基于模糊層次分析法的工業(yè)設(shè)計專業(yè)評估指標體系研究

王志愿 閆磊磊

關(guān)鍵詞：工業(yè)設(shè)計 模糊層次分析法 模糊一致性矩陣 專業(yè)評估 指標體系

引言

專業(yè)評估是完善中國特色現(xiàn)代大學制度的重要舉措。在新工科的背景下，基于工業(yè)設(shè)計專業(yè)的評估指標體系研究是對工程教育的新要求。現(xiàn)行高校工業(yè)設(shè)計專業(yè)評估形式多樣、內(nèi)容復(fù)雜，使得其評價易受到主觀因素的影響。傳統(tǒng)的評價方法大都以定性分析為主，難以通過量化的方法衡量各指標對于專業(yè)評估的重要性。模糊層次分析法是基于定性和定量分析相結(jié)合的一種設(shè)計決策方法，讓多指標、多因素的評價問題更系統(tǒng)化與科學化。本文采用基于模糊一致矩陣的模糊層次分析法進行工業(yè)設(shè)計專業(yè)評估，它避免了層次分析法判斷矩陣不一致而導(dǎo)致的多次一致性檢測問題。采用模糊層次分析法，通過定性與定量相結(jié)合的方式，建立了一種符合工業(yè)設(shè)計專業(yè)評估的數(shù)學模型，計算出評估指標體系權(quán)重值，分析專業(yè)評估優(yōu)勢和不足，為專業(yè)建設(shè)方面提供新思路。以安徽理工大學工業(yè)設(shè)計專業(yè)評估為實驗案例，證明了該方法的可行性和有效性。

一、工業(yè)設(shè)計專業(yè)評估指標體系的確定

遵循教育部新一輪本科評估的指導(dǎo)思想，以安徽理工大學專業(yè)評估為基礎(chǔ)，建立符合工業(yè)設(shè)計專業(yè)特色的評價體系與標準。利用基于模糊一致性矩陣的模糊層次分析法，計算出評估指標體系權(quán)重值，分析專業(yè)優(yōu)勢和不足，為專業(yè)建設(shè)方面提供新思路。

（一）工業(yè)設(shè)計專業(yè)評估指標體系構(gòu)建的基本思路

工業(yè)設(shè)計專業(yè)評估指標體系構(gòu)建的基本思路是結(jié)合專業(yè)人才培養(yǎng)的特色和專業(yè)建設(shè)基本規(guī)律，將工業(yè)設(shè)計自身評估與外部評估有機結(jié)合，構(gòu)建一個既與審核評估有效對接，又兼顧工業(yè)設(shè)計特色的專業(yè)評估背景下的教學與改革體系。安徽理工大學是全日制多科性大學，是安徽省重點建設(shè)的特色高水平大學。我校工業(yè)設(shè)計專業(yè)面向國家和省戰(zhàn)略性重點新興產(chǎn)業(yè)及工業(yè)設(shè)計的發(fā)展方向，以建設(shè)國家一流專業(yè)為目標，培養(yǎng)具備堅實的工業(yè)設(shè)計基礎(chǔ)理論與應(yīng)用能力，具有國際化視野和綜合性的創(chuàng)新思維方式，具有團隊合作精神，能在工業(yè)設(shè)計領(lǐng)域從事產(chǎn)品開發(fā)、研究、策劃、管理等方面工作的高素質(zhì)專門人才，立足安徽，服務(wù)全國，支撐制造業(yè)、家電業(yè)、文化創(chuàng)意等領(lǐng)域和行業(yè)的發(fā)展。專業(yè)依托一級學科國家、省部級平臺，產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新，充分與機械工程、機械電子工程、車輛工程等專業(yè)進行學科交叉融合，圍繞礦山智能裝備產(chǎn)品設(shè)計特色，建設(shè)了一流教學硬件資源，形成了“智能裝備設(shè)計”“家電產(chǎn)品設(shè)計”“汽車造型設(shè)計”等多個富有特色的專業(yè)發(fā)展方向，努力打造“藝工融合”“學生導(dǎo)師制”的專業(yè)教學特色。

（二）工業(yè)設(shè)計專業(yè)評估指標體系的確立

基于以上思路，通過文獻研究與問卷調(diào)查法，由行業(yè)專家最終確定了工業(yè)設(shè)計專業(yè)評估指標體系框架。工業(yè)設(shè)計專業(yè)評估指標體系框架是由三層級指標有序構(gòu)成的指標群集，包括“一級指標”“二級指標”和“三級指標”三個層次。如表1所示。

