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高職教育課程設(shè)置關(guān)聯(lián)性的實(shí)證研究
【 標(biāo) 題】高職教育課程設(shè)置關(guān)聯(lián)性的實(shí)證研究
【 作 者】王齊＠①
【作者簡介】王齊＠①(1969-)，女，高級講師 浙江交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院基礎(chǔ)部 杭州 311112
【內(nèi)容提要】采用主成份因素分析和多因子典型相關(guān)分析方法，對高職某專業(yè)畢業(yè)生的10門課程成績進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果顯示(1)學(xué)生課程學(xué)習(xí)情況可由四個(gè)主成份來反映；(2)基礎(chǔ)課程、專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程與專業(yè)課程成績呈顯著相關(guān)。研究結(jié)果對揭示課程設(shè)置的內(nèi)在關(guān)聯(lián)性，為課程設(shè)置的科學(xué)化、最優(yōu)化提供理論依據(jù)。
【摘 要 題】課程建設(shè)
【關(guān) 鍵 詞】高職教育/課程設(shè)置/主成份因素分析/多因子典型相關(guān)分析/DPS
【 正 文】
中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-234X(2003)01-0041-04
在高職教學(xué)中，一些學(xué)生甚至教師常常會產(chǎn)生這樣的疑問：作為培養(yǎng)高級應(yīng)用性技術(shù)人才的高職院校，學(xué)生是否有必要在學(xué)校理論學(xué)習(xí)階段學(xué)習(xí)諸如高等數(shù)學(xué)之類的課程，基礎(chǔ)課、專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課與以后的專業(yè)課程有無直接的關(guān)聯(lián)？一些教師憑多年教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)直覺，認(rèn)為專業(yè)課程成績較好者往往基礎(chǔ)課程成績也較好，對課程之間關(guān)系的認(rèn)識也僅僅停留在感性認(rèn)識上。課程之間到底存在什么聯(lián)系，尚未有一個(gè)理論上的證實(shí)。為了挖掘高職教育課程設(shè)置的內(nèi)在聯(lián)系，本文將從主成份因素分析和多因子典型相關(guān)分析方法的基本原理出發(fā)，選取我院高職公路與橋梁專業(yè)學(xué)生作為實(shí)證研究對象，通過分析以期揭示課程設(shè)置的內(nèi)在關(guān)聯(lián)性，為課程設(shè)置的科學(xué)化、最優(yōu)化提供理論參考依據(jù)。
1 主成份因素分析和多因子典型相關(guān)分析方法[1-2]
1.1 主成份因素分析法
主成份(Principal Components)分析法是一種數(shù)學(xué)變換方法。它把給定的一組變量x[,1],x[,2]，…，x[,K]，通過線性變換轉(zhuǎn)換為一組不相關(guān)的變量y[,1],y[,2]，…，y[,K]。在變換中保持變量的總方差（x[,1],x[,2]，…，x[,K]的方差之和）不變，同時(shí)，使y[,1]具有最大方差，稱為第一主成份；y[,2]具有次大方差，稱為第二主成份；依次類推。其實(shí)質(zhì)是以較少成份解釋原始變量變異量較大部分，成份變異量通常以特征值(Eigenvalues)表示。
本文采用這種方法，以達(dá)到簡化觀測及評價(jià)系統(tǒng)的目的。
假定觀測n個(gè)個(gè)體（樣本）在k個(gè)指標(biāo)下的數(shù)值（或者用這k個(gè)指標(biāo)來評價(jià)n個(gè)對象），就可得到數(shù)據(jù)矩陣x[,kxn](k＜n)：
附圖寫成矩陣形式為
X=AY+e
其中X,Y,e均為k維向量，A為k×k負(fù)荷矩陣，e為誤差向量，可將上式改寫為
X=∧F+E
這里的X含義與上式相同，但F稱為公共因素，是一個(gè)n維列向量(n＜k)，∧是k×n矩陣，E是一個(gè)k維向量，它包括了特殊因素和誤差項(xiàng)。這些主成份因素的提取，目前可借助統(tǒng)計(jì)軟件方便地求取，SPSS統(tǒng)計(jì)軟件包即是國際上普遍采用的分析工具之一。它是根據(jù)上述原理來進(jìn)行分析并運(yùn)算。
1.2 多因子典型相關(guān)分析法[2,5]
典型相關(guān)分析法(canonical correlation analysis)是研究兩組變量之間相關(guān)關(guān)系的一種統(tǒng)計(jì)方法。它設(shè)有兩組變量：
附圖
