趙志龍 任海果 周計(jì)明 齊樂華
西北工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院,陜西 西安 710072
2016 年6 月國(guó)際工程聯(lián)盟接納中國(guó)為《華盛頓協(xié)議》正式成員。2017年2月,教育部發(fā)布開展“新工科”研究與實(shí)踐項(xiàng)目建設(shè)。因此,近年來(lái)“大工程觀”CDIO模式、“回歸工程實(shí)踐”運(yùn)動(dòng)和OBE成果導(dǎo)向教育等教學(xué)理念廣泛應(yīng)用于高等教育課程體系的重構(gòu)。而基于“能力本位教育觀”,素質(zhì)付諸實(shí)踐就表現(xiàn)為能力,實(shí)踐能力構(gòu)成工程教育的支撐體。課堂教學(xué)實(shí)踐性環(huán)節(jié)的引入和教學(xué)效果的“快速、準(zhǔn)確、有效”評(píng)價(jià),是“柔性培養(yǎng)方案”和“持續(xù)改進(jìn)”的基礎(chǔ)。
教學(xué)效果的評(píng)價(jià)具有一定的不確定性,受到(教與學(xué))人、教學(xué)內(nèi)容組織以及教學(xué)方式等因素的綜合影響,涉及因素集、評(píng)價(jià)集以及權(quán)重指標(biāo)的確定。將研究對(duì)象影響因素構(gòu)建成遞階層次結(jié)構(gòu)的AHP層次分析法,有利于確定不同層次影響因素的權(quán)重;運(yùn)用模糊集合變換實(shí)現(xiàn)綜合評(píng)判的FCE 法,適合于不確定性非線性問(wèn)題的評(píng)價(jià),通過(guò)模糊運(yùn)算法則得到可類比的量化結(jié)果。因此,AHP-FEC 綜合評(píng)價(jià)法可適用于對(duì)教學(xué)質(zhì)量的量化評(píng)價(jià)。本文的目的在于分析討論AHP-FCE 綜合評(píng)價(jià)模型的構(gòu)建過(guò)程及其在機(jī)械制造專業(yè)基礎(chǔ)課程教學(xué)效果評(píng)估中的應(yīng)用。
AHP—FCE 綜合評(píng)價(jià)模型由AHP(層次分析法)和FCE(模糊綜合評(píng)價(jià)法)兩部分構(gòu)成,見圖1。AHP 是將一個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題通過(guò)分解—比較—綜合確定研究對(duì)象組成要素的層次排序(權(quán)重)。分解過(guò)程為定性分析,比較過(guò)程是判斷兩兩要素的重要性,綜合過(guò)程是注重邏輯推理。層次的構(gòu)建體現(xiàn)了定性與定量的有機(jī)結(jié)合。FCE 是以隸屬度來(lái)描述模糊界限,將模糊性的定性問(wèn)題轉(zhuǎn)化為定量計(jì)算。通過(guò)層次分析法構(gòu)建評(píng)價(jià)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次,用模糊理論統(tǒng)計(jì)評(píng)價(jià)結(jié)果評(píng)判或決策。
AHP 層次分析法步驟:構(gòu)建層次結(jié)構(gòu)模型,構(gòu)建判斷矩陣,求解權(quán)向量集,一致性檢驗(yàn)。
首先,構(gòu)建層次結(jié)構(gòu)模型。將復(fù)雜問(wèn)題分解成多級(jí)層次結(jié)構(gòu),見圖2。依據(jù)問(wèn)題的屬性關(guān)系,上級(jí)層對(duì)下級(jí)層起支配作用。一般情況下,層數(shù)沒有限制,同一層的元素不能超過(guò)9個(gè)。
FCE 模糊綜合評(píng)價(jià)法的基本步驟:建立評(píng)價(jià)因素集,確定評(píng)語(yǔ)集,建立權(quán)重集,構(gòu)建模糊評(píng)價(jià)矩陣,計(jì)算模糊評(píng)價(jià)集。
權(quán)重集是指各評(píng)價(jià)指標(biāo)在自身子集中的重要程度。評(píng)價(jià)工作中,各因素的重要程度有所不同,可以表示為W=[,,,w]。
模糊評(píng)價(jià)矩陣是由單因素模糊評(píng)價(jià)集合所組成的綜合評(píng)價(jià)矩陣。因素集中第i 個(gè)指標(biāo)對(duì)評(píng)價(jià)集中第j個(gè)元素的隸屬度為r。通過(guò)對(duì)問(wèn)卷結(jié)果進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì),可建立各層模糊評(píng)價(jià)矩陣R:
求得權(quán)重集W 和模糊評(píng)價(jià)矩陣R 后,從最底層開始,逐層進(jìn)行模糊計(jì)算,其計(jì)算公式為:
以機(jī)械制造專業(yè)基礎(chǔ)課程為例,運(yùn)用AHP-FCE 混合法進(jìn)行教學(xué)效果綜合評(píng)價(jià)的實(shí)施步驟如下。
一是構(gòu)建層次分析模型。確定目標(biāo)層(教學(xué)效果評(píng)價(jià))、準(zhǔn)則層(學(xué)生評(píng)議、教師自評(píng)、和督導(dǎo)組評(píng)議三個(gè)一級(jí)指標(biāo))、方案層(二級(jí)指標(biāo))。具體的評(píng)價(jià)指標(biāo)設(shè)置見表2。
二是由課程組經(jīng)討論確定評(píng)定指標(biāo)權(quán)重。采用層次分析法構(gòu)建判斷矩陣,求解權(quán)向量和一致性檢驗(yàn)。計(jì)算結(jié)果如下:
三是根據(jù)表2 制得FCE 測(cè)評(píng)表,基于FCE 法構(gòu)建各評(píng)價(jià)集的隸屬度矩陣,將學(xué)生評(píng)價(jià)、專家評(píng)價(jià)和教師自評(píng)的結(jié)果綜合起來(lái),最終計(jì)算結(jié)果:F=Y*N=88×0.4084+80×0.4336+65×0.1152+54×0.0224 +45×0.0204=80.2428。
AHP-FCE 混合評(píng)價(jià)法是一種定性描述與定量分析相融合的評(píng)價(jià)方法,層次分析將問(wèn)題分解成多項(xiàng)指標(biāo),模糊算法將評(píng)價(jià)對(duì)象轉(zhuǎn)化成一個(gè)可以計(jì)算的數(shù)學(xué)模型。針對(duì)機(jī)械制造專業(yè)基礎(chǔ)課程教學(xué)中關(guān)注的工程意識(shí),對(duì)教學(xué)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行合理設(shè)置引導(dǎo)教學(xué)改革。AHP-FCE混合評(píng)價(jià)法為實(shí)現(xiàn)“新工科”培養(yǎng)目標(biāo)及其效果的及時(shí)評(píng)價(jià)提供了具有良好操作性的方法,對(duì)于課堂教學(xué)效果從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法的綜合評(píng)價(jià)具有一定的普適性、客觀性和可信度,為教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化提供科學(xué)的依據(jù)。