模糊評價在網(wǎng)絡(luò)教育精品課程作業(yè)中的應用

范太華 馮 日

【摘要】針對目前網(wǎng)絡(luò)教育精品課程的特點及其作業(yè)系統(tǒng)建設(shè)的現(xiàn)狀,指出現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)教育精品課程作業(yè)缺乏相應的評價和激勵機制。針對以上問題,提出了模糊綜合評價法,探討了該方法的基本思想、數(shù)學模型和核心程序,并以某學生的具體作業(yè)情況來進行實證研究。

【關(guān)鍵詞】網(wǎng)絡(luò)教育精品課程;作業(yè);模糊綜合評價

精品課程是具有一流教師隊伍、一流教學內(nèi)容、一流教學方法、一流教材、一流教學管理等特點的示范性課程。2007年教育部頒發(fā)了《教育部財政部關(guān)于實施高等學校本科教學質(zhì)量與教學改革工程的意見》(教高[2007]1號),把課程、教材建設(shè)與資源共享作為“質(zhì)量工程”的六個方面規(guī)劃建設(shè)項目之一,決定繼續(xù)推進國家精品課程建設(shè),遴選3000門左右課程,進行重點改革和建設(shè)。并計劃2007年評審產(chǎn)生650門國家精品課程,其中普通高等學校本科和高職高專課程600門,網(wǎng)絡(luò)教育課程50門[1]。自此,網(wǎng)絡(luò)教育精品課程的建設(shè)在我國開始蓬勃發(fā)展。

一 網(wǎng)絡(luò)教育精品課程作業(yè)系統(tǒng)的建設(shè)

1 教育精品課程作業(yè)系統(tǒng)建設(shè)現(xiàn)狀

自教育部啟動了2007年度國家網(wǎng)絡(luò)教育精品課程建設(shè)與申報工作以來,網(wǎng)絡(luò)教育精品課程經(jīng)過兩年的建設(shè)與發(fā)展,已逐漸規(guī)模?？v觀目前已建成的99門網(wǎng)絡(luò)教育精品課程,雖然所有課程都設(shè)置了在線作業(yè)或模擬測試等欄目,但其設(shè)計與實現(xiàn)卻有很大的差別——有的課程僅以思考題形式提出,沒有提供答案;有的課程只是將書上練習變成網(wǎng)頁形式,并附上簡短的答案;有的自帶題庫,可以自動生成作業(yè)題目。

表1 網(wǎng)絡(luò)教育精品課程作業(yè)題建設(shè)情況分布表

從上表可以看到,網(wǎng)絡(luò)教育精品課程的作業(yè)正在不斷完善,74門網(wǎng)絡(luò)教育精品課程(占課程總數(shù)量的74.8%)已經(jīng)具備了自己的題庫系統(tǒng),可供學習者在線測試自己的學習效果。但是目前的網(wǎng)絡(luò)教育精品課程作業(yè)主要以一種資源的形式呈現(xiàn),很少對學習者的學習效果給予一定的反饋。這種作業(yè)的呈現(xiàn)方式很難使學習者的才能得到充分發(fā)揮。因此,難以給學習者公平、公正的學習測試評價結(jié)果,從而不利于學習者素質(zhì)的全面提高。

2 網(wǎng)絡(luò)教育精品課程作業(yè)系統(tǒng)建設(shè)中存在的問題

由于網(wǎng)絡(luò)學院遠程教育的生源分布在全國各地,各校外學習中心又不能像全日制那樣組織各種形式的活動來輔導教學,就學習模式而言即學習者在家中自主上網(wǎng)。因此,作業(yè)既是學習者接受遠程教育所必須完成的學習環(huán)節(jié),又是對學習者的學習過程進行監(jiān)控的主要手段。所以,網(wǎng)絡(luò)教育精品課程的作業(yè)不應只是資源的陳列、累積。如果僅將精品課程的作業(yè)試題當作幾套模擬試題的集合,這遠不能達到網(wǎng)絡(luò)教育精品課程建設(shè)的目的。目前作業(yè)環(huán)節(jié)存在的問題主要體現(xiàn)在以下幾個方面:

(1) 學習者也無法記錄和了解自己的學習情況,整個學習活動呈現(xiàn)無序狀態(tài),很難實現(xiàn)真正的網(wǎng)上自主學習,更難進行自適應學習。

(2) 作業(yè)系統(tǒng)不僅需要優(yōu)質(zhì)的作業(yè)系統(tǒng)與信度較高的作業(yè)題,更重要的是要有相應的激勵和評價機制。

(3) 情感交流是教學活動中不可或缺的重要因素,在作業(yè)練習中需要適當?shù)淖鳂I(yè)評語集彌補網(wǎng)絡(luò)教育師生之間情感交流的空白。

基于以上對現(xiàn)行的網(wǎng)絡(luò)教育精品課程作業(yè)系統(tǒng)的認識,如何科學有效的對學習者的作業(yè)情況給予一定的反饋,構(gòu)建新型學習效果評價反饋模型,將數(shù)量化的作業(yè)分數(shù)用模糊性的語言加以描述,利用模糊綜合評價的數(shù)學方法進行分析處理,提高網(wǎng)絡(luò)教育質(zhì)量、促進網(wǎng)絡(luò)教育的發(fā)展成為了亟待解決的問題。

