智慧教育環(huán)境下教學(xué)質(zhì)量演進(jìn)優(yōu)化系統(tǒng)的架構(gòu)研究*

施 珺，戚學(xué)鋆，胡文彬，樊 寧

（淮海工學(xué)院計(jì)算機(jī)工程學(xué)院，江蘇 連云港222005）

智慧教育環(huán)境下教學(xué)質(zhì)量演進(jìn)優(yōu)化系統(tǒng)的架構(gòu)研究*

施 珺，戚學(xué)鋆，胡文彬，樊 寧

（淮海工學(xué)院計(jì)算機(jī)工程學(xué)院，江蘇 連云港222005）

智慧教育作為教育信息化的高端形態(tài)，是未來教育的發(fā)展趨勢。本文提出了針對智慧教育環(huán)境下教學(xué)質(zhì)量多維度考核的度量模型，所開發(fā)的原型系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了教學(xué)質(zhì)量保障指標(biāo)體系與演進(jìn)策略的動態(tài)設(shè)置管理、學(xué)生評價(jià)、同行評價(jià)、自我評價(jià)和教學(xué)要素評價(jià)，可自動生成教學(xué)質(zhì)量演進(jìn)報(bào)告并進(jìn)行分類查詢、瀏覽。該系統(tǒng)為智慧教育環(huán)境下本科教學(xué)質(zhì)量的演進(jìn)優(yōu)化提供了驗(yàn)證平臺。

教學(xué)質(zhì)量；評價(jià)體系；演進(jìn)；優(yōu)化模型

一、引言

“智慧教育”作為教育信息化的高端形態(tài)和未來教育智能化的發(fā)展趨勢，它旨在將互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與現(xiàn)代教育相結(jié)合，依托物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、無線通信等新一代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，來提高辦學(xué)質(zhì)量與辦公效率。

作為高等教育可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因素，本科教學(xué)質(zhì)量問題已經(jīng)成為社會日益關(guān)注的話題，質(zhì)量保障體系這一概念便是由此產(chǎn)生。在當(dāng)前 “互聯(lián)網(wǎng)+”教育迅猛發(fā)展的趨勢下，有必要根據(jù)智慧教育環(huán)境的特點(diǎn)，構(gòu)建一套具有自我約束、自我診斷、自我調(diào)節(jié)、符合高等教育發(fā)展規(guī)律的本科教學(xué)質(zhì)量評價(jià)模型，形成教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控與保障的長效運(yùn)行機(jī)制，持續(xù)改進(jìn)高等教育大眾化背景下的人才培養(yǎng)質(zhì)量，促進(jìn)我國高等教育的健康發(fā)展。

二、智慧教育環(huán)境下教學(xué)質(zhì)量保障要素分析

教學(xué)相關(guān)因素眾多，智慧教育環(huán)境下的教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)相比，不同之處主要體現(xiàn)在教學(xué)的主體活動上，因此影響本科教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵因素會有所不同，主要從以下三個(gè)主要方面來分析教學(xué)質(zhì)量的保障要素。

1.教師教學(xué)活動準(zhǔn)備與實(shí)施的資源保障

包括智慧教育環(huán)境下教師開展教學(xué)活動所需的資源內(nèi)容保障和教學(xué)實(shí)施過程保障兩方面，不論是建立在校外公共信息服務(wù)平臺上的MOOC資源，還是建立在校內(nèi)信息服務(wù)平臺上的SPOC資源，一方面要保障教學(xué)資源實(shí)時(shí)更新、內(nèi)容豐富適用、師生互動響應(yīng)及時(shí)，另一方面要保障服務(wù)器運(yùn)行安全穩(wěn)定、師生訪問時(shí)網(wǎng)速足夠快。

2.學(xué)生在課堂內(nèi)外的所有學(xué)習(xí)活動保障

智慧教育環(huán)境下學(xué)生的學(xué)習(xí)活動在時(shí)間和空間上較為靈活，靈活的特性使得學(xué)生學(xué)習(xí)過程難以得到保障，需要使智慧教育課堂具有激發(fā)拉伸性，激勵學(xué)生在智慧教育課堂內(nèi)外發(fā)揮創(chuàng)新、創(chuàng)造能力，因此，要在學(xué)習(xí)過程和控制操作兩維空間上來保障學(xué)生學(xué)習(xí)活動的質(zhì)量。

