五一建模c題五一建模c題五一建模c題

1、<p><b>　　五一建模c題</b></p><p><b>　　摘要:</b></p><p><b>　　0 引言</b></p><p>　　自改革開放以來,我國在高等教育方面取得了碩果累累的成績。在實行高等教育擴招后,我國高校的毛入學(xué)率逐年攀升,已進入高等教育大眾化階段,各類院校

2、在數(shù)量上很大程度滿足了人們對于接受高等教育的需求。然而,在高校數(shù)量快速增長的同時,我國高等教育質(zhì)量依然存在很多問題,例如,各高等院校經(jīng)費投入不平衡,各校師資隊伍建設(shè)情況參差不齊等。江蘇省作為一個教育大省,其13個地級市的本科教育質(zhì)量發(fā)展也存在不平衡現(xiàn)象。因此,如何構(gòu)建有效的本科教育質(zhì)量評價體系并通過指標值的改善縮小本科教育發(fā)展的差異,已成為當前眾多高校關(guān)注的熱點問題。</p><p>　　國內(nèi)外專家學(xué)者在本科教學(xué)

3、質(zhì)量評價的研究上已經(jīng)做了很多工作。國內(nèi)研究中,鄭延福[1]采用求平均數(shù)法、秩和運算法、層次分析法對本科高校教師教學(xué)質(zhì)量評價進行研究;胡有林[2]采用層次分析法構(gòu)建地方普通本科院校內(nèi)部教學(xué)質(zhì)量評價的指標體系;楊生華[3]指出制定高校本科課堂教學(xué)質(zhì)量評價指標體系要遵循科學(xué)性、系統(tǒng)性、可測性、可行性、可比性、方向性和發(fā)展性的原則;杜玉豐[4]等認為本科教學(xué)質(zhì)量評價指標體系重定量指標輕定性指標,缺乏教學(xué)各因素之間互動效應(yīng)的評價指標,尤其缺乏那些

4、評價潛在因素(如創(chuàng)造性、主體性等)的彈性指標。國外發(fā)達國家對本國的高等教育評估、認證制度幾乎都進行了研究,如美國、英國、德國、澳大利亞和日本等國,尤其是美國特別重視高等教育認證制度,相關(guān)研究居多。美國俄亥俄州瑞歐戈蘭大學(xué)教授孫建榮在《美國版卡耐基分類體系的新變化》中分析了卡耐基促進教學(xué)基金會2005版大學(xué)分類標準的新變化產(chǎn)生的背景并總結(jié)了其具體標準的變化,分析了其可能帶來的影響[5]。美國喬治亞州肯尼索州立大學(xué)萬毅平教授在《美國的高校認

5、證與教育評估》中對美國高校認證的類型、發(fā)揮的作用、執(zhí)行認證的六大機構(gòu)、認證的具體步驟以及對認證機</p><p>　　綜上所述,國外的相關(guān)研究比較全面,取得的研究成果較為豐碩,主要集中在評估法規(guī)制度、資格認證、質(zhì)量審核、評估機構(gòu)等方面。而我國對于教育質(zhì)量的評價雖起步較晚,但近幾年來發(fā)展迅速,也取得了不少成績,主要研究集中在教育評估的基本理論和我國高等教育評估制度建立中的各種問題等方面。</p>&l

6、t;p><b>　　本文。。。</b></p><p>　　1本科教育質(zhì)量評價指標選擇與數(shù)據(jù)處理</p><p>　　結(jié)合本科教學(xué)特征、西方發(fā)達國家大學(xué)相對成熟的評價指標設(shè)計以及國內(nèi)學(xué)者的相關(guān)研究成果,根據(jù)本科教育質(zhì)量觀要求,本文將本科教育質(zhì)量評價的指標體系A(chǔ)分為三層:第一層為九個一級指標,包括本科院校數(shù)量B1、招生人數(shù)B2、師資隊伍與結(jié)構(gòu)B3、生師比B4、教學(xué)

