CN109784710A - 一种基于定量计算的高等教育学生能力达成度形成性评价方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于定量计算的高等教育学生能力达成度形成性评价方法。本方法是设计一个由顶层（不同高等教育专业的能力要求）到底层（全体必修课内外教学环节）进行能力设计分解，并由底层课内外教学环节的定量评判成绩向顶层能力进行逆向支撑计算的系统方法，可以实现基于高等教育学生从入校到评价全过程所有课内外必修教学环节的定量评价数据计算学生能力达成度的形成性评价。根据此发明可真正实现“以学生为中心”的形成性评价体系，一方面可真正基于高等教育学生的完整培养环节数据确信某个认证专业的合格毕业生个体已经符合认证标准要求的学生能力要求，另外一方面也为未达成的学生个体提供诊断依据以促使专业对能力未达成学生个体进行有效帮扶，此外也能为企业能够针对招聘员工各项要求对应聘的高等教育毕业生个体进行有效筛查。

Description

一种基于定量计算的高等教育学生能力达成度形成性评价 方法

技术领域

本发明涉及能力形成性评价技术，具体地说是一种基于定量计算的高等教育学生能力达成度的形成性评价方法。

背景技术

专业认证是针对高等教育机构开设的各类专业(含医药、卫生、工程、法律、师范、经管、农学等)实施的专门性教育质量认证，是对专业的全方面保障体系 (含培养目标、毕业要求、课程体系、师资队伍、支持条件等方面)的查验，依此认定办学专业能否培育出合格的毕业生并成为合格的相关行业从业人员后备力量。

在一些欧美国家，认证关系到专业的生存和发展，只有通过认证并在认证有效期之内的专业才能获得政府的相关教育拨款；同时，只有经过可靠认证机构认证的专业才能被行业和社会承认，学生才会得到用人单位的认可，否则将附加很多要求和条件。目前，工程、商科、法律等专业的认证体系已经比较完善，师范、医药、理科、农学等专业的认证也在相继推出，专业认证已成为大势所趋。

以工程类专业认证为例，目前，国际上最具权威性和影响力的工程教育本科学位互认协议是《华盛顿协议》，经过该协议专业认证的专业毕业生将具有国际通行证。我国2006年开始实行专业认证，2016年正式加入《华盛顿协议》，建立了实质等效的专业认证标准体系，并全面推进专业认证。截止2017年底，全国共有198所高校的846个工科专业通过认证(以上摘自中国工程教育专业认证协会网站http://www.ceeaa.org.cn/)。

我国实施的高等教育专业认证体系中，包括“以产出为导向”、“以学生为中心”和“持续改进”这三大基本理念。认证中强调建立面向产出的评价机制，通常需要对学生能力达成进行形成性评价，实现传统的“评教”转向“评学”。经现有专利和文献检索，1)专利“一种学生综合能力的评价方法”(专利申请号： 201710342404.2)提出了从试卷中提取考查点能力指标并对学生综合能力进行评价的方法，该专利较好地解决了试卷中抽取能力分目标的方法，但是仅依赖于试卷的评价方法无法实现学生培养过程中的达成情况，同时在其权利要求特征5中要求将所述能力指标的完成度平均分配给所述专业认证指标，这种平均分配的方法过于粗放和简化，无法体现核心培养课程或者核心培养环节对能力达成的不同贡献，此外未能提及如何依据高等教育全过程(入校-毕业离校)培养环节从最小的课内外培养环节至核心项学生能力的计算过程；2)专利“基于大数据的 STEM教育测评系统及方法”(专利申请号：201810117415.5)则提出一种应用于 STEM教育(即科学Science，技术Technology，工程Engineering，数学Mathematics 四个方面的教育)，通过大数据采集学生全学习过程中的表现性行为数据，依靠大数据技术、学习分析分析实施的学生测评方法，该专利主要从数据采集和存储模块构建及对应编码方面进行了设计，但并未涉及学生能力指标计算方法和形成性评价过程；3)专利“一种词汇语义相似度的学生能力达成度评价度量方法” (专利申请号：201610076427.9)则通过建立考试题目与能力要求指标点关键词索引列表，然后计算关键词语与指标点的关键词索引列表相似度获得覆盖度因素的方法，该方面脱离于人为判断过程，简单利用词汇索引相似度来判断覆盖度，较为客观；但事实上很多情况下指标点的衡量出题非常主观，单依据索引列表而不关注整体语境语义和考核内涵进行覆盖度判断非常容易指向错误指标或者出现覆盖度严重失真，从而导致能力达成评价严重失真。

