基于大數(shù)據(jù)多層變權(quán)云計(jì)算的高校工科教師授課質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)①

徐鎮(zhèn)凱，溫勇兵，魏博文，谷明晗

（南昌大學(xué)，江西南昌330031）

基于大數(shù)據(jù)多層變權(quán)云計(jì)算的高校工科教師授課質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)①

徐鎮(zhèn)凱，溫勇兵，魏博文，谷明晗

（南昌大學(xué)，江西南昌330031）

教師授課質(zhì)量評(píng)價(jià)是教學(xué)評(píng)價(jià)的主要內(nèi)容，更是提高教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵工作。目前，高校教學(xué)已部分實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化管理，大數(shù)據(jù)及云計(jì)算在教師授課質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)的運(yùn)用顯得尤為重要。但是高校教師授課質(zhì)量評(píng)價(jià)尚存在評(píng)價(jià)指標(biāo)體系不系統(tǒng)及評(píng)價(jià)機(jī)制過于簡(jiǎn)陋落后等問題，因此，要在構(gòu)建其授課質(zhì)量評(píng)價(jià)體系的基礎(chǔ)上，綜合運(yùn)用大數(shù)據(jù)多層變權(quán)云計(jì)算方法優(yōu)化其評(píng)價(jià)機(jī)制，并對(duì)高校工科教師授課質(zhì)量情況進(jìn)行量化分析評(píng)價(jià)，從而為合理評(píng)價(jià)高校工科教師教學(xué)質(zhì)量奠定基礎(chǔ)。

授課質(zhì)量；變權(quán)；云模型；評(píng)價(jià)

一、引言

教學(xué)評(píng)價(jià)是教學(xué)活動(dòng)中的重要環(huán)節(jié)，教師授課質(zhì)量評(píng)價(jià)是教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)的關(guān)鍵。授課評(píng)價(jià)是根據(jù)授課目標(biāo)和授課規(guī)范，從授課和學(xué)習(xí)兩個(gè)維度對(duì)高校教師授課質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估，評(píng)定授課效果。為加強(qiáng)教學(xué)管理，激勵(lì)教師積極性和學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，提高教學(xué)質(zhì)量，進(jìn)行教學(xué)評(píng)價(jià)十分必要。當(dāng)前我國(guó)高校教學(xué)方式仍以教師授課為主，授課是教學(xué)的中心環(huán)節(jié)，授課質(zhì)量直接影響到教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，進(jìn)而影響學(xué)校的人才培養(yǎng)質(zhì)量和辦學(xué)水平，因而授課質(zhì)量評(píng)價(jià)是保障和提高教學(xué)質(zhì)量的重中之重。只有不斷改進(jìn)授課質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和改良授課質(zhì)量評(píng)價(jià)方法，才能保證高教事業(yè)的進(jìn)步。高苛等［1］通過構(gòu)建創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育評(píng)價(jià)體系，研究了基于改進(jìn)AHP法的高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育評(píng)價(jià)方法，并對(duì)大連交通大學(xué)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)；張林英等［2］在綜合高校教學(xué)研究的基礎(chǔ)上構(gòu)建了評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，建立了基于MTS方法的高校教學(xué)評(píng)價(jià)模型。還有一些學(xué)者基于模糊聚類分析法和主成分分析法構(gòu)建了評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，運(yùn)用熵權(quán)法對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)賦權(quán)，結(jié)合模糊綜合評(píng)判法建立了數(shù)學(xué)課堂教學(xué)評(píng)價(jià)模型。授課評(píng)價(jià)是教學(xué)管理中運(yùn)行難度較大的一項(xiàng)工作，高校教師授課質(zhì)量評(píng)價(jià)包含理論課程和實(shí)踐課程，專業(yè)性強(qiáng)，評(píng)價(jià)指標(biāo)較多，相較而言比較繁瑣，現(xiàn)有的針對(duì)高校教師授課質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系普遍存在一些不足之處，具體表現(xiàn)在四個(gè)方面：一是從各院校的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的差異可以看出其構(gòu)建的主觀性太強(qiáng)，忽略了一些重要的因素；二是評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重大多未進(jìn)行科學(xué)的計(jì)算，而采用直接賦值的方式；三是評(píng)價(jià)指標(biāo)從定性到定量的轉(zhuǎn)化沒有找到適宜的方法；四是評(píng)價(jià)的結(jié)果表現(xiàn)模糊，不能體現(xiàn)各指標(biāo)的具體情況，沒有針對(duì)性。授課質(zhì)量評(píng)價(jià)是一個(gè)多層次、多目標(biāo)的復(fù)雜問題，涉及內(nèi)容繁多，操作困難，評(píng)價(jià)結(jié)果受多因素影響。此外，現(xiàn)有的教學(xué)評(píng)價(jià)機(jī)制簡(jiǎn)陋落后。鑒于此，本文以高校工科教師授課質(zhì)量評(píng)價(jià)為例，構(gòu)建一套相對(duì)完善的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，結(jié)合變權(quán)理論和云模型，采用科學(xué)的方法實(shí)現(xiàn)從定性到定量的轉(zhuǎn)化，并對(duì)授課質(zhì)量做出優(yōu)質(zhì)評(píng)價(jià)。

