结构方程模型在“专用车辆”教学分析中的应用

作者简介：石博强（ 1962―），男，教授，博士生导师，E-mail：。

摘 要：本文基于结构方程模型基本原理，并根据在“专用车辆”课程中的教学实践，建立了关于标准掌握程度、课程综合效果、满足企业要求三个变量之间的结构方程模型，分析了标准在课程教学和企业中的重要性。

关键词：结构方程模型 专用车辆 教学分析 标准

中图分类号：C81 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2014）01（b）-0000-00

专用车辆课程教学的重点是使学生准确理解专用车辆的结构特点、工作原理以及整车参数，在熟悉有关标准的基础上，掌握专用工作装置和典型零部件的设计原理、计算方法以及主要参数的选择。但目前开设的一些专用车辆课程忽视了标准的重要性，一些设计理念往往也无法适应企业的具体要求。

在此次专用车辆课程教学过程中，我们以国家和行业各种标准为主线，使学生在掌握专用车辆相关知识的同时，能够利用相关标准更好的理解专用车辆设计问题，并通过建立结构方程模型分析了标准对于专用车辆课程综合效果的作用，以及标准掌握程度对学生满足企业要求的问题。

结构方程模型（structural equation modeling；简称SEM）是一种建立、估计和检验因果关系模型的方法[1]。结构方程模型中既可能含有可观测的观察变量，也可能包含无法直接观测的潜在变量。结构方程模型又可分为结构模型和测量模型；结构模型反映潜变量之间的结构关系，测量模型描述潜变量与显变量之间的关系[2]。

结构方程模型的应用是随着计算机软件的不断改进逐步增加的。20世纪80年代以来在社会、人文和行为科学领域得到广泛的应用[3]。例如，国外学者应用SEM对中小企业的业务绩效进行了评估[4]；还有学者利用SEM原理对项目规划的有效性进行了研究[5]。在SEM分析软件中，研究者经常使用的软件有LISREL、EQS和AMOS，其中以AMOS最为普遍。AMOS是一种容易使用的可视化模块软件，只要使用其提供的工具箱中图像钮便可以快速绘制SEM图形、浏览估计模型图，评估模型的适配与参考修正指标，输出最佳模型[6]。这种分析因果关系的新方法，为我们全面认识和深入研究各种社会现象奠定了方法论基础，也越来越引起了国内学者的关注、研究和应用；例如在网络学习忠诚度方面的调查研究[7]，在应用语言学研究上的应用[8]等等。

1 结构方程模型中变量的确定

在该结构方程模型中，我们设定了标准掌握程度、课程综合学习效果和满足企业要求三个潜在变量，每个潜在变量都有若干个观察变量来估计。结合实际调查数据，我们可以得到各个潜在变量和他们的观察变量之间关系。

2 结构方程模型假设

标准的掌握程度是一个不可测变量，我们假设它可以通过三次不同的小测试来反映，而且三次测试的题目和难易程度各不相同，但都与标准有关；因而能够从不同的方面反映出学生对各种标准的掌握程度。

课程综合效果也是一个不能测量的变量，取得较好的课程综合学习效果是专用车辆课程教学的直接目的，然而直接用期末考试试卷成绩反映课程综合学习效果并不全面，所以我们从试卷内容着手，从不同方面反映课程学习效果。期末考试概念类题目考察的是学生对于专用车辆标准的掌握和理解；期末考试综合类题目考察了学生对于专用车辆的全面理解；平时成绩也对课程学习效果有一定的影响。

满足企业要求是专用车辆课程教学的最终目的，它也不能直接测得。但我们假设它能够用学生的课堂报告成绩、教师总体评价和期末考试最终成绩反映。

根据实际经验和理论分析，我们提出以下几条路径假设：标准掌握程度对课程综合效果和满足企业要求有直接路径影响；课程综合效果对满足企业要求有直接的路径影响；标准掌握程度对满足企业要求有间接路径影响。

3 结构方程模型构建

4 结构方程模型验证

4.1 模型运算

将收集到的数据导入AMOS软件，利用极大似然法进行运算，得到程序运行结果。

其中，观察变量与潜变量之间的数字称为载荷系数，代表观察变量对潜变量的影响程度；潜变量之间的数字代表着两变量的路径相关系数，潜变量右上方的数字代表其方差，符号e表示干扰误差。