2 課程設(shè)置關(guān)聯(lián)性的實(shí)證研究
從我院設(shè)置的專業(yè)中，選取教育部重點(diǎn)專業(yè)——公路與橋梁專業(yè)作為實(shí)證研究對象，并從該專業(yè)設(shè)置的課程中以基礎(chǔ)課程、專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程、專業(yè)課程三個(gè)層面選取了10門課程的成績?yōu)樵紨?shù)據(jù)，分別為高等數(shù)學(xué)成績(x[,1])、工程力學(xué)成績(x[,2])、工程制圖成績(y[,1])、測量學(xué)成績(y[,2])、道路建筑材料成績(y[,3])、橋涵水力水文成績(z[,1])、路基路面工程成績(z[,2])、橋梁工程成績(z[,3])、公路工程管理成績(z[,4])和隧道工程成績(z[,5])。分別記為X=(x[,1],x[,2]);Y=(y[,1],y[,2],y[,3]);Z=(z[,1],z[,2],z[,3],z[,4],z[,5])
2.1 研究對象
選取我院2002屆及以前公路與橋梁專業(yè)畢業(yè)的高職專業(yè)學(xué)生共356人，其中男276人，女80名。
2.2 數(shù)據(jù)獲取與處理
所有統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)均來源于學(xué)院教務(wù)處和學(xué)院檔案室保存的該專業(yè)學(xué)生學(xué)籍檔案，用Excel匯編成數(shù)據(jù)庫，應(yīng)用計(jì)算機(jī)軟件SPSS11.0與DPS進(jìn)行處理[3-5]。
3 結(jié)果與分析
3.1 主成份因素分析
對10門課程進(jìn)行主成份因素分析，其KMO值(Kaiser-Meyer-Olkin)為0.885,Bartlett's球形檢驗(yàn)的X[2]值為1260.868（自由度為45），達(dá)到顯著水平(p＜0.01)，代表數(shù)據(jù)樣本的相關(guān)矩陣間有共同因素存在，適合進(jìn)行主成份因素分析[3]。
調(diào)入10門課程成績的原始數(shù)據(jù)，以主成份分析法并配合最大變異法(Varimax)行正交轉(zhuǎn)軸，抽取特征值大于1的3個(gè)因素，其特征值分別為4.444、1.130、0.924、0.699，其解釋變量為44.440%、11.298%、9.244%、6.994%，累積的解釋變異量為71.977%。詳見表1。
表1 10門課程成績的主成份因素分析
主成份 特征值 貢獻(xiàn)率（％） 累積貢獻(xiàn)率（％）
1 4.444 44.440 44.440
2 1.130 11.298 53.738
3 0.924 9.244 64.982
4 0.699 6.994 71.977
根據(jù)因子成份矩陣(Component Matrix)， 四個(gè)主成份構(gòu)成為：
附圖
3.2 主成份意義及其解釋
第一主成份C[,1]中所有基礎(chǔ)課程X、專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程Y和專業(yè)課程Z的每一個(gè)變量的系數(shù)都是正值，并且相差也不大，C[,1]反映了學(xué)生在整個(gè)學(xué)習(xí)階段的學(xué)習(xí)狀況，可以將C[,1]作為評價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)狀況的依據(jù)。
第二主成份C[,2]中，z[,1]、y[,3]、z[,2]、z[,4]和z[,5]的系數(shù)為正值，且z[,1]、z[,5]系數(shù)較大，y[,2]、x[,2]、x[,1]、y[,1]、z[,3]的系數(shù)是負(fù)值，說明C[,2]反映了學(xué)生的專業(yè)課與其他基礎(chǔ)課成績的差異。
第三主成份C[,3]中，z[,1]、y[,3]、y[,2]、x[,2]、x[,1]、z[,5]和y[,1]的系數(shù)為正值，且x[,2]、z[,5]、y[,1]系數(shù)較大，而z[,3]、z[,2]系數(shù)較大且為負(fù)值，反映了學(xué)生的基礎(chǔ)課與專業(yè)課成績的差異。第二、第三主成份可作為度量學(xué)生學(xué)習(xí)習(xí)慣與風(fēng)氣的依據(jù)。
第四主成份C[,4]中，專業(yè)課程Z的系數(shù)均為正值，可以認(rèn)為主要反映了學(xué)生畢業(yè)時(shí)的學(xué)習(xí)狀況。
通過上述研究分析，筆者認(rèn)為可在實(shí)際應(yīng)用中將第一主成份作為反映學(xué)生學(xué)習(xí)情況和教師的教學(xué)情況的指標(biāo)，第二、第三主成份用來反映學(xué)生學(xué)習(xí)風(fēng)氣的指標(biāo)，第四主成份可用作學(xué)生畢業(yè)時(shí)自我評價(jià)的指標(biāo)。
3.3 多因子典型相關(guān)分析