3.智慧教育環(huán)境下教學(xué)的組織、管理與監(jiān)控保障

主要包括教室視頻監(jiān)控、錄屏軟件、現(xiàn)場聽課、目標(biāo)監(jiān)控和學(xué)生學(xué)習(xí)過程監(jiān)控等，通過監(jiān)控形成有效的過程管理監(jiān)督，在充分利用各種資源的基礎(chǔ)上，保障智慧教育教學(xué)的質(zhì)量。

三、智慧教育環(huán)境下教學(xué)質(zhì)量度量模型的設(shè)計(jì)

智慧教育環(huán)境下的本科教學(xué)質(zhì)量保障體系與本科傳統(tǒng)教學(xué)質(zhì)量保障體系的最終辦學(xué)目的相同，均是一種推動學(xué)校自身教育教學(xué)質(zhì)量持續(xù)改進(jìn)與提高的機(jī)制，都是實(shí)現(xiàn)對教學(xué)全過程、全環(huán)節(jié)、全方位的質(zhì)量保障，促進(jìn)教學(xué)活動的持續(xù)改進(jìn)和教學(xué)質(zhì)量的持續(xù)提高。

針對智慧教育環(huán)境的特點(diǎn)，筆者設(shè)計(jì)了一套稱之為“四三二一”的本科教學(xué)質(zhì)量度量模型。其中，“四”代表的是電子資源的利用度、學(xué)習(xí)成績的可信度、個(gè)性施教的適應(yīng)度和學(xué)生特質(zhì)的達(dá)成度這四個(gè)度量指標(biāo)；“三”代表的是學(xué)生評價(jià)、同行評價(jià)、自我評價(jià)三種評價(jià)途徑；“二”代表的是過程性評價(jià)、結(jié)果性評價(jià)這兩種評價(jià)類別；‘“一”代表的是評價(jià)周期為一個(gè)教學(xué)周期，通常為一學(xué)期，或者一學(xué)年。

此模型的實(shí)施策略是：根據(jù)智慧教育環(huán)境中不同的教學(xué)模式，如依托MOOC/SPOC實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂的典型模式，每個(gè)教學(xué)周期采用動態(tài)自定義方式設(shè)置四個(gè)維度的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及權(quán)值，通過三種途徑開展二類評價(jià)，并根據(jù)評價(jià)實(shí)施情況進(jìn)行周期性調(diào)整，使得教學(xué)質(zhì)量的度量具有全維性、靈活性和自適應(yīng)性，從而達(dá)到教學(xué)質(zhì)量不斷演進(jìn)優(yōu)化的效果。

四、教學(xué)質(zhì)量演進(jìn)優(yōu)化原型系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1.系統(tǒng)總體架構(gòu)

基于 “四三二一”的教學(xué)質(zhì)量度量模型，教學(xué)質(zhì)量演進(jìn)優(yōu)化原型系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)如下功能：評價(jià)指標(biāo)與演進(jìn)策略管理、學(xué)生評價(jià)、同行評價(jià)、自我評價(jià)、評價(jià)結(jié)果統(tǒng)計(jì)、評價(jià)報(bào)告生成、評價(jià)記錄查詢、用戶權(quán)限管理、系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)配置等。教學(xué)質(zhì)量演進(jìn)優(yōu)化原型系統(tǒng)的功能框圖如圖1所示。

圖1 教學(xué)質(zhì)量演進(jìn)優(yōu)化原型系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖

2.系統(tǒng)功能模塊的實(shí)現(xiàn)

原型系統(tǒng)基于JavaEE的SSH框架開發(fā)而成，利用JSON、AJAX等前端技術(shù)實(shí)現(xiàn)了教學(xué)質(zhì)量演進(jìn)報(bào)告的自動生成、分類查詢、瀏覽等功能。

（1）評價(jià)基礎(chǔ)信息管理

評價(jià)基礎(chǔ)信息管理包括評價(jià)維度的設(shè)置、評價(jià)指標(biāo)體系及權(quán)重的設(shè)置、演進(jìn)策略的設(shè)置、評價(jià)關(guān)系的維護(hù)等功能，各參數(shù)設(shè)置均基于數(shù)據(jù)字典方式，可以讓評價(jià)系統(tǒng)的基礎(chǔ)信息維護(hù)更加靈活、方便、快捷。

