跨學科任務驅動教學法在工程項目風險管理教學中的應用

王曉明, 姚宇峰, 吳浙文, 馮　敏

(1. 中國礦業大學 銀川學院, 寧夏 銀川　750011； 2. 寧夏大學 土木與水利工程學院, 寧夏 銀川　750021)

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跨學科任務驅動教學法在工程項目風險管理教學中的應用

王曉明1, 姚宇峰2, 吳浙文1, 馮敏1

(1. 中國礦業大學 銀川學院, 寧夏 銀川750011； 2. 寧夏大學 土木與水利工程學院, 寧夏 銀川750021)

層次分析法和模糊數學分析法是工程項目風險分析的常用方法,也是工程項目風險管理課程的教學難點。在學生尚不完全具備足夠工程專業知識時,通過采用跨學科任務驅動教學法作業設計,指導學生應用這兩種方法,收到了意想不到的教學效果。這不僅是一次工程項目風險管理的課程教育,也是一次有益的就業教育嘗試。

跨學科任務驅動教學法； 工程項目風險管理； 層次分析法； 模糊數學分析法； 就業教育

1　層次分析法和模糊數學分析法跨學科教學

在工程項目風險管理課程[1]的教學中,層次分析法和模糊數學分析法是常用的兩種分析方法,而掌握這兩種方法既是教學重點,也是難點。難處主要表現在:一是需要應用線性代數和模糊數學方面的知識，一部分學生高等數學基礎不牢固,應用這一部分內容有一定困難。二是學生必須做這方面的作業訓練,以牢固掌握這兩種方法,由于工程項目風險管理課程開設較早,學生的工程專業知識儲備較少,也沒有相應的工程實踐知識,要完成工程項目風險的專業分析作業,顯得十分困難。對于第一個問題,可以采用課前預習、課堂適當復習的方法加以解決。對于第二個問題,采用跨學科任務驅動教學法[2-4]作業設計,先避開工程理論和實踐知識缺乏的困境,讓學生在自己感興趣而又比較容易應用這兩種方法的領域里進行風險數據的采集、歸納、計算、分析。通過這樣的實踐作業過程實訓,熟練掌握這兩種分析方法的精髓和要領。

目前,高等教育界關于跨學科教育有多種理解。有人認為跨學科是兩門以上學科交叉融合,以有效解決單門學科無法解決的問題，跨學科教育易于形成各種知識的交匯與碰撞,更具創新教育色彩[5]。有人認為跨學科是由不同學科互相滲透、彼此結合而產生的新學科，跨學科教育是培養具有多學科知識背景、知識與能力結構合理、基礎扎實、素質全面、適應性強的綜合性人才的關鍵[6]。盡管跨學科教育有多種表述[7-9],但都認為,跨學科教育適應了現代科學技術發展綜合化、社會問題復雜化的發展趨勢,提高了高等教育的教學質量,對于培養學術理論創新人才和高級復合型應用人才具有特別的重要意義。我們經過近4屆學生的課堂教學實踐,結合學生對人生道路的熱情關注,不斷摸索,設計了這次跨學科實踐作業。

2　跨學科任務驅動教學法的作業設計

每個大學生畢業后都面臨著人生道路的選擇問題，如就業、創業、承繼家族企業、繼續學業(考研、出國深造等)等，不管走那一條道路,都是有風險的,有家庭經濟能否承受的風險、有能否找到理想工作的風險、有工作后能否實現自我價值的風險、有社會能否提供就業或創業所需各種資源的風險等。

本實踐作業要求學生應用風險分析的方法,分析本人大學畢業后可能遇到的風險,選擇適合自己的人生道路,確定畢業后哪一種道路風險最小,如何應對將來可能遇到的風險。

2.1必做部分:應用層次分析法確定本人大學畢業后的人生道路

每人至少要分析出適合自己的3項風險,至少要選出2種適合自己的人生道路。

2.1.1構造階梯層次結構模型

實線表示作業至少要有3項風險,至少2種畢業后道路。虛線表示可進行更多選擇的示例。每一項內容,學生可根據自己的實際情況進行調整,不受限制。圖1中各因素的內涵,對每個人都是不同的,如理想工作就有專業對口、工資高、生活工作在大城市、工作輕松、有發展前途等不同的含義,可根據自己的真實想法,如實表述。

