基于模糊層次分析法的工業設計專業評估指標體系研究

王志愿 閆磊磊

關鍵詞：工業設計 模糊層次分析法 模糊一致性矩陣 專業評估 指標體系

引言

專業評估是完善中國特色現代大學制度的重要舉措。在新工科的背景下，基于工業設計專業的評估指標體系研究是對工程教育的新要求。現行高校工業設計專業評估形式多樣、內容復雜，使得其評價易受到主觀因素的影響。傳統的評價方法大都以定性分析為主，難以通過量化的方法衡量各指標對于專業評估的重要性。模糊層次分析法是基于定性和定量分析相結合的一種設計決策方法，讓多指標、多因素的評價問題更系統化與科學化。本文采用基于模糊一致矩陣的模糊層次分析法進行工業設計專業評估，它避免了層次分析法判斷矩陣不一致而導致的多次一致性檢測問題。采用模糊層次分析法，通過定性與定量相結合的方式，建立了一種符合工業設計專業評估的數學模型，計算出評估指標體系權重值，分析專業評估優勢和不足，為專業建設方面提供新思路。以安徽理工大學工業設計專業評估為實驗案例，證明了該方法的可行性和有效性。

一、工業設計專業評估指標體系的確定

遵循教育部新一輪本科評估的指導思想，以安徽理工大學專業評估為基礎，建立符合工業設計專業特色的評價體系與標準。利用基于模糊一致性矩陣的模糊層次分析法，計算出評估指標體系權重值，分析專業優勢和不足，為專業建設方面提供新思路。

（一）工業設計專業評估指標體系構建的基本思路

工業設計專業評估指標體系構建的基本思路是結合專業人才培養的特色和專業建設基本規律，將工業設計自身評估與外部評估有機結合，構建一個既與審核評估有效對接，又兼顧工業設計特色的專業評估背景下的教學與改革體系。安徽理工大學是全日制多科性大學，是安徽省重點建設的特色高水平大學。我校工業設計專業面向國家和省戰略性重點新興產業及工業設計的發展方向，以建設國家一流專業為目標，培養具備堅實的工業設計基礎理論與應用能力，具有國際化視野和綜合性的創新思維方式，具有團隊合作精神，能在工業設計領域從事產品開發、研究、策劃、管理等方面工作的高素質專門人才，立足安徽，服務全國，支撐制造業、家電業、文化創意等領域和行業的發展。專業依托一級學科國家、省部級平臺，產學研協同創新，充分與機械工程、機械電子工程、車輛工程等專業進行學科交叉融合，圍繞礦山智能裝備產品設計特色，建設了一流教學硬件資源，形成了“智能裝備設計”“家電產品設計”“汽車造型設計”等多個富有特色的專業發展方向，努力打造“藝工融合”“學生導師制”的專業教學特色。

（二）工業設計專業評估指標體系的確立

基于以上思路，通過文獻研究與問卷調查法，由行業專家最終確定了工業設計專業評估指標體系框架。工業設計專業評估指標體系框架是由三層級指標有序構成的指標群集，包括“一級指標”“二級指標”和“三級指標”三個層次。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上提出的一種定性分析和定量分析相結合的決策方法[1]，繼承了層次分析法層次化的結構模式[2]，將具有不確定性的多個因素進行層次劃分，再運用模糊數學原理進行整體綜合評價分析[3]。模糊層次分析法可以有效地幫助決策者在特定問題的層次框架下做出更合理的評估，讓多指標、多因素的評價問題更系統化與科學化。[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的模糊層次分析法。在模糊數學中 ，模糊矩陣是模糊關系的矩陣表示。本文采用基于模糊一致矩陣的模糊層次分析法進行工業設計專業評估，它避免了AHP判斷矩陣不一致而導致的多次一致性檢測問題。模糊一致矩陣的原理和進行評價的一般步驟內容如下。

1.建立評估指標體系層次結構。通過文獻研究與問卷調查法，由專家最終確定了工業設計專業評估指標體系框架。

2.建立模糊互補矩陣。采用0.1～0.9 模糊標度法，如表2所示。

對每一層次中的指標兩兩比對重要性，給出數量表示，得出模糊互補矩陣R。

三、工業設計專業評估評價模型的實現

基于模糊一致性矩陣的模糊層次分析方法對工業設計專業評估指標體系進行研究的步驟如下：

（一）建立評估指標體系層次結構

工業設計專業評估指標體系層次結構，如表1所示，其中一級指標包括專業定位與特色優勢、課程體系與教材建設、教學研究與科學研究、師資隊伍與教學條件、實踐教學、人才培養與創新教育、教學管理與質量保障以及學生發展與社會聲譽八個方面。在二級與三級指標因素中，采用多元化和動態的評估標準，體現專業優勢和特色。

（二）建立模糊互補矩陣

采用 0.1～0.9 模糊標度法對已建立評估指標體系層次結構（見圖1）中的指標兩兩比較重要性，建立建立模糊互補矩陣。以一級指標層的八個指標因素為例，兩兩比較后給出重要性賦值見表3，建立模糊互補矩陣R。

