基于動態(tài)評價體系的MOOC課程實施管理系統(tǒng)的設(shè)計

佘華揚(yáng)

摘 要：本文基于動態(tài)評價體系，提出了MOOC課程實施管理系統(tǒng)。由于學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)課程的過程中積累了海量行為數(shù)據(jù)，對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘從而分析學(xué)生的學(xué)習(xí)行為以便管理監(jiān)測。旨在使教師和學(xué)生雙方正確認(rèn)知行為，共同受益。

關(guān)鍵詞：動態(tài)評價體系；行為分析；翻轉(zhuǎn)課堂；MOOC

中圖分類號：TH111-4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）05-0019-01

當(dāng)前，雖然各類MOOC網(wǎng)站都在建設(shè)特色化的服務(wù)型系統(tǒng)，但不可否認(rèn)的是，立足于各大高校，將線上線下相結(jié)合的MOOC課程實施管理系統(tǒng)還未完全建設(shè)成功。很多高校在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)缺少監(jiān)測評分功能，監(jiān)管不到位，以至于部分學(xué)生學(xué)習(xí)不認(rèn)真，出現(xiàn)刷課現(xiàn)象，沒有達(dá)到預(yù)期的教育目的。本文設(shè)計實現(xiàn)了一個基于動態(tài)評價體系的MOOC課程實施監(jiān)控系統(tǒng)，“動態(tài)評價體系”的目的是降低教師的教育偏好以及課程設(shè)計的差異對系統(tǒng)評價學(xué)生學(xué)習(xí)效果的影響，因此信息交換的過程要進(jìn)行修正，無需實時給出評價結(jié)果[1]。

1 功能需求與系統(tǒng)特色

1.1 需求分析

MOOC課程實施管理系統(tǒng)以“高校課堂的線上線下互動”為主要思路，采用MVC開發(fā)模式。系統(tǒng)服務(wù)器端負(fù)責(zé)處理所有業(yè)務(wù)邏輯，同時向三類用戶提供不同入口：教師、學(xué)生和管理人員，即分為三個主模塊。教師模塊可以設(shè)置課堂形式、發(fā)放通知公告、設(shè)計課后作業(yè)及習(xí)題、設(shè)置課程評價指標(biāo)權(quán)重、查看學(xué)生學(xué)習(xí)情況（通過動態(tài)評價體系評價）、批改學(xué)生作業(yè)、按照學(xué)生線上提出的疑惑進(jìn)行備課等。學(xué)生模塊可以查看系統(tǒng)公告、觀看教學(xué)視頻、完成課堂（課后）作業(yè)、向教師提出問題、完成測試、與其他同學(xué)和教師交流互動等。管理員主要職責(zé)是設(shè)置課程安排、課程管理、上傳相關(guān)教學(xué)視頻、查看教師教學(xué)情況和學(xué)生學(xué)習(xí)情況。在學(xué)生使用本系統(tǒng)學(xué)習(xí)過程中，系統(tǒng)會根據(jù)設(shè)定好的評價指標(biāo)記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，由于不同老師對課程設(shè)計的差異，動態(tài)評價體系在老師完全設(shè)置好一門課程后自動對各指標(biāo)可用性和權(quán)值進(jìn)行設(shè)定和優(yōu)化，其后開始對數(shù)據(jù)庫中存儲的學(xué)生學(xué)習(xí)情況進(jìn)行評價。

1.2 系統(tǒng)特色

通過對高校傳統(tǒng)課堂和“翻轉(zhuǎn)課堂”的對比分析，擬設(shè)計一套集在線學(xué)習(xí)、在線互動、在線評價、在線學(xué)習(xí)監(jiān)督等功能的系統(tǒng)。該系統(tǒng)著眼于解決高校課堂教育的線上線下結(jié)合的問題，同時根據(jù)不同老師的不同課程設(shè)置和教學(xué)偏好，以數(shù)學(xué)模型結(jié)合老師設(shè)置指標(biāo)權(quán)重方式建立一套動態(tài)學(xué)生學(xué)習(xí)效果評價體系[2]。

