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摘要：良好的工程素质是车辆工程专业人才培养的重要目标，科学的素质评估对反映教学的真实情况、提高教学质量至关重要。针对现行定性评估方法的局限，本文介绍了层次分析法，提出了运用层次分析法对学生工程素质进行评估的方法。应用示例表明该方法是可行的。
关键词：层次分析法；工程素质；评估
中图分类号：G640 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）48-0171-03
深化教育改革与发展，培养高素质的创新型和工程应用型人才是高等院校，尤其是应用型工科大学教学的基本任务[1]。其中，教育评估方法和体系的建立则是学生工程素质培养的前提和基础[2]。
我校车辆工程专业的学生毕业后主要从事汽车设计、开发及性能匹配等方面的工程实践活动，因此，良好的工程素质是车辆工程专业人才培养的重要目标。学生工程素质评估属于系统工程范畴，涉及的因素及层次较多，在实际评估中会面临很多问题。一般研究停留在定性评估方面，而定量方面尚未得到研究。層次分析法正是一种定量与定性分析相结合的系统分析方法，可以用来解决学生工程素质的评估问题。
层次分析法是一种对定性问题进行定量分析的多准则决策方法。它的特点是模拟人的决策思维过程，把要解决的问题进行组合分层，然后针对每一层次中各因素的相对重要程度，根据人们对于客观事物的认识进行定量描述，并计算出每一层次中全部因素相对重要性的权值。最后，综合计算各层因素相对总目标重要性的权值，以得到所有层次之间的总排序结果，从而实现解决多因素复杂系统的决策评估问题[3，4]。
一、方法与步骤
1.建立层次结构模型。将所包含的因素按照隶属关系及相互影响进行分层，一般分为目标层（最高层）、准则层（中间层）和方案层（最低层），各层及各因素之间通过连线来表达相互关系，层次结构模型如图1。
2.构造判断矩阵[3]。判断矩阵是层次分析法的核心。假定判断矩阵某元素bij，那么针对上一层次某因素，需要给出Bi与Bj的相对重要性。重要性赋值一般采用1～9及其倒数的比例标度，如bij=1，表示Bi与Bj一样重要，如bij=9，表示Bi比Bj极端重要。
3.计算单一准则下各元素的相对权重及一致性检验[3]。对上一步所得到的判断矩阵B，计算其特征根和特征向量，如下式所示。
层次总排序一致性比率CR的计算如式（3）所示，当CR≤0.10时，则层次总排序的一致性是满意的。
二、应用实例
现对三个学生评估其工程素质，工程素质包含的内容和特征较多，本文提取其中典型的工程实践能力、创新能力、人文素养作为模型准则层因素。目标层A：工程素质评估结果；准则层C：工程实践能力C1，创新能力C2，人文素质C3；方案层：学生P1，学生P2，学生P3。
建立层次结构模型如图1所示。
比较各因素相互之间的重要性，构造判断矩阵，并进行相应计算，结果如下：
（1）判断矩阵A-C（针对评估目标、准则层各因素之间的相对重要性赋值），如表2所示。
由式（2）～（7）计算得：λmax=3.086，CI=0.0432，由表1得，RI=0.58；则CR=0.0745<0.1，判断矩阵的一致性满意。
（2）判断矩阵C1-P（针对工程实践能力准则、方案层各因素之间的相对重要性赋值），如表3所示。
同样可得到：λmax=3.010，CI==0.0051，RI=0.58，CR=0.0088<0.1，判断矩阵具有满意的一致性。
（3）判断矩阵C2-P（针对创新能力准则、方案层各因素之间的相对重要性赋值），如表4所示。
同样可得到：λmax=3.010，CI==0.0051，RI=0.58，CR=0.0088<0.1，判断矩阵具有满意的一致性。
（4）判断矩阵C3-P（针对人文素养准则、方案层各因素之间的相对重要性赋值），如表5所示。
同样可得到：λmax=3.0677，CI==0.033，RI=0.58，CR=0.0569<0.1，判断矩阵具有满意的一致性。
（5）层次总排序及计算结果如表6所示。
由式（8）～（9）及式（3）得：CI=0.029，RI=0.58，CR=0.05<0.1，层次总排序计算的一致性结果满意。
上述计算结果表明，该车辆工程专业学生工程素质排序为：学生C1>学生C2>学生C3，且定量权值如表6所示。
三、结语
本文通过层次分析法建立了学生工程素质评估数学模型，通过计算，得到方案层各因素（各学生）相对于工程素质评估结果（总目标）的相对重要性次序的组合权值，从而得到学生工程素质评估结果。计算示例表明，本方法可行。
当然，学生素质的综合评估是一项较复杂的系统工程，同时，各个学校的车辆工程专业培养目标的侧重点有所不同，因此，很难制订固定的各项指标的评价标准，在实际使用中，需要根据具体情况对评价标准做适当修改。
参考文献：
[1]郑燕萍，闵永军，蔡伟义，等.汽车设计专业实践教学改革的探讨与实践[J].芜湖职业技术学院学报，2009，（1）：76-78.
[2]何兆华.迎接知识经济挑战，构建发展性学生素质评估体系[J].陕西教育学院学报，2001，17（2）：5-9.
[3]谭跃进.定量分析方法[M].第2版.北京：中国人民大学出版社，2006.
