31：第七单元根据课程对指标点的支撑度以及课程对指标点达成度的综合评级确定单个课程对单个指标点的达成度：

hxy＝sxy×gxy÷m；

式中，hxy为课程y对指标点x的达成度，gxy为课程y对指标点x的达成度的综合评级，sxy为课程y对指标点x的支撑度，m为达成度评级标准g的级别数；

步骤32：第八单元建立指标点对应的多个课程的达成度向量，并计算出指标点达成度向量的贡献值：

其中，hx＝{hx1，hx2，hx3......hxy}，x＝1，2，3......x，y＝1，2，3......y；

式中，为指标点x的支撑度向量贡献值，hx为指标点x的达成度向量，hxy为课程y对指标点x的达成度，x为指标点数量，y为课程数量；

步骤33：第九单元建立指标点对应的多个课程的支撑度向量，并计算出支撑度向量的贡献值：

其中，sx＝{sx1，sx2，sx3......sxy}，x＝1，2，3......x，y＝1，2，3......y；

式中，为指标点x的支撑度向量贡献值，sx为指标点x的支撑度向量，sxy为课程y对指标点x的支撑度，x为指标点数量，y为课程数量；

步骤34：第十单元根据获得的标点达成度向量的贡献值和支撑度向量的贡献值计算指标点的达成度：

并根据获得的指标点达成度进行定性评价：当h`x≥0.8时，定性评价为良好；当0.8＞h`x≥0.6，定性评价为一般；当h`x＜0.6，定性评价为较差。

有益效果：本发明提出了一种工程教育专业论证课程达成度的定性评价系统及其评价方法，通过建立课程对指标点的支撑度，并通过老师和学生对课程对指标点的达成度进行定性评级，利用课程对指标点的达成度评级贡献和课程对指标点的支撑度贡献比值作为指标点的达成度，并对指标点的达成度进行定性评价。与现有技术相比，本发明提出的定性评价系统及其评价方法能够降低老师的工作量，提升老师的参与程度和参与积极性，促进工程教育专业论证的良性发展。

附图说明

图1是本发明的定性评价系统的评价方法的流程图。

图2是本发明的课程对指标点的支撑度矩阵建立的流程图。

图3是本发明的课程对指标点的达成度评级矩阵建立的流程图。

图4是本发明的指标点达成度定性评价流程图。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

申请人认为，对工程教育专业论证的过程本质上是为了促进教学质量的提升和专业人才的培养。现有的评价体系主要采用量化的方式对达成度进行评价，这种方式极大的固化了评价依据，限制了教师的参与程度；同时在进行定量化评价时，需要教师定量和收集各指标点的数据，极大的增加了老师的工作量，降低了老师参与的积极性。而申请人认为这种定量的评价方法显然不利于工程教育专业论证的良性发展。因此，建立一种新的评价系统以及基于该评价系统的评价方法成为亟需解决的问题。

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提出了一种工程教育专业论证课程达成度的定性评价系统及其评价方法，通过建立课程对指标点的支撑度，并通过老师和学生对课程对指标点的达成度进行定性评级，利用课程对指标点的达成度评级贡献和课程对指标点的支撑度贡献比值作为指标点的达成度，并对指标点的达成度进行定性评价。

下面通过实施例，并结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。

本发明提出的一种工程教育专业论证课程达成度的定性评价系统，包括主服务器、输入端口以及显示屏幕。其中主服务器包括第一模块、第二模块以及第三模块。输入端口包括老师输入端口以及学生输入端口，并且老师输入端以及学生输入端均与主服务器通讯连接；本实施例中的老师输入端以及学生输入端可以是键盘或者打分器。显示屏幕用于显示达成度的定性评价，且显示屏与主服务器通讯连接。本申请通过评价系统实现对工程教育专业论证课程达成度的定性评价。如图1所示，本发明提供的工程教育专业论证课程达成度的定性评价系统的评价方法包括以下步骤：

步骤1：第一模块建立课程对指标点的支撑度等级标准，并根据支撑度等级标准建立课程对指标点的支撑度矩阵。具体的第一模块包括第一单元、第二单元以及第三单元。在课程教学的过程中，必须要明确每个课程对哪些指标点进行支撑，在课程的教学大纲中，根据课程的内容确定每个指标点的占比，即课程对指标点的支撑度。结合图2，本实施例中，第一单元采用定级分层的方法确定课程对指标点的支撑度等级标准s，支撑度等级标准s从低到高分为n级，分别为{s1、s2、s3......sn}；第二单元根据指标点以及对指标点进行评价的课程的数量进行编号，指标点的编号为x，x＝1，2，3......x；课程的编号为y，y＝1，2，3......y；其中x为指标点的数量，y为课程的数量；第三单元根据确定的支撑度等级标准s建立课程对指标点的支撑度矩阵：

(sxy)，x＝1，2，3......x，y＝1，2，3......y；

式中，sxy为课程y对指标点x的支撑度，并且sxy∈{s1、s2、s3......sn}。课程对指标点的支撑度矩阵可以用表一予以表示：

表一、课程对指标点的支撑度矩阵

步骤2：第二模块建立课程对指标点的达成度评级标准并根据老师和学生的评级建立课程对指标点的达成度评级矩阵。结合图3，具体的，第二模块包括第四单元、第五单元以及第六单元。其中，第四单元首先建立课程对指标点达成度的定性评级标准g，评级标准g从低到高分为m级，分别为{g1、g2、g3......gm}。老师通过老师输入端录入其对指标点达成度的定性评级，同时学生通过学生输入端录入其对指标点达成度的定性评级。第五单元搜集老师和学生的评级，其中，老师根据课程的考核结果进行评级为gt，学生根据对课程的掌握情况进行评级为gs，第五单元根据学生的评级对所有学生的评级结果进行均值化处理：