圖1　大學畢業后可能遇到的風險階梯層次結構模型

2.1.2構造比較矩陣

根據兩兩比較原則,確定各層次不同因素的風險重要性權數。從總目標(A)到風險層(B),將各風險因素兩兩比較,按判斷矩陣中各元素確定的標度表(1—9個標度),得到判斷矩陣A中aij的數據。同理,從風險層(B)到方案層(C,即畢業后的道路),針對每個風險因素都有一個判斷矩陣,即對比的兩方案對所取的若干風險經比較后,得到若干判斷矩陣B1、B2、B3…。

2.1.3計算各比較判斷矩陣的特征向量

按課堂理論授課中介紹的和積法確定權重,分別計算判斷矩陣A和B1、B2、B3…的特征向量,分別用WA和WB1、WB2、WB3表示。主要步驟是:

(1) 求歸一化矩陣,得到

(2)將歸一化矩陣B的行向量的元素按行相加

(3) 將向量M=(M1, …,Mn) 歸一化,得到特征向量W

2.1.4求最大特征值,并進行一致性檢驗

(AW)i即向量AW的第i個元素。計算一致性指標C.I.和一致性比率C.R.,按隨機性指標R.I.數值表,矩陣一致性是否滿意,權重是否可以接受。

2.1.5層次加權,計算綜合權重,得出決策結論

在計算出各層次要素對上一層次某一要素的相對權重(即重要度)后,即可進行總排序,采用從上而下的方法,逐層求出各層次要素對系統總體的綜合重要度,對所有項目的風險因素或預期進行優劣排序,就可得出決策結論。

一般情況下,第二層的單排序結果就是總排序結果。

假定已經算出第k-1層nk-1個元素相對于總目標的權重向量為:

第k層nk個元素對于上一層(第k-1層)第j個元素的權重向量是:

其中不受j支配的元素的權重為零。則得出nk×nk-1階矩陣

那么,第k層nk個因素對最高層次的相對重要性權重向量為

當決策評價模型有m個層次(不含總目標),把備選方案作為m+1層,各方案對總目標的權重分別為W1,W2,…，Wn,則W=(W1,W2,…，Wn)可按下式計算

W值就是各層次的綜合加權權重,結果矩陣中最小數值的元素對應的方案就是風險最小的畢業后人生道路。

2.1.6對結果進行討論

(1) 應用層次分析法,影響畢業后人生道路選擇準確性的因素有哪些？

(2) 如何去應對畢業后可能會遇到的人生風險？

(3) 通過這次實踐作業,你有什么收獲和建議？

2.2選做部分:用多種風險分析方法綜合確定本人大學畢業后的人生道路

本實踐作業要求學生通過風險因素排序和整體風險評價,應用風險因素分解法、專家調查法、層次分析法、模糊數學分析法等方法的綜合,選擇適合自己的幾種人生道路,確定畢業后哪一種道路對自己的風險最小,找出影響自己人生道路最大的風險因素,自己將來人生總體風險怎樣,如何處置。

