基于模糊層次分析法的工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)評(píng)估指標(biāo)體系研究

王志愿 閆磊磊

關(guān)鍵詞：工業(yè)設(shè)計(jì) 模糊層次分析法 模糊一致性矩陣 專業(yè)評(píng)估 指標(biāo)體系

引言

專業(yè)評(píng)估是完善中國(guó)特色現(xiàn)代大學(xué)制度的重要舉措。在新工科的背景下，基于工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)的評(píng)估指標(biāo)體系研究是對(duì)工程教育的新要求。現(xiàn)行高校工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)評(píng)估形式多樣、內(nèi)容復(fù)雜，使得其評(píng)價(jià)易受到主觀因素的影響。傳統(tǒng)的評(píng)價(jià)方法大都以定性分析為主，難以通過(guò)量化的方法衡量各指標(biāo)對(duì)于專業(yè)評(píng)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(jì)決策方法，讓多指標(biāo)、多因素的評(píng)價(jià)問(wèn)題更系統(tǒng)化與科學(xué)化。本文采用基于模糊一致矩陣的模糊層次分析法進(jìn)行工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)評(píng)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(cè)問(wèn)題。采用模糊層次分析法，通過(guò)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(jì)專業(yè)評(píng)估的數(shù)學(xué)模型，計(jì)算出評(píng)估指標(biāo)體系權(quán)重值，分析專業(yè)評(píng)估優(yōu)勢(shì)和不足，為專業(yè)建設(shè)方面提供新思路。以安徽理工大學(xué)工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)評(píng)估為實(shí)驗(yàn)案例，證明了該方法的可行性和有效性。

一、工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)評(píng)估指標(biāo)體系的確定

遵循教育部新一輪本科評(píng)估的指導(dǎo)思想，以安徽理工大學(xué)專業(yè)評(píng)估為基礎(chǔ)，建立符合工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)特色的評(píng)價(jià)體系與標(biāo)準(zhǔn)。利用基于模糊一致性矩陣的模糊層次分析法，計(jì)算出評(píng)估指標(biāo)體系權(quán)重值，分析專業(yè)優(yōu)勢(shì)和不足，為專業(yè)建設(shè)方面提供新思路。

（一）工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)評(píng)估指標(biāo)體系構(gòu)建的基本思路

工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)評(píng)估指標(biāo)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(jì)自身評(píng)估與外部評(píng)估有機(jī)結(jié)合，構(gòu)建一個(gè)既與審核評(píng)估有效對(duì)接，又兼顧工業(yè)設(shè)計(jì)特色的專業(yè)評(píng)估背景下的教學(xué)與改革體系。安徽理工大學(xué)是全日制多科性大學(xué)，是安徽省重點(diǎn)建設(shè)的特色高水平大學(xué)。我校工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)面向國(guó)家和省戰(zhàn)略性重點(diǎn)新興產(chǎn)業(yè)及工業(yè)設(shè)計(jì)的發(fā)展方向，以建設(shè)國(guó)家一流專業(yè)為目標(biāo)，培養(yǎng)具備堅(jiān)實(shí)的工業(yè)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)理論與應(yīng)用能力，具有國(guó)際化視野和綜合性的創(chuàng)新思維方式，具有團(tuán)隊(duì)合作精神，能在工業(yè)設(shè)計(jì)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(guó)，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(jí)學(xué)科國(guó)家、省部級(jí)平臺(tái)，產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新，充分與機(jī)械工程、機(jī)械電子工程、車輛工程等專業(yè)進(jìn)行學(xué)科交叉融合，圍繞礦山智能裝備產(chǎn)品設(shè)計(jì)特色，建設(shè)了一流教學(xué)硬件資源，形成了“智能裝備設(shè)計(jì)”“家電產(chǎn)品設(shè)計(jì)”“汽車造型設(shè)計(jì)”等多個(gè)富有特色的專業(yè)發(fā)展方向，努力打造“藝工融合”“學(xué)生導(dǎo)師制”的專業(yè)教學(xué)特色。