7、條件與利用B5、專業(yè)建設(shè)與教學(xué)改革B6、學(xué)生就業(yè)B7、科研投入與產(chǎn)出B8、雙一流學(xué)科建設(shè)B9,第二層為四個二級指標,其中師資隊伍與結(jié)構(gòu)B3包括高級職稱教師人數(shù)C1與非高級職稱教師人數(shù)C2兩個二級指標,科研投入與產(chǎn)出B8包括科研投入C3與科研產(chǎn)出C4兩個二級指標,第三層為五個三級指標,其中科研產(chǎn)出C4包括專著數(shù)量D1、期刊論文D2、鑒定成果D3、技術(shù)轉(zhuǎn)讓D4、成果授獎D5五個三級指標。各指標原始數(shù)據(jù)的量化處理方式和計算依據(jù)見表1。<

8、/p><p>　　通過查找相關(guān)資料,對上述指標原始數(shù)據(jù)采用層次分析法確定權(quán)重,層次分析法是一種解決多目標的復(fù)雜問題的定性與定量相結(jié)合的復(fù)雜的決策分析方法,大體可分為四個步驟: (1)建立層次結(jié)構(gòu)模型;(2)構(gòu)造判斷矩陣;(3)層次單排序及其一致性檢驗;(4)層次總排序及其一致性檢驗。限于本文篇幅不做詳述,運用層次分析法確定的具體權(quán)重見圖1。</p><p><b>　　圖1 指標權(quán)重

9、設(shè)置</b></p><p>　　另外為保證數(shù)據(jù)量綱統(tǒng)一,便于不同指標的數(shù)據(jù)進行比較,采用如下方法對原始數(shù)據(jù)進行歸一化處理:對原始數(shù)據(jù)進行線性變換,使結(jié)果映射到[0,1]區(qū)間。具體操作為:對序列進行變換:,則新序列且無量綱。部分指標數(shù)據(jù)歸一化處理結(jié)果見圖2。</p><p>　　圖2 部分指標數(shù)據(jù)歸一化處理結(jié)果</p><p>　　3 基于主成分分析法的

10、評價指標改善 3.1 主成分分析法</p><p>　　主成分分析(Principal Component Analysis)是一種數(shù)學(xué)變換的方法,它把給定的一組相關(guān)變量通過線性變換轉(zhuǎn)成另一組不相關(guān)的變量,這些新的變量按照方差依次遞減的順序排列。在數(shù)學(xué)變換中保持變量的總方差不變,變換后的第一變量具有最大的方差,稱為第一主成分,第二變量的方差次大,稱為第二主成分。依次類推,n 個變量就有n 個主成分,且各個主成分的

11、相關(guān)系數(shù)為0[1]。主成分分析法分析其實質(zhì),是用一種人為定義的特殊變量代表了眾多的信息要素,接著我們選擇最優(yōu)的特殊變量,即代表了最多信息的變量,來進行最后的運算。被選擇的特殊變量要求能夠涵蓋盡可能多的信息,方便研究。</p><p>　　如,n 個變量x1,x2,…,Xn 的各個主成分可以表示為</p><p><b>　　Xn</b></p><

12、p>　　a X a X a P Xn a X a X a P Xn a X a X a P nn n n n n n +++=+++=+++=</p><p>　　21212121222212112111</p><p>　　其中,T in i i a a a ),,(21 )分別是變量相關(guān)陣的n 個特征根對應(yīng)的特征向量。k P P P ,,,21 的方差分別是這n 個特征根),,2

13、,1(n i i =λ,且n λλλ≥≥≥ 21,第i 個主成分的貢獻率</p><p><b>　　∑==</b></p><p><b>　　n</b></p><p><b>　　i i</b></p><p><b>　　i</b></p&g

14、t;<p><b>　　i C 1</b></p><p><b>　　λ</b></p><p><b>　　λ</b></p><p><b>　　(1)</b></p><p>　　i C 越大,說明相應(yīng)的主成分綜合原變量組信息的能力越

15、強。主成分分析法能將多個指</p><p>　　標轉(zhuǎn)化為少數(shù)幾個綜合指標(即主成分),具有數(shù)據(jù)降維的作用。近年來,主成分分析法常被用于多指標綜合評價活動中。</p><p>　　3.2 主成分分析法的計算步驟</p><p>　　假設(shè)總共有N 個樣本,其中每一個樣本都有兩個變量x1,x2,我們對N 個樣本中的每</p><p>　　個樣本都進