二 利用模糊綜合評價推動網(wǎng)絡(luò)教育精品課程作業(yè)系統(tǒng)的建設(shè)

1 模糊綜合評價的簡介

模糊綜合評價理論是普遍集理論的推廣,1965年,美國控制論專家、數(shù)學家Zadeh發(fā)表了論文《模糊集合》,提出了模糊集理論,標志著模糊數(shù)學這門學科的誕生。它描述一類沒有明確界限和概念的外延模糊的現(xiàn)象,并把這些不確定現(xiàn)象與隸屬度函數(shù)建立一一對應關(guān)系,從而可以使用有利的數(shù)學工具來分析自然界中許多不精確的模糊現(xiàn)象。

模糊綜合評判是把模糊數(shù)學應用于教育評價而形成的一種方法。運用模糊評判可以匯總多方面的評價意見,將不易直接定量測量的評價問題實現(xiàn)定量化,從而比較全面地反映學習效果的優(yōu)劣。它借助模糊變換原理和最大隸屬原則,考慮與被評判事物相關(guān)的各個因素的影響,對事物做出總的評價[2]。

2 模糊綜合評價在網(wǎng)絡(luò)教育精品作業(yè)反饋系統(tǒng)建設(shè)中應用的意義

首先,在遠程學習模式下,知識的鞏固程度是學習者掌握知識的重要標志之一。一般來說判斷學習者是否牢固地掌握知識,就是指學習者在理解的基礎(chǔ)上,將所學的知識和技能持久地保持在記憶中,當需要的時候,能準確無誤地再現(xiàn)出來并加以運用。學習者在短時間內(nèi)學習了某個知識點的內(nèi)容,是否已經(jīng)很好的掌握,對于與教師分處兩地的學習者難以得到很好的把握。

其次,在目前制作完成的網(wǎng)絡(luò)教育精品課程中,學習者學習情況的數(shù)據(jù),一般是以數(shù)字精確地表示出來,而非用自然語言加以描述。事實上,學習者的學習過程是存在很大的模糊性,僅用簡單的分數(shù)很難真正反應學習者的學習狀況。然而,在自然語言中,大量的評價語句雖然存在模糊性,如學習興趣濃厚,學習能力很強,學習動機差,不能很好地與他人協(xié)作等,但是這些評價卻是明白的、具體的。

最后,對學習效果的評價是一個模糊評價的問題。除了需要對學習者某一次學習效果進行評價外,還需要對學習者在不同階段的學習效果做綜合的評價。因此,網(wǎng)絡(luò)教育更需要根據(jù)學習者目前學習情況和現(xiàn)有的數(shù)據(jù)對學習者的學習能力、效果、綜合素質(zhì)等進行評估,以便學習者及時調(diào)整學習,同時也可以有效地把握教學效果,對自身的學習情況做出總的評價。從而讓學習者在學習過程中產(chǎn)生成功感、自信感,煥發(fā)學習的熱情。

三 模糊評價理論在網(wǎng)絡(luò)教育教學評價中的運用思路

1 模糊綜合評價指標體系的構(gòu)建

(1) 認知程度集的建立

由于人的認知目標是從識記相對簡單的知識到非常抽象的思維這樣一個漸進過程,美國心理學家和教育家布盧姆把教育的認知目標分成六大主類——知道、理解、應用、分析、綜合及評價。而評價指標體系是指評價對象所涉及的各種影響因素的集合,在此用知識點的認知屬性集合來刻畫學習者的認知程度,設(shè)評價指標權(quán)重集為A,因為其有6個一級評價指標(即6個維度),因此,認知程度等級由高至低依次是:U={評價u1,綜合u2,分析u3,應用u4,理解u5,知道u6}。

(2) 評語結(jié)論集的建立

評語集是評價者對評價對象可能做出的各種評價結(jié)果組成的集合,可根據(jù)實際情況的不同而決定。根據(jù)人的思維的特點,確立一個從低到高的評價集V={很弱v1,較弱v2,中等v3,較強v4,很強v5}。

(3) 模糊評判矩陣的建立

假設(shè)某知識點應達到熟練的等級,通過向多位專家、教師請教,建立以認知程度集U={評價u1,綜合u2,分析u3,應用u4,理解u5,知道u6}為行向量,評價集V={很弱v1,較弱v2,中等v3,較強v4,很強v5}為列向量建立模糊評判矩陣R。

2 模糊成績與模糊等級的判定

難度系數(shù)指通過人數(shù)的比例,難度系數(shù)越小表明試題越難,系數(shù)越大則表明試題越易,試題的難度系數(shù)常用[0,1]上的數(shù)表示。本文將作業(yè)題庫中的作業(yè)題按認知程度集分為知道、理解、應用、分析、綜合及評價5個等級,不同的認知程度等級對應不同的難度區(qū)間。

