“双一流”建设视角下的水土保持与荒漠化防治专业本科教学质量评价及其启示

李 明 李鹭辰 吴发启

(西北农林科技大学资源环境学院，陕西杨凌 712100)

“双一流”建设视角下的水土保持与荒漠化防治专业本科教学质量评价及其启示

李 明 李鹭辰 吴发启

(西北农林科技大学资源环境学院，陕西杨凌 712100)

为提高我国高等教育的整体水平、增强国家的核心竞争力，党中央、国务院提出了《统筹推进世界一流大学和一流学科建设总体方案》。在双一流建设的背景下，水土保持与荒漠化防治专业本科教育也需要按照双一流的要求，对本科教学质量进行评估以期进行更为深入的改革，从而获取新的发展动力。基于层次分析法，建立了水土保持与荒漠化防治本科教学质量评价模型，对不同类型学校的水土保持与荒漠化防治专业进行了评估，总结了目前我国水土保持与荒漠化防治专业本科教学中存在的主要问题，即知识结构陈旧、部分学校教学体系不够完善、教学资源相对贫乏、师资力量薄弱。针对这些问题，提出了双一流视角下水土保持与荒漠化防治专业本科教学改革的建议：首先扩充水土保持与荒漠化防治学科教学的内涵；其次，要及时更新专业知识；第三，要借助社会资源实现高校、科研院所、企业协同办学；第四，要加强专业教师队伍的培养。教学改革促进了水土保持与荒漠化防治专业本科教学知识结构的更新，从而能更好地满足在水土保持与生态环境建设领域的社会需求。

双一流；水土保持与荒漠化防治；本科教学；质量评价

为提高我国高等教育的整体水平、增强国家的核心竞争力，党中央、国务院提出了《统筹推进世界一流大学和一流学科建设总体方案》。方案明确提出了追求卓越的价值观，巩固学科建设的基础地位，制定结合中国特色与国际标准的评价要求[1]，以期加快建成一批世界一流大学和一流学科，提升中国高等教育综合实力和国际竞争力。双一流建设的主要任务是建设一流师资队伍、培养拔尖创新人才、提升科学研究水平、传承创新优秀文化、着力推进成果转化，到本世纪中叶，把我国建设成高等教育强国。

水土保持与荒漠化防治是林学一级学科下设的二级学科。该学科是由20世纪60年代针对我国水土流失与荒漠化的问题而开设的水土保持与沙漠治理两个专业发展而来。国内主要农林高等院校借助中国科学院水土保持研究所、寒区旱区研究所等相关科研单位的力量，逐步建立了具有中国特色的、有一定国际影响力的水土保持与荒漠化防治的高等教育体系。教育部在本世纪初确定水土保持与荒漠化防治为国家级重点建设学科。

在双一流建设的背景下，在国家宏观经济转型的重要阶段，水土保持与荒漠化防治专业本科教育也要按照双一流的要求，对本科教学质量进行评估，以期获得新的发展动力。

一、基于层次分析法的水土保持与荒漠化防治专业本科教学质量评价模型及指标体系的构建

(一)层次分析法

层次分析法(analytic hierarchy process简称AHP)是将一个复杂的多目标决策问题作为一个系统进行定量与定性相结合的系统分析方法。层次分析法具有系统性、实用性和简洁性的特点，在对复杂决策问题的本质、影响因素及其内在关系等进行深入分析的基础上，利用较少的定量信息使得决策的思维过程数学化，从而为复杂决策问题提供简便的决策方法[2]。该方法已广泛应用于教学质量评估[3]。

用层次分析法分析问题一般有5个步骤：一是建立结构模型；二是构建判断矩阵；三是层次单排序；四是判断矩阵的一致性检验；五是层次总排序[4]。通过上述5个步骤，用求解判断矩阵特征向量的办法，求得每一层次的各指标对上一层次的某指标的权重，最后用归一化的方法将各个指标进行定量分析(定量结果为0～1的数值)，然后进行加权计算得到评价结果，最终评价结果得分最高的即为最优方案[5]。