16、行了P 項觀測內(nèi)容,以'</p><p>　　ij x 表示第j 個樣本的第i 項指標,原始數(shù)據(jù)矩陣為:</p><p><b>　　??????</b></p><p><b>　　????????'</b></p><p><b>　　'2</b>&

17、lt;/p><p><b>　　'1</b></p><p>　　'2'22'21'1'</p><p><b>　　12'11</b></p><p>　　pN p p N N x x x x x x x x x L M M M L L</

18、p><p><b>　　(2)</b></p><p>　　具體計算步驟為[2]:</p><p>　　1、原始數(shù)據(jù)標準化處理,標準化后的數(shù)據(jù)矩陣為N p ij x X ?=][,其中</p><p><b>　　3)</b></p><p>　　2、計算p 個變量之間的相關(guān)系數(shù)

19、矩陣(或協(xié)方差矩陣R )</p><p><b>　　)</b></p><p>　　1/(-'=N X X R</p><p><b>　　(4)</b></p><p>　　3、求出R 矩陣的特征值并按大小排列j λ及相應(yīng)的單位特征向量j μ。</p><p>　

20、　4、將特征值按大小降序排列,計算前m 個特征值之和占特征值總和的百分比,通常用</p><p>　　累計百分比大于80%來確定m ,取前m 個主成分。</p><p><b>　　)</b></p><p>　　,,2,1(2211p k x a x a x a F p</p><p>　　kp k k k L L =

21、+++=</p><p><b>　　(5)</b></p><p>　　5、計算各個樣本在m 個主成分上的得分。</p><p>　　6、對前m 個主成分進行地質(zhì)解釋并對樣本進行分類。</p><p>　　3.2 基于主成分分析法的評價指標優(yōu)化</p><p>　　采用MA TLAB 作為主成分

22、分析工具。首先將江蘇省13個地級市的相關(guān)指標數(shù)據(jù)(如表2所示)導(dǎo)入MA TLAB 工作區(qū),然后執(zhí)行程序?qū)?shù)據(jù)進行處理,得到結(jié)果如下。</p><p>　　表 2 本科教育質(zhì)量指標數(shù)據(jù)</p><p><b>　　城市 本科</b></p><p><b>　　院校</b></p><p><b

23、>　　數(shù)量</b></p><p>　　招生人生 師資隊伍與結(jié)構(gòu) 師生比 教學(xué)條件與利用 專業(yè)建設(shè)與教學(xué)改革 學(xué)生就業(yè) 科研產(chǎn)出比 雙一流學(xué)</p><p>　　科建設(shè) 南京 1 0.459 0.609 0.789 0.887 0.919 0.481 0.734 0.905 蘇州 0.05 0.789 0.932 1.000 0.735 0.838 0.195 0.613

24、 0.250 徐州 0.15 0.562 0.440 0.453 0.302 0.574 0.123 0.426 0.250 揚州 0 0.544 1.000 0.840 0.529 0.800 1.000 0.673 0.000 無錫 0 0.731 0.716 0.757 1.000 1.000 0.203 0.852 1.000 鎮(zhèn)江 0.05 0.780 0.782 0.656 0.780 0.735 0.587 0.614 0

25、.000 南通 0 1.000 0.775 0.332 0.333 0.358 0.203 0.200 0.000 常州 0.15 0.332 0.161 0.175 0.103 0.377 0.000 0.089 0.000 連云港 0 0.317 0.262 0.235 0.169 0.123 0.203 0.134 0.000 泰州 0 0</p><p>　　表 3 相關(guān)系數(shù)矩陣</p>&

26、lt;p><b>　　本科院校數(shù)量 招生</b></p><p><b>　　人生</b></p><p><b>　　師資隊</b></p><p><b>　　伍與結(jié)</b></p><p><b>　　構(gòu)</b></

27、p><p><b>　　師生</b></p><p><b>　　比</b></p><p>　　教學(xué)條件與利用 專業(yè)建設(shè)與教學(xué)改革 學(xué)生</p><p><b>　　就業(yè)</b></p><p><b>　　科研產(chǎn)出比 雙一流</b>