为实现高等教育学生个体能力达成度形成性评价，真正实现“以学生为中心”的形成性评价体系，真正基于高等教育学生的完整培养环节数据确信某个认证专业的合格毕业生个体已经符合认证标准要求的学生能力要求，另外一方面也为未达成的学生个体提供诊断依据以促使专业对能力未达成学生个体进行有效帮扶，此外也能为企业能够针对招聘员工岗位的个性化需求对应聘的高等教育毕业生个体进行有效筛查和精确定位，需要引入一个由顶层(不同高等教育专业的能力要求)到底层(课内外教学环节)进行能力设计分解，并由底层教学环节的定量评判环节及成绩数据向顶层能力进行逆向支撑计算的系统方法，同时该系统方法不是依赖于简单的一张甚至几张问卷或试卷进行能力评价，而是将高等教育专业学生从入校到出校过程中的所有能力培养和形成环节综合至其中，实现基于定量数据的学生能力达成度形成性评价。

发明内容

为解决现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种基于定量计算的高等教育学生能力达成度形成性评价方法，具体是设计一个由顶层(不同高等教育专业的能力要求)到底层(全体专业学生都必修的课内外教学环节)进行能力设计分解，并由底层课内外教学环节的定量评判成绩向顶层能力进行逆向支撑计算的系统方法，可实现基于高等教育学生从入校到评价全过程所有课内外必修教学环节的定量评价数据计算学生能力达成度的形成性评价。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案。

一种基于定量计算的高等教育学生能力达成度形成性评价方法，其特征在于操作步骤如下：

步骤1、根据各高等教育专业认证的通用标准中或者专业自定义毕业标准中对该专业合格毕业生的能力要求R₁～R_n(n为相应标准中对该专业合格毕业生能力要求的总数，一般5≤n≤15，通常含基本理论与知识、分析问题、解决问题、开展研究、使用工具、实践应用等专业必需的技术能力和职业规范、团队合作、沟通、终身学习等非技术能力要求)进行各项能力的能力指标点分解，指标点分解的要求通常参照布鲁姆认知领域分解，按照记忆/了解、识别/理解、分析/应用等三个层级逐级深入，相应得到各能力要求指标点R_1.1～R_1.M1、R_2.1～R_2.M2、……、 R_n.1～R_n.Mn(其中M1、M2……Mn为对应第n个能力要求分解的指标点总个数，通常≤5)，如图1所示；

步骤2、将被评价高等教育专业教学计划和培养方案中的必修类课内教学课程和课外培养活动(设一共为x门)根据其确定的教学目标O_1.1～O_1.U1、 O_2.1～O_2.U2、……、O_x.1～O_x.Ux(其中U1、U2……Ux为对应第x门课程或课外培养活动对应的教学目标总个数，通常≤6)对应的能力描述及层次与相应的能力要求指标点建立内涵关联，形成课内外教学环节教学目标对能力要求指标点的支撑关系矩阵，如图2所示；

由于是针对高等教育专业全体学生的合格性评价，要求以上课内教学课程和课外培养活动必须是全体学生均参与的必修环节。

步骤3、确定支撑能力指标点R_1.1下课内外教学环节对能力要求指标点R_1.1的支撑权重值，计算方法如下：将同一能力要求指标点R_1.1下的全体课内外教学环节组成集合，假设为t门(要求t≥1，若不满足返回步骤2进行支撑关系矩阵重新调整)，且各门课内外教学环节对应的学分为C₁～C_t，则第g(1≤g≤t)门课程对应的支撑值按计算，故同一能力要求指标点下t门课内外教学环节的对该能力要求指标点的支撑权重值之和为1；

由于高等教育课程体系中的毕业设计论文学分通常比较大，当毕业设计论文用于评价某能力指标点时，如按照学分占比进行支撑权重值计算会导致除毕业设计论文外其课内外教学环节的支撑权重值过低而产生评价失真，因此本发明采用以下方法解决该问题：如该能力指标点支撑课程门数为总门数为t门，毕业设计论文的权重设定为剩余权重值再由其他课内外教学环节按照本教学环节学分与能力指标点所有支撑课内外教学环节(除毕业设计论文外)的总学分之比进行分配。即假定毕业设计论文为第t门，则第g门课内外教学环节对该能力指标点的支撑权重值为

