基于層次分析法構(gòu)建工程制圖基礎(chǔ)教學(xué)目標(biāo)指標(biāo)體系與權(quán)重計算

鄒騰安 鄧靜子 張湘 徐海軍 常雨康

摘要：工程制圖基礎(chǔ)是國防科技大學(xué)歷史悠久、覆蓋面廣、影響力大、建設(shè)水平高的公共基礎(chǔ)課。文章首先分析了該課程的課程定位，進(jìn)而介紹了層次分析法，然后基于層次分析法構(gòu)建了該課程培養(yǎng)目標(biāo)的指標(biāo)體系，并且計算了各級指標(biāo)的相對權(quán)重和綜合權(quán)重，最后對方案層各指標(biāo)的綜合權(quán)重進(jìn)行了歸納分析，通過層次分析法計算得到的方案層各指標(biāo)的綜合權(quán)重分布墓本符合該課程的教學(xué)目標(biāo)的基本設(shè)定，研究結(jié)果可以用于指導(dǎo)該課程教學(xué)內(nèi)容與考核體系的具體設(shè)置。

關(guān)鍵詞：教學(xué)目標(biāo);層次分析法;指標(biāo)體系;相對權(quán)重;綜合權(quán)重

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 收稿日期：2019-07-23 文章編號：1674-120X（2019）29-0123-02

一、課程定位分析

要想得到一件機械產(chǎn)品，設(shè)計者首先要有產(chǎn)品的設(shè)計和構(gòu)思，然后繪制工程圖樣，交給工人師傅進(jìn)行零件的加工和裝配，最后得到這件產(chǎn)品。整個研發(fā)與設(shè)計流程并沒有結(jié)束，設(shè)計者還要根據(jù)工程圖樣里面的尺寸、公差等技術(shù)信息，對產(chǎn)品進(jìn)行檢驗，校核產(chǎn)品是否符合其設(shè)計要求?？梢钥闯?，工程圖樣在整個產(chǎn)品研制過程中起到核心的作用。工程圖樣是表達(dá)產(chǎn)品信息最好的方式，被譽為工程界的技術(shù)語言，是技術(shù)部門重要的技術(shù)文件。工程制圖就是研究繪制和閱讀工程圖樣原理和方法的學(xué)科Q

工程制圖基礎(chǔ)課程不僅培養(yǎng)空間想象和形象思維能力，還培養(yǎng)儀器繪圖、徒手繪圖、計算機繪圖技能，使學(xué)員能夠閱讀和繪制一定復(fù)雜程度的工程圖樣，了解相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)，養(yǎng)成認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作作風(fēng)。

二、層次分析法介紹

層次分析法（AHP）是美國匹茲堡大學(xué)T.L.Saaty教授在20世紀(jì)70年代中期提出的一種多目標(biāo)、多準(zhǔn)則的復(fù)雜大系統(tǒng)分析方法。這個方法一般應(yīng)用于建立多層級的指標(biāo)體系，并且需要確定指標(biāo)體系中各指標(biāo)（準(zhǔn)則）相對于其上一層指標(biāo)和總指標(biāo)的相對重要性（或稱為權(quán)重）。AHP法的系統(tǒng)分析，是把指標(biāo)體系所包含的要素分成了不同的層級，按照最高層（目標(biāo)層）、若干有關(guān)的中間層（準(zhǔn)則層）和最末層（方案層）的形式排列，形成了指標(biāo)體系的多層次結(jié)構(gòu)，如圖1所示。

三、教學(xué)目標(biāo)的指標(biāo)體系

基于上文的分析，綜合專家意見，基于層次分析法建立教學(xué)目標(biāo)的指標(biāo)體系。工程制圖基礎(chǔ)課程的教學(xué)目標(biāo)A，屬于目標(biāo)層指標(biāo);教學(xué)目標(biāo)A向下一層級進(jìn)行分解，可以分解為理論學(xué)習(xí)A1、實踐應(yīng)用A2和創(chuàng)新技能A3等3個準(zhǔn)則層的指標(biāo);理論學(xué)習(xí)A1再向下一層級進(jìn)行分解，可以分解為投影基本理論A11、制圖的基礎(chǔ)知識A12、繪制與閱讀工程圖樣的基本技能A13共3個方案層的指標(biāo);實踐應(yīng)用A2再向下一層級進(jìn)行分解，可以分解為徒手繪圖能力A21，儀器繪圖能力A22、計算機繪圖能力A23、工程設(shè)計能力A24、工作崗位的技術(shù)交流能力A25共5個方案層的指標(biāo);創(chuàng)新技能A3再向下一層級進(jìn)行分解，可以分解為學(xué)科競賽A31、解決本專業(yè)基本問題A32、挖掘更深理論問題A33、拓展更強實踐能力A34共4個方案層的指標(biāo)。整理教學(xué)目標(biāo)A的指標(biāo)體系，可以建立工程制圖基礎(chǔ)課程教學(xué)目標(biāo)的指標(biāo)體系，如表1所示。