（二）工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)評(píng)估指標(biāo)體系的確立

基于以上思路，通過(guò)文獻(xiàn)研究與問(wèn)卷調(diào)查法，由行業(yè)專家最終確定了工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)評(píng)估指標(biāo)體系框架。工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)評(píng)估指標(biāo)體系框架是由三層級(jí)指標(biāo)有序構(gòu)成的指標(biāo)群集，包括“一級(jí)指標(biāo)”“二級(jí)指標(biāo)”和“三級(jí)指標(biāo)”三個(gè)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(gè)因素進(jìn)行層次劃分，再運(yùn)用模糊數(shù)學(xué)原理進(jìn)行整體綜合評(píng)價(jià)分析[3]。模糊層次分析法可以有效地幫助決策者在特定問(wèn)題的層次框架下做出更合理的評(píng)估，讓多指標(biāo)、多因素的評(píng)價(jià)問(wèn)題更系統(tǒng)化與科學(xué)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(xué)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(jìn)行工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)評(píng)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(cè)問(wèn)題。模糊一致矩陣的原理和進(jìn)行評(píng)價(jià)的一般步驟內(nèi)容如下。

1.建立評(píng)估指標(biāo)體系層次結(jié)構(gòu)。通過(guò)文獻(xiàn)研究與問(wèn)卷調(diào)查法，由專家最終確定了工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)評(píng)估指標(biāo)體系框架。

2.建立模糊互補(bǔ)矩陣。采用0.1～0.9 模糊標(biāo)度法，如表2所示。

對(duì)每一層次中的指標(biāo)兩兩比對(duì)重要性，給出數(shù)量表示，得出模糊互補(bǔ)矩陣R。

三、工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)評(píng)估評(píng)價(jià)模型的實(shí)現(xiàn)

基于模糊一致性矩陣的模糊層次分析方法對(duì)工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)評(píng)估指標(biāo)體系進(jìn)行研究的步驟如下：

（一）建立評(píng)估指標(biāo)體系層次結(jié)構(gòu)

工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)評(píng)估指標(biāo)體系層次結(jié)構(gòu)，如表1所示，其中一級(jí)指標(biāo)包括專業(yè)定位與特色優(yōu)勢(shì)、課程體系與教材建設(shè)、教學(xué)研究與科學(xué)研究、師資隊(duì)伍與教學(xué)條件、實(shí)踐教學(xué)、人才培養(yǎng)與創(chuàng)新教育、教學(xué)管理與質(zhì)量保障以及學(xué)生發(fā)展與社會(huì)聲譽(yù)八個(gè)方面。在二級(jí)與三級(jí)指標(biāo)因素中，采用多元化和動(dòng)態(tài)的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，體現(xiàn)專業(yè)優(yōu)勢(shì)和特色。

（二）建立模糊互補(bǔ)矩陣

采用 0.1～0.9 模糊標(biāo)度法對(duì)已建立評(píng)估指標(biāo)體系層次結(jié)構(gòu)（見圖1）中的指標(biāo)兩兩比較重要性，建立建立模糊互補(bǔ)矩陣。以一級(jí)指標(biāo)層的八個(gè)指標(biāo)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(bǔ)矩陣R。

（四）計(jì)算各指標(biāo)權(quán)重

根據(jù)模糊一致矩陣F，利用公式（1），計(jì)算出一級(jí)指標(biāo)層的八個(gè)指標(biāo)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(shì)（B1）對(duì)工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)評(píng)估（A）的權(quán)重，W2=0.118 表示，課程體系與教材建設(shè)指標(biāo)（B2）工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)評(píng)估（A）的權(quán)重，以此類推其他一級(jí)指標(biāo)層項(xiàng)目的權(quán)重。通過(guò)各指標(biāo)層權(quán)重計(jì)算與綜合排序，可看出就業(yè)情況（D811），升學(xué)情況（D812）以及社會(huì)聲譽(yù)（D821），絕對(duì)權(quán)重綜合排序并列第一，對(duì)工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)評(píng)估影響最大。近三年，我校工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)率達(dá)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(xué)情況相對(duì)較弱，有待提高。本專業(yè)社會(huì)聲譽(yù)較好，志愿填報(bào)率均在110%以上，生源質(zhì)量較為優(yōu)秀。

