高校大學(xué)生綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)框架研究

肖永良 羅永恒 李香寶 劉文彬 賀燦衛(wèi)

[摘 ? ?要] 全面、客觀、科學(xué)地對(duì)高校大學(xué)生綜合素質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)是高校素質(zhì)教育一個(gè)棘手的問(wèn)題?，F(xiàn)在較為常見(jiàn)的評(píng)價(jià)方案是把評(píng)價(jià)結(jié)果和評(píng)價(jià)指標(biāo)視為一個(gè)線性的關(guān)系，實(shí)際上兩者之間是一個(gè)非常復(fù)雜的非線性關(guān)系，把各個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行加權(quán)處理而獲得評(píng)價(jià)結(jié)果的做法明顯與實(shí)際不符。針對(duì)此問(wèn)題，文章提出利用機(jī)器學(xué)習(xí)方法構(gòu)建大學(xué)生綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)模型，通過(guò)學(xué)習(xí)已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)獲得評(píng)價(jià)結(jié)果和評(píng)價(jià)指標(biāo)之間的非線性關(guān)系，為科學(xué)評(píng)價(jià)大學(xué)生綜合素質(zhì)提供了新的理論支持。

[關(guān)鍵詞] 綜合素質(zhì);機(jī)器學(xué)習(xí);支持向量機(jī);半監(jiān)督理論

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2020. 23. 089

[中圖分類號(hào)] G642.3 ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] ?A ? ? ?[文章編號(hào)] ?1673 - 0194（2020）23- 0221- 02

0 ? ? ?引 ? ?言

互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代提供給我們海量信息的同時(shí)也給我們的學(xué)習(xí)和生活帶來(lái)更多的誘惑，特別是自控能力較差的在校大學(xué)生。如何充分利用互聯(lián)網(wǎng)汲取更多有助于自身發(fā)展的知識(shí)和信息，這要求高校學(xué)生必須具有更高的綜合素質(zhì)。我們對(duì)高校學(xué)生綜合素質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)的目的就是要幫助大學(xué)生正確認(rèn)識(shí)自己的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，通過(guò)不斷探索改進(jìn)找到適合自己的學(xué)習(xí)思路和學(xué)習(xí)方法，而不是僅僅根據(jù)評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)高校學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行分析。本文通過(guò)對(duì)大學(xué)生綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)過(guò)程進(jìn)行深入研究，構(gòu)建出符合實(shí)際情況的綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)框架，可以在此基礎(chǔ)上幫助大學(xué)生了解在成長(zhǎng)過(guò)程中存在的某些問(wèn)題，進(jìn)而剖析產(chǎn)生這些問(wèn)題的可能原因，不斷尋找解決這些問(wèn)題的對(duì)策，最終有效促進(jìn)大學(xué)生綜合素質(zhì)的全面提升。

1 ? ? ?研究現(xiàn)狀

我國(guó)高校對(duì)大學(xué)生綜合素質(zhì)的提升相當(dāng)重視，各高校不僅可以根據(jù)評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)大學(xué)生進(jìn)行一系列的評(píng)優(yōu)評(píng)先，而且還可以將評(píng)價(jià)結(jié)果反饋給學(xué)生，不斷促使廣大學(xué)生發(fā)現(xiàn)自身的優(yōu)勢(shì)和不足，不斷提高自身的綜合素質(zhì)，進(jìn)而為國(guó)家和社會(huì)提供高質(zhì)量的綜合性人才。特別是近幾年，隨著互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來(lái)，各行各業(yè)的就業(yè)壓力不斷增大，而高校大學(xué)生由于缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，其就業(yè)的壓力與日俱增，因此對(duì)大學(xué)生綜合素質(zhì)進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)進(jìn)而提升自身素質(zhì)的研究也越來(lái)越多。許多學(xué)者對(duì)高校大學(xué)生綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)的理論和方法進(jìn)行了深入研究和分析。周曉晶等人在考慮多方協(xié)同創(chuàng)新人才培養(yǎng)的基礎(chǔ)上，創(chuàng)建了包括有12個(gè)二級(jí)指標(biāo)的綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)。而董卓寧等人為了區(qū)別不同指標(biāo)的重要程度，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)把思想政治、專業(yè)知識(shí)、實(shí)踐創(chuàng)新、人文和身心等分配了不同的權(quán)值。趙曦等人通過(guò)分析學(xué)生行為數(shù)據(jù)與綜合素質(zhì)發(fā)展之間的聯(lián)系，提出了基于行為大數(shù)據(jù)的綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)系統(tǒng)。為了解決當(dāng)前評(píng)價(jià)系統(tǒng)與學(xué)生實(shí)際情況之間的誤差，徐雪麗等人提出一種多級(jí)模糊綜合評(píng)判的方法。毛軍權(quán)等人則結(jié)合層次分析和模糊綜合提出了新的綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)方法。這些優(yōu)秀的研究成果為我們研究大學(xué)生綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)提供了很好的理論和技術(shù)支持。

