數(shù)據(jù)可視化高校評教成績分析系統(tǒng)研究

孫高強 魏巍 阮曉龍

摘? 要 數(shù)據(jù)可視化的高校評教成績分析系統(tǒng)，是利用數(shù)據(jù)分析技術分析評教成績，再將分析的結果和結論通過數(shù)據(jù)可視化的方式進行展示，為教育評價和教育研究提供有力數(shù)據(jù)支撐，同時有效總結發(fā)展中的經(jīng)驗，有針對性地解決教學過程中的問題。

關鍵詞 高校評教;數(shù)據(jù)可視化;數(shù)據(jù)分析;評教成績分析系統(tǒng)

中圖分類號：TP315? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2019）19-0016-06

1 前言

在互聯(lián)網(wǎng)時代，學生評教從以前的紙質評教轉變?yōu)榫W(wǎng)上評教，并且評教體系日趨成熟，評教數(shù)據(jù)的積累與保存變得更加容易，這就為評教成績的挖掘分析提供了數(shù)據(jù)基礎[1]。

通過對評教數(shù)據(jù)進行挖掘分析，提取數(shù)據(jù)中有價值的數(shù)據(jù)，并以圖形化的方式進行展示，可對學校的課程進行多角度的分析挖掘，為學校的教學研究、教學改革提供數(shù)據(jù)基礎。

2 評教成績分析現(xiàn)狀

評教數(shù)據(jù)完善，有著極大的價值? 學生評教最早開始于美國，1984年，北京師范大學在我國最先開始進行學生評教，經(jīng)過30余年的發(fā)展，我國的學生評教體系逐漸完善，學生評教的指標涵蓋了教學的方方面面[2]。各高校經(jīng)過多年的學生評教已經(jīng)累積了大量的評教數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可直觀地了解教學信息，進而得出任課教師的教學水平變化情況、學生對課程信息的關注情況。同時，評價數(shù)據(jù)中還可反映出學校在課程教學中存在的問題，學校的教學改革與教學執(zhí)行可以重點關注此類問題的解決。

僅完成學生評教，未進行評教分析? 目前，許多高校在學生評教結束后將學生評教數(shù)據(jù)用簡單平均法泛化為一個綜合評分值公布出來。但是單純的綜合評分僅能反映評教的整體成績，并不能查看學生對課程的關注點、教師教學的薄弱點、學生滿意度最高的課程等信息[3]。這些信息的獲取都需要對包含全體數(shù)據(jù)特征的數(shù)據(jù)進行分析挖掘，但部分高校對評教分析的重視程度不高，不能有效地挖掘評教價值，更不能提供有針對性的決策數(shù)據(jù)支撐。

評教成績分析系統(tǒng)的建立刻不容緩? 評教數(shù)據(jù)不僅能夠展示教師在教學活動中的真實狀態(tài)，反映教師教學質量，通過對評教的數(shù)據(jù)分析還可發(fā)現(xiàn)學生、教師在教學活動中的特點，對學校教學理論研究提供有力的數(shù)據(jù)支撐[4]。因此，建立一套評教成績分析系統(tǒng)進行評教成績的分析與公示，是非常迫切的。本文以河南中醫(yī)藥大學信息技術學院為例，介紹評教成績分析系統(tǒng)的探索與實現(xiàn)。

3 原始數(shù)據(jù)解讀

數(shù)據(jù)的產生? 河南中醫(yī)藥大學對學生評教有完善的規(guī)章制度和管理辦法，教務系統(tǒng)中有成熟的評教模塊，信息技術學院的評教工作也是基于該模塊進行的。每至學期末，學生需要在該系統(tǒng)上對本學期所上課程進行評價，學生需要完成教師評價之后方可繼續(xù)使用教務系統(tǒng)的其他功能。信息技術學院每學期可以產生三萬條左右的評教數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)是評教分析的基礎數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)的解讀? 學生在評教時，需要針對表1所示的十項內容對教師的教學表現(xiàn)給予0～100分的分值，且每一項都是必填項。

4 數(shù)據(jù)的處理與存儲

基于評教結果數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進行清洗與格式化，使之成為適合分析的數(shù)據(jù)格式。

數(shù)據(jù)預處理? 使用管理員賬號從教務系統(tǒng)中將評教成績數(shù)據(jù)導出，導出的數(shù)據(jù)是以Excel的方式進行存儲的。其中一個學生對一門課程的一個評價內容的評分作為一條記錄，該記錄包括學年、學期、評教階段、班級、課程名稱、教師姓名、評價內容、評分、評教時間。

