基于证据理论的工程认证创新型人才培养模糊综合评估

基于证据理论的工程认证创新型人才培养模糊综合评估〔〕:

摘要：工程教育认证已经在我国高校工程学科广泛开展，开展工程教育认证背景下的高校创新型人才培养研究具有重要价值，但这类研究较少。在对工程教育认证和高校创新型人才培养的分析根底上，建立了工程教育认证背景下的高校创新型人才培养指标体系。结合层次分析法、模糊集理论、DS证据理论，实现证据交融和冲突证据诊断与消除，获得面向工程教育认证背景下高校创新型人才培养评估结果，并提出改良建议。

关键词：工程教育认证；创新型人才；人才培养；证据理论；指标体系

本文引用格式：曾明华,等.基于证据理论的工程认证创新型人才培养模糊综合评估[J].教育现代化,2022,6(70):5-11,23.

FuzzyprehensiveEvaluationMethodofEngineeringEducationAccreditationInnovativeUndergraduateCultivationBasedonEvidenceTheory

ZENGMing-hua,HUANGXi-yan

(SchoolofTransportationandLogistics,EastChinaJiaoTongUniversity,Nanchang,China)

Abstract:EngineeringeducationaccreditationhasbeenwidelycarriedoutintheengineeringdisciplinesofuniversitiesinChina.Itisofgreatsignificancetostudyoninnovativeundergraduatecultivationinuniversitiesunderthebackgroundofengineeringeducationaccreditation.Thereisonlyaveryfewstudiesaboutthiskindofresearch.Afteranalyzingengineeringeducationaccreditationandinnovativeundergraduatecultivationinuniversities,weestablishanindexsystemforcultivatinginnovativeundergraduateinuniversitiesconsideringengineeringeducationaccreditation.biningtheanalytichierarchyprocess(AHP),fuzzysettheory,andDSevidencetheory,werealizetheevidencefusionandthediagnosisandeliminationofconflictevidence,andobtainthefuzzyevaluationresultsofinnovativeundergraduatecultivationforacertainuniversityandfurtherprovidesomeimprovementadvices.

Keywords:Engineeringeducationaccreditation;Innovativeundergraduate;Undergraduatecultivation;Evidencetheory;Indexsystem

一引言

我国于2022年6月参加"华盛顿协议";，这标志着我国工程教育体系进入国际工程教育联盟。工程教育认证是针对高等教育工程类专业，由专门职业协会、学会、该领域的教育工作者共同开展的一种合格评价。工程教育认证旨在发现教学与管理中存在的问题，促使被评估学校根据工程教育认证理念形成人才培养系统并培养面向社会需求的工程应用型人才。工程教育认证标准包括通用标准和专业补充标准。通用标准包括学生、培养目的、毕业要求、持续改良、课程体系、师资队伍、支持条件等7个要素。工程教育认证标准具有两个根本特点，即，"产出导向";的根本原那么，质量保证和质量持续改良的根本指导思想。同时，工程教育认证遵循以学生为本的教育理念。

大学教育的目的是培养具有一定科学精神的现代社会的知识分子，而科学精神的灵魂是创新，创新的根本保障是现代教育形式，现代教育形式的核心也是创新。因此，工程教育认证与大学教育目的在产出与人本等多方面是互相契合的。

目前研究文献很少涉及工程教育认证背景下的高校创新人才培养，考虑到工程教育认证的重大意义以及当前中国高校人才培养存在创新乏力的问题〔例如，创新机制不完善，缺乏创新气氛，创新人才培养力度不够，创新意识差，缺乏创新动力〕，因此，在工程教育认证背景下，研究建立以学生为中心、以才能培养为导向、突出创新才能的高校创新型人才培养指标体系。

工程教育专业认证背景下的人才培养形式研究不多，文献【1】研究了此背景下应用型机械类人才工程才能培养体系的构建。长期以来，工程教育更多地按照科学家和工程学家的形式来施行，偏离工程师培养目的，存在理论与理论脱离的现象【2】。理论授课更多讲授科学理论，而理论在理论中的应用比拟薄弱。在理论环节中，往往仍只关注原培养形式下所开设的课程，比方运输工程专业的交通认知实习、运输消费实习等，通常采用教师指导、学生理论方式进展，侧重于技能培养和知识在企业中的应用认知，却很少将理论技能所依托的相关工程理论和科学知识严密地联络起来，缺少更深化地将理论课程科学知识应用于分析实际问题。针对这个问题，文献【1】提出工程教育认证背景下构建机械类人才工程才能培养体系时，将理论教学内容进展整合和优化，开设综合理论(课内实验、理论类课程、集中理论环节3大模块)、校外实习(消费实习、社会理论)、毕业设计并作为重要环节纳入教学课程体系。