二、大數(shù)據(jù)變權(quán)云計(jì)算在教學(xué)管理中的作用

（一）大數(shù)據(jù)云計(jì)算

隨著教學(xué)管理信息化的發(fā)展，我們所在的教學(xué)環(huán)境已經(jīng)不再允許其脫離網(wǎng)絡(luò)。近幾年，“大數(shù)據(jù)”、“云計(jì)算”等詞匯不斷進(jìn)入我們的視野，社會(huì)是與時(shí)俱進(jìn)的，教學(xué)同樣不能被時(shí)代的快速發(fā)展所落下。

大數(shù)據(jù)通常是指數(shù)據(jù)規(guī)模大于10TB以上的數(shù)據(jù)集。規(guī)模之大、形式之多樣、速度之快、價(jià)值之大決定了其發(fā)展的必要性。為解決互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用對(duì)大規(guī)模數(shù)據(jù)的計(jì)算能力、存儲(chǔ)能力的迫切需求，于是“云計(jì)算”誕生了。云計(jì)算的特點(diǎn)包含以下四點(diǎn)：一是在云上存儲(chǔ)海量數(shù)據(jù)；二是有無(wú)數(shù)的軟件和服務(wù)置于云中；三是它們被各種標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議所約束；四是數(shù)據(jù)、軟件和服務(wù)可便捷地通過各種設(shè)備獲得。大數(shù)據(jù)云計(jì)算如果在教學(xué)管理中得到高效的應(yīng)用，會(huì)對(duì)教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)提供有力的支持?；ヂ?lián)網(wǎng)可以把教師的教學(xué)視頻、學(xué)生的各類反響、教師和學(xué)生之間的靈感碰撞過程等全部教學(xué)活動(dòng)都存儲(chǔ)為海量的非結(jié)構(gòu)化大數(shù)據(jù)，通過云計(jì)算可以得到可視化的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。教師可以根據(jù)學(xué)生參與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的數(shù)據(jù)對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)，管理方可以根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果對(duì)教師工作結(jié)果作出評(píng)價(jià)，又因?yàn)閿?shù)據(jù)的及時(shí)性可以定期以及不定期地檢查教師的階段性成果，并根據(jù)這些結(jié)果去決定教學(xué)需要改進(jìn)的方向。但是這些技術(shù)還未被熟知，一旦得到普遍應(yīng)用，教學(xué)效率將會(huì)得到極大提升。

（二）變權(quán)云計(jì)算原理及流程圖

變權(quán)理論與云模型綜合評(píng)判兩種方法均可對(duì)多因素綜合評(píng)價(jià)問題進(jìn)行較為完善的評(píng)價(jià)，現(xiàn)結(jié)合兩種方法的優(yōu)點(diǎn)，在獲取20所高校教師授課質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及其權(quán)重的基礎(chǔ)上，對(duì)其進(jìn)行對(duì)比融合，獲得一套教師授課質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及各因子的初始權(quán)重；采集數(shù)據(jù)，利用變權(quán)理論對(duì)初始權(quán)重進(jìn)行變權(quán)，最后采用云模型對(duì)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，評(píng)定教師授課質(zhì)量，具體操作如下：

首先，搜集20所高校（包括香港科技大學(xué)、臺(tái)灣地區(qū)的清華大學(xué)）教師授課質(zhì)量的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及權(quán)重，提取各高校的公共指標(biāo)和因子，分析出現(xiàn)次數(shù)較多和權(quán)重較大的指標(biāo)和因子，對(duì)比、歸納、融合成一套全新的基于工學(xué)結(jié)合模式下的教師授課質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并依照各高校權(quán)重賦予各指標(biāo)和因子初始權(quán)重。