2 ? ? ?評(píng)價(jià)框架

2.1 ? 評(píng)價(jià)特征提取

常見(jiàn)的大學(xué)生綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)方案是把各個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行加權(quán)處理而獲得評(píng)價(jià)結(jié)果，其缺點(diǎn)是無(wú)法準(zhǔn)確描述兩者之間存在的非線性關(guān)系，因此一般采用主成分分析方法，從眾高校大學(xué)生綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)中獲取有效的信息。主成分分析方法的思路是把高維空間投影到低維空間去分析，這些低維空間的數(shù)據(jù)之間互不相關(guān)，同時(shí)又能保留高維空間數(shù)據(jù)中包含的重要信息。

我們假設(shè)高維空間中有大學(xué)生綜合素質(zhì)數(shù)據(jù)集X=[x1，x2，…，xl，xl+1，…，xl+u]，l+u=N，其中前面的l個(gè)樣本X是有標(biāo)簽的數(shù)據(jù)樣本，各類樣本數(shù)為Ni，l=（1，2，…，c），c為類別數(shù)，后面的u個(gè)樣本Xu為無(wú)標(biāo)簽的數(shù)據(jù)樣本。

對(duì)比以上兩個(gè)式子可知，半監(jiān)督主成分分析方法在提取大學(xué)生綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)信息時(shí)，不僅考慮了整個(gè)數(shù)據(jù)樣本的分布情況，同時(shí)還綜合了已知樣本的標(biāo)簽信息來(lái)指導(dǎo)信息的提取，保留了指標(biāo)特征之間存在的非線性關(guān)系。很明顯，綜合利用樣本的分類標(biāo)簽信息和全局結(jié)構(gòu)信息構(gòu)建的半監(jiān)督模型更加符合大學(xué)生綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)的現(xiàn)實(shí)情況。

2.2 ? 評(píng)價(jià)模型構(gòu)建

支持向量機(jī)模型是數(shù)據(jù)分析中的一項(xiàng)新技術(shù)，它通過(guò)統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)理論和優(yōu)化理論解決機(jī)器學(xué)習(xí)的相關(guān)問(wèn)題，已經(jīng)成功地運(yùn)用于各種模式識(shí)別的領(lǐng)域。其核心思想就是通過(guò)構(gòu)建一個(gè)具有最優(yōu)分類面的判別函數(shù)，把已有標(biāo)簽的數(shù)據(jù)樣本準(zhǔn)確地進(jìn)行區(qū)分，同時(shí)還要滿足樣本間隔最大的約束條件。該模型的優(yōu)點(diǎn)是只需少量的已知標(biāo)簽樣本，構(gòu)建出符合大學(xué)生綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)要求的非線性模型。

在對(duì)大學(xué)生綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，假設(shè)給定訓(xùn)練樣本：X={（xi，yi），i=1，2，…，n}，xi∈Rd，yi∈{+1，-1}，n為訓(xùn)練樣本個(gè)數(shù)，d為每個(gè)訓(xùn)練樣本向量的維數(shù)，y為分類類別。在線性可分的情況下，求解決策函數(shù)需要構(gòu)造如下優(yōu)化問(wèn)題：

很明顯，我們?cè)谝阎悇e的樣本基礎(chǔ)上，還充分利用未標(biāo)記數(shù)據(jù)進(jìn)行輔助訓(xùn)練。其優(yōu)點(diǎn)是半監(jiān)督支持向量機(jī)不但利用了有標(biāo)簽樣本對(duì)單個(gè)樣本精確描述的優(yōu)勢(shì)，而且發(fā)揮了無(wú)標(biāo)簽樣本對(duì)樣本集整體描述的重要作用。與常用的對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行加權(quán)處理方法明顯不同的是，半監(jiān)督支持向量機(jī)通過(guò)學(xué)習(xí)算法可以獲得評(píng)價(jià)結(jié)果與評(píng)價(jià)指標(biāo)之間的非線性關(guān)系，這更有助于對(duì)大學(xué)生綜合素質(zhì)進(jìn)行科學(xué)的評(píng)價(jià)。

3 ? ? ?總 ? ?結(jié)

本文對(duì)高校大學(xué)生綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)的現(xiàn)狀進(jìn)行了深入研究，在最新機(jī)器學(xué)習(xí)理論基礎(chǔ)上提出了用于評(píng)價(jià)高校學(xué)生綜合素質(zhì)的理論框架。在有效指標(biāo)提取和評(píng)價(jià)模型構(gòu)建的兩個(gè)階段，充分利用了有標(biāo)簽樣本的類別信息和無(wú)標(biāo)簽樣本的整體結(jié)構(gòu)信息，提出的大學(xué)生綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)框架可以很好地描述評(píng)價(jià)結(jié)果與評(píng)價(jià)指標(biāo)之間存在的非線性關(guān)系，與常用的指標(biāo)加權(quán)處理方法相比，可以獲得更為精確的高校大學(xué)生綜合素質(zhì)定量評(píng)價(jià)。下一步的研究計(jì)劃是將提出的綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)模型進(jìn)行實(shí)證分析，不斷修正評(píng)價(jià)模型再進(jìn)行推廣試驗(yàn)。

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