为突出高等教育专业培养中的实验实践操作教学环节对能力达成的强支撑，体现试验实践能力培养对学生解决实际问题或项目的重要性，对于配套有实验实践学分的核心理论课和核心实验实践教学环节，本发明中采用以下方法放大其支撑系数：该课内外教学环节对能力指标点支撑权重系数计算时，其学分按照 (1*讲授学分+2*实验实践学分)参与计算。若某能力指标点由t门课内外教学环节进行支撑，其中第t门为毕业设计论文，第e门为带实验实践学分的专业核心理论课程(理论讲授学分为C_e1，实验实践学分为C_e2)，第f门为核心实验实践教学环节(不含理论讲授，即理论讲授学分为0，实验实践学分为C_f)，第g门课为参与支撑的课程(讲授学分为C_g，不含实验实践学分)，则支撑权重值计算如下：

毕业设计论文，支撑权重值为：

第e门课程，支撑权重值为：

第f门课程，支撑权重值为：

第g门课程，支撑权重值为：

综合以上考虑，步骤3结果如图3所示；

步骤4、重复步骤3直至所有能力指标点下对应支撑课内外环节的支撑权重值计算完毕；

步骤5、根据课内外教学环节教学大纲中对各课程目标的考核方案，计算课程目标达成度成绩的方法为某门课程对应课程目标的成绩可以采集自该课内外教学的过程考核数据如平时作业、实验实践报告、综合设计、企划书等，也可以采集自该课内外教学的期末考试环节。具体采集来源对应课程目标的关系由课程教学大纲考核方案进行界定，如课程目标O_xy采集自实验实践报告和部分期末考试，其中实验实践报告总占分为A分，某学生的实验实践报告实际得分为A₁，期末考试中对应课程目标O_xy的出题总占分为B分，该生在此部分中实际得分为B₁，则该学生在该课内外教学中针对课程目标O_xy的达成度成绩为(要求A、B应为相同分制下的占分且0≤达成度成绩≤1，如不符合需统一分制后再进行计算)；

对于按照等第制进行评分的课内外教学环节，方法一可以提取原始定量成绩进行课程目标达成度成绩计算；若未记录原始定量成绩，则采用方法二，根据高等学校中定量成绩范围与等第制关系转换为中值定量成绩后进行课程目标达成度成绩计算，高等学校常用的五级十一等值等第制成绩对应转化的定量成绩如图4所示；

步骤6、对该专业某个学生进行能力评价时，按以下分步骤进行：

步骤6.1、根据步骤2中所描述的关联度矩阵，从成绩系统中提取步骤4所述的该学生支撑R_1.1能力指标下所有课内教学环节和课外培养活动所对应的各课程目标的达成度成绩，将达成度成绩与步骤3所述对应课内外教学环节支撑权重值相乘，再将支撑R_1.1能力指标下各项课内外教学环节的达成度成绩与对应支撑权重值乘积相加，记为R_1.1能力指标点达成度A_R_1.1；

步骤6.2、重复步骤6.1计算该学生R_1.2能力指标达成度A_R_1.2，循环重复此步骤一直至A_R_1.M1计算完成；

步骤6.3、将能力要求R₁对应能力要求分解指标点R_1.1～R_1.M1对应能力指标点达成度A_R_1.1、A_R_1.2、……、A_R_1.M1中最小值设置为能力要求R₁的达成度，记为A_R₁；

步骤6.4、重复6.1-6.3直至能力要求R₁～R_n对应的达成度A_R₁～A_R_n计算完毕；

步骤7、根据步骤6所得A_R₁～A_R_n的数值使用雷达图、柱状图、条形图或折线进行被评价高等教育学生能力的可视化表达，并根据能力达成度分段进行分段评价。因我国现行高等教育中通常规定修完规定的课程计划和课外教学环节并取得及格以上成绩(含及格)就应该授以该专业的毕业证书，即视为该专业的合格毕业生，因此分段设置为：达成度<0.6，该能力达成评价为未达成；0.6 ≤达成度<0.7，该能力达成评价为合格；0.7≤达成度<0.8，该能力达成评价为较好；0.8≤达成度<0.9，该能力达成评价为良好；0.9≤达成度≤1.0，该能力达成评价为优秀。

