基于AHP地方高校金工实训教学质量评价模型的建立

刘世锋

（天水师范学院 机电与汽车工程学院，甘肃 天水 741001）

基于AHP地方高校金工实训教学质量评价模型的建立

刘世锋

（天水师范学院 机电与汽车工程学院，甘肃 天水 741001）

从实训教学背景、教学投入、教学过程及教学成果四个维度选取9个指标体系，利用AHP决策分析法，通过建立层次结构模型、层次单排序、层次总排序、计算各维度各指标重要性权重值及加权求和等方法，建立金工实训教学质量评价模型，以便为地方高校金工实训教学质量评价提供科学的、可量化的依据。研究结果表明：在影响地方高校教学质量的四个维度中，实训教学投入对实训教学成果的影响较大，实训教学过程次之；9大指标体系中设施设备投入在实训教学投入的影响因素中占的权重最大。因此，若要提高金工实训教学质量，地方高校应重视设施设备的投入及教学环节，并以提高学生综合素质为主要目标；最后，通过加权求和建立了教学质量评价模型，通过金工实训教学实践检验证明了该模型的可行性。

地方高校；AHP；金工实训；教学质量评价模型

金工实训作为地方高校理工科专业学生重要的实践性教学环节，通过与理论教学相互结合，在培养学生的工程实践能力及创新意识等方面，具有课堂教学无法取代的重要作用。[1-2]但随着科技进步及信息技术的发展，其实践性教学手段发生了明显的变化，与此同时，定量化评价金工实训教学质量成为地方高校评估的重要手段。吴锦阔以金工实训成绩为基础，结合实训学生的问卷调查，对金工实训进行了分析与评价；[3]王成启通过分析金工实训教学环节的现状，提出深化金工实训改革的基本思路，并对深化金工实训教学改革的方法进行了探讨；[4]朱从荣以机械专业为例，探讨了地方高校培养创新人才的途径，提出了相应的措施；[5]但目前主要存在两方面的问题：对地方高校金工实训教学质量多数研究评价指标选取不合理、且仅停留在定性角度的分析，缺乏定量化研究。

因此，本文通过设计影响地方高校金工实训教学质量的因素调查问卷、调查问卷的统计分析，评价指标体系结构的构建等方法，在利用AHP（Ana⁃lytic Hierarchy Process）决策模型确定各维度各指标体系重要性权重的基础上，通过加权求和法建立地方高校金工实训教学质量评价模型，以便为地方高校金工实训教学质量评价提供定量化决策依据。

1　研究方法

AHP决策分析法是美国著名运筹学家T.L.Saaty教授在20世纪70年代初提出的一种定性与定量相结合，系统化、层次化的分析方法。[6]该方法是一种将决策者对复杂问题的决策过程进行模型化、数量化的过程，将复杂问题分解为若干层次及若干因素，通过各因素之间简单的比较和计算，得出不同方案重要性权重值，从而得出最佳决策方案的过程。[7]层次分析法简单、实用、灵活性强且易于理解；但判断矩阵的构造具有主观性。

1.1明确问题及目标

针对具体的问题，要明确研究范围、所包含因素及各因素间的关系等，以便尽量掌握充分的信息。

1.2层次结构模型的建立

对现实复杂现象或问题通过分析，将各维度各指标体系按照不同属性自上而下分解为目标层、准则层和方案层等。各层次间构成完全层次结构或不完全层次结构关系。层次结构依次为目标层、准则层或指标层、子指标层及措施层（图1）:

1.3判断矩阵的构造

按照每个元素的相对重要性赋予其表示主观判断的数量值构造判断矩阵，进行成对比较分析。比较尺度采用SAATY等人提出的1～9及其倒数标度法(表1)：

(2)基于现有软硬件资源的人力资源管理技能竞赛设计。基于软硬件的操作规程，充分考虑竞赛的趣味性和对抗性，设计竞技规则和竞赛实施方案。

图1　AHP层次分析法层次结构示意图

表1　1～9尺度含义表

1.4层次单排序及其一致性检验

层次单排序的目的是对于上层次中的某元素而言，确定本层次与之有联系的各元素重要性次序的权重值。即采用和积法、方根法等方法求出判断矩阵最大特征根λmax及特征向量W，经过归一化后，计算一致性指标CI（公式1）：

式中，n为判断矩阵阶数，并按文献查出平均随机一致性指标RI（表2），判断一致性比率CR（公式2）

表2　平均随机一致性指标

是否小于0.1，若小于0.1则表示层次单排序结果有满意的一致性；但若CR大于0.1，则表示该矩阵有不一致性存在，需再次写出比较判断阵，如此往复，直到满足要求。[6]

由于方根法求λmax与特征向量较复杂。因此，本文主要采用和积法，和积法计算步骤：（1）将判断矩阵每一列归一化（公式3）：

（2）对按列归一化的判断矩阵，再按行求和（公式4）：

则W=(W1,W2,…,Wn)T即为所求的特征向量。

式中：(AW)i表示向量AW的第i个分量。

1.5层次总排序

利用同一层中所有层次单排序结果，计算针对上一层次而言，本层次所有元素的重要性权重值，即层次总排序。[6]若上一层的层次总排序已经完成，元素 A1,A2,…,Am得到的权重值分别为a1,a2,…,am；与Aj对应的本层次元素Bi,Bj,…,Bn的层次单排序结果为（当Bi与 Aj无联系时，）；则B层次的总排序结构表(表3):

表3　B层次总排序结构表

2　基于AHP地方高校金工实训教学质量评价模型的建立

2.1评价指标的选取及层次结构模型的确定

在参考以往学者研究的基础上，结合金工实训教学实践，研究选取实训教学背景、实训教学投入、实训教学过程及实训教学成果4个维度；并筛选出9个二级指标体系，即目标理念、设施设备、师资力量、资金投入、教学环节、建设改革、教学管理、学生综合素质能力及社会评价，以分析影响地方高校金工实训教学质量的主要因素。地方高校金工实训教学质量评价指标体系层次结构模型图（图2）：