該數(shù)據(jù)只用評教的相關字段，不包含班級和課程的基本信息，無法進行更加全面的關聯(lián)分析。為了擴大分析面，完善分析模型，從教學辦獲取《各學科承擔課程一覽表》，該表包含課程名稱、專業(yè)、學時、學分、理論課時、實驗課時、班級總人數(shù)、課程類別、考試方式、任課教師等信息。對文檔中的數(shù)據(jù)進行處理，剔除錯誤、不完整、不規(guī)范、無用的數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)庫設計? 結合評教的具體情況，將數(shù)據(jù)抽象為三個實體，分別為課程、教師、班級，如圖1所示。其中課程的屬性有課程號、課程名、學時、學分、理論學時、實驗學時、課程類別、考試方式;教師的屬性有工號、姓名;班級的屬性有班級名稱、所屬專業(yè)、班級人數(shù)。

根據(jù)E-R圖，進行數(shù)據(jù)庫設計，數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)表與字段的設計如表2、表3、表4所示。

數(shù)據(jù)導入? 將數(shù)據(jù)導入數(shù)據(jù)庫時，使用Navicat for MySQL數(shù)據(jù)庫管理和開發(fā)工具，該工具可以通過可視化的方式，將數(shù)據(jù)從Excel導入MySQL數(shù)據(jù)庫中，操作方便快捷、效率高。

5 數(shù)據(jù)分析與分析結果可視化

關鍵技術分析? 本系統(tǒng)使用LAMP結構，即在Linux操作系統(tǒng)上部署Apache作為Web服務器，使用MySQL作為數(shù)據(jù)庫，服務器端程序使用PHP語言進行開發(fā)。Web端程序使用HTML+CSS實現(xiàn)，輔以jQuery進行用戶交互行為的處理，數(shù)據(jù)可視化使用Echarts，其所用技術的示意圖如圖2所示。

分析模型的建立? 根據(jù)參與評教活動的對象，將評教成績的分析分為總體分析、教師分析、班級分析、課程分析四個部分。

1）總體分析的分析點與意義如表5所示。

2）教師分析的分析點與意義如表6所示。

3）班級分析的分析點與意義如表7所示。

4）課程分析的分析點與意義如表8所示。

分析系統(tǒng)的實現(xiàn)? 基于PHP的MVC結構，實現(xiàn)數(shù)據(jù)與頁面分離。采用SQL語句將數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)庫中抽取，生成JSON格式數(shù)據(jù)，返回給前臺程序。前臺程序利用JSON數(shù)據(jù)生成可視化的圖形進行數(shù)據(jù)的展示，具體的數(shù)據(jù)處理流程如圖3所示。

6 成果展示

教學評價是學生向教師、向學校傾訴內心想法的一種途徑，學生可以將自己內心的想法、對教師的建議、對課程的建議，通過教學評價的方式反饋給學校。本系統(tǒng)將學生的評教信息進行數(shù)據(jù)化處理，通過科學嚴謹?shù)臄?shù)據(jù)建模、數(shù)據(jù)分析點確立，構建出一套評教成績分析模型，將數(shù)據(jù)進行可視化展示，方便教師、學校了解學生的所思所想，及時進行教學計劃的調整，以促進教學質量的提升。

系統(tǒng)界面

1）通過總體分析，如圖4所示，可看出本學期評教工作的整體情況，如評教成績平均分、參與教師人數(shù)、學生人數(shù)、參評比、班級數(shù)、課程數(shù)。同時，總體分析還基于教師對評教成績進行排行，基于課程對評教成績進行排行，基于專業(yè)對評教成績進行對比，基于院系班級對評教繼續(xù)排行，基于評教內容進行分析，從不同的角度展示院系評教的整體情況，幫助院系領導了解本學期課程評價信息，有針對性地進行教學管理與教學改革。

2）教師分析主要圍繞教師所教課程、課程的類型、學生對教師的評價內容進行分析，如圖5所示?？芍攸c查看學生對教師的評價，可幫助教師了解學生最關注的問題與課程講授的薄弱點，后續(xù)的課程教學可根據(jù)學生反饋情況進行調整，增強教學效果。

3）班級分析主要圍繞本班級所上課程的評教成績進行分析，如圖6所示。相同班級不同課程得到的評教成績的差異，可以反映教師的教學質量、學生對該教師的滿意度。

4）課程分析圍繞選修相同課程的不同班級的評教成績進行分析，如圖7所示，可反映不同班級對相同課程的接受程度。

其他成果? 通過評教成績分析系統(tǒng)對學生評教的信息進行挖掘，將教師在教學活動中最真實的一面展示出來[1]，不僅能發(fā)現(xiàn)教學活動中存在的問題以及客觀規(guī)律，還能為教學研究工作提供數(shù)據(jù)支撐。

參考文獻

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[3]陸紅.機器學習分布式大數(shù)據(jù)分析模型構建方法[J].現(xiàn)代信息科技，2018，2（9）：85-87.

[4]唐瀟，張紅霞，范子怡，等.數(shù)據(jù)挖掘技術在高校學評教中的模型應用研究[J].科學技術創(chuàng)新，2018（19）：64-65.