基于層次分析法構建工程制圖基礎教學目標指標體系與權重計算

鄒騰安 鄧靜子 張湘 徐海軍 常雨康

摘要：工程制圖基礎是國防科技大學歷史悠久、覆蓋面廣、影響力大、建設水平高的公共基礎課。文章首先分析了該課程的課程定位，進而介紹了層次分析法，然后基于層次分析法構建了該課程培養目標的指標體系，并且計算了各級指標的相對權重和綜合權重，最后對方案層各指標的綜合權重進行了歸納分析，通過層次分析法計算得到的方案層各指標的綜合權重分布墓本符合該課程的教學目標的基本設定，研究結果可以用于指導該課程教學內容與考核體系的具體設置。

關鍵詞：教學目標;層次分析法;指標體系;相對權重;綜合權重

中圖分類號：G642 文獻標識碼：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品，設計者首先要有產品的設計和構思，然后繪制工程圖樣，交給工人師傅進行零件的加工和裝配，最后得到這件產品。整個研發與設計流程并沒有結束，設計者還要根據工程圖樣里面的尺寸、公差等技術信息，對產品進行檢驗，校核產品是否符合其設計要求。可以看出，工程圖樣在整個產品研制過程中起到核心的作用。工程圖樣是表達產品信息最好的方式，被譽為工程界的技術語言，是技術部門重要的技術文件。工程制圖就是研究繪制和閱讀工程圖樣原理和方法的學科Q

工程制圖基礎課程不僅培養空間想象和形象思維能力，還培養儀器繪圖、徒手繪圖、計算機繪圖技能，使學員能夠閱讀和繪制一定復雜程度的工程圖樣，了解相關國家標準，養成認真負責的工作態度和嚴謹細致的工作作風。

二、層次分析法介紹

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

三、教學目標的指標體系

基于上文的分析，綜合專家意見，基于層次分析法建立教學目標的指標體系。工程制圖基礎課程的教學目標A，屬于目標層指標;教學目標A向下一層級進行分解，可以分解為理論學習A1、實踐應用A2和創新技能A3等3個準則層的指標;理論學習A1再向下一層級進行分解，可以分解為投影基本理論A11、制圖的基礎知識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;實踐應用A2再向下一層級進行分解，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、工程設計能力A24、工作崗位的技術交流能力A25共5個方案層的指標;創新技能A3再向下一層級進行分解，可以分解為學科競賽A31、解決本專業基本問題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。整理教學目標A的指標體系，可以建立工程制圖基礎課程教學目標的指標體系，如表1所示。

四、基于層次分析法確定指標權，

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

運用層次分析法確定指標權重值，大體需要經過以下三個步驟：

步驟I，組織專家完成基于層次分析法設計的關于指標權重確定的相關問卷，通過對同一層次中各指標的重要性進行“兩兩比較”，在確定該組指標相對重要性的基礎上，構造出權重判斷矩陣，

步驟2，根據判斷矩陣計算出來本層次各指標的相對權重，并且檢驗判斷矩陣的一致性，從而進行層次內的指標排序。

步驟3，計算出單個指標在整個指標體系中的綜合權重數值（絕對權重），從而進行指標體系的總排序。

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目標指標體系中各層級指標的相對權重與綜合權重，計算結果如表2所示。

基于表2中的計算數值，將方案層中的A11、A12、A13、A21、A22、A23、A24， A2s、A31、A32、A33、A34等指標的綜合權重進行統日分析，生成方案層各指標綜合權重數值的分布，如圖2所示。

從圖2可以看出，儀器繪圖能力A22的綜合權重數值最高，繪制與閱讀工程圖樣的基本技能A13次之，其他指標的權重更次。此計算結果基本鈞二合本課程的教學目標定位，即通過本課程學習，首要的是鍛煉學員的儀器繪圖能力，次要的是使學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知識的學習，進而掌握徒手繪圖能力、解決本專業基本問題等其他學習目標。

五、結語

本文分析了工程制圖基礎的課程定位，介紹了層次分析法ARP，并且基于AHP法構建了教學目標的指標體系，介紹了基于ARP法確定各層級指標權重數值的具體步驟，進而確定了教學目標指標體系中各層級指標的相對權重與綜合權重數值，最后對指標體系方案層中各指標的綜合權重進行了歸納整理與分析?？梢钥闯?，儀器繪圖能力的綜合權重數值最高，繪制與閱讀工程圖樣的基本技能次之，其他指標的權重更次。此計算結果基本符合本課程的教學目標設定，本文的研究結果可以用于指導本課程教學內容與考核體系等的具體設置。

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基金項目：湖南省哲學社會科學基金項目（16YB0008）;湖南省普通高等學校教學改革研究項目（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：機械設計與理論、新概念發動機、智能無人系統、高等教育。