具體的指標(biāo)因素的權(quán)重與綜合排序，見表4所示。

基于表4，通過(guò)模糊綜合評(píng)價(jià)法，對(duì)我校工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)進(jìn)行評(píng)估，最終獲得評(píng)價(jià)等級(jí)為良，與優(yōu)秀還有一定得差距，通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)人才培養(yǎng)與創(chuàng)新教育、學(xué)生發(fā)展與社會(huì)聲譽(yù)兩方面得分較高，體現(xiàn)了工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)的特色優(yōu)勢(shì)。而在教學(xué)研究與、師資隊(duì)伍與教學(xué)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(xué)體系與內(nèi)容。制訂新的更合理的教學(xué)體系和教學(xué)內(nèi)容，建立課程之間的聯(lián)系，使學(xué)生不僅掌握各方面的知識(shí)和能力，更能融會(huì)貫通。在教學(xué)方法上，采用微課、慕課等新教學(xué)手段吸引學(xué)生注意，活躍課堂氣氛，變灌輸型教育方式為啟發(fā)型學(xué)習(xí)方式，結(jié)合先進(jìn)的教學(xué)技術(shù)APP方式，實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)的大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析，深化基于過(guò)程性管理的課程考核評(píng)價(jià)機(jī)制。采用多種多樣的教學(xué)形式，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。通過(guò)線上與線下自主探究性學(xué)習(xí)相結(jié)合，滿足學(xué)生多樣化和個(gè)性化的學(xué)習(xí)需求。采用線上和線下多種成績(jī)加權(quán)計(jì)算方式對(duì)學(xué)生成績(jī)進(jìn)行評(píng)定，通過(guò)線上數(shù)據(jù)與線下的課堂小組討論、設(shè)計(jì)報(bào)告匯報(bào)、設(shè)計(jì)模型、最終設(shè)計(jì)大作業(yè)、設(shè)計(jì)作品交流展示等形式，更加合理全面地評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。鼓勵(lì)教師將前沿設(shè)計(jì)理論和方法引入相關(guān)課程中，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，實(shí)現(xiàn)教學(xué)科研相輔相成;激發(fā)教師教育教學(xué)改革的熱情，通過(guò)政策導(dǎo)向，鼓勵(lì)教師采用新方法、新手段提高課程教學(xué)質(zhì)量;增加教學(xué)內(nèi)容的國(guó)際化程度，提高學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的解讀能力。

2.依托我校機(jī)械工程學(xué)院省部共建國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、工業(yè)設(shè)計(jì)中心等平臺(tái)，積極開展學(xué)科師資梯隊(duì)建設(shè)。學(xué)科師資梯隊(duì)建設(shè)的健康發(fā)展是專業(yè)建設(shè)的基礎(chǔ)，通過(guò)進(jìn)一步深造學(xué)習(xí)提高專業(yè)化水平和多方交流拓寬教師的知識(shí)面和眼界，與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展相適應(yīng)，建設(shè)一支熱愛(ài)黨的教育事業(yè)、富有奉獻(xiàn)和合作精神、學(xué)術(shù)和教學(xué)水平高的師資隊(duì)伍。同時(shí)，以“學(xué)生導(dǎo)師制”為抓手，使教師明確自己的科研科方向，進(jìn)行業(yè)務(wù)能力和職業(yè)發(fā)展規(guī)劃。通過(guò)教師擔(dān)任學(xué)生團(tuán)隊(duì)導(dǎo)師，引入科研項(xiàng)目，提升教師的科研項(xiàng)目成果，促進(jìn)教師梯隊(duì)的發(fā)展，學(xué)生創(chuàng)新能力和科研項(xiàng)目實(shí)踐能力也得到提升，兩者相輔相成。

