趙振東

摘要：良好的工程素質(zhì)是車輛工程專業(yè)人才培養(yǎng)的重要目標(biāo)，科學(xué)的素質(zhì)評(píng)估對反映教學(xué)的真實(shí)情況、提高教學(xué)質(zhì)量至關(guān)重要。針對現(xiàn)行定性評(píng)估方法的局限，本文介紹了層次分析法，提出了運(yùn)用層次分析法對學(xué)生工程素質(zhì)進(jìn)行評(píng)估的方法。應(yīng)用示例表明該方法是可行的。

關(guān)鍵詞：層次分析法；工程素質(zhì)；評(píng)估

中圖分類號(hào)：G640 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2015）48-0171-03

深化教育改革與發(fā)展，培養(yǎng)高素質(zhì)的創(chuàng)新型和工程應(yīng)用型人才是高等院校，尤其是應(yīng)用型工科大學(xué)教學(xué)的基本任務(wù)[1]。其中，教育評(píng)估方法和體系的建立則是學(xué)生工程素質(zhì)培養(yǎng)的前提和基礎(chǔ)[2]。

我校車輛工程專業(yè)的學(xué)生畢業(yè)后主要從事汽車設(shè)計(jì)、開發(fā)及性能匹配等方面的工程實(shí)踐活動(dòng)，因此，良好的工程素質(zhì)是車輛工程專業(yè)人才培養(yǎng)的重要目標(biāo)。學(xué)生工程素質(zhì)評(píng)估屬于系統(tǒng)工程范疇，涉及的因素及層次較多，在實(shí)際評(píng)估中會(huì)面臨很多問題。一般研究停留在定性評(píng)估方面，而定量方面尚未得到研究。層次分析法正是一種定量與定性分析相結(jié)合的系統(tǒng)分析方法，可以用來解決學(xué)生工程素質(zhì)的評(píng)估問題。

層次分析法是一種對定性問題進(jìn)行定量分析的多準(zhǔn)則決策方法。它的特點(diǎn)是模擬人的決策思維過程，把要解決的問題進(jìn)行組合分層，然后針對每一層次中各因素的相對重要程度，根據(jù)人們對于客觀事物的認(rèn)識(shí)進(jìn)行定量描述，并計(jì)算出每一層次中全部因素相對重要性的權(quán)值。最后，綜合計(jì)算各層因素相對總目標(biāo)重要性的權(quán)值，以得到所有層次之間的總排序結(jié)果，從而實(shí)現(xiàn)解決多因素復(fù)雜系統(tǒng)的決策評(píng)估問題[3，4]。

一、方法與步驟

1.建立層次結(jié)構(gòu)模型。將所包含的因素按照隸屬關(guān)系及相互影響進(jìn)行分層，一般分為目標(biāo)層（最高層）、準(zhǔn)則層（中間層）和方案層（最低層），各層及各因素之間通過連線來表達(dá)相互關(guān)系，層次結(jié)構(gòu)模型如圖1。

2.構(gòu)造判斷矩陣[3]。判斷矩陣是層次分析法的核心。假定判斷矩陣某元素bij，那么針對上一層次某因素，需要給出Bi與Bj的相對重要性。重要性賦值一般采用1～9及其倒數(shù)的比例標(biāo)度，如bij=1，表示Bi與Bj一樣重要，如bij=9，表示Bi比Bj極端重要。

3.計(jì)算單一準(zhǔn)則下各元素的相對權(quán)重及一致性檢驗(yàn)[3]。對上一步所得到的判斷矩陣B，計(jì)算其特征根和特征向量，如下式所示。

層次總排序一致性比率CR的計(jì)算如式（3）所示，當(dāng)CR≤0.10時(shí)，則層次總排序的一致性是滿意的。

二、應(yīng)用實(shí)例

現(xiàn)對三個(gè)學(xué)生評(píng)估其工程素質(zhì)，工程素質(zhì)包含的內(nèi)容和特征較多，本文提取其中典型的工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力、人文素養(yǎng)作為模型準(zhǔn)則層因素。目標(biāo)層A：工程素質(zhì)評(píng)估結(jié)果；準(zhǔn)則層C：工程實(shí)踐能力C1，創(chuàng)新能力C2，人文素質(zhì)C3；方案層：學(xué)生P1，學(xué)生P2，學(xué)生P3。

