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摘要：文章首先阐述了基于学科竞赛的理工类大学生创新能力评价体系设计，然后论述了基于学科竞赛的 理工类大学生创新能力评价体系实践，包括大学生创新能力评价指标数据来源、嫡权 TOPSIS 法在理工类大 学生创新能力评价方面的应用、综合评价结果与学科竞赛创新学分的相关性。
为了响应国家关于“建设创新型国家”的战略要 求，高校将学生创新能力的培养提升到历史“使命” 的高度，从教学改革、师资力量、实践平台、制度建设 等方面不断提升培养目标的达成度。学科竞赛作为 高校落实培养创新型、应用型、素质型人才的重要手 段，对大学生创新能力的培养有着重要的作用。 而大 学生创新能力评价是一个综合性、多属性、复杂性的 问题[1]。许多学者从多个角度构建了不同的评价指标 体系和评价模型，以评价大学生的创新能力[2-4]，但从 学科竞赛角度研究影响大学生创新能力培养效果的 文献较少。吴小涛等[5]从五个指标入手定性评价了数 学建模竞赛对大学生创新能力的影响，并通过实际案 例证实了该竞赛对学生的动手能力、表达能力等方面 有较大的提高作用。刘瑣芳等[6]构建了包含 16项指 标的评价体系，并引入博弈论思想，采用变异系数法 和层次分析法综合确定了大学生创新能力评价指标 和权重，但其并未给出学科竞赛对大学生创新能力 培养影响效果的综合评价。基于此，本文构建了基于 学科竞赛的大学生创新能力评价指标，并采用熵权 法量化各评价指标的权重，得到学科竞赛的参与对 大学生创新能力提升的贡献度，接着采用 TOPSIS 法 给出研究对象的综合评价结果，之后通过理工类专 业的实证研究，验证评价模型的合理性和结果的可 信度，从而客观分析学科竞赛对培养大学生创新能力 的作用，最后利用熵权 TOPSIS 评价方法计算、比较历 届学生创新能力的整体情况，分析理工类大学生创新 能力提升的外在影响因素，以期为理工类大学生创新 能力培养提供可靠的借鉴。
一、基于学科竞赛的理工类大学生创新能力评价 体系设计
(一)大学生创新能力评价指标构建
大学生创新能力的评价指标较多，涉及创新意 识、创新能力、创业能力、创新与创业 的融合 能力 等，本文主要分析学科竞赛对理工类大学生创新能 力提升的影响，故需根据学科竞赛的特点和大学生 创新能力的要素，确定具体的评价指标。参照相关文 献[7-8]，并结合理工类专业学科竞赛的特点，笔者构建 了包含 3 个一级指标和 12 个二级指标的评价体系， 如表 1 所示。
在评价体系中，学习能力指标通过发现问题能 力、信息检索能力、知识更新能力和知识融合能力四 个二级指标反映学生主动探究、搜索、吸纳、融合学科 竞赛知识能力的强弱;思维能力是多种错综交融的思 维参与、支配一系列竞赛活动的能力，通过逻辑思维 能力、逆向思维能力、批判思维能力和形象思维能力 等来衡量;素质能力是参与学科竞赛活动的基础保 障，包括实践动手能力、团队协作能力、文字表达能力 和沟通协调能力。
(二)大学生创新能力评价模型构建
熵是热力学和信息论的一个概念，最初是为了描 述某系统的无序状态。熵权法是依据熵的物理意义而 提出的，对于某项指标，可以用熵值来判断某个指标 的离散程度，其信息熵值越小，指标的离散程度就越 大，该指标对综合评价的影响(即权重)也就越大;如 果某项指标的值全部相等，则该指标在综合评价中不 起作用。 该方法既考虑了专家的经验、知识的主观因 素，也考虑了客观数据，大大降低了人为主观性，能够 客观确定指标权重[9]。当前，熵权法已经在工程技术、 社会经济等领域，如水质评价[10]、服务质量评价[11]、卫 星钟差预测[12]等方面得到广泛应用。
TOPSIS 法由于 1981 年首次被提出，是一种逼近 于理想解的排序法，又称优劣解距离法或逼近理想解 排序法[13]，是一种将多指标评价问题转化为单一综合 评价问题，并定量给出排序的评价方法。该方法原理 简单、计算方便、对样本数据要求低，在城市绩效评 价[14]、药材综合质量评价[15]等领域已得到广泛应用。