其次，采用云模型逆向云發(fā)生器對(duì)20所高校的資料分析處理，獲取云模型三大數(shù)字特征，在此基礎(chǔ)上運(yùn)用正向云發(fā)生器計(jì)算生成定性評(píng)判云圖。

第三，用已有的指標(biāo)體系和初始權(quán)重制定調(diào)查表，面向老師、學(xué)生進(jìn)行匿名調(diào)查（各因子均按百分制打分），收集授課質(zhì)量評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)，計(jì)算出各因子的量化平均值，然后使用懲罰型變權(quán)理論進(jìn)行逐級(jí)遞階變權(quán)，確定各指標(biāo)和因子的最終權(quán)重。

第四，依據(jù)收集到的授課質(zhì)量評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)，結(jié)合逆向云發(fā)生器和正向云發(fā)生器，計(jì)算生成各指標(biāo)和因子的評(píng)價(jià)結(jié)果云，分別與定性評(píng)判云進(jìn)行比較，得到最終評(píng)價(jià)結(jié)果。

基于大數(shù)據(jù)多層變權(quán)云計(jì)算的高校工科教師授課質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)，整個(gè)流程如圖1所示。

圖1　基于大數(shù)據(jù)多層變權(quán)云計(jì)算的高校工科教師授課質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)流程

三、應(yīng)用實(shí)例和評(píng)價(jià)結(jié)果分析

（一）基于工學(xué)結(jié)合模式下的教師授課質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

教師授課質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系是教師授課質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)的重要依據(jù)，建立科學(xué)的教師授課質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，是做好教師授課質(zhì)量評(píng)價(jià)工作的關(guān)鍵。通過對(duì)各高校的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的研究發(fā)現(xiàn)，教師授課質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)包括專業(yè)素質(zhì)、授課內(nèi)容、授課方法和授課效果等，這四個(gè)指標(biāo)又分別可以劃分為知識(shí)素養(yǎng)和教學(xué)態(tài)度、理論知識(shí)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)、理論講解和實(shí)驗(yàn)示范、同行評(píng)價(jià)和學(xué)生評(píng)價(jià)。為評(píng)分具體準(zhǔn)確，這些指標(biāo)又可以進(jìn)一步細(xì)分為不同的因子。各高校的教師授課評(píng)價(jià)指標(biāo)體系往往存在一定的主觀性，為增強(qiáng)評(píng)價(jià)的科學(xué)性，本文借鑒層次分析法思想，綜合各高校的教師授課評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，保證其科學(xué)有效性，對(duì)教師授課質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)：將不同最終評(píng)價(jià)結(jié)果（等級(jí)）作為評(píng)語(yǔ)層（A層），分別用模范授課（A1）、良好授課（A2）、合格授課（A3）、待強(qiáng)授課（A4）來(lái)體現(xiàn)，由專業(yè)素質(zhì)（B1）、授課內(nèi)容（B2）、授課方法（B3）和授課效果（B4）構(gòu)成一級(jí)指標(biāo)層（B層），并將一級(jí)指標(biāo)層向下分解為二級(jí)指標(biāo)層（C層，由C1～C8組成）和因子層（D層，由D1～D32組成），從而構(gòu)建起一套包含評(píng)語(yǔ)層、一級(jí)指標(biāo)層、二級(jí)指標(biāo)層和因子層等多個(gè)層次的基于工學(xué)結(jié)合模式下的教師授課質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，如圖2所示。

圖2　基于工學(xué)結(jié)合模式下的教師授課質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

（二）實(shí)例分析

高校工科教學(xué)對(duì)教師的教學(xué)能力要求很高，授課質(zhì)量評(píng)價(jià)也顯得尤為重要。為了更好地理解并驗(yàn)證上述多層變權(quán)理論的高校工科教師授課質(zhì)量綜合云評(píng)價(jià)模型，現(xiàn)對(duì)我校一名水利系年輕講師進(jìn)行實(shí)地抽樣調(diào)查，并做出最終評(píng)價(jià)。