传统人才培养质量的评价形式不利于创新创业型人才培养【3】。文献【4】基于管理体系、鼓励体系、控制体系、构造体系、以及考核评价等因素构建了高校创新人才评价体系，并用AHP模糊综合评价模型评价高校创新人才培养。文献【3】在分析讨论创新创业型人才素质构造的根底上，从评价原那么、评价目的、评价主体、评价指标、评价方式等5个方面对创新创业型人才培养质量评价体系提出合理设想。文献【5】构建了高校创新型人才培养评价指标体系。文献【6】提出了创新型人才培养新模型，核心是拓宽根底、强化理论。将培养形式分为大类培养(通识教育)、专业培养和个性化培养等3个阶段。文献[8]根据协同创新的５个构成要素，构建高校产学研协同创新人才培养评价指标体系。采用决策实验室法(decisionmakingtrialandevaluationlaboratory)与层次分析法〔AHP，AnalyticalHierarchyProcess〕相结合，对苏南、苏北某两高校产学研协同人才培养进展评价。文献[9]在初步构建创新型人才评价指标体系的根底上，通过调查问卷进展实证分析，运用共同度、因子分析等数理统计方法挑选并确定指标体系，包含创新素质与创新业绩2个准那么层以及创新知识、创新才能、创新人格、思想品德、学术程度和科研工程等6个因素层和29个最低一级指标。

文献[10]阐释了工程应用型创新人才教育的涵义、教育目确实实立原那么(人格塑造、知识体系、理论才能、创新才能)以及理论(以精品课程为主的教学平台、教学内容与方法、考核方式)。文献[11]在产学研协同创新理论分析的根底上对产学研协同创新主体及其客观效用进展界定，建立包含经济效益、知识效益及人才培养效益等3个一级指标及15个二级指标的主体客观效用评价体系，并运用AHP确定指标权重。

大学教育人才培养是一项复杂的系统工程，涉及面广，要素关系错综复杂。已有一定文献开展研究建立高校创新型人才评价的指标体系，但在工程教育认证背景下研究高校创新型人才培养体系是一项很少涉及。随着工程认证的广泛开展，这项研究亟待开展，具有重要现实意义。目前，高校创新型人才培养评价研究定性分析居多，一些研究应用AHP[11]、数理统计方法[9]构建指标体系，运用模糊AHP评价方法[4,5]、决策实验室法与AHP相结合[8]对高校人才培养进展评价。总的来看，在人才培养评价方面，层次分析法是最受欢送的方法，局部研究利用模糊集理论改善层次分析法的主观性。考虑到证据理论作为一种能交融多个来源证据的不确定性推理方法，本文将引入证据理论结合证据理论评价高校人才培养。证据理论已被应用于红框公司平安系统风险评价[12]、地铁火灾平安评价[13]等。但是，实际中各不同证据可能互相冲突，因此，需要改良证据理论以处理这些冲突以防止不合理交融结果[14]，文献[15]提出了可防止计算量过大解决证据冲突的基于矩阵分析的DS合成算法。因此，本文采用层次分析法与模糊集理论方法，并结合证据理论等，开展工程教育认证背景下高校创新型人才培养评价。

二证据理论

证据理论源于DempsterAP于上世界60年代提出利用上、下概率来解决集值映射问题，其学生ShaferGA进一步开展创立了证据的数学理论，后来被称为DS证据理论。

DS证据理论中最重要的概念是识别框架和根本概率分配函数。识别框架是一个由多个独立互斥的事件组成的集合。

定义1.设是一个识别框架，假设识别框架内的函数m:2[0,1]满足m()0，Am(A)1，m(A)表示事件A在Mass函数或根本信任分配函数下对应的根本概率赋值〔或者说是事件A在识别框架中的根本概率分配〕。