式中，为所有学生对课程的平均评级，gs为单个学生对课程的评级，k为学生的数量；

然后对老师和学生的评级结果进行比例集成处理，建立课程对指标点的综合定性评级：

其中，α+β＝1；

式中，g综和为课程对指标点的综合定性评级，α为教师评级的比例系数，β为学生评级的比例系数，gt为老师对课程的评级，为所有学生对课程的平均评级。在课程内容的理解以及课程对指标点的支撑性上，老师的理解深度显然要比学生要深，因此本实施例中老师的评级比例系数α大于学生评级的比例系数β，在课程对指标点的达成评级中以老师的评级为主，学生的评级为辅，由于教师所占权重较大，因此综合后的结果更偏向于教师的评级，从而确保课程对指标点的达成度评级结果较为准确。由于引入老师和学生的定性评级，增加了老师和学生的参与度，从而提高了老师和学生参与的积极性。另外，在进行课程对指标点的达成评级时，老师只需要制定评级标准，并根据课程的考核结果结合评级标准进行评级即可，不需要定量记录学生对知识掌握、能力获得的数据，大大降低老师的工作负担。进一步的，第六单元根据确定的评级标准g结合老师和学生的评级建立课程对指标点达成度综合评级矩阵：

(gxy)，x＝1，2，3......x，y＝1，2，3......y；

式中，gxy为课程y对指标点x的综合评级，并且gxy∈{g1、g2、g3......gm}。课程对指标点的综合评级矩阵可以用表2予以表示：

表二、课程对指标点的综合评级矩阵

步骤3：第三模块根据课程对指标点的支撑度和课程对指标点的评级计算课程对会标点的达成度，并对指标点的达成度进行定性评价，指标点的达成度定性评价结果通过显示屏幕显示。结合图4，具体的，第三模块包括第七单元、第八单元、第九单元以及第十单元。其中，第七单元根据课程对指标点的支撑度以及课程对指标点达成度的综合评级确定单个课程对单个指标点的达成度：

hxy＝sxy×gxy÷m；

式中，hxy为课程y对指标点x的达成度，gxy为课程y对指标点x的达成度的综合评级，sxy为课程y对指标点x的支撑度，m为达成度评级标准g的级别数。实际应用中，一个指标点的达成需要众多课程共同支撑才能完成，因此单纯计算单个课程对单个指标点的达成度参考意义不大，需要对支撑指标点达成的所有课程的达成度进行计算才能较为准确的对指标点的达成度进行定性评级。进一步的，第八单元建立指标点对应的多个课程的达成度向量，并计算出指标点达成度向量的贡献值：

其中，hx＝{hx1，hx2，hx3......hxy}，x＝1，2，3......x，y＝1，2，3......y；

式中，为指标点x的支撑度向量贡献值，hx为指标点x的达成度向量，hxy为课程y对指标点x的达成度，x为指标点数量，y为课程数量。每个指标点通过众多课程的教学予以达成，通过对支撑指标点达成的所有课程进行达成度求和计算这些课程对指标点达成的贡献值，为课程对指标点的达成情况予以参考。但是需要注意的是，每个指标点的达成对应的课程数量以及这些课程的支撑度存在差异，如果只对这些课程对指标点的贡献值进行比较会造成指标点的达成评价基准不一致。为防止这种情况，进一步的，第九单元建立指标点对应的多个课程的支撑度向量，并计算出支撑度向量的贡献值：

其中，sx＝{sx1，sx2，sx3......sxy}，x＝1，2，3......x，y＝1，2，3......y；

式中，为指标点x的支撑度向量贡献值，sx为指标点x的支撑度向量，sxy为课程y对指标点x的支撑度，x为指标点数量，y为课程数量。第十单元根据获得的指标点达成度向量的贡献值和支撑度向量的贡献值计算指标点的达成度：

x＝1，2，3......x：

式中h`x为指标点x的达成度；通过对达成度向量的贡献值和支撑度向量的贡献值进行比值计算，统一各指标点的达成度评价基准，然后根据获得的指标点达成度进行定性评价：当h`x≥0.8时，定性评价为良好；当0.8＞h`x≥0.6，定性评价为一般；当h`x＜0.6，定性评价为较差。

在实际应用中，指标点的达成度是一个位于0-1之间的小数，非常不利于指标点达成度的统计和归类。例如，指标点1的达成度为0.66，指标点2的达成度为0.68，指标点3的达成度为0.69，由于达成度的数值存在细微差别，所以无法进行归类。而本发明提出的定性评价方法其实就是要避免达成度过于定量的表示，而指标点1、2、3的达成度只有细微的差别，对于指标点的达成度定性评价影响不大。为了解决这一情况，本发明提出的工程教育专业论证课程达成度的定性评价系统还包括第四模块，通过第四模块对指标点的达成度进行取整并进行定性评价。具体的第四模块对指标点的达成度取整过程可以表示为：

h``x＝int(h`x×10)，x＝1，2，3......x；

式中，h″x为x指标点的取整达成度，int()为取整函数，取整规则为四舍五入。当h``x≥8时，定性评价为良好；当8＞h``x≥6，定性评价为一般；当h``x＜6，定性评价为较差。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。