基于數(shù)據(jù)挖掘的課堂教學(xué)評價體系構(gòu)建研究

張繼成+杜松江+張路

摘要：當(dāng)前各個高校都非常重視課堂教學(xué)評價問題，數(shù)據(jù)挖掘作為一個新興的技術(shù)受到越來越多的研究者關(guān)注，在各種知識決策活動領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛。該文闡述了層次分析法的基本原理，并以此來構(gòu)建課堂教學(xué)評價體系，通過引入數(shù)據(jù)挖掘中的關(guān)聯(lián)規(guī)則技術(shù)，來提高評價指標(biāo)的完備性，能夠有效地解決課堂教學(xué)評價體系構(gòu)建問題。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)挖掘；關(guān)聯(lián)規(guī)則；層次分析法；教學(xué)評價

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2017）28-0010-02

高校課堂教學(xué)質(zhì)量的優(yōu)劣一直受到教育管理者的重視，而課堂教學(xué)質(zhì)量由課堂教學(xué)評價體系來衡量，如何構(gòu)建科學(xué)完善的評價體系至關(guān)重要，通常評價體系的構(gòu)建是一個系統(tǒng)工程，要遵循各種原則，既要考慮評價體系的科學(xué)性、目標(biāo)性、導(dǎo)向性，同時也要考慮評價指標(biāo)是否可行，衡量評價指標(biāo)是采用定量指標(biāo)、定性指標(biāo)或者兩種指標(biāo)相結(jié)合的原則。

1 課堂教學(xué)評價體系構(gòu)建方法

構(gòu)建課堂教學(xué)質(zhì)量評價體系通常要考慮兩個重要方面的內(nèi)容，一是指標(biāo)的確定，二是權(quán)值的確定。指標(biāo)是對目標(biāo)某個方面的反映，是具體的，指標(biāo)可以分層，有一級指標(biāo)、二級指標(biāo)、三級指標(biāo)，確定指標(biāo)的方法有多種，可以通過發(fā)放調(diào)查問卷的方式、窮舉法、或者根據(jù)專家經(jīng)驗編制法等。權(quán)值能夠衡量指標(biāo)的重要程度，權(quán)值越大說明指標(biāo)越重要，可以通過層次分析法、專家咨詢法等來確定權(quán)值的大小，其中層次分析法用途最廣。本文將分析層次分析法的基本原理，通過引入數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，構(gòu)建課堂教學(xué)評價體系的通用模型。

2 基于數(shù)據(jù)挖掘的課堂教學(xué)評價體系模型構(gòu)建

在高校，構(gòu)建合理的課堂教學(xué)質(zhì)量評價體系尤為重要，能夠更好地指導(dǎo)人事部門進(jìn)行重大問題的決策。本文分析層次分析法的基本原理，采用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，以提高評價指標(biāo)的最優(yōu)性為目的，能夠完成課堂教學(xué)評價體系構(gòu)建問題。

2.1 層次分析法概述

層次分析法用途廣泛，適用于多層次評價體系的構(gòu)建[1]。采用定性與定量分析相結(jié)合，其運(yùn)用領(lǐng)域相當(dāng)廣泛。它的基本原理分為4大部分：1）構(gòu)建層次結(jié)構(gòu)模型；2）構(gòu)造比較矩陣；3）對比較矩陣的權(quán)向量進(jìn)行計算；4）一致性檢驗。

2.2 構(gòu)建基于數(shù)據(jù)挖掘的課堂教學(xué)評價體系模型

數(shù)據(jù)挖掘作為一個新興的技術(shù)，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，文獻(xiàn)[2-5]對數(shù)據(jù)挖掘應(yīng)用于課堂教學(xué)評價進(jìn)行了廣泛的研究?；跀?shù)據(jù)挖掘的課堂教學(xué)評價體系模型如圖1所示。

在圖1中，通過專家系統(tǒng)，建立遞階層次結(jié)構(gòu)，在由層次結(jié)構(gòu)構(gòu)造出判斷矩陣，然后計算判斷矩陣的特征矢量，接下來需要對特征矢量進(jìn)行一致性和關(guān)聯(lián)規(guī)則驗證，如果這兩個驗證都能通過，則輸出課堂教學(xué)評價體系的結(jié)果，并將產(chǎn)生的規(guī)則存入知識庫中。倘若關(guān)聯(lián)規(guī)則驗證未通過，再次修改有關(guān)指標(biāo)內(nèi)容，重新建立遞階層次結(jié)構(gòu)，或回到第二步重新構(gòu)造比較矩陣。在關(guān)聯(lián)規(guī)則驗證中，利用經(jīng)典的Apriori算法進(jìn)行關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘，驗證評價體系的正確性和合理性。