DS证据理论的核心是Dempster合成法那么〔Dempster"sbinationalrule〕，其定义如下。

定义2.对中任意焦元A，假设识别框架下的有两条证据的相应Mass函数分别为m1,m2，两个Mass函数的Dempster合成规那么为

步骤3：根据隶属度计算，得到各专家对所有最低一级指标的评价的根本概率分配矩阵。

步骤4：利用基于矩阵分析的DS合成算法[15]，对各个最低一级指标的所有专家评价的根本概率分配矩阵进展交融，得到各个最低一级指标的根本概率分配矩阵。

步骤5：利用各最低一级指标的权值与各最低一级指标的根本概率相乘求和，得到各个一级指标〔各证据〕的根本概率赋值。

步骤6：检查各证据之间是否存在冲突，假设某证据存在较明显冲突那么对该证据进展修正得到修正后的根本概率赋值。

步骤7：对修正后的各一级指标的根本概率赋值与各一级指标的权重做加权和，得到评价对象的最终评估分。

四案例分析与建议

根据前述章节内容，构建工程教育认证背景下的高校创新型人才培养指标体系。首先，综合分析已有的创新型人才培养评价体系研究，初步选取评价体系的一级指标及相应的二级指标，并进展指标挑选，建立所有指标的递阶层次构造体系，如表1所示。最后，通过专家打分，利用1.1节所述的模糊数学处理方法，获取各评判矩阵，进而按照层次分析方法计算指标权重。例如，一级指标制度与文化建立下的二级指标：创新人才、创新培养、人才培养、创新创业、多方协同，构造评判矩阵如表2所示，计算得到各指标的权重为0.1572、0.244、0.4011、0.1191、0.0786，因一致性为0.0204且max=5.0914故满足条件。

以江西省某高校为例，评价其面向工程教育认证的创新型人才培养状况。首先，邀请4位专家对该高校在各指标的表现进展打分，例如，教学体系各指标的专家打分如表3所示。然后，对各专家证据进展交融，结果如表4的第2列~第7列所示。进而，对各一级指标，对其所属所有二级指标的根本概率分配按权重求加权和，得到一级指标的证据，如表6所示。并对所有一级指标进展冲突证据断定，计算证据的平均相似度、冲突证据判别因子、以及可信度如表5所示。由冲突证据判别因子易知，证据2的冲突判别因子等于1，因此，对证据2进展修正，修正后的根本概率分配如表6的第2列~第7列所示。最后，利用一级指标权重与刚得到的各证据根本概率分配修正值，得到对应于五个等级的概率值为(0.0479,0.1882,0.4202,0.3004,0.0433)，可见该高校面向工程教育认证的创新型人才培养评价结果为中等的概率最大。实际上，对其用五个等级对应分值(0.1,0.3,0.5,0.7,0.9)求加权和，得到分数为0.5206，可判断评价结果为中等。

根据表4的第2列~第7列结果，可计算每个指标的得分，如表4的最后一列所示。不难发现，得分小于0.3的指标按编号有11,5,23,25,10,18,16，说明该高校在这些方面工作做得很不够；得分大于0.3但低于0.5的指标按编号有14,8,15,33,39,4,41,27,35,34,19,38，也反映了该校在这些地方有很大改良空间。假设设定所有得分低的指标中权重大者需要优先改善，那么结合这些指标的综合权重，可以判断按照如下顺序优先改善左侧指标：10,25,18,11,16,23,5,以及41,8,19,39,38,35,33,34,14,15,4,27。同样地，根据表6的第2列~第7列的修正后的根本概率分配，计算得到每个一级指标的得分，如表6的最后一列所示。可以看出，一级指标中指标1最好，指标2最差，指标3与5次差。因此，假设按最低一级指标的改善策略，那么需要按2,3,5的优先顺序改善一级指标。但是，无论如何，该高校在面向工程教育认证的创新型人才培养上整体表现一般，需要大力投入，努力赶超。

五结论

我国工程教育体系在2022年参加"华盛顿协议";后正式进入国际工程教育联盟，逐渐广泛开展工程教育认证。工程教育认证强调大学教育目的和工程教育实用性。当前许多大学人才培养存在创新缺乏、理论脱离理论的问题，所培养的人才缺乏创新、缺少利用科学理论知识分析与解决工程理论问题的才能。为培养具有创新才能强、解决实际问题才能强的大学生，在分析有相关人才培养体系的根底上，建立了工程教育认证背景下的创新型人才培养指标体系。利用层次分析法确定各级指标权重，利用证据理论和模糊集理论实现证据交融和冲突证据消除。较好地将层次分析法给出的指标权重和证据理论获取的根本概率分配矩阵结合起来，有效地评价高校在培养面向工程教育认证的创新型人才方面所处程度及存在的问题，该定量分析方法是科学可行的。

参考文献

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【2】孙康宁,傅水根,梁延德,等.浅论工程理论教育中的问题、对策及通识教育属性[J].中国大学教育,2022,(9):17-20.

【3】王璐,孟凡静,李雯.创新创业型人才培养质量评价体系的构建[J].技术与创新管理,2022,34(5):487-490.

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