基于等级状态方法的军校本科学员学习能力评价模型

李 兵，洪庆根，何 旸

（海军航空工程学院a.研究生管理大队；b.军事教育理论和教学评估研究室，山东烟台264001）

基于等级状态方法的军校本科学员学习能力评价模型

李 兵a，洪庆根b，何 旸a

（海军航空工程学院a.研究生管理大队；b.军事教育理论和教学评估研究室，山东烟台264001）

文章以等级状态方法为依托，构建军校本科学员学习能力评价指标体系，优选数据采集的方法途径，创建数学模型，并进行实证分析，验证整套评价系统是比较客观的，具有推广应用价值。

等级状态；军校本科学员；学习能力评价；数学模型

学习能力是指学生通过教师的指导而掌握科学的学习方法[1]，即通常所说的“会学”。学生只有懂得“会学”，才能实现“学会”，不断提高学习能力。学习能力是现代大学生能力结构的重要组成，也是一名现代军人必备的素质。目前，军队院校关于军校学员学习能力评价的相关研究[2-5]重点放在学员的自主学习能力上面，并没有形成一套完整的学习能力评价指标体系。本文以等级状态方法为依托，综合利用层次分析法（AHP）[6-9]、德尔菲法[10-12]以及主成分分析法[13-16]等评价方法，在深入挖掘学员学习能力的相关数据的基础上，形成一套比较完整的学习能力评价指标体系，进一步丰富关于军校学员学习能力评价的相关理论，为培养军校学员的学习能力奠定坚实的理论基础。

1 构建指标体系

1.1 指标遴选过程

指标体系是评价工作的重要组成部分，是构建数学模型的基础。在吸收已有研究成果的基础上[17-22]，提出指标体系草案，经过学员遴选增补、两轮专家组讨论和一轮德尔菲专家咨询，最终确定了包含学习基础、学习过程、学习效果3个一级指标、21个二级指标以及82项数据采集点在内的大数据背景下军校学员学习能力评价指标体系。其中，一级指标学习过程是以参与度、表现度、贡献度这3个维度为基础构建，包含学习各方面的8个二级指标。

1.2 确定指标权重

本文采用德尔菲专家咨询法确定各项指标的权重，聘请20位海军院校教育和教育管理专家组成咨询组成员，经过6轮专家咨询和计算后，得到各级评价指标的权重。整个指标体系的基本构成及学员学习能力评价见表1。

2 数据采集

2.1 基本思路

在数据采集过程中，利用业务管理系统收录各类学习过程性和结果性数据；利用“一卡通”采集各种行为轨迹类数据，包括学员在哪里学习、学习了多长时间、查（借）阅书本资料的名称、数量等信息；利用网络管理系统获取各类网络学习数据。将采集到的数据一同上传至“校园网”中，便于数据挖掘、处理、使用，其基本思路如图1所示。

2.2 方法途径

数据采集的方法途径主要包括以下4个方面：一是利用院校业务管理系统进行数据采集，主要是指各业务部门定时、定期录入管理系统中的数据，其数据采集点包括各类考试成绩、参加竞赛情况、担任兼职骨干情况等37项采集点。二是利用“校园一卡通”进行数据采集，通常是采集学员在学习过程中产生的学习行为轨迹类数据，主要包括时间类和数量累计类数据等5项采集点。三是利用“校园网”和互联网等网络进行数据采集。其数据采集点主要包括参加网络课程、利用网络资源等10项采集点。四是需要增加管理功能的数据采集。增加的系统功能目的是为了实现定量评价与定性评价相结合，主要包括课堂学习、作业实验、建立学习能力基础测试题库以及第二课堂和自组织竞赛情况等35项采集点。

3 数学模型的构建

学员学习能力评价指标体系标准采用状态等级法，即根据状态的不同分别赋予“A、B、C、D”4个等级。所使用的数据均是日常记录的过程性、结果性、轨迹性数据，采取多级加权求和的数学模型对所采集的数据进行量化分析。

式（1）中：V总表示总目标得分；n表示一级指标的数量；Wn表示第n项一级指标的权重；Mn表示第n项一级指标的评判结果。

在最后的量化分析中，按90、75、60、45分别对“A、B、C、D”4个等级赋值，加权后计算结果。最终评价结论分4个等级：优秀（100～85）；良好（84～70）；一般（69～60）；较差（59以下）。

3.1 一级指标数学模型

式（2）中：Mk表示第k项一级指标的评判结果；Wkn表示第k项一级指标中第n项二级指标的权重；akn表示第k项一级指标中第n项二级指标的评判结果；n表示第k项一级指标中二级指标的数量。