假設(shè)一套作業(yè)題在不同認知維度的分值分布C={0,12,2,0,10,8},某學習者對該知識點進行了測試后,各維度答對的分數(shù)S={0,2,2,0,8,4},由于該作業(yè)的總分是32分,模糊化的得分權(quán)值A(chǔ)={0/32,12/32,2/32,0/32,10/32,8/32}= {0,0.0625,0.0625,0,0.25,0.125}。

可將該學習者對本知識點的掌握程度進行模糊綜合評判,B=AR。即:

式中B的分量b1計算如下:

b1=(0∧0.5)∨(0.0625∧0.3)∨(0.0625∧0)∨(0∧0)∨(0.25∧0)∨(0.125∧0)= 0,同理可計算b2,b3,b4,b5。

可見,該學習者對本知識點的掌握上,很弱0,較弱0,中等0.02,較強0.25,很強0.25,根據(jù)模糊數(shù)學的最大隸屬度原則可知該學習者已較好掌握了本知識點。

最后設(shè)置參考成績分數(shù)等級分界點為:55,65,75,85,95。即:

通過對模糊綜合評判結(jié)果進行歸一化處理,可得B ={0,0.125,0.25,0.3125,0.3125}。因此,反饋給學習者的參考成績D=B R=83.125 [3]。下面列出模糊綜合評價的核心代碼:

//進行模糊變換B=AR

for (int i = 0; i < MatrixCols; i++)

{

for (int j = 0; j < MatrixRows; j++)

{

//取成績權(quán)重數(shù)組與模糊評判矩陣i列的交集(∧),將最小值存放在臨時數(shù)組temp中

temp[j] = GetMin(scoreweights[j], indexweight[i, j]);

}

//對temp數(shù)組中的各元素取并集(∨),將最大值保存在數(shù)組eresult中,數(shù)組eresult即模糊變換結(jié)果B

eresult[i] = FuzzyEvalution(temp, MatrixRows);

}

public double FuzzyEvalution(double[] temp, int length)

{

double max = 0;

for (int i = 0; i < length - 1; i++)

{

if (temp[i] <= temp[i+1])

{

max = temp[i + 1];

}

}

return max;

}

3 評價反饋

教育測量與評價中應當注重定量計算與定性判斷相結(jié)合。在給予學習者學習效果反饋時,其主要內(nèi)容為:

(1) 用曲線圖直觀的呈現(xiàn)學習者得分情況變化。學習者看到自己學習成績的起落,可以避免因一時或一次學習情況對學習者進行片面、不合理評價,有利于對學習者相當長一段時間學習情況的整體評價。

(2) 根據(jù)模糊綜合評價法反饋參考成績。根據(jù)成績分數(shù)等級分界點給出最后評價參考分數(shù),使學習者有一個數(shù)字層面的依據(jù)。

(3) 動態(tài)直觀的給出評語及建議。按照本次測試成績并參考前期知識點的學習成績對學習者的學習效果作出評估,然后按照評估成績對學習者的下一步學習做出推薦。如評估成績達不到預定的目標,可建議學習者重新學習該知識點或推薦某些較易的擴充知識或繼續(xù)加強前期的知識點學習;而如果評估成績很好,則可擴充一些較難的知識點以供該學習者學習。

圖1 學習效果反饋圖

四 結(jié)語

在網(wǎng)絡(luò)教育精品課程中,采用模糊綜合評判法評價學習者的學習成果,質(zhì)性描述語言給出科學、客觀和具有說服力的評定等級,更有利于幫助遠程學習者把握自己的成績等級。但是,在評價指標體系建立中,因素權(quán)重的確定是困難問題,這需要不斷分析、思考及驗證,以提高信度和效度。本文設(shè)定的指標體系的普遍性和各項目權(quán)重的準確性還有待于進一步探討。

如何設(shè)計出更有效、更客觀的學習成績評價算法,并且充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)越性,以人為本,充分調(diào)動學習者的學習積極性,培養(yǎng)學習興趣,變被動學習為主動學習,全面提高教學質(zhì)量,使網(wǎng)絡(luò)遠程教育得以持續(xù)健康地發(fā)展,仍是今后需不斷探討和研究的課題之一。

參考文獻

[1] 教育部.教育部財政部關(guān)于實施高等學校本科教學質(zhì)量與教學改革工程的意見[Z].北京,2007.

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[3] 李克東.教育技術(shù)學研究方法[M].北京:北京師范大學出版社,2003:396-400.

Implementation of Theory of Fuzzy Evaluation in Online Education Excellent CoursesFAN Tai-hua1FENG ri2

(1. School of Distance Learning ,Center South University, Changsha,Hunan, 410083,China; 2. Educational Technology Center, Center South University, Changsha,Hunan, 410083,China)

Abstract: Quality education for the current network characteristics of the course and its operating system the status of the building, pointing out that the existing quality of online education coursework assessment and the corresponding lack of incentives. In view of the above problem, a fuzzy comprehensive evaluation method, discussed the basic idea of this method, the core of mathematical models and procedures, and to a specific operation of the students to carry out empirical research.

Keywords: Online Education Excellent Courses; Homework Quality; Fuzzy Comprehensive Evaluation