信息与计算科学专业的学科竞赛分级研究

邹小林，林晓聪

（肇庆学院 数学与统计学院，广东 肇庆　526061）

0　引言

创新实践是应用型高校实践教学环节的一种主要形式，是应用型高校人才培养目标的重要组成部分.创新实践主要考查学生的学科基本理论知识和解决实际问题的能力，它是激发学生的兴趣和潜能，培养学生的实践能力、创新能力、团队合作精神和竞争意识的重要途径，也是学校人才培养质量的标志之一.有关信息与计算科学专业学生创新和实践能力培养的文献较多，但涉及创新实践奖励方案的文献很少，只有文献[1]提出了“竞赛标准+竞赛奖励”的翻转课堂教学模式，但也未给出该专业的竞赛级别认定方法.

《肇庆学院创新创业教育改革实施方案(2016—2020年)》中指出：“发挥创新创业竞赛引导作用，以大学生科学竞赛和全国工业设计大赛、挑战杯、‘互联网+’大学生创新创业大赛等赛事为依托，开展创新创业教育，激发学生创新创业的动机和需求.通过大赛项目，建设大学生创新创业项目库，形成“萌芽—选拔—孵化—培养—进园”工作链条，推动创新创业大赛项目向科技园、创业园转移，向创办企业转化.通过参加大赛以达到推动产教结合、自主学习、教学相长，实现创新引领创业、创业带动就业的健康发展局面.”这一方案为肇庆学院的创新实践教学指明了前进方向.

肇庆学院教务处制订了学科竞赛奖励章程，但该章程对学科竞赛只分成国家级和省级2类，没有制订具体的学科竞赛级别认定方法，因此在执行过程中，遇到不少麻烦，被诟病和非议.2016年制订新的信息与计算科学专业培养方案，学科竞赛纳入了创新实践教学模块的范畴，创新实践教学达到6学分.学校的创新创业教育改革实施方案，旨在激励学生积极参加创新创业教育实践.本文采用层次分析法，对肇庆学院信息与计算科学专业的学科竞赛进行建模，并用建立的模型和指标计算学科竞赛的综合分，最后根据综合分对学科竞赛进行分级，分级结果可作为学校和学院对学生给予实践学分和奖励的标准.

1　基于层次分析法的信息与计算科学专业学科竞赛分级模型建立

1.1　模型的层次结构

根据文献[2]，对学科竞赛分类的一级指标有学科竞赛的组织机构、竞赛层次、社会影响和获奖难度等.本文所建模型的层次结构分成3层：第1层是学科竞赛综合评价层(A)；第2层是一级指标层(B)，一级指标包括组织机构(B1)、竞赛层次(B2)、社会影响(B3)和获奖难度(B4)4个指标；第3层为二级指标层(C)，二级指标包括举办时间(C11)、参赛范围(C12)、参赛人数(C21).本文的层次结构如图1所示.

1.2　构建判断矩阵

根据图1可知，本文模型的层次结构只需构造2个判断矩阵[3]，即一级指标的判断矩阵R学科竞赛综合评价A,简记为RA,二级指标社会影响的判断矩阵R社会影响B,简记为RB.在组织机构、竞赛层次、社会影响和获奖难度4个指标中，笔者认为组织机构指标比竞赛层次指标略微重要，社会影响指标比组织机构指标略重要，获奖难度指标比组织机构指标略微重要；社会影响指标略比竞赛层次指标重要，获奖难度指标比竞赛层次指标明显重要，获奖难度指标略比社会影响指标重要.根据表1的标度方法，RA中的元素RA(1,2)=2,RA(1,3)=1/2,RA(1,4)=1/3,RA(2,3)=1/3,RA(2,4)=1/4,RA(3,4)=1/2.在举办时间、参赛范围和参赛人数3个二级指标中，笔者认为举办时间指标明显比参赛范围指标重要，比参赛人数指标略微重要；参赛人数指标略比参赛范围指标重要.根据表1的标度方法，RB(1,2)=5,RB(1,3)=3,RB(2,3)=1/2.

这2个判断矩阵如下所示：

图1　学科竞赛分级模型的层次结构

表1　判断矩阵元素Rij的标度方法[4]

1.3　计算权向量并做一致性检验

分别对判断矩阵RA和RB的列向量进行归一化，归一化后的矩阵用RAN和RBN表示.

然后分别对归一化的判断矩阵RAN和RBN进行按行求和，得到2个列向量rA和rB：

对向量rA和rB进行归一化后，仍然记为rA和rB.

rA和rB为对应判断矩阵RA和RB的近似特征向量．

公式(1)对最大特征根λ进行一致性检验.当一致性比率值P＜0.1时，矩阵的特征向量可作权向量．

其中：I为一致性指标；S为随机一致性指标[5]，S值如表2所示，而

表2　随机一致性指标S的值

根据公式(1)和(2)，计算结果如下：

PA和PB均小于0.1，因此一致性检验通过，上述特征向量可作为权向量．

基于层次分析法的信息与计算科学专业学科竞赛模型的各变量系数为

综上所述，本文的学科竞赛模型为

1.4　学科竞赛分级

第1步，请专家对大学生参加的学科竞赛根据组织机构(B1)、竞赛层次(B2)和获奖难度(B4)3个一级指标，以及举办时间(C11)、参赛范围(C12)、参赛人数(C21)3个二级指标，根据一定评价因素分别评分，每个指标的评分范围是0～100分.