本文采用熵权 TOPSIS 法对大学生创新能力进行 评价，首先利用熵权法对创新能力的各项指标进行赋 权，然后利用 TOPSIS 法计算各指标的相对接近系数， 并根据系数结果进行排名，从而得到大学生创新能力 的评价结果。
熵权 TOPSIS 法的数学模型构建步骤如下：①建 立原始数据矩阵 C=(cij) m×n。其中 cij 为第 i 个评价对象 的第 j 个指标评价值，共 m×n 组数据。②计算规范化 决策矩阵 hij=wjaij 。aij 为原始数据无量纲处理的结果。
为了消除指标间由于量纲值不同而导致无法直接比 较的问题，需要对原始数据进行无量纲化处理，本文采用功效系数法实现。aij 结果在[0. 1]区间内。wj 为利 用熵权法求得的第 j 个评价指标的权重系数，该指标 权值越大，说明其重要性越大。③计算正理想解向量 J+和负理想解向量 J- 。④计算相对接近系数 。利用 TOPSIS 法求解第 i 个评价对象的创新能力指标评价 值与正理想解的相对接近程度，即相对接近系数 Ti。Ti 在[0. 1]区间内，该值越接近 1.表示对应评价对象越接近最优结果，创新能力越强;反之，越接近 0.表示评 价对象越远离最优结果，创新能力越弱。
二、基于学科竞赛的理工类大学生创新能力评价 体系实践
(一)大学生创新能力评价指标数据来源
培养创新型人才是高校的重要目标。为了提高大学生的创新能力，各高校在政策和资金方面给予了较 大支持，包括“双创”教育平台建设、“双师型”师资队 伍建设、“双创”课程教学改革、学科竞赛获奖奖励、 “创新学分”制度实施等。商洛学院(以下简称“我院”) 从 2016年开始实施“创新学分”制度、开设“创新创业 教育与训练”课程，从 2020年开始积极开展课程思政 建设。在此背景下，项目团队重点关注“双创”教育背 景下学科竞赛的课程教学和实践开展过程及成效，尤 其对学生创新能力提升的影响。
为了保证数据的客观性、科学性，问卷调查数据 综合了“当局者”学生切身感受的客观定量数据和“旁 观者”专家经验分析的主观定性数据。
第一，学生问卷数据。团队连续三年选取我院理 工类专业学科竞赛类创新学分总分前 30%的即将毕 业的学生进行问卷调查，收集学科竞赛课程教育及实 践开展对学生创新能力影响的数据。调查问卷在每一 个二级评价指标下设置 5道填空题，共 60道题，每道 题只用分数进行评定，0.5 分表示“非常不符合或弱”， 2 分表示“非常符合或超强”，即每项评价指标满分为 10分。调查问卷共发放 3 000份，收回 2 709份，回收 率为 90.3%;有效问卷为 2 382 份， 问卷有效率为 87.9%。
第二，专家问卷数据。邀请 5名创新创业教育、学 科竞赛指导等专家，根据学生参赛类别、获奖等级，以 及各类竞赛对评价指标的影响程度和各指标间的影 响关系为有效样本学生的各项创新能力指标进行定 性赋分，满分为 10分。
将学生问卷得分和专家问卷得分按 0.6和 0.4 的 系数进行加权求和，得到创新能力综合评价原始数据。 之后运用 SPSS Statistics 25.0软件对评分数据进行信 度和效度分析，发现测评因素间、测评因素与总分之 间的相关系数分别在 0.39~0.62和 0.61~0.79.内部一 致性信度系数大于 0.8.说明测评结果具备良好的信 度和效度。
(二)嫡权 TOPSIS 法在理工类大学生创新能力评 价方面的应用
利用熵权 TOPSIS 模型评价学科竞赛对于提升大 学生创新能力的效果。本文每次从有效样本中随机选 取 15~20个样本作为一个测试组，共选取了 15个不同 测试组进行计算，计算的指标权重、评价排名等结果 比较客观、稳定。现以一个测试组为例介绍熵权TOPSIS 法的计算过程及结果分析。测试组包含随机选取的 16个样本，每个样本包括 12个指标值。