本发明与现有技术相比，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：本发明实现了设计一个将各高等教育专业合格毕业生能力要求分解为能力指标点的方法，并由课内外必修教学环节的课程目标对能力指标点进行支撑，从而实现顶层能力要求到底层课内外教学环节实现的顶层设计过程；并由底层课内外教学环节的定量评判成绩转化而得课程目标达成度成绩，通过课程目标对能力要求指标点支撑权重值加权处理实现向顶层能力进行逆向支撑计算的系统方法，实现了基于定量计算的高等教育学生能力达成度的形成性评价。

附图说明

图1高等教育专业毕业生各项能力要求的指标点分解示意图

图2课内外教学环节教学目标对能力要求指标点的支撑关系矩阵

图3能力要求指标点R_1.1对应t门课内外教学环节的支撑权重系数图

图4五级(十一等)等第制成绩与定量成绩之间的转化关系图

图5“邱--”同学的能力达成度形成性评价结果

图6“毛--”同学的能力达成度形成性评价结果

具体实施方式

本发明的优选实施例结合符合详述如下：

实施例一：

参见图1～图4，基于定量计算的高等教育学生能力达成度形成性评价方法，其特征在于操作步骤如下：

步骤1、根据各高等教育专业认证的通用标准中或者专业自定义毕业标准中对该专业合格毕业生的能力要求R₁～R_n(n为相应标准中对该专业合格毕业生能力要求的总数，一般5≤n≤15，通常含基本理论与知识、分析问题、解决问题、开展研究、使用工具、实践应用等专业必需的技术能力和职业规范、团队合作、沟通、终身学习等非技术能力要求)进行各项能力的能力指标点分解，指标点分解的要求通常参照布鲁姆认知领域分解，按照记忆/了解、识别/理解、分析/应用等三个层级逐级深入，相应得到各能力要求指标点R_1.1～R_1.M1、R_2.1～R_2.M2、……、 R_n.1～R_n.Mn(其中M1、M2……Mn为对应第n个能力要求分解的指标点总个数，通常≤5)，如图1所示；

步骤2、将被评价高等教育专业教学计划和培养方案中的必修类课内教学课程和课外培养活动(设一共为x门)根据其确定的教学目标O_1.1～O_1.U1、O_2.1～O_2.U2、……、O_x.1～O_x.Ux(其中U1、U2……Ux为对应第x门课程或课外培养活动对应的教学目标总个数，通常≤6)对应的能力描述及层次与相应的能力要求指标点建立内涵关联，形成课内外教学环节教学目标对能力要求指标点的支撑关系矩阵，如图2所示；

由于是针对高等教育专业全体学生的合格性评价，要求以上课内教学课程和课外培养活动必须是全体学生均参与的必修环节。

步骤3、确定支撑能力指标点R_1.1下课内外教学环节对能力要求指标点R_1.1的支撑权重值，计算方法如下：将同一能力要求指标点R_1.1下的全体课内外教学环节组成集合，假设为t门(要求t≥1，若不满足返回步骤2进行支撑关系矩阵重新调整)，且各门课内外教学环节对应的学分为C₁～C_t，则第g(1≤g≤t)门课程对应的支撑值按计算，故同一能力要求指标点下t门课内外教学环节的对该能力要求指标点的支撑权重值之和为1；

由于高等教育课程体系中的毕业设计论文学分通常比较大，当毕业设计论文用于评价某能力指标点时，如按照学分占比进行支撑权重值计算会导致除毕业设计论文外其课内外教学环节的支撑权重值过低而产生评价失真，因此本发明采用以下方法解决该问题：如该能力指标点支撑课程门数为总门数为t门，毕业设计论文的权重设定为剩余权重值再由其他课内外教学环节按照本教学环节学分与能力指标点所有支撑课内外教学环节(除毕业设计论文外)的总学分之比进行分配。即假定毕业设计论文为第t门，则第g门课内外教学环节对该能力指标点的支撑权重值为