28、</p><p><b>　　學(xué)科建</b></p><p><b>　　設(shè)</b></p><p><b>　　本科院校數(shù)</b></p><p><b>　　量</b></p><p>　　1.000 -0.081 0.091

29、0.305 0.389</p><p>　　0.385 -0.048 0.356 0.589 招生人生 -0.081 1.000 0.762 0.553 0.560 0.495</p><p>　　-0.171 0.527 0.192 師資隊伍與0.091 0.762 1.000 0.909 0.802</p><p><b>　　0.828</b&

30、gt;</p><p>　　-0.029 0.831 0.328</p><p><b>　　結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　師生比 0.305 0.553 0.909 1.000 0.906 0.944 -0.071 0.941 0.557 教學(xué)條件與</p><p>　　利用 0.389 0.560 0.802 0

31、.906 1.000</p><p>　　0.941 -0.104 0.957 0.750 專業(yè)建設(shè)與</p><p><b>　　教學(xué)改革</b></p><p>　　0.385 0.495 0.828 0.944 0.941</p><p><b>　　1.000</b></p>

32、<p>　　-0.170 0.966 0.697</p><p>　　學(xué)生就業(yè) -0.048 -0.171 -0.029 -0.071 -0.104 -0.170 1.000 -0.048 -0.239 科研產(chǎn)出比 0.356 0.527 0.831 0.941 0.957</p><p>　　0.966 -0.048 1.000 0.712 雙一流學(xué)科</p>&

33、lt;p>　　建設(shè) 0.589 0.192 0.328 0.557 0.750</p><p><b>　　0.697</b></p><p>　　-0.239 0.712 1.000</p><p>　　表 4相關(guān)矩陣的特征向量</p><p>　　本科院校數(shù)量 0.135 0.448 0.313 0.793 0

34、.215 0.055 0.027 -0.004 0.065</p><p><b>　　招生人生</b></p><p>　　0.196 -0.307 -0.303 0.051 0.782 0.053 0.201 -0.285 -0.190 師資隊伍與結(jié)構(gòu) 0.386 -0.426 -0.125 0.231 0.018 -0.394 -0.147 0.588 0.27

35、8</p><p><b>　　師生比</b></p><p>　　0.411 -0.152 0.020 0.153 -0.321 -0.278 -0.424 -0.563 -0.327 教學(xué)條件與利用 0.428 0.034 0.065 -0.171 0.079 0.727 -0.452 0.205 -0.018 專業(yè)建設(shè)與教學(xué)</p><p&g

36、t;<b>　　改革</b></p><p>　　0.439 0.027 0.003 0.002 -0.313 0.117 0.662 0.205 -0.463</p><p><b>　　學(xué)生就業(yè)</b></p><p>　　-0.063 -0.421 0.872 -0.129 0.161 -0.037 0.060 0.

37、009 -0.109 科研產(chǎn)出比 0.377 -0.023 0.095 -0.137 -0.113 0.082 0.323 -0.400 0.738 雙一流學(xué)科建設(shè) 0.322 0.567 0.147 -0.476 0.308 -0.459 -0.085 0.108 -0.061</p><p><b>　　貢獻率</b></p><p>　　0.635 0.139

38、0.109 0.035 0.032 0.006 0.005 0.003 0.002 表3是指標數(shù)據(jù)的相關(guān)矩陣,表4是相關(guān)矩陣的特征向量。從表4我們可以看出,第一主成分反映原指標信息的貢獻率達63.5%,前三個主成分的累積貢獻率達88.3%,累積貢獻率已大于85%。因此,前三個主成分可以很好的概括這9個指標的信息。</p><p>　　如果以第一主成分對江蘇省13個地級市的本科教育質(zhì)量進行排序,第一主成分所對應(yīng)的特

39、征向量的各個分量就是9個原始指標的權(quán)重。第一主成分可以表述為:</p><p><b>　　9</b></p><p><b>　　87</b></p><p>　　654321322.0377.0063.0439.0428.0411.0386.0196,0135.01Pr X X X X X X X X X in ++-