(二)评价模型及指标体系

层次分析法评价系统由目标层、准则层、评价指标3个部分组成[5]。其中，目标层指的是总目标，本研究的目标层为水土保持与荒漠化本科教学质量综合评价。

水土保持与荒漠化防治专业的人才培养目标是培养德、智、体、美全面发展，掌握水土保持与荒漠化防治的基本理论、基本知识和基本技能，具备生物学、地学、水利工程、环境科学与工程、农学、农业资源利用、畜牧学、林学、管理学和法学等相关知识，能在行业相关部门从事水土保持研究、规划、设计施工、预防、监测和管理的高素质的专门人才[6，7]。上述培养目标要求学生通过课程理论学习建立起专业知识结构，同时通过实践教学培养学生解决实际问题的能力。师资力量与教学方法是保证实现上述培养目标的重要基础。因此，本研究的准则层包括：知识结构、实践教学、教学体系与方法和师资力量。指标层是对准则层进一步深化的指标。在城市化不断推进而农业区和山区水土保持工作初见成效的背景下，水土保持与荒漠化防治专业的培养目标要求本科毕业生能够承担开发项目建设水土保持方案编制等工作，同时又能够从事水土保持与荒漠化方面的科学研究。因此，本研究知识结构准则层的指标定为自然科学知识、工程设计知识和综合能力培养3个要素。实践教学的水平在一定程度上取决于办学单位的基本条件，本研究将实践教学的准则层的指标定为实验室与实践基地条件、合作协同单位、实践条件(资金投入)。研究生教育是本科教育的升华和补充，是提高本科教育的重要保障，因此有没有完备的本-硕-博教育体系是教学体系与方法准则层的重要指标。除此之外，教学改革以及实践教学环节也是该准则层的重要指标。本研究师资水平则采用较为常用的指标：师生比、教师海外经历、教师年龄比例。本研究的评估模型指标体系见表1。

表1 水土保持与荒漠化防治专业本科教学质量评价层次分析模型

(三)评价指标权重的计算

1.判断矩阵的构造

判断矩阵是指针对上一层次某指标之间的相对重要性，一般通过调查表进行调查，请相关专家进行打分，了解对某指标之间的真实看法。一般相对重要性用1/9～9表示。其中9表示最重要，7表示很重要，5表示较重要，3表示一般重要，1表示同样，1/3表示稍差，1/5表示较差，1/7表示很差，1/9表示最不重要。相邻判断的中值，可以在折中时采用。水土保持与荒漠化防治本科教学质量评价体系准则层判断矩阵见表2，称之为判断矩阵A。

2.因子权重系数的确定

获得判断矩阵A后，先计算出最大特征值λmax，然后求出相应的规范化的特征向量W，即：

表2 水土保持与荒漠化防治专业本科教学质量评价指标体系准则层判断矩阵

AW=λmaxW

式中，W的分量(ω1，ω2，…，ωn)就是对应于n个因子的权重系数。

3.求解特征值和特征向量

直接求解矩阵A的特征值和特征向量比较麻烦。在实际工作中常用简便方法计算权重系数：

按行元素求几何均值，得

规范化，即得权重系数Wi：

4.一致性检验

由于在打分过程中会发生对各要素重要性判断不一致，必须进行一致性检验。所谓一致性，即指当x1比x2重要、x2比x3重要时，则认为x1一定比x3重要。当判断完全一致时，应该有λmax=n，定义一致性指标C.I.为：

当一致时，C.I.=0；不一致时，一般λmax>n，因此，C.I.>0。一般只要满足C.I./C.R.<0.1，就认为所得比较矩阵的判断可以接受。层次分析法中不同样本数对应的C.R值，见表3。