建立層次結(jié)構(gòu)模型如圖1所示。

比較各因素相互之間的重要性，構(gòu)造判斷矩陣，并進(jìn)行相應(yīng)計(jì)算，結(jié)果如下：

（1）判斷矩陣A-C（針對評(píng)估目標(biāo)、準(zhǔn)則層各因素之間的相對重要性賦值），如表2所示。

由式（2）～（7）計(jì)算得：λmax=3.086，CI=0.0432，由表1得，RI=0.58；則CR=0.0745<0.1，判斷矩陣的一致性滿意。

（2）判斷矩陣C1-P（針對工程實(shí)踐能力準(zhǔn)則、方案層各因素之間的相對重要性賦值），如表3所示。

同樣可得到：λmax=3.010，CI==0.0051，RI=0.58，CR=0.0088<0.1，判斷矩陣具有滿意的一致性。

（3）判斷矩陣C2-P（針對創(chuàng)新能力準(zhǔn)則、方案層各因素之間的相對重要性賦值），如表4所示。

同樣可得到：λmax=3.010，CI==0.0051，RI=0.58，CR=0.0088<0.1，判斷矩陣具有滿意的一致性。

（4）判斷矩陣C3-P（針對人文素養(yǎng)準(zhǔn)則、方案層各因素之間的相對重要性賦值），如表5所示。

同樣可得到：λmax=3.0677，CI==0.033，RI=0.58，CR=0.0569<0.1，判斷矩陣具有滿意的一致性。

（5）層次總排序及計(jì)算結(jié)果如表6所示。

由式（8）～（9）及式（3）得：CI=0.029，RI=0.58，CR=0.05<0.1，層次總排序計(jì)算的一致性結(jié)果滿意。

上述計(jì)算結(jié)果表明，該車輛工程專業(yè)學(xué)生工程素質(zhì)排序?yàn)椋簩W(xué)生C1>學(xué)生C2>學(xué)生C3，且定量權(quán)值如表6所示。

三、結(jié)語

本文通過層次分析法建立了學(xué)生工程素質(zhì)評(píng)估數(shù)學(xué)模型，通過計(jì)算，得到方案層各因素（各學(xué)生）相對于工程素質(zhì)評(píng)估結(jié)果（總目標(biāo)）的相對重要性次序的組合權(quán)值，從而得到學(xué)生工程素質(zhì)評(píng)估結(jié)果。計(jì)算示例表明，本方法可行。

當(dāng)然，學(xué)生素質(zhì)的綜合評(píng)估是一項(xiàng)較復(fù)雜的系統(tǒng)工程，同時(shí)，各個(gè)學(xué)校的車輛工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的側(cè)重點(diǎn)有所不同，因此，很難制訂固定的各項(xiàng)指標(biāo)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，在實(shí)際使用中，需要根據(jù)具體情況對評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)做適當(dāng)修改。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄭燕萍，閔永軍，蔡偉義，等.汽車設(shè)計(jì)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革的探討與實(shí)踐[J].蕪湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2009，（1）：76-78.

[2]何兆華.迎接知識(shí)經(jīng)濟(jì)挑戰(zhàn)，構(gòu)建發(fā)展性學(xué)生素質(zhì)評(píng)估體系[J].陜西教育學(xué)院學(xué)報(bào)，2001，17（2）：5-9.

[3]譚躍進(jìn).定量分析方法[M].第2版.北京：中國人民大學(xué)出版社，2006.

[4]韓軍民，劉洪甫，李雪，等.模糊層次分析法在矩陣論教材評(píng)價(jià)方面的應(yīng)用[J].教學(xué)的實(shí)踐與認(rèn)識(shí)，2012，42（16）：7-12.