評(píng)價(jià)因子和權(quán)重是評(píng)價(jià)的兩大關(guān)鍵因素，對(duì)比融合20所高校的評(píng)價(jià)資料及其特點(diǎn)建立新的評(píng)價(jià)體系，并分析各高校權(quán)重資料，擬定初始權(quán)重。統(tǒng)計(jì)所有搜集到的高校的定量評(píng)價(jià)準(zhǔn)則，逐一分析其合理性，先采用逆向云發(fā)生器計(jì)算得到評(píng)判云的三個(gè)數(shù)字特征，然后運(yùn)用正向云發(fā)生器生成定性評(píng)判云。

評(píng)價(jià)云模型及其參數(shù)見表1。

表1：評(píng)判云模型

根據(jù)已有評(píng)價(jià)體系制定教師授課質(zhì)量評(píng)價(jià)調(diào)查表，對(duì)因子層各因子進(jìn)行百分制打分，向同行老師和學(xué)生發(fā)出500份調(diào)查表，進(jìn)行抽樣調(diào)查，共收回336份，其中302份有效。根據(jù)各指標(biāo)和因子的初始權(quán)重和平均量化值，采用懲罰型變權(quán)逐級(jí)對(duì)各指標(biāo)和因子進(jìn)行變權(quán)，確定最終權(quán)重。利用最終權(quán)重，逐級(jí)計(jì)算出收回的302份調(diào)查結(jié)果的各指標(biāo)、因子和綜合的最終值，最后結(jié)合使用逆向云發(fā)生器和正向云發(fā)生器生成評(píng)價(jià)結(jié)果云（限于篇幅，因子層略），結(jié)論見圖3和表2。

圖3　教師授課質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)結(jié)果云圖

表2：教師授課質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果云

研究表明，各指標(biāo)和因子均進(jìn)行了量化評(píng)價(jià)，教師授課綜合質(zhì)量為良好，接近模范授課質(zhì)量，知識(shí)素養(yǎng)較高，“科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法講解”、“專業(yè)素質(zhì)”以及“教學(xué)態(tài)度”等都獲得較高評(píng)價(jià)，多數(shù)指標(biāo)達(dá)到良好及以上，但在“授課有激情、有感染力”“授課內(nèi)容嚴(yán)于課本，高于課本”“老師帶領(lǐng)下，我提高了自學(xué)能力”等方面表現(xiàn)較為一般，需在以后的教學(xué)工作中加以改進(jìn)。

［1］高苛，華菊翠.基于改進(jìn)AHP法的高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育評(píng)價(jià)［J］.現(xiàn)代教育管理，2015，（4）：61-64.

［2］張林英，高群.高校教學(xué)評(píng)價(jià)MTS方法及其應(yīng)用研究［J］.黑龍江高教研究，2010，（11）：60-63.

（責(zé)任編輯：李作章；責(zé)任校對(duì)：徐治中）

Comprehensive Evaluation of Teaching Quality for Engineering Teachers in Colleges and Universities Based on the Large Data and Multi-layer Variable Weight

XU Zhenkai，WEN Yongbing，WEI Bowen，GU Minghan
（Nanchang University，Nanchang Jiangxi 330031）

The evaluation of teaching quality is the main content of the teaching evaluation，but also the key to improve the teaching quality.At present，teaching is partially implemented network management，large data and cloud computing application is particularly important.But there are still many questions that the evaluation index system is not systematic and the evaluation system is too simple and backward and so on.So on the basis of constructing the teaching quality evaluation system，the large data multi-level variable weight cloud computing method is used to optimize its evaluation mechanism，and the quantitative analysis and evaluation of the teaching quality of engineering teachers in universities have been done，so as to lay a foundation for the rational evaluation.

teaching quality；variable weight；cloud model；evaluation

G40-058.1

A

1674-5485（2016）09-0093-04

江西省高等學(xué)校教學(xué)改革研究課題“水利工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革研究與實(shí)踐”（JXJG-13-1-23）。

徐鎮(zhèn)凱（1956-），男，江西南昌人，南昌大學(xué)教授，主要從事水利水電工程專業(yè)教學(xué)研究；溫勇兵（1991-），男，江西贛州人，南昌大學(xué)碩士生，主要從事水工結(jié)構(gòu)安全監(jiān)控及風(fēng)險(xiǎn)分析研究；魏博文（1981-），男，江西南昌人，南昌大學(xué)副教授，主要從事結(jié)構(gòu)工程教學(xué)研究；谷明晗（1994-），女，河北保定人，南昌大學(xué)碩士生，主要從事水工結(jié)構(gòu)動(dòng)力損傷研究。