3.2 二级指标数学模型

为了确保评价更加客观，第二、三个一级指标中的二级指标评判结果（状态等级）均根据被测学员在专业中排名情况确定，见表2。

表2 状态等级划分Tab.2 Grade status hierarchy

3.2.1 学习基础

“学习基础”中的每项二级指标根据各自的权重，系统从试题库中自动选取试题，构成试题卷对测试学员进行测试。每套测试卷均包含50道测试题。其基本分布情况如表3所示。

表3 学习基础二级指标测试题基本分布情况Tab.3 Test of basic distribution on the basic studying secondary index

3.2.2 学习过程

整个学习过程的数学模型结构如图2所示。

图2 学习过程的数学模型构建结构图Fig.2 Learning process structure chart of the mathematical model

由于“学习过程”中的二级指标分别以参与度、表现度、贡献度这3个维度为基础，因而其二级指标的数学模型为：

式（3）中：a2n表示第二项一级指标中第n项二级指标的评判结果；xn1、xn2、xn3分别表示第n项二级指标参与度、表现度、贡献度的权重；yn1、yn2、yn3分别表示第n项二级指标在参与度、表现度、贡献度的评判结果。

由于在参与度、表现度、贡献度这3个维度中采集点的数据类型比较复杂，主要包括次数类、成绩类、学习效率类、兼职骨干情况类、获奖情况类、论文发表情况类共计6大类，不能直接进行计算。因此，需要对处于同一个维度（指参与度、表现度、贡献度中任意一个）中包含2个或2个以上不同数据类型的采集点进行归一化处理。其归一化处理的数学模型为：

式（4）中：tnij表示被测专业某名学员在第n项二级指标中同一维度里面第i类第j项采集点归一化后得分；t′nij表示被测专业某名学员在第n项二级指标中同一维度里面第i类第j项集点初始得分；P表示专业总人数。

经过归一化处理后，学习过程中各项二级指标同一维度的数学模型为：

式（5）中：bj表示同一维度（指参与度、表现度、贡献度中任意一个）中第j项采集点的权重；i表示同一维度中数据类型的种类；k表示同一维度中包含数据类型的数量；c表示同一维度中相同类型采集点的数量；其中t′nij和bj由各被测学校依据自身情况确定。

3.2.3 学习效果

在学习效果的二级指标中学习成绩和学习进步情况可以直接利用采集到的数据对被测专业的学员进行排名，即利用考核成绩和专业名次进行排名，而学习效率需要经过处理才能进行排名。因此，其数学模型为：

式（6）中：E表示学员的学习效率；V总表示学员所有课程的总成绩；T自表示学员全部的自习时间。

4 实证分析

实证分析是对数学模型的检验，因而本文选取了海军某学院某工程专业的13名三年级本科学员作为实证分析的对象。由于学院现有的业务系统不足以支撑对“学习过程”全部数据的采集，需要在相关系统完善之后才能采集到全部数据。因此，为保证评价结果的客观准确，本文只对“学习基础”和“学习效果”2个一级指标进行实证分析。将采集到的数据进行汇总整理后，经过计算得出学员的总评情况（去掉学习过程的分数后学员得分占剩余总分的百分比），其结果图3所示。

图3 总评后得分总体分布情况Fig.3 Proportion as the whole after the overall score

总体上，该专业大部分学员的学习能力处于中等偏上水平，处于优秀和及格的学员数量比较少，其分布情况基本符合正态分布。从个体角度来看，虽然该专业学员个体之间差距比较明显；但从图3中可以看出，存在明显的层级分布。

从任课教员中了解到，总体上该专业学员的学习能力整体处于中等偏上的水平，但优秀和较差的人数较少，整体情况基本属于标准正态分布。在个体上，该专业学员个体之间的学习能力差距比较明显，明显存在层级分布的现象，但是处于同一层级的学员之间学习能力水平比较接近，不能准确地区分谁优谁劣。

5 结束语

本文运用等级状态方法对学员的学习能力评价指标体系构建了数学模型，并进行实证分析。评价结果与实际情况基本相符，说明本文构建的指标体系和数学模型是比较合理的，可以应用于实践。

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Evaluation Model of Military Undergraduate Student Learning Ability Based on Grade State Method

LI Binga,HONG Qinggenb,HE Yanga
（Naval Aeronautical and Astronautical University a.Graduate Students’Brigade; b.Military Education Theory and Teaching Evaluation,Yantai Shandong 264001,China）

Based on grade state method,an index system of evaluation of military undergraduate student learning ability was constructed.The collection of data was optimized,and mathematical model of evaluation was built.With empirical analysis,the evaluation system was proved to be objective and worth popularization.

grade state;military undergraduate student;learning ability evaluation;mathematical model

E251.3

A

1673-1522（2016）06-0677-06

10.7682/j.issn.1673-1522.2016.06.014

2016-09-18；

2016-10-24

李 兵（1985-），男，硕士生。