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一、引言
机械制图课程是所有工科专业必修的一门重要的专业基础课,该课程的学习效果直接影响到后续专业课的学习及学生将来的专业工作能力,因此,建立一套健全的机械制图课程教学质量评价体系是非常必要的。针对这个问题,本文结合机械制图课程既抽象又具有很强实践性的特点,以可控性静态教学指标、功能性动态教学指标和总结性教学效果三个方面为指标,采用层次分析法确定各指标在机械制图课程教学质量评价中的权重,并进行了验证。
一、层次分析法(AHP)简介
层次分析法是20世纪70年代美国运筹学家Thomas·LoSatty提出的一种通过逐层分解和比较来处理复杂问题的系统方法。利用层次分析法提高课程教学质量综合评价指标权重值的科学性和可信性。应用层次分析法解决问题的基本思路是:首先将问题分层系统化,即根据问题的性质和目标,将问题分解成不同的组成要素,并将其分层聚类组合,形成阶梯形的、有序的层次结构模型。然后,对模型中每一层次因素的相对重要性给予定量表示,再利用数学方法确定每一层次全部因素相对重要性次序的权重。最后,通过综合计算各层次因素相对重要性次序的组合权值。
根据上文提出的指标,本文构建了如图3-1的机械制图课程教学质量评价体系,从图中我们可以发现机械制图教学质量评价是一个多层次、多目标的评价问题。评价涉及的内容较多,评价指标受考评者知识水平、认识能力和个人偏好的直接影响,很难完全排除人为因素带来的偏差,而且各指标的重要程度很模糊很难由一个人确定。以往的评价指标的权重往往由少数专家根据经验直接拟定,缺少数量分析作为依据,与实际情况可能会有较大偏差,直接影响课程教学质量评估结果的准确度。因此,本文中采用层次分析法确定各指标的权重。
二、用层次分析法确定机械制图教学质量评价体系中各指标权重
1、建立因素集。因素集是以影响机械制图课程教学质量各层面的各种因素为因子所组成的普通集合,即X={X1,X2,…Xn},各因子Xij={i=1,2…n,j=1,2,…m}代表其对应层面影响因素。根据图3-1机械制图课程教学质量评价指标体系,建立了机械制图课程教学质量AHP评价模型,如图3-2所示。
2、建立权重。运用AHP方法求得各层面各影响因素的权数,aij(i=1,2,…m;j=1,2,…n),由各权数组成权重集Ai=(ai1,ai2,…ain)。具体方法如下:首先,确定测评小组。确定指标权重数值时,各指标排序是一个理论性和实践性都很强的工作,评价过程需要一个专业人员群体的参与。因此,排序工作可采用群体决策的方法来确定评价指标的相对重要程度。参与评价的专业人员的能力水平直接决定了层次排序结果的科学性和准确性。因此本研究中评价人员主要由相关教学管理专家、优秀教师及学生构成。
然后,构造两两比较判断矩阵。根据图3-2建立的各层面指标层次结构,通过对各指标的重要性予以量化,构造出判断矩阵。可由各位测评人员分别构造判断阵,然后求平均值得到最后的判断阵。如表3-1所示为其中一位测评人员构造的判断阵。
矩阵中数值取值范围为1—9,具体含义表示各个指标的相对重要程度。
3、进行一致性检验。上述排序权重由经验和判断形成的比较矩阵计算得到,主观的经验和判断是否具有客观的一致性,即排序权重是否有满足性要求,必须通过检验。检验方法分三步进行:
计算一致性指标CI:
CI=
根据比较判断矩阵阶数,从表3-2查出平均随机一致性指标RI。
计算一致性比率CR:
CR=
若CR<0.1,则判断矩阵A满足一致性检验;否则,需要重新构造判断矩阵,直至一致性检验通过。
按照图3-2的层次结构,根据调查问卷得到的数据,按照两两判断矩阵的生成方法和结构形式,获得了该评价体系的各个层次的两两比较判断矩阵,分别如表3-3到表3-6所示。
符合一致性检验,认为层次总排序结果具有较满意的一致性并接受该分析结果。从上面的权重数据可以发现实践能力层权重最大,这正体现出机械制图这门课程实践性强的特点。
三、用以上评价体系评价本校机械制图课程
为对本文所建立的机械制图课程教学质量体系及计算模型进行验证,需要利用它对现实机械制图课程进行评价,以验证其科学性和可操作性。考虑到数据获取的难度,本文将该指标体系与模型应用于本校机械制图课程改革前与改革后的测评和比较。表3-8中数据为我校机械制图课程改革前后专家对各项指标给予的打分。
将表3-8中的测评指标值根据表3-7各因素相对于总目标的指标权重将各层面得分值分类汇总,可以得到改革前得分为72.79和改革后的得分为83.15,改革前该课程不是精品课程,改革后为精品课程,利用该评价指标体系与实际一致,说明该评价指标体系具有较强科学性和可操作性。
四、总结
本文将机械制图课程评价指标划分为可控性静态教学指标、功能性动态教学指标和总结性教学效果指标,采用层次分析法为各个指标确定了权重,最后证明了机械制图课程教学质量评价指标体系具有较强科学性和可操作性。对提高机械制图课程教学质量具有一定的现实意义。但是本文并没有进一步对各个指标详细描述,而且评价指标一般都是定性描述,具有模糊特征,因此在以后的研究中可以从这个方面继续研究。