40、+++++= (3)</p><p>　　式中,921,,,X X X 分別指代本科院校數(shù)量、招生人數(shù)、師資隊伍與結(jié)構(gòu)、生師比、教學(xué)條件與利用、專業(yè)建設(shè)與教學(xué)改革、學(xué)生就業(yè)、科研投入與產(chǎn)出、雙一流學(xué)科建設(shè)9個指標經(jīng)過處理后的標準化變量。</p><p>　　要使得指標減少后評價結(jié)果保持不變,則需要分析各指標的重要程度。由前面的分析可知,前三個主成分已經(jīng)能夠概況這9個指標的信息,因此我們只取

41、前三個主成分對各指標的重要程度進行分析,分析過程如表5所示。</p><p>　　表 5各指標重要程度</p><p>　　本科院校數(shù)量0.135 0.448 0.313 0.086 0.062 0.034 0.182</p><p>　　招生人數(shù)0.196 -0.307 -0.303 0.125 0.043 0.033 0.200</p><p

42、>　　師資隊伍與結(jié)構(gòu)0.386 -0.426 -0.125 0.245 0.059 0.014 0.318</p><p>　　師生比0.411 -0.152 0.020 0.261 0.021 0.002 0.284</p><p>　　教學(xué)條件與利用0.428 0.034 0.065 0.272 0.005 0.007 0.284</p><p>　　專業(yè)

43、建設(shè)與教學(xué)改革0.439 0.027 0.003 0.279 0.004 0.000 0.283</p><p>　　學(xué)生就業(yè)-0.063 -0.421 0.872 0.040 0.058 0.095 0.193</p><p>　　科研產(chǎn)出比0.377 -0.023 0.095 0.240 0.003 0.010 0.253</p><p>　　雙一流學(xué)科建設(shè)0.

44、322 0.567 0.147 0.204 0.079 0.016 0.242 由表5可知,本科院校數(shù)量、招生人數(shù)以及學(xué)生就業(yè)三個指標的重要程度明顯低于其他指標,可舍去。為了驗證減少這3個指標后評價結(jié)果保持不變,用云模型再次對江蘇省13個地級市的本科教育質(zhì)量進行評價。</p><p>　　3.3 關(guān)鍵指標的確定</p><p>　　通過前面的主成分分析,得到了各指標重要程度,如表5所示,對

45、其由小到大排序為:師資隊伍與結(jié)構(gòu)、師生比、教學(xué)條件與利用、專業(yè)建設(shè)與教學(xué)改革、科研產(chǎn)出比、雙一流學(xué)科建設(shè)、招生人數(shù)、學(xué)生就業(yè)、本科院校數(shù)量。根據(jù)排序結(jié)果,篩選前4個評價指標為關(guān)鍵指標,即師資隊伍與結(jié)構(gòu)、師生比、教學(xué)條件與利用、專業(yè)建設(shè)與教學(xué)改革,這些指標均是反映教學(xué)條件的,因此關(guān)鍵指標確定為教學(xué)條件指標。換言之,教學(xué)條件的普遍改善能夠盡可能縮小江蘇省13個地級市本科教育發(fā)展的差異,各城市應(yīng)盡可能對本科院校教學(xué)條件方面進行提升。</

46、p><p><b>　　4 結(jié)論</b></p><p>　　本文通過構(gòu)建云模型對江蘇省13個地級市的本科教育質(zhì)量進行綜合評價,利用主成分分析法確定影響本科教育質(zhì)量的關(guān)鍵指標。通過上述分析針對如何提升江蘇省本科教育質(zhì)量給出以下建議:</p><p>　　(1)縮小區(qū)域差異。從上文分析可以看出,江蘇省13個地級市的本科教育質(zhì)量在師資隊</p&g

47、t;<p>　　伍、教學(xué)投入與條件、教育教學(xué)改革與成效等各方面的差異比較明顯。蘇南地區(qū)高校各方面條件及教學(xué)結(jié)果等相對來說比較優(yōu)越,而蘇北地區(qū)相對較差,因此,應(yīng)重視這種區(qū)域差異并采取適當方式縮小差異,國家應(yīng)在經(jīng)費等各方面適度向蘇北地區(qū)傾斜,這些地區(qū)高校也應(yīng)加強自身建設(shè),且在條件一定的情況下從以下方面提高自身教學(xué)質(zhì)量:降低生師比、重視實驗室和儀器設(shè)備建設(shè)、増加本科生生均實驗經(jīng)費、提高學(xué)生滿意度、提高教學(xué)投入的利用效率等。<