2.2.1應用風險因素分析法對各種人生道路的風險進行分類

要求:作出風險因素指標體系樹狀圖(層次圖),盡可能將自己畢業后可能的人生道路及每種道路可能的風險都列出來。

準則層(自己的人生道路),至少要列出5種。

指標層(各種人生道路可能遇到的風險),每種人生道路至少要列出2項風險,列出的風險越多越符合實際,風險預測的結果的可靠性就會越高。

2.2.2應用專家調查法進行風險識別

(1) 做出自己的人生道路風險調查表。請每位咨詢者(專家)按表1中要求進行兩兩比較,填寫標度值。也可通過電話詢問、網上聯系各位咨詢者確定他們判斷的標度值。

表1　風險調查表

(2) 至少要選8名咨詢者。 其中要有父母、親戚、同學、朋友等各方面的人,面越廣、人越多,風險預測的

結果的可靠性就會越高。注意:要向每位咨詢者解釋清楚自己所確定的指標內容的真實確切的含義,每位咨詢者一張表。

2.2.3構造判斷矩陣,求解特征向量

(1) 根據各位專家給出的標度值,構建判斷矩陣。

(2) 應用權重向量計算表確定權重向量。

2.2.4進行一致性檢驗

(1) 計算最大特征根λman。

(2) 計算判斷矩陣一致性指標。

(3) 隨機一致性比率計算。

(4) 確定一致性檢驗結果。

2.2.5各評價指標的最終權重值ω的計算

對每位咨詢者都進行上述1.2.3、1.2.4 兩項步驟,將各位咨詢者的風險因素權重值計入“咨詢者對自己人生道路風險因素權重計算匯總表”。求出平均值,作為各評價指標的最終權重值ω。

2.2.6計算指標層總排序值,列出總排序表

指標層某因素的總排序權重向量值=

該因素最終權重值ω×相應準則層最終權重值

2.2.7指標層各因素總排序

根據指標層各因素總排序權重向量值,按從小到大的順序進行排序,可得出自己人生道路各種風險大小的排序。

2.2.8應用模糊綜合評價法進行整體風險評價

(1) 構建評語集。采用五級評語集,建立模糊綜合評判模型,即高風險、較高風險、中等風險、較低風險、低風險,與之相應的評語集為:

(2) 咨詢者評語調查。設計調查表,選8名以上咨詢者進行調查,其中要有父母、親戚、同學、朋友等各方面的人,面越廣、人越多,風險預測結果越接近實際。

(4) 作出模糊評價模型。模糊評價模型B=ω·R,式中ω在層次分析2.2.5節中已求得。分析結果矩陣中B1,B2,B3,B4,B5各向量,按最大隸屬度原則,數值最大者所對應的評語集中的風險程度就是本人未來人生道路的總體風險的程度。

分析結果矩陣中B1,B2,B3,B4,B5各向量,按最大隸屬度原則,數值最大者所對應的評語集中的風險程度就是本人未來人生道路的總體風險的程度。

2.2.9對結果進行討論

(1) 通過風險因素排序,確定出影響自己大學畢業后人生道路的最大風險因素有哪些。

(2) 通過整體風險評價自己大學畢業后人生道路的總體風險狀況如何，如果風險較大,應采取什么方法去應對，如果風險較小,自己是否會高枕無憂。

(3) 你認為本次自己人生道路風險分析的結果可靠嗎？應用風險因素排序和模糊評價矩陣的方法,影響其評價結果準確性的因素有哪些。

(4) 通過這次實踐作業,你有什么收獲和建議。

3　采用跨學科任務驅動教學法的教學效果

3.1激發了學生的學習興趣

(1) 學生作業完成情況好。這次實踐作業沒有按常規安排的選工程項目的案例作風險分析,而是選擇了學生非常關心的畢業后的去向問題作風險分析,引起了學生的很大興趣和熱情。盡管作業有相當大的難度,數據收集、計算、分析、處理很麻煩,需要廣泛調查、征求意見,還要認真復習或學習線性代數、模糊數學等課程,但在7周的課余時間里,98%的學生都完成了作業,其中部分學生還完成了選作部分,一份作業多者達到20多頁,學生基本上掌握了層次分析法和模糊數學分析法。

(2) 抄襲作業的現象大為減少。每位學生都想知道自己畢業后人生道路的風險,而每個人的人生道路和風險因素是不一樣的,計算的過程、結果也是不一樣的,因此,幾乎不可能出現完全一樣的作業。一些經常抄作業的學生這次也能夠如期完成作業。

3.2提高了學生的綜合能力

(1) 學生的調查研究和社交能力得到了鍛煉。采集數據是理工科學生應具備的一項基本技能。本次實踐作業如果采用工程案例作風險分析,數據要到工程現場或相關單位去收集,這對學生來講,條件不具備,顯然是做不到的。但讓學生用自己的人生道路去做風險分析,其數據可以從自己的家庭、同學、朋友、社會各方面去采集,這使本次實踐作業就具備了可行性、可操作性。