1.利用熵权法确定指标权重。根据样本原始数据， 利用熵权法计算得到各评价指标的信息熵和权重值。 各评价指标的权重分别如下：发现问题能力(0.081 9)、 信息检索能力(0.080 5)、知识更新能力(0.028 8)、知 识融合能力(0.047 0) 、逻辑思维能力(0.022 1)、逆向 思维能力(0.073 7)、批判思维能力(0.063 7)、形象思 维能力(0.098 7)、实践动手能力(0.118 1) 、团队协作 能力(0.147 3)、文字表达能力(0.080 1)、沟通协调能 力(0.158 1) 。理工类专业学科竞赛对大学生创新能力 的影响力从大到小依次为沟通协调能力、团队协作能 力、实践动手能力、形象思维能力、发现问题能力、信 息检索能力、文字表达能力、逆向思维能力、批判思维 能力、知识融合能力、知识更新能力、逻辑思维能力。
理工类大学生参与的学科竞赛主要包括“互联 网+”大学生创新创业大赛、“挑战杯”全国大学生课外 学术科技作品竞赛和创业计划大赛、大学生创新创业 训练计划项目、全国大学生电子设计竞赛、全国大学 生数学建模竞赛、大学生结构设计竞赛、全国大学生 机械创新设计大赛、全国大学生先进成图技术与产品 信息建模创新大赛等，这些竞赛均需要至少 3 人组成 团队在多天内协作完成多项不同能力要求的实践类 任务，这对学生团队沟通、协作、实践的能力要求较 高，即沟通协调能力、团队协作能力、实践动手能力是 学科竞赛对大学生创新能力产生影响最突出的三项。 另外，学科竞赛在提升知识融合能力、知识更新能力、 逻辑思维能力等方面的作用较小，这与大学生知识积 累不够全面，主动探索、完善知识的欲望不强，以及大 学生在由感性认识上升到理性认识的过程中认识程 度水平差异性较小有一定关联。
2.大学生创新能力综合评价。利用熵权 TOPSIS 法 对测试样本的创新能力进行综合评价，计算得到大学 生创新能力评价指标的相对接近系数 Ti。16个测试样 本的相对接近系数分别为 0.377 9、0.226 5、0.111 5、
0.603 0、0.420 7、0.820 8、0.420 2、0.345 9、0.512 4、 0.680 3、0.194 1、0.785 6、0.872 3、0.5534、0.853 2、 0.252 5.根据相对接近系数的大小可知，样本中创新 能力排名前三名的为 13 号、15 号、6号学生，排名后 三名的分别是 2号、11 号、3 号学生。对比学生获得的 学科竞赛创新学分可发现，样本的创新能力排序与其
对应学科竞赛类创新学分的高低排名高度一致。 (三)综合评价结果与学科竞赛创新学分的相关性 1.学科竞赛创新学分制度。 学科竞赛是培养大学生创新能力的重要途径，其相关制度的制定和落实是 实现目标的基础保障。我院主要从“创新创业教育与 训练”课程中关于学科竞赛类模块知识的讲授、“创新 学分”认定制度的执行和学科竞赛的开展三个方面支 持学科竞赛类各项活动的开展，并最终由学科竞赛类 创新学分的高低进行定量体现。
第一，学科竞赛类模块知识教育。 我院所有专业 将“创新创业教育与训练”课程设定为必修课，从第 1 学期到第 6 学期按模块逐步完成“双创”教育理论教 学。教学内容分为公共模块和专业模块，公共模块知 识由学校创新创业学院负责授课，专业模块知识由各 二级学院负责组织课堂教学，其中学科竞赛与创新、 专利、论文和创业文本撰写等模块与培养大学生创新 能力有直接关系。每一学期后，学生要结合模块主题 撰写报告。教师应鼓励学生提交创意作品，并对每个 学生或小组提交的成果报告和(或)作品进行评价。
第二，学科竞赛类创新学分认定细则 。我院从 2016年开始设立创新学分制度，要求学生通过课外实 践活动获得课外创新学分，且毕业前必须至少获得 6 个创新学分，如此可从制度上提升大学生参与课外实 践活动的积极性，从而提升大学生的创新能力。学科 竞赛类的课外创新学分认定细则如下，其中团队前三 名可认定为满分，第 4 名至第 6 名认定为满分的 60%，第 7 名及以后排位不计分。