表3 层次分析法中不同样本数对应的C.R.值

(四)单项评价指标的量化

单项指标的评价对象、单位各不相同，必须要有统一的度量标准对其进行评价。本文选用模糊数学中隶属度的方法以功效函数进行量化。模糊数学中隶属度的方法确定功效函数有偏小型、偏大型和区间型3种类型，而应用最广泛的是偏大型和偏小型。

1.偏小型

指标在临界阀值区间的取值越大，其功效函数越小；相反如果取值越小，它的功效函数越大。这样其功效函数可以表示为：

其中：x为评价的指标，u为评价指标的功效函数，α为评价指标x的阀值上限，β为评价指标x的阀值下限。(以下符号意义均相同)

2.偏大型

指标在临界阀值区间的取值越大，其功效函数越大；相反如果取值越小，它的功效函数越小。这样其功效函数可以表示为：

二、水土保持与荒漠化防治专业本科教学质量评价结果及其分析

(一)评价结果

本研究选取6所设有水土保持与荒漠化防治专业的代表性高校进行分析评价。6所高校分别为西北农林科技大学(T1)、福建农林大学(T2)、甘肃农业大学(T3)、四川农业大学(T4)、中南林业科技大学(T5)和云南农业大学(T6)。6所高校水土保持与荒漠化防治专业本科教学评价单项指标量化结果见表4。

表4 6所高校水土保持与荒漠化防治专业本科教学评价单项指标的量化结果

从表4中可以看出，目前大多数高等院校的知识结构部分更注重综合能力的培养，而在工程设计知识与自然科学基础知识方面评价分值都较低，大多数低于0.80。而实践教学的得分完全取决于高校的整体实力，如西北农林科技大学和福建农林大学实践教学在实验室与实习基地、协同办学和实践条件方面都有着很高的得分。部分高校的教学体系不够完善，教改工作较少。大多数高校的师资水平仍有待提高，特别是年龄结构不够合理。

水土保持与荒漠化防治专业本科教学质量评价结果见表5。从表中可以看出，知识结构、实践教学和师资水平的整体得分都偏低。西北农林科技大学总体得分0.89分，福建农林大学以0.81分位居第二，其他高校的得分都小于0.65。

(二)评价结果的分析

结合层次分析法及在进行信息整理和计算过程中发现的一些共性问题，总结出水土保持与荒漠化防治专业本科教学中存在的问题。

表5 水土保持与荒漠化防治专业本科教学质量评价结果

1.知识结构陈旧

目前我国水土保持与荒漠化防治专业知识的更新来源于农业区和山区的水土保持工作，特别是北方黄土高原及南方土石山区水土流失的防护和治理。但随着城市化的不断推进，城市水土保持已成为社会经济发展和国家生态环境建设的重要需求。而目前水土保持与荒漠化防治的教学内容在城市水土保持方面涉及较少，缺少目前我国急需的城市水土保持、水土保持方案编制、建设项目管理及风险评价方面的相关知识与研究。陈旧的知识结构已跟不上时代的要求。

2.教学体系不够完善

在本研究选取的6所高校中，具有完备的水土保持与荒漠化专业本科教育和研究生教育体系的学校只有西北农林科技大学、福建农林大学和甘肃农业大学。大多数拥有水土保持与荒漠化防治专业的高等院校只建立了单独的水土保持与荒漠化防治本科专业或者仅有硕士研究生教育。研究生教育的缺失会限制水土保持与荒漠化防治学科及科学研究的发展，不利于本科教学知识体系的更新与教师知识结构的构建。而没有本科教育仅有研究生教育，在很大程度上限制了优质研究生生源，也不利于整个学科的发展。

3.教学资源匮乏

在所有开设水土保持与荒漠化防治专业的院校中，只有科研实力较强的院校(如西北农林科技大学)有专门的水保实验室和野外教学基地，可以更好地培养学生的动手能力。而多数院校的水土保持与荒漠化防治专业教学资金投入少，没有实习基地或数量偏少，学生缺少实践的机会。