3.構(gòu)建一流教師隊(duì)伍，加強(qiáng)師德師風(fēng)和課程思政建設(shè)。加強(qiáng)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(duì)伍。通過(guò)制定教師定期進(jìn)修制度，鼓勵(lì)教師參加與專業(yè)和課程相關(guān)的各類教學(xué)、實(shí)踐、學(xué)科會(huì)議，與行業(yè)內(nèi)專家交流，了解行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀。堅(jiān)持立德樹人和“四個(gè)回歸”，堅(jiān)持價(jià)值引領(lǐng)、人格塑造、知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)“四位一體”辦學(xué)理念，全面加強(qiáng)教師師德師風(fēng)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(dòng)課程思政向縱深發(fā)展。發(fā)揮課程思政教育功能，把學(xué)科、學(xué)術(shù)資源有效轉(zhuǎn)化為思政教育資源，實(shí)現(xiàn)“知識(shí)傳授”與“價(jià)值引領(lǐng)”有機(jī)融合，提煉“愛(ài)國(guó)情懷、文化自信、社會(huì)責(zé)任、為民服務(wù)”等價(jià)值范式，在專業(yè)學(xué)習(xí)中潛移默化地對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)價(jià)值觀的熏陶。

4.提高實(shí)驗(yàn)室硬件設(shè)施的建設(shè)，滿足實(shí)驗(yàn)教學(xué)和學(xué)生實(shí)踐活動(dòng)的需要。專業(yè)實(shí)踐教學(xué)依托于教學(xué)實(shí)驗(yàn)室和實(shí)習(xí)基地兩個(gè)方面，需要進(jìn)一步加強(qiáng)這兩方面的建設(shè)，以培養(yǎng)專業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新精神和專業(yè)素質(zhì)，提高學(xué)生的設(shè)計(jì)實(shí)踐能力，推進(jìn)人才培養(yǎng)與社會(huì)生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，積極開展校企合作，拓展學(xué)生的實(shí)踐平臺(tái)，培養(yǎng)學(xué)生的解決實(shí)際問(wèn)題的能力。一方面繼續(xù)建設(shè)有特色的教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，目前專業(yè)實(shí)驗(yàn)室涵蓋了本專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程所涉及的大部分實(shí)驗(yàn)對(duì)象和系統(tǒng)，但與新工科教育還存在一定的差距，在學(xué)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(guó)制造2025相匹配的大平臺(tái);另一方面提高設(shè)備使用效率，使實(shí)驗(yàn)室資源得到充分利用。

結(jié)論

工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)評(píng)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(jì)專業(yè)評(píng)估指標(biāo)體系，內(nèi)含8個(gè)一級(jí)因素和23個(gè)二級(jí)因素以及42個(gè)三級(jí)因素;采用0.1～0.9模糊標(biāo)度法建立建立模糊互補(bǔ)矩陣，并轉(zhuǎn)化為模糊一致性矩陣，最后對(duì)各指標(biāo)層權(quán)重計(jì)算與綜合排序，可以明確地看出各指標(biāo)因素對(duì)工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)評(píng)估的影響重要性，并根據(jù)綜合評(píng)估結(jié)果，提出專業(yè)建設(shè)與發(fā)展的意見。通過(guò)此方法的評(píng)估可以系統(tǒng)地對(duì)工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)評(píng)估進(jìn)行量化處理，減少評(píng)估過(guò)程中的主觀因素，使評(píng)估更加科學(xué)與嚴(yán)謹(jǐn)，也為其他學(xué)校工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)評(píng)估提供了可量化的參考依據(jù)。在模糊互補(bǔ)矩陣階段，指標(biāo)要素相對(duì)重要性賦值有一定的主觀性，設(shè)計(jì)出更科學(xué)客觀的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)是未來(lái)研究的重點(diǎn)內(nèi)容。