[4]韩军民，刘洪甫，李雪，等.模糊层次分析法在矩阵论教材评价方面的应用[J].教学的实践与认识，2012，42（16）：7-12.
关键词：层次分析法；工程素质；评估
中图分类号：G640 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）48-0171-03
深化教育改革与发展，培养高素质的创新型和工程应用型人才是高等院校，尤其是应用型工科大学教学的基本任务[1]。其中，教育评估方法和体系的建立则是学生工程素质培养的前提和基础[2]。
我校车辆工程专业的学生毕业后主要从事汽车设计、开发及性能匹配等方面的工程实践活动，因此，良好的工程素质是车辆工程专业人才培养的重要目标。学生工程素质评估属于系统工程范畴，涉及的因素及层次较多，在实际评估中会面临很多问题。一般研究停留在定性评估方面，而定量方面尚未得到研究。層次分析法正是一种定量与定性分析相结合的系统分析方法，可以用来解决学生工程素质的评估问题。
层次分析法是一种对定性问题进行定量分析的多准则决策方法。它的特点是模拟人的决策思维过程，把要解决的问题进行组合分层，然后针对每一层次中各因素的相对重要程度，根据人们对于客观事物的认识进行定量描述，并计算出每一层次中全部因素相对重要性的权值。最后，综合计算各层因素相对总目标重要性的权值，以得到所有层次之间的总排序结果，从而实现解决多因素复杂系统的决策评估问题[3，4]。
一、方法与步骤
1.建立层次结构模型。将所包含的因素按照隶属关系及相互影响进行分层，一般分为目标层（最高层）、准则层（中间层）和方案层（最低层），各层及各因素之间通过连线来表达相互关系，层次结构模型如图1。
2.构造判断矩阵[3]。判断矩阵是层次分析法的核心。假定判断矩阵某元素bij，那么针对上一层次某因素，需要给出Bi与Bj的相对重要性。重要性赋值一般采用1～9及其倒数的比例标度，如bij=1，表示Bi与Bj一样重要，如bij=9，表示Bi比Bj极端重要。
3.计算单一准则下各元素的相对权重及一致性检验[3]。对上一步所得到的判断矩阵B，计算其特征根和特征向量，如下式所示。
层次总排序一致性比率CR的计算如式（3）所示，当CR≤0.10时，则层次总排序的一致性是满意的。
二、应用实例
现对三个学生评估其工程素质，工程素质包含的内容和特征较多，本文提取其中典型的工程实践能力、创新能力、人文素养作为模型准则层因素。目标层A：工程素质评估结果；准则层C：工程实践能力C1，创新能力C2，人文素质C3；方案层：学生P1，学生P2，学生P3。
建立层次结构模型如图1所示。
比较各因素相互之间的重要性，构造判断矩阵，并进行相应计算，结果如下：
（1）判断矩阵A-C（针对评估目标、准则层各因素之间的相对重要性赋值），如表2所示。
由式（2）～（7）计算得：λmax=3.086，CI=0.0432，由表1得，RI=0.58；则CR=0.0745<0.1，判断矩阵的一致性满意。
（2）判断矩阵C1-P（针对工程实践能力准则、方案层各因素之间的相对重要性赋值），如表3所示。
同样可得到：λmax=3.010，CI==0.0051，RI=0.58，CR=0.0088<0.1，判断矩阵具有满意的一致性。
（3）判断矩阵C2-P（针对创新能力准则、方案层各因素之间的相对重要性赋值），如表4所示。
同样可得到：λmax=3.010，CI==0.0051，RI=0.58，CR=0.0088<0.1，判断矩阵具有满意的一致性。
（4）判断矩阵C3-P（针对人文素养准则、方案层各因素之间的相对重要性赋值），如表5所示。
同样可得到：λmax=3.0677，CI==0.033，RI=0.58，CR=0.0569<0.1，判断矩阵具有满意的一致性。
（5）层次总排序及计算结果如表6所示。
由式（8）～（9）及式（3）得：CI=0.029，RI=0.58，CR=0.05<0.1，层次总排序计算的一致性结果满意。
上述计算结果表明，该车辆工程专业学生工程素质排序为：学生C1>学生C2>学生C3，且定量权值如表6所示。
三、结语
本文通过层次分析法建立了学生工程素质评估数学模型，通过计算，得到方案层各因素（各学生）相对于工程素质评估结果（总目标）的相对重要性次序的组合权值，从而得到学生工程素质评估结果。计算示例表明，本方法可行。
当然，学生素质的综合评估是一项较复杂的系统工程，同时，各个学校的车辆工程专业培养目标的侧重点有所不同，因此，很难制订固定的各项指标的评价标准，在实际使用中，需要根据具体情况对评价标准做适当修改。
参考文献：
[1]郑燕萍，闵永军，蔡伟义，等.汽车设计专业实践教学改革的探讨与实践[J].芜湖职业技术学院学报，2009，（1）：76-78.
[2]何兆华.迎接知识经济挑战，构建发展性学生素质评估体系[J].陕西教育学院学报，2001，17（2）：5-9.
[3]谭跃进.定量分析方法[M].第2版.北京：中国人民大学出版社，2006.
[4]韩军民，刘洪甫，李雪，等.模糊层次分析法在矩阵论教材评价方面的应用[J].教学的实践与认识，2012，42（16）：7-12.