为突出高等教育专业培养中的实验实践操作教学环节对能力达成的强支撑，体现试验实践能力培养对学生解决实际问题或项目的重要性，对于配套有实验实践学分的核心理论课和核心实验实践教学环节，本发明中采用以下方法放大其支撑系数：该课内外教学环节对能力指标点支撑权重系数计算时，其学分按照 (1*讲授学分+2*实验实践学分)参与计算。若某能力指标点由t门课内外教学环节进行支撑，其中第t门为毕业设计论文，第e门为带实验实践学分的专业核心理论课程(理论讲授学分为C_e1，实验实践学分为C_e2)，第f门为核心实验实践教学环节(不含理论讲授，即理论讲授学分为0，实验实践学分为C_f)，第g门课为参与支撑的课程(讲授学分为C_g，不含实验实践学分)，则支撑权重值计算如下：

毕业设计论文，支撑权重值为：

第e门课程，支撑权重值为：

第f门课程，支撑权重值为：

第g门课程，支撑权重值为：

综合以上考虑，步骤3结果如图3所示；

步骤4、重复步骤3直至所有能力指标点下对应支撑课内外环节的支撑权重值计算完毕；

步骤5、根据课内外教学环节教学大纲中对各课程目标的考核方案，计算课程目标达成度成绩的方法为某门课程对应课程目标的成绩可以采集自该课内外教学的过程考核数据如平时作业、实验实践报告、综合设计、企划书等，也可以采集自该课内外教学的期末考试环节。具体采集来源对应课程目标的关系由课程教学大纲考核方案进行界定，如课程目标O_xy采集自实验实践报告和部分期末考试，其中实验实践报告总占分为A分，某学生的实验实践报告实际得分为A₁，期末考试中对应课程目标O_xy的出题总占分为B分，该生在此部分中实际得分为B₁，则该学生在该课内外教学中针对课程目标O_xy的达成度成绩为(要求A、B应为相同分制下的占分且0≤达成度成绩≤1，如不符合需统一分制后再进行计算)；

对于按照等第制进行评分的课内外教学环节，方法一可以提取原始定量成绩进行课程目标达成度成绩计算；若未记录原始定量成绩，则采用方法二，根据高等学校中定量成绩范围与等第制关系转换为中值定量成绩后进行课程目标达成度成绩计算，高等学校常用的五级十一等值等第制成绩对应转化的定量成绩如图4所示；

步骤6、对该专业某个学生进行能力评价时，按以下分步骤进行：

步骤6.1、根据步骤2中所描述的关联度矩阵，从成绩系统中提取步骤4所述的该学生支撑R_1.1能力指标下所有课内教学环节和课外培养活动所对应的各课程目标的达成度成绩，将达成度成绩与步骤3所述对应课内外教学环节支撑权重值相乘，再将支撑R_1.1能力指标下各项课内外教学环节的达成度成绩与对应支撑权重值乘积相加，记为R_1.1能力指标点达成度A_R_1.1；

步骤6.2、重复步骤6.1计算该学生R_1.2能力指标达成度A_R_1.2，循环重复此步骤一直至A_R_1.M1计算完成；

步骤6.3、将能力要求R₁对应能力要求分解指标点R_1.1～R_1.M1对应能力指标点达成度A_R_1.1、A_R_1.2、……、A_R_1.M1中最小值设置为能力要求R₁的达成度，记为A_R₁；

步骤6.4、重复6.1-6.3直至能力要求R₁～R_n对应的达成度A_R₁～A_R_n计算完毕；

步骤7、根据步骤6所得A_R₁～A_R_n的数值使用雷达图、柱状图、条形图或折线进行被评价高等教育学生能力的可视化表达，并根据能力达成度分段进行分段评价。因我国现行高等教育中通常规定修完规定的课程计划和课外教学环节并取得及格以上成绩(含及格)就应该授以该专业的毕业证书，即视为该专业的合格毕业生，因此分段设置为：达成度<0.6，该能力达成评价为未达成；0.6 ≤达成度<0.7，该能力达成评价为合格；0.7≤达成度<0.8，该能力达成评价为较好；0.8≤达成度<0.9，该能力达成评价为良好；0.9≤达成度≤1.0，该能力达成评价为优秀。

实施例二：

本发明的实施例以某高等教育专业学生的形成性评价为例，该专业对照中国工程教育认证通用标准(参见中国工程教育专业认证协会网站http://www.ceeaa.org.cn/)中毕业生能力要求制定了该专业合格毕业生能力要求。能力要求如下：