48、;/p><p>　　(2)加強教師隊伍建設(shè)。高等學(xué)校應(yīng)加速高層次人才隊伍建設(shè)和創(chuàng)新團隊建設(shè),采取一</p><p>　　切有效的政策措施,著力吸引更多的優(yōu)秀人才進入教師隊伍,全面提高教師隊伍整體素質(zhì);建立長效機制,著眼于培養(yǎng)優(yōu)秀中青年學(xué)術(shù)帶頭人和青年骨干教師,促進高校之間優(yōu)質(zhì)人才資源共享。</p><p>　　(3)深化教學(xué)改革。高等學(xué)校要根據(jù)經(jīng)濟社會發(fā)展對人才的需求,

49、調(diào)整和設(shè)置學(xué)科專業(yè),</p><p>　　不斷優(yōu)化學(xué)科專業(yè)結(jié)構(gòu),加強新設(shè)置專業(yè)建設(shè)和管理,把拓寬專業(yè)口徑與靈活設(shè)置專業(yè)方向有機結(jié)合。要科學(xué)制訂人才培養(yǎng)目標和規(guī)格標準,把加強基礎(chǔ)與強調(diào)適應(yīng)性有機結(jié)合,著力培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實、知識面寬、能力強、素質(zhì)高的人才,更加注重學(xué)生能力培養(yǎng)。要繼續(xù)推進課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段的改革,構(gòu)建新的課程結(jié)構(gòu),加大選修課程開設(shè)比例,積極推進彈性學(xué)習制度建設(shè)。要切實改變課堂講授所占學(xué)時過

50、多的狀況,為學(xué)生提供更多的自主學(xué)習的時間和空間。</p><p>　　(4)促進教學(xué)與科研的平衡發(fā)展。首先,要加強對教學(xué)基礎(chǔ)地位的宣傳,徹底打破教學(xué)</p><p>　　和科研對立的立場,使教職工在思想上扭轉(zhuǎn)“重科研輕教學(xué)”的意識;其次,加強“教授上講臺”工作制度,強化教授、副教授為本科生授課的基本教學(xué)工作制度,鼓勵教授擔任基礎(chǔ)課程和主要專業(yè)課程的主講教師,積極為低年級本科生授課;最后,通

51、過適當?shù)娜耸轮贫群头峙渲贫雀母?降低教師的教學(xué)工作量;在明確教師教學(xué)工作量的前提下,同樣明確科研人員的科研工作量。</p><p><b>　　參考文獻:</b></p><p>　　[1]鄭延福. 本科高校教師教學(xué)質(zhì)量評價研究[D]. 中國礦業(yè)大學(xué),2012.</p><p>　　[2]胡有林. 地方普通本科院校教學(xué)質(zhì)量評價研究[D]. 中南

52、大學(xué),2009.</p><p>　　[3]楊生華. 高校本科課堂教學(xué)質(zhì)量評價指標體系研究[D].信陽師范學(xué)院,2015.</p><p>　　[4]杜玉豐. 教育部本科教學(xué)工作水平評估指標體系研究[D]. 湖南大學(xué),2008.</p><p>　　[5]白其安. 我國本科教學(xué)評估指標體系的研究[D]. 蘭州大學(xué), 2009.</p><p>

53、;　　[6]萬毅平. 美國的高校認證與教育評估[J]. 高校教育管理, 2003,25(2):25-30.</p><p>　　[7] 理查德·詹姆士,陳運超. 澳大利亞本科教育評估與改進的經(jīng)驗[J]. 復(fù)旦教育論壇,2004, 2(1):79-84.</p><p>　　[8]邁克爾·斯科爾尼克,查強. 關(guān)于專業(yè)評估和知識遵從的批判研究[J]. 北京大學(xué)教育評論, 2