第2步，将专家评分代入到公式(3)中，获得该学科竞赛的综合分.

第3步，根据综合分获得学科竞赛的等级.

2　本文模型的应用

肇庆学院制订了《肇庆学院创新创业教育改革实施方案(2016—2020年)》，旨在通过创新创业竞赛引导大学生参加学科竞赛，如“挑战杯”“互联网+”等创新创业大赛，激发学生创新创业的动机和需求.为了积极响应学校的改革，信息与计算科学专业也制订了相应的学科竞赛分级方案，作为奖励学生实践学分和奖金的标准.

肇庆学院信息与计算科学专业的学生参加的主要学科竞赛如下：“泰迪杯”全国大学生数据挖掘竞赛，“蓝桥杯”全国软件和信息技术专业人才大赛，全国大学生数学模型竞赛，广东金融建模大赛，全国大学生数学竞赛等.

“泰迪杯”全国大学生数据挖掘竞赛，是由全国大学生数学建模竞赛组织委员会主办，广州泰迪智能科技有限公司承办，广东省工业与应用数学学会、华南师范大学数学科学学院协办.迄今为止已经举办了4届，第4届比赛有将近300所高校的1 665支队伍参赛，获奖比例低于25%.

“蓝桥杯”全国软件和信息技术专业人才大赛，是由工信部人才交流中心，教育部就业指导中心举办，也得到了各省教育厅和有关院校的积极响应，参赛学校1 300余所，北京大学、清华大学、北京航空航天大学等百余所“985”和“211”知名高校，也纷纷派出有实力的选手积极参加大赛.“蓝桥杯”已经举办了7届，参赛总人数累计已过13万人次，取得了良好的社会效果，获奖的比例是50%.

全国大学生数学模型竞赛主办单位是中国工业与应用数学学会，合作伙伴及独家冠名赞助商为高等教育出版社，合作伙伴及支持机构为美国COMAP公司（美国MCM/ICM主办机构），合作网站是“中国大学生在线网站”.全国大学生数学建模竞赛创办于1992年，每年一届.2016年，来自全国33个省/市/区(包括香港和澳门)及新加坡的1 367所院校、31 199个队（本科28 046队，专科3 153队）、93 000多名大学生报名参加本项竞赛.其获奖的比例是50%.

广东金融建模大赛的主办单位是共青团广东省委员会、广东省教育厅、广东省科学技术厅、广东省科学技术协会、广东省学生联合会.该赛事已经举办2届，第2届有300多支队伍参赛，28支队伍获奖，获奖比例不超过10%.

全国大学生数学竞赛主办单位是中国数学会，该赛事已经举办了8届，第8届的参赛人数超过1 000人，获奖比例不超过25%.

根据组织机构(B1)、竞赛层次(B2)、社会影响(B3)、获奖难度(B4)、举办时间(C11)、参赛范围(C12)、参赛人数(C21)等指标，对肇庆学院信息与计算科学专业学生参赛的5个学科竞赛进行评分，各指标评分标准如下：组织机构是国家政府机构的评100分，省一级政府机构的评95分，协会主办的评90分，协会指导下举办的评85分；竞赛层次是全国级别的评100分，省级别的评80分.举办时间指标的评分标准是数学建模100分，广东金融建模大赛30分，其他赛事根据这2个赛事确定的线性方程计算得分.参赛范围是根据参加的学校分布情况进行评分.参赛人数根据累计参赛人数和最近1年参赛人数进行评分.获奖难度指标是根据获奖比例进行评分，获奖比例越低得分越高.评分情况和综合分的情况如表3所示.

表3　学科竞赛的各项指标评分及综合分

如果将综合分按照区间长度是10进行等级划分，就可以划分出学科竞赛等级，即综合分在[90,100]的竞赛是一类竞赛，综合分在[80,90)的竞赛是二类竞赛；综合分在[70,80)的竞赛是三类竞赛，等等.在肇庆学院信息与计算科学专业参加的竞赛中，全国大学生数学模型竞赛全国赛是一类赛事，全国大学生数据挖掘竞赛、全国软件和信息技术专业人才大赛全国赛、全国大学生数学模型竞赛省赛、全国大学生数学竞赛全国赛和广东金融建模大赛是二类赛事；全国软件和信息技术专业人才大赛省赛和全国大学生数学竞赛省赛是三类赛事.

参考文献：

[1]杨利华,詹棠森.地方高校信息与计算科学专业学生创新与实践能力培养的研究与探索[J].内江科技,2014(5)：137.

[2]三亿文库.重庆理工大学学生学科竞赛奖励办法[EB/OL].［2016-12-30］.http：//3y.uu456.com/bp_1h0007ms3n8c83h0eoqp_1.html.

[3]赵伟奇.AHP法在大学生综合素质评价中的应用[J].价值工程,2012,31(27)：262-263.

[4]李兰平.高校教师定岗定编定量评估[J].甘肃联合大学学报(自然科学版),2012,26(2)：30-32.

[5]杨炼秋.高职院校大学生综合素质层次分析评价模型[J].广西民族大学学报(自然科学版),2008,14(4)：98-102.