本专业的本科生主要学习本专业领域的基础理论、工程基础知识与专业基础知识、专业技术和工程技能，注重工程实践能力和创新能力的培养，学生毕业时要求按照学校相关规定在规定学制内修完规定学分，本科生毕业时应达到下列能力要求：

1)工程知识：能够将数学、自然科学、金属材料宏微观结构及变形等工程基础和固态相变、热处理、塑性成形原理和工艺等专业知识用于解决金属材料研发与应用领域的复杂工程问题。

2)问题分析：能够应用数学、自然科学和金属材料工程专业的成分-组织- 性能关系等基本的工程科学基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析金属材料研发与应用领域的复杂工程问题，以获得有效结论。

3)设计/开发解决方案：能够设计针对金属材料研发与应用领域中复杂工程问题的解决方案，设计满足特定需求的系统，热处理或加工工艺流程，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。

4)研究：能够基于金属制备、加工和热处理专业基础知识，并采用合适方法对金属材料研发与应用领域中材料成分-微观组织-机械物理性能有关的复杂工程问题进行研究，包括实验系统的选择和实验方案设计、实验测试和数据分析与解释、并通过信息综合得到合理有效的结论。

5)使用现代工具：能够针对金属材料研发与应用领域中的复杂工程问题，了解、选择与使用或者开发恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，针对金属材料成分设计、热处理工艺相变与相组成、铸造和塑性加工工艺等复杂工程问题进行模拟与预测，并能够理解其局限性。

6)工程与社会：能够基于工程相关背景知识进行合理分析，评价金属材料的选材合理性和新材料研发、工艺技术应用、生产组织和管理中复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，并理解应承担的责任。

7)环境和可持续发展：能够理解和评价针对金属材料研发与应用领域中的材料制备、热处理和成形工艺等复杂工程问题的专业工程实践对环境、社会可持续发展的影响。

8)职业规范：具有人文社会科学素养、社会责任感，能够在金属材料应用的工程实践中理解并遵守工程职业道德和规范，履行责任。

9)个人和团队：能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色。

10)沟通：能够就金属材料研发与应用领域中的复杂工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流，包括撰写金属材料应用的可行性分析报告和设计合理可行的工艺技术路线等文稿、利用金属材料工程专业知识陈述发言、清晰表达或回应指令，并具备一定的国际视野，能够在跨文化背景下进行沟通和交流。

11)项目管理：能够基于工程管理原理与经济决策方法，并在综合考虑材料成本、机械加工可行性和实际应用环境下将其应用于金属材料工程实践。

12)终身学习：具有自主学习和终身学习的意识，有不断学习和适应技术进步和社会的能力。

该专业的能力要求与工程教育认证通用标准的12条毕业要求一一对应，实现了12条通用标准的全覆盖。

根据本发明所述步骤，按步骤1对该专业合格毕业生能力要求进行了能力指标点分解，见表1。

表1某专业合格毕业生能力要求的指标点分解

按照本发明步骤2，将该专业教学计划和培养方案中的必修类课内教学课程和课外培养活动根据其确定的教学目标对应的能力描述及层次与对应的能力要求指标点建立内涵关联，形成支撑矩阵，见表2。

表2课程体系与能力要求指标点关联度矩阵

表2续课程体系与能力要求指标点关联度矩阵

根据步骤3和步骤4，计算表2中各内外教学环节对能力要求指标点支撑权重值，其中该专业核心的8门学科基础理论课(材料科学基础、固态相变、传热学、金属力学性能、金属凝固过程及组织控制、金属物理性能、金属塑性成型原理、材料表征技术、金属材料学)设置了实验实践环节，另外加上集中教学的6门专业核心实验实践环节：认识实习、生产实习、科技文献检索及撰写、金属材料工程实验技术(1)、金属材料工程实验技术(2)、金属材料工程实验技术(3)，这14门在参与支撑权重系数计算时，其学分按照(1*讲授学分+2*实验学分)参与计算，计算结果见表3及其续表。

表3各课内外教学环节对能力指标点的支撑权重值

表3续课内外教学环节对能力指标点的支撑权重值

取该专业某届学生作为被评价对象，按步骤5提取各个课内外教学环节的课程目标达成成绩，并按照步骤6进行各能力指标点的达成度加权计算，进而获得被评价对象各项能力达成度的形成性评价结果，见表4。