4.2 模型评价

我们一般从两个方面对模型进行评价，一是用各种拟合指数对模型进行整体评价；二是检验参数的显著性，评价参数的意义和合理性。当整体模型的拟合优度检验达到可接受程度时，才能对模型进行检验和解释。AMOS提供了多种模型评价指标，下表列出了一些重要的整体模型评价指标值。

其中，各个指标的含义是：CMIN/DF为相对卡方，GFI为拟合优度指数，AGFI调整拟合优度指数，NFI为规范拟合指数，CFI为比较拟合指数，RMSEA为近似误差均方根值。

4.3 模型解释

通过模型中潜变量与观察变量之间关系的分析，可以发现哪些观测变量与潜变量的关系重大，同时观察变量之间也可以进行比较。以标准掌握程度与其观察变量之间的关系为例：在标准掌握程度的观测变量中，第三次测试（X3）和第一次测试（X1）对其影响较大，这是因为这三次测试是跟随着课程进度依次进行的，第一次测试主要考察一些基础知识，第三次测试考察知识更加全面，因而更能反映出对标准的掌握程度。

满足企业要求受到标准掌握程度和课程综合效果直接影响，其直接效应值分别为0.46和0.74。课程综合效果对满足企业要求的直接影响较大，这是因为课程综合效果好，学生所掌握的专业技能和理论知识更加扎实，从而更能够满足企业的实际需要；标准掌握程度对满足企业要求也有一定的影响，对于机械行业来说，标准的制定与执行水平对于企业的发展有着至关重要的作用。

标准掌握程度对课程综合效果有着直接影响，其直接效应值为0.39。这意味着标准掌握程度提高一个单位，那么课程综合效果指数就会上升0.39个单位，因为标准在专用车辆课程教学中起着主线的作用，对标准的理解程度以及能否熟练应用直接影响到专用车辆课程学习效果。

标准掌握程度对满足企业要求也有着间接影响，其效应值为0.29（0.39×0.74），从另一方面表明了学生的标准掌握程度对于满足企业要求的必要性。

5 结论与建议

本文利用结构方程模型分析了有关车辆的标准在专用车辆课程教学中的作用问题。从模型结果可以看出，标准的掌握程度对课程综合效果有着显著的影响；课程综合效果对满足企业要求又有着显著的影响；而且标准的掌握程度对满足企业要求还有着一定的间接影响。这说明为了适应企业和社会的人才要求，在专用车辆教学中要继续坚持以标准为主线的教学模式。同时，本文作为结构方程模型在课程教学分析中的一次尝试性应用，也为探索结构方程模型在其他方面的应用问题提供了一些有益的借鉴和参考。

另外，本文建立的模型是在一定理论背景下建立的，虽然结果比较理想，但是由于模型指标体系的多样性，所构建的模型还有更多可待研究的问题。

参考文献

[1] Yong Gyu Joo， So Young Sohn. Structural equation model for effective CRM of digital content industry. Expret Systems with Applications， 2008， 34： 63-71.

[2] Gita Taasoobshirazi， Gale M.Sinatra. A Structural Equation Model of Conceptual Change in Physics. Jouranal of Research in Science Teaching， 2011， 48（8）： 901-918.

[3] 李健宁.结构方程模型导论[M].安徽：安徽大学出版社，2004.

[4] So Young Sohn， Hong Sik Kim， Tae Hee Moon.Predicting the financia performance index of technology fund for SME using structural equation model. Expret Systems with Applications， 2007， 32： 890-898.

[5] M.D.MAINUL ISLAM，OLUSEGUN O.FANIRAN. Structural equation model of project planning effectivenss. Construction Management and Economics， 2005，23：215-223.

[6] 吴明隆.结构方程模型：AMOS的操作与应用[M].重庆：重庆大学出版社， 2009.

[7] 甘振韬，梅文，郭玉军.基于AMOS的网络学习忠诚度调查研究[J].中国医学教育技术，2012，26（5）：483-487.

[8] 雷蕾.结构方程建模及AMOS软件在应用语言学研究上的应用[J].中国外语[J].2009，6（1）：39-44.