根據(jù)社會科學(xué)的研究實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，兩個(gè)變量集團(tuán)之間的關(guān)系是非常復(fù)雜的。因此，以前在這方面的研究也大多局限于因子對因子之間的相關(guān)分析水平上。本研究運(yùn)用多因子典型相關(guān)分析法，這對了解課程設(shè)置中基礎(chǔ)課程(X)、專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程(Y)與專業(yè)課程(Z)多因子之間的復(fù)雜多樣的互作關(guān)系是十分有意義的。
分別對基礎(chǔ)課程(X)和專業(yè)技術(shù)課程(Y)和專業(yè)課程(Z)兩組指標(biāo)作典型相關(guān)分析。運(yùn)用文獻(xiàn)[5]中的DPS軟件，計(jì)算可得如下典型相關(guān)系數(shù)及典型相關(guān)系數(shù)檢驗(yàn)，分析數(shù)據(jù)見表2。
表2 典型相關(guān)分析表
附圖
3.4 典型相關(guān)分析意義及其解釋
從表2可知，對于所討論的每一對分析變量組，第一個(gè)典型相關(guān)系數(shù)均呈顯著，有統(tǒng)計(jì)意義。對不顯著的典型相關(guān)系數(shù)所對應(yīng)的典型變量，本文不再討論。
基礎(chǔ)課程(X)、專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程(Y)的第一典型相關(guān)系數(shù)是0.675，也就是說，基礎(chǔ)課程的第一典型變量U[,1]對專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程的第一典型變量V[,1]的影響很大，而在U[,1]中起主要作用的是x[,2]（工程力學(xué)），其次是x[,1]（高等數(shù)學(xué)），在V[,1]中，起主要作用的是y[,2]（測量學(xué)）。分析的第一個(gè)結(jié)論是：工程力學(xué)和高等數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)情況對測量學(xué)的學(xué)習(xí)有很大的影響。
基礎(chǔ)課程(X)與專業(yè)課程(Z)的第一典型相關(guān)系數(shù)是0.623，即基礎(chǔ)課程的第一典型變量U[,1]和專業(yè)課程(Z)的第一典型變量間的關(guān)系也較大。同時(shí)，在U[,1]中起主要作用的仍為x[,2]（工程力學(xué)），在V[,1]中起作用的依次是z[,1]（橋涵水力水文）、z[,2]（路基路面工程）、z[,4]（公路工程管理）和z[,3]（橋梁工程），而z[,5]（隧道工程）的作用不大。所以可以說工程力學(xué)、高等數(shù)學(xué)對學(xué)習(xí)專業(yè)課程橋涵水力水文、路基路面工程、公路工程管理、橋梁工程有較大的促進(jìn)作用，而與隧道工程關(guān)系則相對不大。
專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程(Y)與專業(yè)課程(Z)的第一典型相關(guān)系數(shù)是0.753，可見Y與Z的第一典型相關(guān)變量之間有很強(qiáng)的相關(guān)性。在U[,1]中y[,1]的系數(shù)很小，而在V[,1]中z[,3]與z[,5]的系數(shù)很小，且z[,5]的系數(shù)為負(fù)數(shù)，于是我們認(rèn)為專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程中y[,2]、y[,3]與專業(yè)課程中z[,1]、z[,2]、z[,4]有較大的關(guān)聯(lián)性。
從上述分析可知，X與Y,Y與Z的第一典型變量間的關(guān)系都很大，我們可以得出下述結(jié)論：學(xué)習(xí)工程力學(xué)與高等數(shù)學(xué)，對訓(xùn)練公路與橋梁專業(yè)學(xué)生的思維與計(jì)算能力，對學(xué)好后續(xù)的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程與專業(yè)課程有很大幫助。所以對于學(xué)生來說，對學(xué)校開設(shè)的每一門課程，特別是基礎(chǔ)課程，都要給予充分的重視，而不能抱有基礎(chǔ)課程對以后的工作沒多大關(guān)系，只要學(xué)好專業(yè)課就行了的錯(cuò)誤想法。
【參考文獻(xiàn)】
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字庫未存字注釋：
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論文關(guān)鍵字：
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