（2）學(xué)生評價(jià)

學(xué)生評價(jià)屬于結(jié)果性評價(jià)。系統(tǒng)根據(jù)選課關(guān)系表自動列出待評價(jià)教師及對應(yīng)的評價(jià)指標(biāo)體系，學(xué)生按提示在線填寫設(shè)置好的評價(jià)表單，確認(rèn)提交后，系統(tǒng)會自動獲取每個(gè)評價(jià)項(xiàng)所選擇的分?jǐn)?shù)，通過與學(xué)生評價(jià)指標(biāo)表中每個(gè)指標(biāo)的分值進(jìn)行加權(quán)平均計(jì)算后，保存到學(xué)生評價(jià)結(jié)果表中，即可完成對教師一個(gè)教學(xué)周期內(nèi)總體表現(xiàn)的評價(jià)。鑒于傳統(tǒng)的選擇題形式的學(xué)生評教準(zhǔn)確性和靈活性不足，本系統(tǒng)特意采用了時(shí)下最為流行的五星評價(jià)方式，學(xué)生可以對每項(xiàng)評價(jià)指標(biāo)從0顆星到5顆星進(jìn)行評價(jià)，新穎方便。

學(xué)生評價(jià)計(jì)算公式如下：

式中，StuGrade表示學(xué)生的學(xué)生評價(jià)總分，n表示評價(jià)指標(biāo)表中該教學(xué)周期指標(biāo)的總數(shù)，i表示當(dāng)前評價(jià)指標(biāo)表中第i個(gè)指標(biāo)，accessi表示學(xué)生對第i個(gè)指標(biāo)評價(jià)的得分，accounti表示當(dāng)前第i個(gè)評價(jià)指標(biāo)在指標(biāo)表中所占分?jǐn)?shù)。

考慮到有些學(xué)生在評價(jià)過程中可能出于主觀原因給出不合理的成績，簡單的累加求平均的算法可能造成計(jì)算結(jié)果不夠公平合理，本系統(tǒng)還對學(xué)生的測評成績進(jìn)行了修正處理，以保證測評結(jié)果的客觀公正。處理公式如下：

式中，StuGrades表示學(xué)生評價(jià)的修正分?jǐn)?shù)，為百分制，StuGradei表示上述所得的某個(gè)學(xué)生對某課程的學(xué)生評價(jià)分，avg（ΣStuGradei）表示學(xué)生所有評價(jià)過的課程的平均分。

（3）同行評價(jià)

同行評價(jià)屬于結(jié)果性評價(jià)，是指教學(xué)督導(dǎo)組、教師對本部門其他教師一個(gè)教學(xué)周期內(nèi)的教學(xué)情況進(jìn)行的同行間評價(jià)，可以用專業(yè)的眼光來評價(jià)教師的工作情況、教學(xué)水平，評價(jià)指標(biāo)表述與學(xué)生評價(jià)不同，能夠以更公平、更準(zhǔn)確的方式來評價(jià)教師行為是否滿足高校教學(xué)的要求，并對教師未來的發(fā)展給出最有說服力的建議。

同行評價(jià)中使用的公式和方法與學(xué)生評價(jià)使用的公式和方法類似，不再贅述。

（4）教學(xué)要素評價(jià)

教學(xué)要素評價(jià)屬于過程性的教學(xué)評價(jià)，是指學(xué)生可及時(shí)對不同維度的教學(xué)要素進(jìn)行評價(jià)，沒有評價(jià)時(shí)間、次數(shù)的限制。系統(tǒng)設(shè)計(jì)了教學(xué)態(tài)度、教學(xué)方法、教學(xué)手段、教學(xué)效果、教學(xué)水平五個(gè)維度，教師可隨時(shí)查看學(xué)生對各教學(xué)要素的評價(jià)得知自身不足，及時(shí)揚(yáng)長補(bǔ)短，然后自己評價(jià)改進(jìn)后的教學(xué)要素，并允許學(xué)生再次評價(jià)，如此往復(fù)，促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量不斷的演進(jìn)優(yōu)化。