2.3 模型在課堂教學(xué)評價體系構(gòu)建中的應(yīng)用

評價指標(biāo)體系的構(gòu)建對課堂教學(xué)評價至關(guān)重要，評價指標(biāo)是否合理直接影響課堂教學(xué)評價的質(zhì)量。本文通過發(fā)放學(xué)生調(diào)查問卷、收集同行、專家評價表，對其進(jìn)行分析研究，得到一些主要指標(biāo)，這些指標(biāo)直接影響評價結(jié)果，通過運(yùn)用層次分析法來解決評價指標(biāo)權(quán)值分配的問題，構(gòu)建合理的課堂教學(xué)評價體系，主要分為如下五個步驟：

（1） 建立評價指標(biāo)遞階層次結(jié)構(gòu)模型

評價指標(biāo)通?？梢苑謱?，運(yùn)用智能技術(shù)，通過知識庫中存儲的豐富領(lǐng)域知識，來建立遞階層次結(jié)構(gòu)，考慮課堂教學(xué)質(zhì)量評價自身的特點(diǎn)，該評價指標(biāo)體系的層次結(jié)構(gòu)模型如圖2所示：

在圖2中的課堂教學(xué)質(zhì)量是目標(biāo)層，A1-A4是從各種評價表中提取的一級評價指標(biāo)，A11-A13、A21-A23、A31-A33、A41-A43為二級評價指標(biāo)，具體內(nèi)容如表1所示：

（2） 構(gòu)造兩兩比較判斷矩陣

根據(jù)常用的成對比較標(biāo)度，采用比較方法，對各相關(guān)指標(biāo)元素進(jìn)行比較評分，根據(jù)評價體系中的一級指標(biāo)和二級若干指標(biāo)，專家組對其打分的結(jié)果構(gòu)造兩兩比較判斷矩陣，此矩陣是正互反矩陣。

（3） 規(guī)范列平均法計算權(quán)值

利用規(guī)范列平均法分別求出課堂教學(xué)評價體系中一級指標(biāo)和二級指標(biāo)的權(quán)值，這里利用公式計算每一列規(guī)范化，最終得到權(quán)值分配表，如表2所示。

（4） 一致性檢驗

一致性檢驗是對評價指標(biāo)權(quán)值分配是否合理進(jìn)行驗證，一致性檢驗非常重要，在某種程度上可以對評價指標(biāo)權(quán)值分配不合理進(jìn)行矯正，運(yùn)用層次分析方法所計算出的指標(biāo)都能通過一致性驗證，從而驗證層次分析法的優(yōu)越性。

（5） 關(guān)聯(lián)規(guī)則驗證

對評價數(shù)據(jù)與評價結(jié)果的關(guān)系進(jìn)行關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘采用數(shù)據(jù)挖掘中的Apriori算法，驗證評價體系的完備性。其步驟如下：

①數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

根據(jù)課堂教學(xué)質(zhì)量評價指標(biāo)內(nèi)容，通過向?qū)W生、同行教師、專家采集評價數(shù)據(jù)，在從這些數(shù)據(jù)中隨機(jī)提取一些教師的評價記錄，分析每項指標(biāo)的評價數(shù)據(jù)與總評結(jié)果的關(guān)聯(lián)性。

②關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘

在關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘中需要設(shè)置兩項指標(biāo)：最小支持度和置信度閥值，運(yùn)用Apriori算法進(jìn)行挖掘。結(jié)果表明相關(guān)課堂教學(xué)評價指標(biāo)與總評成績的關(guān)聯(lián)性高低不等，指標(biāo)等級與總評成績的等級相對應(yīng)，同時置信度較高，指標(biāo)與評價結(jié)果關(guān)聯(lián)性的高低則決定被分配的權(quán)值的高低，進(jìn)一步證實(shí)了該課堂教學(xué)評價體系的完備性。

3 結(jié)束語

本文分析了高校課堂教學(xué)質(zhì)量評價體系的構(gòu)建方法，在教學(xué)質(zhì)量評價體系中引入層次分析法，在此基礎(chǔ)上提出一種基于數(shù)據(jù)挖掘的課堂教學(xué)評價模型，研究表明通過該模型建立的評價體系能夠驗證指標(biāo)體系的完備性。

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