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基于改进层次分析法的高职院校土建类专业BIM教学应用效果评价研究
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曾寅赵龙杜志芳葛美萱
【摘要】基于改进层次分析法理论,对以河北软件职业技术学院为代表的高职院校土建类专业BIM教学效果评价开展研究。以0.1~0.9的权重分配对传统层次分析法进行改进,设计影响指标分为三个级别,其中包括有3个二级指标与15个三级指标;二级指标中影响最大的为教师教学质量,而该指标所辖的三级指标中影响最大的又为教师实践操作能力、教師交流沟通合作度。综合计算获得研究对象BIM教学效果综合分为8.138,评价属较好级别。论文可为高职教育体系中应用层次分析法研究BIM教学效果提供一定参考。
【关键词】改进层次分析法;高职院校;土建类专业;BIM教学;评价
TU-4;G642
1、引言
BIM技术作为当前建筑土木行业的发展方向,不论是从国家层面亦或是地方层面,均在鼓励BIM技术的实践落地,而在发展BIM技术落地应用层面中,以高职教育作为BIM技术人才的培养摇篮尤为重要,推动高职系统BIM技术教学发展对提升建筑土木行业BIM应用以及二次开发等均有重要作用[1-3]。层次分析法作为重要的评价理论方法,其在建筑[4]、水利[5]、交通[6]、矿山[7]等行业应用效果均较佳,引入层次分析法在高职教育中评价BIM技术的教学效果具有重要现实意义,不仅对当前高职教育总体状态有清晰的认识,也为探讨BIM技术教学在高职院校中所受影响层面提供了一定参考。本文在传统层次分析法基础上,对笔者所在的河北软件职业技术学院土建类专业群BIM教学效果开展综合性评价,并探讨相关指标对教学效果的影响程度,为提升高职院校BIM教学效果水平提供一定理论参考。
2、项目概况
河北软件职业技术学院乃是以IT信息类作为发展方向的高职院校,而所设立的建筑土木类专业群中包括有工程造价在校生160人,建筑工程专业学生65人,配有10余名专、兼职教师队伍,该专业群的发展方向定位于建筑信息化,以BIM作为核心课程推动学生建筑信息化理念,为学生未来发展以及行业教育提供重要坚实平台。目前已开设有多门BIM技术相关课程,包括有《BIM技术应用》、《BIM5D施工管理》、《BIM安装项目预算》、《BIM钢结构预算》、《BIM建模》、《BIM综合实训》等新技术新方向课程,为新基建时代建筑信息化发展提前布局,不仅提升学生应用BIM的能力,而且为区域发展以及普及建筑行业信息化提供基础动力。现为准确谋划专业发展布局以及课程设置,考虑对当前专业BIM技术教学应用效果开展分析研究,以改进层次分析法作为评价基础,为准确、科学评价河北软件职业技术学院BIM技术教学效果提供重要参考。
3、改进层次分析法简介
3.1改进层次分析法理论
3.1.1?权重分配
当以0.1~0.9的分配比例改变为1~9的权重分配比例后,层次分析法的实际求解应用就变佳了呢?实质上此与矩阵求解过程中1~9的权重分配对标准矩阵的归一化以及求解均带来较大困难,无法准确获得精确解,对评价参数的准确性带来较大负面影响,因而从实际角度考虑,利用0.1~0.9的权重分配更有利于评价分析,笔者设计0.1、0.5、0.9三个指标分配权重,其中以0.5作为中间状态权重值,而0.1、0.9分别为两个极端状态指标权重值,此为准确预判BIM技术教学效果提供了重要铺垫。
3.1.2?模糊归一化
在层次分析法中,模糊矩阵乃是计算指标权重的重要中间参数矩阵,根据各个影响指标,按照改进层次分析法中权重分配比例[14],构建起模糊矩阵C,如(1)式所示:
(1)
式中cij为权重比值。
由于各个模糊矩阵并不是处于同一评价基准指标下,因而需要将各个模糊矩阵进行归一化处理,使各个影响指标逐渐从定性至定量的转变,所获得归一化矩阵指标G如下式所示:
(2)
(3)
式中gij为矩阵G的元素,i,j均为1,2,…,m,下同。
再进行归一化的列向量处理,获得
(4)
式中rif为矩阵R中元素。
利用行向量或列向量之和作为各个模糊矩阵归一化处理后的总评价矩阵,以影响参数的模糊归一化矩阵分布,按照行向量求和的方法,获得:
(5)
(6)
式中ri为矩阵R第i行元素之和。
同理,获得各个影响参数的归一化矩阵,如下式:
(7)
(8)
式中r为指标占比矩阵,而ri为该矩阵中元素。
3.3BIM教学效果影响指标
本文针对BIM教学效果影响指标分为三个大类:教师教学质量指标N、学生学习效果指标M、BIM技术社会影响力指标K;其中教师教学质量指标N包括教师实践操作能力N1、教师理论授课能力N2、教师BIM相关科研能力N3、教师课堂掌控能力N4、教师与课题组教师交流沟通合作度N5、教师备课水平N6、教师教学过程中授课状态N7、教师职业兴趣度N8。按照BIM技术实际教学效果所受影响对指标的权
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