與星級評價(jià)不同，對某一教學(xué)要素的評價(jià)不在于考察教師的教學(xué)行為符合指標(biāo)描述的程度，而是在于符合指標(biāo)選項(xiàng)中的某種行為、現(xiàn)象或者結(jié)果。所以這里采用傳統(tǒng)的選擇題評價(jià)方式，根據(jù)教學(xué)要素表設(shè)計(jì)了教學(xué)要素評價(jià)表，用戶點(diǎn)擊提交后，系統(tǒng)會自動獲取每個(gè)評價(jià)項(xiàng)所選擇的選項(xiàng)，然后通過與教學(xué)要素評價(jià)指標(biāo)表上每個(gè)指標(biāo)選項(xiàng)所占的分值進(jìn)行加權(quán)平均計(jì)算后，保存到教學(xué)要素評價(jià)結(jié)果表中。0〈j〈4其統(tǒng)計(jì)公式如下：

式中：TeachGrade表示教學(xué)要素評價(jià)總分，n表示教學(xué)要素評價(jià)指標(biāo)表中本學(xué)期指標(biāo)總數(shù)，i表示本學(xué)期指標(biāo)表中第i個(gè)指標(biāo)，j表示教學(xué)要素評價(jià)指標(biāo)選項(xiàng)中的第j個(gè)選項(xiàng)，不超過4，account（i，j）表示教學(xué)要素本學(xué)期指標(biāo)表中用戶所選擇的第i個(gè)指標(biāo)的第j個(gè)選項(xiàng)所占分?jǐn)?shù)。

與上述學(xué)生評價(jià)類似，考慮到簡單的累加求平均可能導(dǎo)致結(jié)果不夠客觀合理，故進(jìn)行如下的結(jié)果修正，公式如下：

式中，TeachGrades表示教學(xué)要素評價(jià)結(jié)果的修正分?jǐn)?shù)，為百分制，TeachGradei表示上述所得某課程的教學(xué)要素評價(jià)分，avg（ΣTeachGradei）表示用戶所有評價(jià)過課程的教學(xué)要素評價(jià)平均分。

（5）自我評價(jià)

自我評價(jià)屬于結(jié)果性評價(jià)，是教師個(gè)人對自己本教學(xué)周期的教學(xué)質(zhì)量所做的一個(gè)總結(jié)性評估。通過將此評價(jià)數(shù)據(jù)與其他評價(jià)數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，可更加客觀真實(shí)的反映教師個(gè)人預(yù)期的教學(xué)質(zhì)量與學(xué)生、同行眼中的差距，使得教師更清晰地了解自身缺點(diǎn)，供日后改進(jìn)。

自我評價(jià)過程中使用的公式和方法與教學(xué)要素評價(jià)類似，不再贅述。

（6）評價(jià)記錄管理

評價(jià)記錄依據(jù)用戶的角色權(quán)限進(jìn)行分級管理。教師可以查看本人歷次的教學(xué)質(zhì)量評價(jià)報(bào)告，以及學(xué)生對自己教學(xué)質(zhì)量的反饋意見；部門主管可以查看轄屬部門的教學(xué)質(zhì)量報(bào)告；管理員可以查看學(xué)校整體的教學(xué)質(zhì)量報(bào)告。系統(tǒng)自動生成的質(zhì)量評價(jià)報(bào)告包括每種評價(jià)的具體數(shù)據(jù)，以圖表等形式呈現(xiàn)。

3.教學(xué)質(zhì)量評價(jià)總分的統(tǒng)計(jì)

系統(tǒng)在所有評價(jià)結(jié)束之后，會自動從學(xué)生評價(jià)、同行評價(jià)、教學(xué)要素評價(jià)和自我評價(jià)四種評價(jià)的結(jié)果表中讀取教師本教學(xué)周期所獲得的分?jǐn)?shù)，通過與評價(jià)策略表中對應(yīng)評價(jià)周期的策略比重進(jìn)行加權(quán)平均后，獲得本教學(xué)周期教師質(zhì)量評價(jià)最終分?jǐn)?shù)，以表格或者圖形的形式呈現(xiàn)給教師。