（四）計算各指標權重

根據模糊一致矩陣F，利用公式（1），計算出一級指標層的八個指標因素的權重為：Wi=（0.127，0.118，0.118，0.123，0.107，0.135，0.135，0.135），其中W1=0.127表示，專業定位與特色優勢（B1）對工業設計專業評估（A）的權重，W2=0.118 表示，課程體系與教材建設指標（B2）工業設計專業評估（A）的權重，以此類推其他一級指標層項目的權重。通過各指標層權重計算與綜合排序，可看出就業情況（D811），升學情況（D812）以及社會聲譽（D821），絕對權重綜合排序并列第一，對工業設計專業評估影響最大。近三年，我校工業設計專業畢業生就業率達到100%，是本校就業最好的專業之一。本專業平均升碩率為12%，升學情況相對較弱，有待提高。本專業社會聲譽較好，志愿填報率均在110%以上，生源質量較為優秀。

具體的指標因素的權重與綜合排序，見表4所示。

基于表4，通過模糊綜合評價法，對我校工業設計專業進行評估，最終獲得評價等級為良，與優秀還有一定得差距，通過分析發現人才培養與創新教育、學生發展與社會聲譽兩方面得分較高，體現了工業設計專業的特色優勢。而在教學研究與、師資隊伍與教學條件得分較低，因此專業規劃中應著重此方面的建設，具體措施如下：1.改革與優化現有的教學體系與內容。制訂新的更合理的教學體系和教學內容，建立課程之間的聯系，使學生不僅掌握各方面的知識和能力，更能融會貫通。在教學方法上，采用微課、慕課等新教學手段吸引學生注意，活躍課堂氣氛，變灌輸型教育方式為啟發型學習方式，結合先進的教學技術APP方式，實現課堂教學的大數據統計與分析，深化基于過程性管理的課程考核評價機制。采用多種多樣的教學形式，調動學生的學習積極性。通過線上與線下自主探究性學習相結合，滿足學生多樣化和個性化的學習需求。采用線上和線下多種成績加權計算方式對學生成績進行評定，通過線上數據與線下的課堂小組討論、設計報告匯報、設計模型、最終設計大作業、設計作品交流展示等形式，更加合理全面地評價學生的學習效果。鼓勵教師將前沿設計理論和方法引入相關課程中，激發學生的學習興趣，實現教學科研相輔相成;激發教師教育教學改革的熱情，通過政策導向，鼓勵教師采用新方法、新手段提高課程教學質量;增加教學內容的國際化程度，提高學生對專業知識的解讀能力。

2.依托我校機械工程學院省部共建國家重點實驗室、省重點實驗室、工業設計中心等平臺，積極開展學科師資梯隊建設。學科師資梯隊建設的健康發展是專業建設的基礎，通過進一步深造學習提高專業化水平和多方交流拓寬教師的知識面和眼界，與社會經濟發展相適應，建設一支熱愛黨的教育事業、富有奉獻和合作精神、學術和教學水平高的師資隊伍。同時，以“學生導師制”為抓手，使教師明確自己的科研科方向，進行業務能力和職業發展規劃。通過教師擔任學生團隊導師，引入科研項目，提升教師的科研項目成果，促進教師梯隊的發展，學生創新能力和科研項目實踐能力也得到提升，兩者相輔相成。

3.構建一流教師隊伍，加強師德師風和課程思政建設。加強內培外引力度，拓展教師工程教育經歷，提升教師綜合能力，構建一流人才隊伍。通過制定教師定期進修制度，鼓勵教師參加與專業和課程相關的各類教學、實踐、學科會議，與行業內專家交流，了解行業發展現狀。堅持立德樹人和“四個回歸”，堅持價值引領、人格塑造、知識傳授、能力培養“四位一體”辦學理念，全面加強教師師德師風建設。以現有各類核心課程、精品課程為抓手，打造一批課程思政示范課程，培養一批課程思政優秀教師，帶動課程思政向縱深發展。發揮課程思政教育功能，把學科、學術資源有效轉化為思政教育資源，實現“知識傳授”與“價值引領”有機融合，提煉“愛國情懷、文化自信、社會責任、為民服務”等價值范式，在專業學習中潛移默化地對學生進行科學價值觀的熏陶。

4.提高實驗室硬件設施的建設，滿足實驗教學和學生實踐活動的需要。專業實踐教學依托于教學實驗室和實習基地兩個方面，需要進一步加強這兩方面的建設，以培養專業學生的創新精神和專業素質，提高學生的設計實踐能力，推進人才培養與社會生產實踐相結合，積極開展校企合作，拓展學生的實踐平臺，培養學生的解決實際問題的能力。一方面繼續建設有特色的教學實驗設備，目前專業實驗室涵蓋了本專業實驗課程所涉及的大部分實驗對象和系統，但與新工科教育還存在一定的差距，在學生的創新能力培養方面還缺乏一些開放性的、總整性的、與中國制造2025相匹配的大平臺;另一方面提高設備使用效率，使實驗室資源得到充分利用。

結論

工業設計專業評估是專業健康發展的重要途徑。本文提出基于模糊一致性矩陣的模糊層次分析法的工業設計專業評估指標體系，內含8個一級因素和23個二級因素以及42個三級因素;采用0.1～0.9模糊標度法建立建立模糊互補矩陣，并轉化為模糊一致性矩陣，最后對各指標層權重計算與綜合排序，可以明確地看出各指標因素對工業設計專業評估的影響重要性，并根據綜合評估結果，提出專業建設與發展的意見。通過此方法的評估可以系統地對工業設計專業評估進行量化處理，減少評估過程中的主觀因素，使評估更加科學與嚴謹，也為其他學校工業設計專業評估提供了可量化的參考依據。在模糊互補矩陣階段，指標要素相對重要性賦值有一定的主觀性，設計出更科學客觀的評判標準是未來研究的重點內容。