二、模糊層次分析方法

模糊層次分析法是在層次分析法基礎(chǔ)上提出的一種定性分析和定量分析相結(jié)合的決策方法[1]，繼承了層次分析法層次化的結(jié)構(gòu)模式[2]，將具有不確定性的多個因素進行層次劃分，再運用模糊數(shù)學原理進行整體綜合評價分析[3]。模糊層次分析法可以有效地幫助決策者在特定問題的層次框架下做出更合理的評估，讓多指標、多因素的評價問題更系統(tǒng)化與科學化。[4]許多研究[5-6]表明模糊層次分析法是一種基本且被廣泛使用的方法。模糊層次分析法主要分為兩種，一種是基于模糊一致矩陣的模糊層次分析法 ，另一種則是基于模糊數(shù)的模糊層次分析法。在模糊數(shù)學中 ，模糊矩陣是模糊關(guān)系的矩陣表示。本文采用基于模糊一致矩陣的模糊層次分析法進行工業(yè)設(shè)計專業(yè)評估，它避免了AHP判斷矩陣不一致而導(dǎo)致的多次一致性檢測問題。模糊一致矩陣的原理和進行評價的一般步驟內(nèi)容如下。

1.建立評估指標體系層次結(jié)構(gòu)。通過文獻研究與問卷調(diào)查法，由專家最終確定了工業(yè)設(shè)計專業(yè)評估指標體系框架。

2.建立模糊互補矩陣。采用0.1～0.9 模糊標度法，如表2所示。

對每一層次中的指標兩兩比對重要性，給出數(shù)量表示，得出模糊互補矩陣R。

三、工業(yè)設(shè)計專業(yè)評估評價模型的實現(xiàn)

基于模糊一致性矩陣的模糊層次分析方法對工業(yè)設(shè)計專業(yè)評估指標體系進行研究的步驟如下：

（一）建立評估指標體系層次結(jié)構(gòu)

工業(yè)設(shè)計專業(yè)評估指標體系層次結(jié)構(gòu)，如表1所示，其中一級指標包括專業(yè)定位與特色優(yōu)勢、課程體系與教材建設(shè)、教學研究與科學研究、師資隊伍與教學條件、實踐教學、人才培養(yǎng)與創(chuàng)新教育、教學管理與質(zhì)量保障以及學生發(fā)展與社會聲譽八個方面。在二級與三級指標因素中，采用多元化和動態(tài)的評估標準，體現(xiàn)專業(yè)優(yōu)勢和特色。

（二）建立模糊互補矩陣

采用 0.1～0.9 模糊標度法對已建立評估指標體系層次結(jié)構(gòu)（見圖1）中的指標兩兩比較重要性，建立建立模糊互補矩陣。以一級指標層的八個指標因素為例，兩兩比較后給出重要性賦值見表3，建立模糊互補矩陣R。

（四）計算各指標權(quán)重

根據(jù)模糊一致矩陣F，利用公式（1），計算出一級指標層的八個指標因素的權(quán)重為：Wi=（0.127，0.118，0.118，0.123，0.107，0.135，0.135，0.135），其中W1=0.127表示，專業(yè)定位與特色優(yōu)勢（B1）對工業(yè)設(shè)計專業(yè)評估（A）的權(quán)重，W2=0.118 表示，課程體系與教材建設(shè)指標（B2）工業(yè)設(shè)計專業(yè)評估（A）的權(quán)重，以此類推其他一級指標層項目的權(quán)重。通過各指標層權(quán)重計算與綜合排序，可看出就業(yè)情況（D811），升學情況（D812）以及社會聲譽（D821），絕對權(quán)重綜合排序并列第一，對工業(yè)設(shè)計專業(yè)評估影響最大。近三年，我校工業(yè)設(shè)計專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)率達到100%，是本校就業(yè)最好的專業(yè)之一。本專業(yè)平均升碩率為12%，升學情況相對較弱，有待提高。本專業(yè)社會聲譽較好，志愿填報率均在110%以上，生源質(zhì)量較為優(yōu)秀。

具體的指標因素的權(quán)重與綜合排序，見表4所示。

基于表4，通過模糊綜合評價法，對我校工業(yè)設(shè)計專業(yè)進行評估，最終獲得評價等級為良，與優(yōu)秀還有一定得差距，通過分析發(fā)現(xiàn)人才培養(yǎng)與創(chuàng)新教育、學生發(fā)展與社會聲譽兩方面得分較高，體現(xiàn)了工業(yè)設(shè)計專業(yè)的特色優(yōu)勢。而在教學研究與、師資隊伍與教學條件得分較低，因此專業(yè)規(guī)劃中應(yīng)著重此方面的建設(shè)，具體措施如下：1.改革與優(yōu)化現(xiàn)有的教學體系與內(nèi)容。制訂新的更合理的教學體系和教學內(nèi)容，建立課程之間的聯(lián)系，使學生不僅掌握各方面的知識和能力，更能融會貫通。在教學方法上，采用微課、慕課等新教學手段吸引學生注意，活躍課堂氣氛，變灌輸型教育方式為啟發(fā)型學習方式，結(jié)合先進的教學技術(shù)APP方式，實現(xiàn)課堂教學的大數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析，深化基于過程性管理的課程考核評價機制。采用多種多樣的教學形式，調(diào)動學生的學習積極性。通過線上與線下自主探究性學習相結(jié)合，滿足學生多樣化和個性化的學習需求。采用線上和線下多種成績加權(quán)計算方式對學生成績進行評定，通過線上數(shù)據(jù)與線下的課堂小組討論、設(shè)計報告匯報、設(shè)計模型、最終設(shè)計大作業(yè)、設(shè)計作品交流展示等形式，更加合理全面地評價學生的學習效果。鼓勵教師將前沿設(shè)計理論和方法引入相關(guān)課程中，激發(fā)學生的學習興趣，實現(xiàn)教學科研相輔相成;激發(fā)教師教育教學改革的熱情，通過政策導(dǎo)向，鼓勵教師采用新方法、新手段提高課程教學質(zhì)量;增加教學內(nèi)容的國際化程度，提高學生對專業(yè)知識的解讀能力。