計(jì)算教師教學(xué)質(zhì)量評價(jià)總分的公式如下：

式中：TeacherGrade表示教師本學(xué)期獲得的教學(xué)質(zhì)量評價(jià)總分，StuGradei表示教師本學(xué)期獲得學(xué)生評價(jià)的總分，i表示對教師進(jìn)行學(xué)生評價(jià)的第i個(gè)學(xué)生，n表示對教師進(jìn)行過學(xué)生評價(jià)的學(xué)生總?cè)藬?shù)，Prostu表示教學(xué)策略表中本學(xué)期學(xué)生評價(jià)所占比重，PeerGradej表示教師本學(xué)期獲得的同行評價(jià)得分，j表示對教師進(jìn)行過同行評價(jià)的第j個(gè)教師，m表示對教師進(jìn)行過同行評價(jià)的教師總?cè)藬?shù)，Prop表示教學(xué)策略表中本學(xué)期同行評價(jià)所占比重，TeachGrade表示教師本學(xué)期獲得的教學(xué)要素評價(jià)得分，Prot表示教學(xué)策略表中本學(xué)期教學(xué)要素評價(jià)所占比重，SelfGrade表示教師本學(xué)期獲得的自我評價(jià)得分，Proself表示教學(xué)策略表中自我評價(jià)所占比重。

五、結(jié)語

針對智慧教育環(huán)境下教學(xué)質(zhì)量評價(jià)的新需求，本文提出了一套稱之為“四三二一”的全面考核教師教學(xué)質(zhì)量的度量模型，克服了傳統(tǒng)教學(xué)質(zhì)量評價(jià)系統(tǒng)中存在的評價(jià)方式單一、評價(jià)指標(biāo)權(quán)值分配不夠靈活、指標(biāo)優(yōu)化演進(jìn)自適應(yīng)性不強(qiáng)等缺點(diǎn)，形成了以下特色：

（1）設(shè)計(jì)了電子資源的利用度、學(xué)習(xí)成績的可信度、個(gè)性施教的適應(yīng)度和學(xué)生特質(zhì)的達(dá)成度這四個(gè)評價(jià)維度，通過學(xué)生評價(jià)、同行評價(jià)和自我評價(jià)三種評價(jià)方式，將過程性評價(jià)與結(jié)果性評價(jià)相結(jié)合，可以更加全面、客觀地反映教師的教學(xué)質(zhì)量狀況；

（2）允許評價(jià)指標(biāo)和演進(jìn)策略的周期性動態(tài)配置，每個(gè)評價(jià)維度的各個(gè)指標(biāo)都能自主定義、靈活分配其權(quán)值，并且可以根據(jù)使用情況周期性更新，使得評價(jià)結(jié)果具備更好的時(shí)效性、真實(shí)性、準(zhǔn)確性和適應(yīng)性；

（3）根據(jù)不同維度的評價(jià)特點(diǎn)，評價(jià)形式采用了星級評價(jià)、選擇題評價(jià)、開放式指標(biāo)三種形式，拋棄了單一的選擇題評價(jià)方式，在學(xué)生評價(jià)和同行評價(jià)兩種評價(jià)過程中引入了時(shí)下最為流行的星級評價(jià)方式，可以更加生動形象的描述教師與評價(jià)指標(biāo)的符合程度；

（4）創(chuàng)新性地引入了過程性的教學(xué)要素評價(jià)，即教師和學(xué)生可對教學(xué)過程中某一要素進(jìn)行評價(jià)，教師根據(jù)學(xué)生對教學(xué)要素的評價(jià)，隨時(shí)獲知自己教學(xué)過程中的長處與不足，便于教師及時(shí)揚(yáng)長補(bǔ)短，促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的實(shí)時(shí)優(yōu)化；

（5）利用Json、Ajax等前端技術(shù)實(shí)現(xiàn)了教學(xué)質(zhì)量演進(jìn)報(bào)告的自動統(tǒng)計(jì)、分析、生成，并按權(quán)限進(jìn)行分級、分類查詢?yōu)g覽，使得評價(jià)結(jié)果的瀏覽更直觀、科學(xué)、可靠、可信。

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（編輯:王曉明）

TP393

B

1673-8454（2016）23-0060-04

2015年度江蘇省高等教育教改研究一般項(xiàng)目 “互聯(lián)網(wǎng)+環(huán)境下智慧教育關(guān)鍵要素的構(gòu)建研究與探索”（2015JSJG126）；2015年度連云港市科技計(jì)劃項(xiàng)目“互聯(lián)網(wǎng)+環(huán)境下智慧教育支撐平臺構(gòu)建關(guān)鍵技術(shù)研究”（SH1507）。