(作者单位:江西蓝天学院)
机械制图课程是所有工科专业必修的一门重要的专业基础课,该课程的学习效果直接影响到后续专业课的学习及学生将来的专业工作能力,因此,建立一套健全的机械制图课程教学质量评价体系是非常必要的。针对这个问题,本文结合机械制图课程既抽象又具有很强实践性的特点,以可控性静态教学指标、功能性动态教学指标和总结性教学效果三个方面为指标,采用层次分析法确定各指标在机械制图课程教学质量评价中的权重,并进行了验证。
一、层次分析法(AHP)简介
层次分析法是20世纪70年代美国运筹学家Thomas·LoSatty提出的一种通过逐层分解和比较来处理复杂问题的系统方法。利用层次分析法提高课程教学质量综合评价指标权重值的科学性和可信性。应用层次分析法解决问题的基本思路是:首先将问题分层系统化,即根据问题的性质和目标,将问题分解成不同的组成要素,并将其分层聚类组合,形成阶梯形的、有序的层次结构模型。然后,对模型中每一层次因素的相对重要性给予定量表示,再利用数学方法确定每一层次全部因素相对重要性次序的权重。最后,通过综合计算各层次因素相对重要性次序的组合权值。
根据上文提出的指标,本文构建了如图3-1的机械制图课程教学质量评价体系,从图中我们可以发现机械制图教学质量评价是一个多层次、多目标的评价问题。评价涉及的内容较多,评价指标受考评者知识水平、认识能力和个人偏好的直接影响,很难完全排除人为因素带来的偏差,而且各指标的重要程度很模糊很难由一个人确定。以往的评价指标的权重往往由少数专家根据经验直接拟定,缺少数量分析作为依据,与实际情况可能会有较大偏差,直接影响课程教学质量评估结果的准确度。因此,本文中采用层次分析法确定各指标的权重。
二、用层次分析法确定机械制图教学质量评价体系中各指标权重
1、建立因素集。因素集是以影响机械制图课程教学质量各层面的各种因素为因子所组成的普通集合,即X={X1,X2,…Xn},各因子Xij={i=1,2…n,j=1,2,…m}代表其对应层面影响因素。根据图3-1机械制图课程教学质量评价指标体系,建立了机械制图课程教学质量AHP评价模型,如图3-2所示。
2、建立权重。运用AHP方法求得各层面各影响因素的权数,aij(i=1,2,…m;j=1,2,…n),由各权数组成权重集Ai=(ai1,ai2,…ain)。具体方法如下:首先,确定测评小组。确定指标权重数值时,各指标排序是一个理论性和实践性都很强的工作,评价过程需要一个专业人员群体的参与。因此,排序工作可采用群体决策的方法来确定评价指标的相对重要程度。参与评价的专业人员的能力水平直接决定了层次排序结果的科学性和准确性。因此本研究中评价人员主要由相关教学管理专家、优秀教师及学生构成。
然后,构造两两比较判断矩阵。根据图3-2建立的各层面指标层次结构,通过对各指标的重要性予以量化,构造出判断矩阵。可由各位测评人员分别构造判断阵,然后求平均值得到最后的判断阵。如表3-1所示为其中一位测评人员构造的判断阵。
矩阵中数值取值范围为1—9,具体含义表示各个指标的相对重要程度。
3、进行一致性检验。上述排序权重由经验和判断形成的比较矩阵计算得到,主观的经验和判断是否具有客观的一致性,即排序权重是否有满足性要求,必须通过检验。检验方法分三步进行:
计算一致性指标CI:
CI=
根据比较判断矩阵阶数,从表3-2查出平均随机一致性指标RI。
计算一致性比率CR:
CR=
若CR<0.1,则判断矩阵A满足一致性检验;否则,需要重新构造判断矩阵,直至一致性检验通过。
按照图3-2的层次结构,根据调查问卷得到的数据,按照两两判断矩阵的生成方法和结构形式,获得了该评价体系的各个层次的两两比较判断矩阵,分别如表3-3到表3-6所示。
符合一致性检验,认为层次总排序结果具有较满意的一致性并接受该分析结果。从上面的权重数据可以发现实践能力层权重最大,这正体现出机械制图这门课程实践性强的特点。
三、用以上评价体系评价本校机械制图课程
为对本文所建立的机械制图课程教学质量体系及计算模型进行验证,需要利用它对现实机械制图课程进行评价,以验证其科学性和可操作性。考虑到数据获取的难度,本文将该指标体系与模型应用于本校机械制图课程改革前与改革后的测评和比较。表3-8中数据为我校机械制图课程改革前后专家对各项指标给予的打分。
将表3-8中的测评指标值根据表3-7各因素相对于总目标的指标权重将各层面得分值分类汇总,可以得到改革前得分为72.79和改革后的得分为83.15,改革前该课程不是精品课程,改革后为精品课程,利用该评价指标体系与实际一致,说明该评价指标体系具有较强科学性和可操作性。
四、总结
本文将机械制图课程评价指标划分为可控性静态教学指标、功能性动态教学指标和总结性教学效果指标,采用层次分析法为各个指标确定了权重,最后证明了机械制图课程教学质量评价指标体系具有较强科学性和可操作性。对提高机械制图课程教学质量具有一定的现实意义。但是本文并没有进一步对各个指标详细描述,而且评价指标一般都是定性描述,具有模糊特征,因此在以后的研究中可以从这个方面继续研究。
(作者单位:江西蓝天学院)