2.依托我校機械工程學院省部共建國家重點實驗室、省重點實驗室、工業(yè)設(shè)計中心等平臺，積極開展學科師資梯隊建設(shè)。學科師資梯隊建設(shè)的健康發(fā)展是專業(yè)建設(shè)的基礎(chǔ)，通過進一步深造學習提高專業(yè)化水平和多方交流拓寬教師的知識面和眼界，與社會經(jīng)濟發(fā)展相適應(yīng)，建設(shè)一支熱愛黨的教育事業(yè)、富有奉獻和合作精神、學術(shù)和教學水平高的師資隊伍。同時，以“學生導(dǎo)師制”為抓手，使教師明確自己的科研科方向，進行業(yè)務(wù)能力和職業(yè)發(fā)展規(guī)劃。通過教師擔任學生團隊導(dǎo)師，引入科研項目，提升教師的科研項目成果，促進教師梯隊的發(fā)展，學生創(chuàng)新能力和科研項目實踐能力也得到提升，兩者相輔相成。

3.構(gòu)建一流教師隊伍，加強師德師風和課程思政建設(shè)。加強內(nèi)培外引力度，拓展教師工程教育經(jīng)歷，提升教師綜合能力，構(gòu)建一流人才隊伍。通過制定教師定期進修制度，鼓勵教師參加與專業(yè)和課程相關(guān)的各類教學、實踐、學科會議，與行業(yè)內(nèi)專家交流，了解行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀。堅持立德樹人和“四個回歸”，堅持價值引領(lǐng)、人格塑造、知識傳授、能力培養(yǎng)“四位一體”辦學理念，全面加強教師師德師風建設(shè)。以現(xiàn)有各類核心課程、精品課程為抓手，打造一批課程思政示范課程，培養(yǎng)一批課程思政優(yōu)秀教師，帶動課程思政向縱深發(fā)展。發(fā)揮課程思政教育功能，把學科、學術(shù)資源有效轉(zhuǎn)化為思政教育資源，實現(xiàn)“知識傳授”與“價值引領(lǐng)”有機融合，提煉“愛國情懷、文化自信、社會責任、為民服務(wù)”等價值范式，在專業(yè)學習中潛移默化地對學生進行科學價值觀的熏陶。

4.提高實驗室硬件設(shè)施的建設(shè)，滿足實驗教學和學生實踐活動的需要。專業(yè)實踐教學依托于教學實驗室和實習基地兩個方面，需要進一步加強這兩方面的建設(shè)，以培養(yǎng)專業(yè)學生的創(chuàng)新精神和專業(yè)素質(zhì)，提高學生的設(shè)計實踐能力，推進人才培養(yǎng)與社會生產(chǎn)實踐相結(jié)合，積極開展校企合作，拓展學生的實踐平臺，培養(yǎng)學生的解決實際問題的能力。一方面繼續(xù)建設(shè)有特色的教學實驗設(shè)備，目前專業(yè)實驗室涵蓋了本專業(yè)實驗課程所涉及的大部分實驗對象和系統(tǒng)，但與新工科教育還存在一定的差距，在學生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面還缺乏一些開放性的、總整性的、與中國制造2025相匹配的大平臺;另一方面提高設(shè)備使用效率，使實驗室資源得到充分利用。

結(jié)論

工業(yè)設(shè)計專業(yè)評估是專業(yè)健康發(fā)展的重要途徑。本文提出基于模糊一致性矩陣的模糊層次分析法的工業(yè)設(shè)計專業(yè)評估指標體系，內(nèi)含8個一級因素和23個二級因素以及42個三級因素;采用0.1～0.9模糊標度法建立建立模糊互補矩陣，并轉(zhuǎn)化為模糊一致性矩陣，最后對各指標層權(quán)重計算與綜合排序，可以明確地看出各指標因素對工業(yè)設(shè)計專業(yè)評估的影響重要性，并根據(jù)綜合評估結(jié)果，提出專業(yè)建設(shè)與發(fā)展的意見。通過此方法的評估可以系統(tǒng)地對工業(yè)設(shè)計專業(yè)評估進行量化處理，減少評估過程中的主觀因素，使評估更加科學與嚴謹，也為其他學校工業(yè)設(shè)計專業(yè)評估提供了可量化的參考依據(jù)。在模糊互補矩陣階段，指標要素相對重要性賦值有一定的主觀性，設(shè)計出更科學客觀的評判標準是未來研究的重點內(nèi)容。