对于参加“互联网+”大学生创新创业大赛并获奖 的大学生，应依据获奖级别认定创新学分：国家级各 类奖均认定为 20学分，省级金/银/铜奖依次认定为 13/11/9学分，校级金/银/铜奖依次认定为 8/6/4 学分， 参与但未获奖认定为 2学分。
对于参加“挑战杯”全国大学生课外学术科技作 品竞赛和创业计划竞赛并获奖的大学生，应依据获奖 级别认定创新学分：国家级各类奖均认定为 12 学分， 省级一/二/三等奖依次认定为 9/7/6学分，校级一/二/ 三等奖依次认定为 5/4/3学分，参与但未获奖认定为 1 学分。
对于参加大学生创新创业计划训练项目的大学 生，应依据立项级别认定学分：国家级/省级/校级立项 依次认定为 8/6/4学分，参与但未立项认定为 2学分。
对于参加其他学科竞赛并获奖的大学生，应依据 获奖级别认定创新学分：国家级一等/二等/三等奖/优 秀奖依次认定为 12/10/9/8学分，省级一等/二等/三等 奖/优秀奖依次认定为 8/6/5/4学分，校级一等/二等/三 等奖/优秀奖依次认定为 4/3/2/1 学分，参与国家级、省级/校级但未获奖分别认定为 2/1 学分。(注：无省级的 国家级比赛按省级对待。)
第三，学科竞赛开展制度。为全面快速地提升大 学生的创新创业能力，我院以创新创业教育必修课程 和创新学分制度为抓手，围绕学科竞赛开展实践育人， 大力支持学生参与影响力大的竞赛。同时，学校要求 各类竞赛在赛前必须组织专业培训。在教学过程中， 教师除了告知学生参加竞赛可以获得学分、奖学金等， 还要强调学科竞赛对自我成长的作用，从而激发学生 参与竞赛的内在动机，实现良性循环。自 2020年实施 课程思政以来，我院要求教师在竞赛培训过程中尽可 能地融入思政元素，以增强学生的探索精神、合作能 力，使其形成不怕苦、不怕累的优秀品格。学校还会对 获奖等级高的比赛给予额外的奖励，这也极大地调动 了指导教师指导学生的积极性和自主学习的动力。
2.评价结果与创新学分的相关性。 为了验证熵权 TOPSIS 评价方法评价结果的有效性和准确性，并定 量分析大学生参加学科竞赛类课程或活动与创新能 力提升的关系，本文随机选择部分检验样本进行模型 验证和相关性分析。
将基于熵权 TOPSIS 法得到的所有样本数据创新 能力的结果与其对应学生取得的学科竞赛类创新学 分进行对比分析，得到的综合评价结果和创新学分高 低有较高的正相关性。如图 1 所示，其为从样本库中 重新随机选取的 15个检验样本并按照相对接近系数 大小排序后的结果。相对接近系数与学科竞赛创新学 分的皮尔逊相关系数 r=0.902 4.具有显著相关性。这 验证了基于熵权 TOPSIS 法的大学生创新能力评价模 型具有较高的可信度，同时说明学生获得的学科竞赛 类创新学分可以作为大学生创新能力培养效果的重 要参考。
对数据样本的各年级学生获得的学科竞赛类 创新学分进行统计分析，结果显示，2016级、2017 级和 2018级理工类专业大学生人均分别获得 7.4学分、8.2 学分和 9.0学分。可见，自从 2016年“双创”教育制度 及其一系列支持措施实施以来，学生参与课外各类竞 赛的主动性逐年提高，其创新意识和创新能力也逐年 增强。同时这也反映出学校开展“双创”教育、课程思 政、竞赛驱动多模式融合培养人才制度的有效性。
三、结语
研究结果表明，熵权 TOPSIS 评价方法有效兼顾了 主客观信息，能够提供更切实际的综合评价结果。同时 结果显示，理工类专业的学科竞赛对提升大学生创新 能力有较为全面的作用，尤其在沟通协调能力、团队协 作能力、实践动手能力等方面有更大帮助。此方法在大 学生创新能力评价方面的应用可为高校进一步探索培 养创新能力更强的人才提供决策参考。
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