四、基于層次分析法確定指標(biāo)權(quán)，

在一般情況下，指標(biāo)權(quán)重是憑個人經(jīng)驗給出，但是憑經(jīng)驗給出的權(quán)重帶有較大的主觀性，有時不能客觀地反映實際情況，評價結(jié)果可能“失真”。為了獲得較為客觀并且合理的權(quán)重，本文將采用層次分析法對相關(guān)評價指標(biāo)權(quán)重進(jìn)行基本界定。

運用層次分析法確定指標(biāo)權(quán)重值，大體需要經(jīng)過以下三個步驟：

步驟I，組織專家完成基于層次分析法設(shè)計的關(guān)于指標(biāo)權(quán)重確定的相關(guān)問卷，通過對同一層次中各指標(biāo)的重要性進(jìn)行“兩兩比較”，在確定該組指標(biāo)相對重要性的基礎(chǔ)上，構(gòu)造出權(quán)重判斷矩陣，

步驟2，根據(jù)判斷矩陣計算出來本層次各指標(biāo)的相對權(quán)重，并且檢驗判斷矩陣的一致性，從而進(jìn)行層次內(nèi)的指標(biāo)排序。

步驟3，計算出單個指標(biāo)在整個指標(biāo)體系中的綜合權(quán)重數(shù)值（絕對權(quán)重），從而進(jìn)行指標(biāo)體系的總排序。

基于上述方法與計算步驟，本文基于層次分析法計算了教學(xué)目標(biāo)指標(biāo)體系中各層級指標(biāo)的相對權(quán)重與綜合權(quán)重，計算結(jié)果如表2所示。

基于表2中的計算數(shù)值，將方案層中的A11、A12、A13、A21、A22、A23、A24， A2s、A31、A32、A33、A34等指標(biāo)的綜合權(quán)重進(jìn)行統(tǒng)日分析，生成方案層各指標(biāo)綜合權(quán)重數(shù)值的分布，如圖2所示。

從圖2可以看出，儀器繪圖能力A22的綜合權(quán)重數(shù)值最高，繪制與閱讀工程圖樣的基本技能A13次之，其他指標(biāo)的權(quán)重更次。此計算結(jié)果基本鈞二合本課程的教學(xué)目標(biāo)定位，即通過本課程學(xué)習(xí)，首要的是鍛煉學(xué)員的儀器繪圖能力，次要的是使學(xué)員掌握繪制與閱讀工程圖樣的基本技能，同時兼顧投影基本理論與制圖的基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)，進(jìn)而掌握徒手繪圖能力、解決本專業(yè)基本問題等其他學(xué)習(xí)目標(biāo)。

五、結(jié)語

本文分析了工程制圖基礎(chǔ)的課程定位，介紹了層次分析法ARP，并且基于AHP法構(gòu)建了教學(xué)目標(biāo)的指標(biāo)體系，介紹了基于ARP法確定各層級指標(biāo)權(quán)重數(shù)值的具體步驟，進(jìn)而確定了教學(xué)目標(biāo)指標(biāo)體系中各層級指標(biāo)的相對權(quán)重與綜合權(quán)重數(shù)值，最后對指標(biāo)體系方案層中各指標(biāo)的綜合權(quán)重進(jìn)行了歸納整理與分析?？梢钥闯?，儀器繪圖能力的綜合權(quán)重數(shù)值最高，繪制與閱讀工程圖樣的基本技能次之，其他指標(biāo)的權(quán)重更次。此計算結(jié)果基本符合本課程的教學(xué)目標(biāo)設(shè)定，本文的研究結(jié)果可以用于指導(dǎo)本課程教學(xué)內(nèi)容與考核體系等的具體設(shè)置。

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基金項目：湖南省哲學(xué)社會科學(xué)基金項目（16YB0008）;湖南省普通高等學(xué)校教學(xué)改革研究項目（湘教通[2016]400號-序號19號）。

作者簡介：鄒騰安（1984-），男，山東泰安人，講師，博士研究生，研究方向：機械設(shè)計與理論、新概念發(fā)動機、智能無人系統(tǒng)、高等教育。