2 構(gòu)建動態(tài)評價體系

構(gòu)建動態(tài)評價體系主要分成三部分，即通過主成分分析模型構(gòu)建一個能充分反映學(xué)生學(xué)習(xí)效果的指標(biāo)體系，通過因子分析模型設(shè)計合理的權(quán)數(shù)分配評價體系，從而到達(dá)系統(tǒng)的對學(xué)生學(xué)習(xí)效果進(jìn)行評估和督促學(xué)生學(xué)習(xí)的目的。

2.1 主成分分析模型

學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中會受到諸多影響，可以先設(shè)立一組評價指標(biāo)，在系統(tǒng)每天運(yùn)行的過程中收集數(shù)據(jù)，然后對數(shù)據(jù)進(jìn)行量化處理，用得到的數(shù)據(jù)構(gòu)建主成分分析模型，該模型通過線性變換將已知的評價指標(biāo)映射為一組因子，選取方差最大的m個因子，并確保這m個因子的累計貢獻(xiàn)率達(dá)到85%～95%的方式對數(shù)據(jù)集進(jìn)行降維，這樣會得到一組新的評價指標(biāo)，與之前不同的是，這組評價指標(biāo)體系對學(xué)習(xí)效果具有更強(qiáng)的解釋力度，從而簡化了之后的分析過程。

2.2 因子分析模型

為了對學(xué)習(xí)效果進(jìn)行評估，需要估計指標(biāo)體系內(nèi)不同指標(biāo)對不同方面影響的權(quán)重，通過合理附權(quán)得到的評價結(jié)果可信度更高。建立因子分析模型，即可得到每一方面的主要影響指標(biāo)。上一步得到的指標(biāo)體系量化后的數(shù)據(jù)和學(xué)習(xí)效果的幾個方面的數(shù)據(jù)可通過模型聯(lián)系起來，其中的系數(shù)矩陣，每一個元素值對應(yīng)著學(xué)習(xí)效果的某一方面與某一評價指標(biāo)的相關(guān)性大小，其行元素平方和反映了所有評價指標(biāo)對學(xué)習(xí)效果某一方面的影響，列元素平方和反映了某一評價指標(biāo)對學(xué)習(xí)效果整體的影響程度。

2.3 模型優(yōu)化

動態(tài)評價體系在老師完全設(shè)置好一門課程后自動對各指標(biāo)可用性和權(quán)值進(jìn)行設(shè)定和優(yōu)化，其后開始對數(shù)據(jù)庫中存儲的學(xué)生學(xué)習(xí)情況進(jìn)行評價。常用的最優(yōu)化模型有梯度下降法，牛頓法和擬牛頓法，相比于其他兩個算法，擬牛頓法具有廣泛的適用性、快速的收斂速度和更少的空間利用的特點，選擇DFP和BFGS算法進(jìn)行模型優(yōu)化。

3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

由于MySQL數(shù)據(jù)庫具有輕量級、跨平臺、查詢效率極高、使用事務(wù)插入速度極快等優(yōu)點，非常適合內(nèi)存占用較少，查詢速度要求較高的情況。因此，本系統(tǒng)選用了MySQL社區(qū)版作為平臺后臺的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS），并且，它也支持SQL中DDL、DML語句操作的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫。本系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫表主要包括管理員表、教師表、學(xué)生表、學(xué)院表、課程表、視頻表、章節(jié)表、測試表、作業(yè)表、公告表等10張表。同時通過對存儲過程、視圖、函數(shù)的靈活運(yùn)用，提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率。

4 結(jié)語

本系統(tǒng)的設(shè)計有利于高校線上教學(xué)的推廣和發(fā)展，但還有一些不足之處，有待落實和完善，期待后續(xù)功能的增加與改進(jìn)。

參考文獻(xiàn)

[1]蔣卓軒，張巖，李曉明.基于MOOC數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)行為分析與預(yù)測[J].計算機(jī)研究與發(fā)展，2015（3）：614-628.

[2]胡藝齡，顧小清，趙春.在線學(xué)習(xí)行為分析建模及挖掘[J].開放教育研究，2014（2）：102-110.