(2) 學生計算機網絡技術應用能力得到大幅提升。此次作業設計,學生不僅要從書本、課堂上得到知識,還要借助網絡平臺查閱文獻資料,因此利用計算機收集、整理和處理數據的能力得到了鍛煉和提高。

(3) 學生的數學應用能力得到提高。線性代數、模糊數學等課程是比較抽象的,很多學生對這些課程的學習感到困難,也不會應用，但在這次實踐作業中,將這些抽象的數學知識應用到了自己的實際生活中,對學生數學能力的提高很有幫助。

(4) 學生的就業意識和就業風險意識大大增強。學生越早具有這些意識,越有利于他們將來的就業。通過這次作業,學生用科學的方法了解了自己的不足和未來的風險,有利于他們及早調整自己的就業目標,盡早克服自身的缺點或不足之處。

(5) 學生的價值觀、人生觀更加成型。這次實踐作業,使學生對當前社會對人才的需求和自己的人生道路有了一次比較認真、理性的思考。學生通過這次實踐作業，意識到自己的人生是有很多風險的,對學生心靈的觸動和人生啟迪勝于一般的說教,對他們人生道路的長遠發展非常有益。

3.3教學互動更加頻繁

此次跨學科任務驅動[10-12]案例教學,教師不僅是指導者,也是管理者、參與者。教學過程中,教師先是主題講解,讓學生明白理論依據、過程方法,然后通過布置任務,看學生是否掌握了理論知識和具體過程操作,通過階段性成果的收集、整理及評閱,加強過程教學管控,增強教學互動,環環相扣,教學相得益彰。

4　跨學科教育的問題探討

4.1跨學科教育的認識性問題

工程項目風險管理屬工程管理專業的課程,而學生的就業問題是管理專業課程,通過長達7周課余時間的實踐作業將二者結合到了一起,就有了跨學科的效果。當然,僅這種方法還遠遠達不到上述跨學科教育內涵的高度和深度,但這畢竟是在跨學科教育改革道路上初始探索,而要在這方面取得更有效的成就,還需要各級組織、教師、學生及各方面志士仁人多方面的共同努力。

4.2數據調查的可靠性問題

這次實踐作業原始數據的來源是否真實、客觀、廣泛，是否符合實際要求,對最終結果的可靠程度有很大的影響。從學生最終成果來看,認真進行原始數據調研的學生,得出的結論可靠性值得肯定。而學生對調查對象的選擇與溝通,以及調查資料的收集、加工、整理,本身屬于管理學科的范疇,這就要求各級組織及教師加強對學生人際交流、公關能力方面的指導,這本身也屬于跨學科教育的范疇。

References)

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Application of interdisciplinary task driven teaching method in teaching of engineering project risk management

Wang Xiaoming1, Yao Yuefeng2, Wu Zhewen1, Feng Min1

(1. Yinchuan College, China University of Mining and Technology, Yinchuan 750011,China;2. School of Civil Engineering and Water Conservancy, Ningxia University, Yinchuan 750021,China)

The analytic hierarchy process and the fuzzy mathematics analysis method are the common methods of risk analysis of engineering projects. They are also the difficulties in the teaching of engineering project risk management.Through the use of cross disciplinary task driven teaching method,the two methods are used to guide students to apply these methods,when the students are not fully equipped with the knowledge of engineering expertise. The teaching method has received an unexpected effect.This is not only an engineering project risk management of the course of education,but also a useful attempt to obtain employment education.

interdisciplinary task driven teaching method; project risk management; analytic hierarchy process; fuzzy mathematics analysis method; employment education

DOI:10.16791/j.cnki.sjg.2016.06.049

2015-11-10修改日期：2016-03-03

寧夏回族自治區工程管理特色專業建設項目(寧教高[2012]348號)

王曉明(1979—),男,寧夏海原,碩士,講師,主要從事工程測量、工程項目管理教學工作.

E-mail：wxmxingxiang@126.com

G642.0

B

1002-4956(2016)6-0191-05