表4某高等教育专业学生的能力达成度形成性评价结果

根据步骤7,使用雷达图进行被评价高等教育学生能力的可视化表达，并根据能力达成度分段进行分段评价。其中一名代表性学生，邱--，的能力评价雷达图见图5，能力分段评价如下：

能力要求1：工程知识的能力达成值为0.53，达成等级为不合格；

能力要求2：问题分析的能力达成值为0.46，达成等级为不合格；

能力要求3：设计/开发解决方案的能力达成值为0.55，达成等级为不合格；

能力要求4：研究的能力达成值为0.67，达成等级为合格；

能力要求5：使用现代工具的能力达成值为0.60，达成等级为不合格；

能力要求6：工程与社会的能力达成值为0.80，达成等级为良好；

能力要求7：环境与可持续发展的能力达成值为0.83，达成等级为良好；

能力要求8：职业规范的能力达成值为0.64，达成等级为合格；

能力要求9：个人和团队的能力达成值为0.71，达成等级为较好；

能力要求10：沟通的能力达成值为0.67，达成等级为合格；

能力要求11：项目管理的能力达成值为0.75，达成等级为较好；

能力要求12：终身学习的能力达成值为0.36，达成等级为不合格。

另外一名代表性学生，毛--，的能力评价雷达图见图6，能力分段评价如下：

能力要求1：工程知识的能力达成值为0.66，达成等级为合格；

能力要求2：问题分析的能力达成值为0.77，达成等级为较好；

能力要求3：设计/开发解决方案的能力达成值为0.87，达成等级为良好；

能力要求4：研究的能力达成值为0.74，达成等级为较好；

能力要求5：使用现代工具的能力达成值为0.74，达成等级为较好；

能力要求6：工程与社会的能力达成值为0.86，达成等级为良好；

能力要求7：环境与可持续发展的能力达成值为0.84，达成等级为良好；

能力要求8：职业规范的能力达成值为0.81，达成等级为良好；

能力要求9：个人和团队的能力达成值为0.81，达成等级为良好；

能力要求10：沟通的能力达成值为0.82，达成等级为良好；

能力要求11：项目管理的能力达成值为0.88，达成等级为良好；

能力要求12：终身学习的能力达成值为0.74，达成等级为较好。

上面结合附表、附图对本发明实施例进行了说明，但本发明不限于上述实施例，还可以根据本发明的发明创造的目的做出多种变化，凡依据本发明技术方案的精神实质和原理下做的改变、修饰、替代、组合或简化，均应为等效的置换方式，只要符合本发明的发明目的，只要基于定量计算的高等教育学生能力达成度的形成性评价方法的计算原理和发明构思，都属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种基于定量计算的高等教育学生能力达成度形成性评价方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1、根据各高等教育专业认证的通用标准中或者专业自定义毕业标准中对该专业合格毕业生的能力要求R₁～R_n进行各项能力的能力指标点分解，指标点分解的要求通常参照布鲁姆认知领域分解，按照记忆/了解、识别/理解、分析/应用三个层级逐级深入，相应得到各能力要求指标点R_1.1～R_1.M1、R_2.1～R_2.M2、……、R_n.1～R_n.Mn；

步骤2、将被评价高等教育专业教学计划和培养方案中的必修课内教学课程和课外培养活动,设一共为x门,根据其确定的教学目标O_1.1～O_1.U1、O_2.1～O_2.U2、……、O_x.1～O_x.Ux对应的能力描述及层次与相应的能力要求指标点建立内涵关联，形成该专业课内外教学环节教学目标对能力要求指标点的支撑关系矩阵；

步骤3、确定支撑能力指标点R_1.1下课内外教学环节对能力要求指标点R_1.1的支撑权重值，计算方法如下：将同一能力要求指标点R_1.1下的全体课内外教学环节组成集合，假设为t门，要求t≥1，若不满足返回步骤2进行支撑关系矩阵重新调整，且各门课内外教学环节对应的学分为C₁～C_t，则第g门课程对应的支撑值按计算，1≤g≤t，故同一能力要求指标点下t门课内外教学环节的对该能力要求指标点的支撑权重值之和为1；