4.师资力量薄弱

水土保持与荒漠化防治专业的教师多属于教学型和教学科研型，缺少研究型和工程师型。同时，水土保持与荒漠化防治专业教师数量不足，师生比一般为1∶10，而国际顶级大学的师生比一般达到1∶5。另外，教师专业能力偏弱，实力一般的院校正高职称和具有博士学位教师比例较少。

三、“双一流”建设视角下水土保持与荒漠化防治专业本科教学改革的措施

(一)扩充水土保持与荒漠化防治学科的内涵

水土保持与荒漠化防治学科教育不但要助力改善我国的生态环境，而且要在新时期下为国家经济建设、环境保护等提供支持。因此需要对水土保持与荒漠化防治学科内涵进行扩充，除农业山区水土保持、荒漠化防治外，还需要增加城市水土保持、城市水土环境保护以及生态环境工程等学科内涵，以满足社会经济发展的要求。

(二)及时更新专业知识

水土保持与荒漠化防治专业教学要注重知识更新，特别是要实现科研成果进课堂。目前水土保持与荒漠化防治专业的教材都源于20世纪80年代的知识体系，在自然资源调查、水土流失监测、工程设计等方面都已跟不上社会的需求。因此水土保持与荒漠化防治专业知识应与时俱进，注入最新的科研成果、引入先进的技术手段，提高水土保持与荒漠化防治专业教学知识体系的更新速度和活力。

(三)推进高校、科研院所、企业的协同办学

水土保持与荒漠化防治专业应充分利用科研院所以及企业资源合力办学。如西北农林科技大学近年来已实现了高校、科研院所、企业的协同办学，西北农林科技大学资源环境学院与中国科学院水土保持研究所、杨凌绿城工程咨询有限公司开展了协同办学的探索。中国科学院水土保持研究所的研究人员承担一部分本科教学，将其研究成果介绍给学生，而学院则每年邀请水土保持方案编制相关的工程师对本科生进行系统培训，提高学生工程设计的能力。其他院校也可以充分借助中国科学院、水利部、国家林业局等下属相关的科研院所和部分企业进行协同办学，提高本科教学质量。

(四)加强专业教师队伍的培养

各高校应加大水土保持与荒漠化防治专业教师的引进、培训与培养工作，鼓励专业教师攻读博士学位，资助专业教师出国进行访问研究。同时还要筹备资金，建立完备的水土保持与荒漠化教学实验室、实习基地，提高实践教学的水平和质量。

通过改革，将促进水土保持与荒漠化防治专业本科教学知识结构的更新，从而更好地满足国家及社会在水土保持与生态环境建设领域的需求。同时完善的水土保持与荒漠化防治专业教学体系以及科学合理的专业教师队伍将为建设一流的学科奠定基础。

[1] 伍宸.《统筹推进世界一流大学和一流学科建设总体方案》政策分析与实践对策[J].重庆高教研究，2016，4(1)：12-17.

[2] 李楼瑞.应用层次分析法探讨教学计划的评估[J].高等教育研究，1992(1)：45-52.

[3] 赵春元.模糊层次分析法在高校教学评价中的应用[J].高等农业教育，2011(1)：44-45.

[4] 郭亚军.综合评价理论与方法[M].北京：科学出版社，2002：75-85.

[5] 骆兰，薛艳，唐国强.论高校课堂教学质量评估指标体系的构建[J].高教探索，2006(6)：55-56.

[6] 吴发启，王健.水土保持与荒漠化防治专业本科培养方案中课程设置问题的探讨[J].中国林业教育，2012，30(3)：24-28.

[7] 吴发启，王健.水土保持与荒漠化防治专业本科培养方案的分析与建议[J].中国林业教育，2012，30(3)：21-24.

(责任编辑 王 伟)

西北农林科技大学教改项目“水土保持与荒漠化防治专业工程类课程教学改革与创新”，项目编号jy503020。