2.2金工实训教学质量影响因素权重的确定

根据调查问卷统计结果及影响地方高校金工实训教学质量各因素的相对重要性程度的判断值，利用和积法分析，统计得到各维度各指标体系的相对重要性权重结果统计表（表4）：

图2　地方高校金工实训教学质量评价指标体系层次结构模型图

表4　地方高校金工实训教学质量各维度影响因素相对重要性权重结果表

判断矩阵一致性检验结果：

表4及其判断矩阵一致性检验结果表明：该判断矩阵具有令人满意的一致性，即影响地方高校金工实训教学质量的因素：实训教学背景、实训教学投入、实训教学过程及实训教学成果四个维度中，首要应考虑实训教学投入及实训教学过程对实训教学质量的影响，权重分别高达0.38、0.39；其次考虑实训教学成果，其权重为0.16；而实训教学背景对地方高校金工实训教学质量的影响最小，权重值仅为0.07。因此，要提高地方高校金工实训教学质量，首先应考虑提高实训教学投入及实训教学过程，其次适当提高实训教学成果，而实训教学背景则是对地方高校金工实训教学质量限制性作用最小的一项因素，但其影响作用仍不容忽视。

利用和积法在求出B层次到P层次单排序判断矩阵特征向量，并通过一致性检验的基础上，通过B到P层次的层次总排序，获取子准则指标体系影响因素对地方高校金工实训教学质量影响的权重值统计表（表5）：

表5　子准则影响因素综合权重值统计表

通过对表5分析可知：从实训教学投入整体影响指标来看，各因素对教学投入影响相当，权重值相差较小。其中设施设备的投入影响最大，其权重为0.15；其次是师资力量的投入，权重占0.13；尽管资金的投入的权重最小，仅为0.11，但其作用仍然不容忽视。

从实训教学过程来看，各影响指标权重值差值较大，达0.16；针对各因素而言，影响实训教学过程考虑最多的是教学环节，权重为0.23；而建设改革权重为0.09，其重要程度处于第二位；教学管理对地方高校金工实训教学质量影响程度最低，其权重为0.07。

从实训教学成果来看，学生综合素质能力的培养是地方高校金工实训重视关键点，其权重为0.12；其次是社会评价，权重为0.07。

从A到B层层次单排及总排序的结果来看：B3>B2>B4>B1,即准则层到目标层实训教学过程对地方高校金工实训教学质量的影响最大，其次是实训教学投入，实训教学背景的影响最小，但仍然不能忽视其重要性。从B到P层层次总排序的结果来看，影响地方高校金工实训教学质量子准则层的各因素按重要性程度依次为：

其中，尤其是教学环节、设施设备、师资力量三项指标所占权重值最高，分别为0.23、0.15、0.13，即教学环节是对地方高校金工实训教学质量影响最重要的因素。

2.3金工实训教学质量评价模型的建立

本文在选取四个维度的9个指标体系的基础上，基于AHP决策分析方法，确定各维度各评价指标体系的重要性权重值，根据各指标体系及其对应维度的权重值重要性程度不同，通过加权求和，可得到地方高校金工实训教学质量评价模型，其模型公式（公式7）：

式中，i=1、3、8；j=2、7、9；k=4、6，Wij为第i维度第j个指标的权重值，Fij为第i维度第j个指标的评分值，其取值范围为[0,100]。

3　结论及建议

通过对地方高校金工实训教学质量影响因素调查问卷统计分析，构建了四个维度9个指标体系，并利用AHP模型，通过建立层次结构模型的、各维度各指标体系影响因素层次单排序、总排序，确定与分析各因素的重要性权重值，建立地方高校金工实训教学质量评价模型，得出结论：在影响地方高校金工实训教学质量的四个维度9个指标体系中，实训教学投入与实训教学过程对实训教学成果的影响较大，实训教学背景的影响较弱；设施设备投入在实训教学投入的影响因素中占的权重最大，教学环节在影响实训教学过程的三大因素中也扮演着最重要的角色，与此同时，学生综合素质的培养在实训教学成果中起主导作用。因此，若要提高地方高校金工实训教学质量，首先应提高设施设备投入、重视教学环节，并以提高学生综合素质为主要目标；研究建立的地方高校金工实训教学质量评价模型，通过金工实训教学实践检验证明了该模型的可行性，为地方高校金工实训教学质量评价提供科学的、可量化的决策依据。

[1]LIN HS.Innovation and practice ability improvement for stu⁃dents of marine engineering specialty in metalwork practice [J].Mechanical management&development,2009,24(6):149-150.

[2]LIN F.Discussion on the teaching reform of mechanical de⁃sign basics[J].Journal of Tianjin vocational institutes,2008, 10(2):93-95.

[3]吴锦阔,罗通.金工实训教学的分析评价[J].宜宾学院学报, 2015,12(15):117-120.

[4]王成启,江仿勤.深化金工实训教学改革的探讨[J].成都航空职业技术学院学报,2013,(4):39-45.

[5]朱从荣.地方性院校机械类专业创新人才的培养[J].实验室研究与探索,2009,28(7):116-118.

[6]徐建华.计量地理学[M].北京:高等教育出版社,2006.

[7]朴春花.层次分析法的应用与研究[D].华北电力大学,2008.

〔责任编辑张明霞〕

TH16

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1671-1351（2016）05-0104-04

2016-06-11

刘世锋（1985-），男，甘肃天水人，天水师范学院机电与汽车工程学院助理工程师。