由于高等教育课程体系中的毕业设计论文学分通常比较大，当毕业设计论文用于评价某能力指标点时，如按照学分占比进行支撑权重值计算会导致除毕业设计论文外其课内外教学环节的支撑权重值过低而产生评价失真，因此本发明采用以下方法解决该问题：如该能力指标点支撑课程门数为总门数为t门，毕业设计论文的权重设定为剩余权重值再由其他课内外教学环节再按照本教学环节学分与能力指标点所有支撑课内外教学环节(除毕业设计论文外)的总学分之比进行分配；即假定毕业设计论文为第t门，则第g门课内外教学环节对该能力指标点的支撑权重值为

为突出高等教育专业培养中的实践操作教学环节对能力达成的强支撑，体现实验实践能力培养对高等教育解决实际问题的重要性，对于配套有实验实践学分的核心理论课和核心实验实践教学环节，采用以下方法放大其支撑系数：该课内外教学环节对能力指标点支撑权重系数计算时，其学分按照1*讲授学分+2*实验实践学分参与计算；若某能力指标点由t门课内外教学环节进行支撑，其中第t门为毕业设计论文，第e门为带实验实践学分的专业核心理论课程，理论讲授学分为C_e1，实验实践学分为C_e2，第f门为核心实验实践教学环节，不含理论讲授，即理论讲授学分为0，实验实践学分为C_f，第g门课为参与支撑的课程，讲授学分为C_g，不含实验实践学分，则支撑权重值计算如下：

毕业设计论文，支撑权重值为：

第e门课程，支撑权重值为：

第f门课程，支撑权重值为：

第g门课程，支撑权重值为：

步骤4、重复步骤3直至所有能力指标点下对应支撑课内外环节的支撑权重值计算完毕；

步骤5、根据课内外教学环节教学大纲中对各课程目标的考核方案，计算课程目标达成度成绩的方法为某门课程对应课程目标的成绩采集自该课内外教学的过程考核数据如平时作业、实验实践报告、综合设计、企划书，或采集自该课内外教学的期末考试环节；采集来源对应课程目标的关系由该课程教学大纲考核方案进行界定，若课程目标O_xy采集自实验实践报告和部分期末考试，其中实验实践报告总占分为A分，某学生的实验实践报告实际得分为A₁，期末考试中对应课程目标O_xy的出题总占分为B分，该生在此部分中实际得分为B₁，则该学生在该课内外教学中针对课程目标O_xy的达成度成绩为

对于按照等第制进行评分的课内外教学环节，方法一，提取原始定量成绩进行课程目标达成度成绩计算；若未记录原始定量成绩，则采用方法二，根据高等学校中定量成绩范围与等第制关系转换为中值定量成绩后进行课程目标达成度成绩计算，高等学校常用的五级十一等值等第制成绩对应转化的定量成绩；

步骤6、对该专业某个学生进行能力评价时，按以下步骤进行：

步骤6.1、根据步骤2中所描述的关联度矩阵，从成绩系统中提取步骤4所述的该学生支撑R_1.1能力指标下所有课内教学环节和课外培养活动所对应的各课程目标的达成度成绩，将达成度成绩与步骤3所述对应课内外教学环节支撑权重值相乘，再将支撑R_1.1能力指标下各项课内外教学环节的达成度成绩与对应支撑权重值乘积相加，记为R_1.1能力指标点达成度A_R_1.1；

步骤6.2、重复步骤6.1计算该学生R_1.2能力指标达成度A_R_1.2，循环重复此步骤一直至A_R_1.M1计算完成；

步骤6.3、将能力要求R₁对应能力要求分解指标点R_1.1～R_1.M1对应能力指标点达成度A_R_1.1、A_R_1.2、……、A_R_1.M1中最小值设置为能力要求R₁的达成度，记为A_R₁；

步骤6.4、重复6.1～6.3直至能力要求R₁～R_n对应的达成度A_R₁～A_R_n计算完毕；

步骤7、根据步骤6所得A_R₁～A_R_n的数值使用雷达图、柱状图、条形图或折线进行被评价高等教育学生能力的可视化表达，并根据能力达成度分段进行分段评价；分段设置为：达成度<0.6，该能力评价为未达成；0.6≤达成度<0.7，该能力评价为合格；0.7≤达成度<0.8，该能力评价为较好；0.8≤达成度<0.9，该能力评价为良好；0.9≤达成度≤1.0，该能力评价为优秀。