教學(xué)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫(kù)的建立及數(shù)據(jù)挖掘在課堂教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

高廣信 郭艷萍 蔡 鋒 關(guān) 慶 宋印利 劉金成 馬 星

（1.哈爾濱醫(yī)科大學(xué)大慶校區(qū)教學(xué)督導(dǎo)委員會(huì)，大慶 163319；2.哈爾濱醫(yī)科大學(xué)大慶校區(qū)教務(wù)處，大慶 163319；3.哈爾濱醫(yī)科大學(xué)大慶校區(qū)，大慶 163319；4.哈爾濱醫(yī)科大學(xué)高教研究與教學(xué)質(zhì)量評(píng)估中心，哈爾濱 150081）

教學(xué)督導(dǎo)評(píng)課是高校教學(xué)質(zhì)量監(jiān)督評(píng)價(jià)的重要手段，是評(píng)價(jià)教學(xué)質(zhì)量、發(fā)現(xiàn)教學(xué)問題、輔導(dǎo)教師提高教學(xué)能力、促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量提高的重要保證。教育信息技術(shù)的發(fā)展，為醫(yī)學(xué)院校教學(xué)評(píng)價(jià)體系的科學(xué)化、便捷化提供了可實(shí)現(xiàn)的路徑[1]。目前，由于各高校教學(xué)督導(dǎo)工作信息化程度不高等原因，大多數(shù)高校的評(píng)課數(shù)據(jù)僅使用Excel電子表格進(jìn)行簡(jiǎn)單的統(tǒng)計(jì)分析，數(shù)據(jù)挖掘深度不夠，利用率低。教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)，可保證評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性、科學(xué)性，提高工作效率[2]。多年來(lái)，我們?cè)趯?shí)踐中利用SPSS軟件建立了“哈爾濱醫(yī)科大學(xué)（大慶）SPSS課堂教學(xué)質(zhì)量數(shù)據(jù)庫(kù)”（簡(jiǎn)稱“SPSS數(shù)據(jù)庫(kù)”）。自2012年以來(lái)，已完成了7個(gè)學(xué)年14個(gè)學(xué)期的SPSS評(píng)課數(shù)據(jù)文件的建設(shè)工作，收錄了近5000余人次的評(píng)課信息，累計(jì)錄入數(shù)據(jù)20余萬(wàn)個(gè)。在“SPSS數(shù)據(jù)庫(kù)”的應(yīng)用實(shí)踐中，探索深入挖掘評(píng)課數(shù)據(jù)的方法，在教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測(cè)工作中進(jìn)行創(chuàng)新，取得了比較好的應(yīng)用效果。

1 基于SPSS的教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫(kù)的建立及應(yīng)用

“SPSS數(shù)據(jù)庫(kù)”以《哈爾濱醫(yī)科大學(xué)（大慶）理論/實(shí)驗(yàn)課課堂教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)表》（簡(jiǎn)稱《評(píng)價(jià)表》）為框架構(gòu)建。數(shù)據(jù)庫(kù)的指標(biāo)按功能分為分析性指標(biāo)和屬性指標(biāo)。分析性指標(biāo)是用于評(píng)價(jià)受評(píng)教師課堂教學(xué)表現(xiàn)和教學(xué)效果的指標(biāo)，一般以分值表示，也可根據(jù)分析需要轉(zhuǎn)化為等級(jí)指標(biāo)。分析性指標(biāo)是課堂教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系的核心。屬性指標(biāo)是指體現(xiàn)受評(píng)對(duì)象各種特征的指標(biāo)，其設(shè)置的完善程度與未來(lái)數(shù)據(jù)庫(kù)分析功能的強(qiáng)弱有關(guān)，設(shè)置的越完善，數(shù)據(jù)庫(kù)挖掘信息的能力就越強(qiáng)。該指標(biāo)由院系代碼、教研室代碼、角色代碼共6位數(shù)組成，構(gòu)成“三級(jí)值標(biāo)簽代碼”系統(tǒng)。

2 依據(jù)評(píng)課特點(diǎn)建立完善的指標(biāo)代碼系統(tǒng)

建立數(shù)據(jù)庫(kù)的第一步，是為變量設(shè)置SPSS系統(tǒng)能夠識(shí)別的變量名、變量類型和變量值標(biāo)簽的方案。通常數(shù)據(jù)庫(kù)中的變量名與《評(píng)價(jià)表》中的指標(biāo)名相同，但對(duì)于“屬性指標(biāo)”還需要為變量定義“值標(biāo)簽”。簡(jiǎn)單的“屬性指標(biāo)”，如“課程類型”，其分類不多，所以定義“值標(biāo)簽”比較簡(jiǎn)單?？梢杂谩?”代表“理論課”，“2”代表“實(shí)驗(yàn)課”等。但對(duì)于教研室、課程、教師和專業(yè)班級(jí)等分類眾多的指標(biāo)，就必須建立系統(tǒng)規(guī)范的“值標(biāo)簽代碼”方案。我們?yōu)椤对u(píng)價(jià)表》中的這類“屬性指標(biāo)”設(shè)計(jì)了一套由6位數(shù)組成的“三級(jí)值標(biāo)簽代碼”系統(tǒng)。該系統(tǒng)把院系設(shè)為一級(jí)指標(biāo)變量，代碼由前兩位數(shù)字組成；把教研室設(shè)為二級(jí)指標(biāo)變量，代碼由前4位數(shù)字組成；把教師、課程、學(xué)生等變量都設(shè)為三級(jí)指標(biāo)變量，代碼由6位數(shù)字組成?，F(xiàn)以三級(jí)指標(biāo)變量“課程”為例，說明“SPSS數(shù)據(jù)庫(kù)”值標(biāo)簽代碼方案。表1為部分院系、教研室、課程的值標(biāo)簽代碼設(shè)計(jì)。表1可見，基礎(chǔ)學(xué)院的代碼為01，護(hù)理學(xué)院的代碼為02，……；基礎(chǔ)學(xué)院生理學(xué)教研室的代碼為0101，解剖學(xué)教研室的代碼為0102，……；基礎(chǔ)學(xué)院生理學(xué)教研室的《生理學(xué)》課程的代碼為010101，《人體解剖生理學(xué)》的代碼為010102，……，依此類推。由于“三級(jí)”變量數(shù)量較多，所以不同的三級(jí)變量的代碼會(huì)出現(xiàn)重復(fù)，但由于變量值都錄在自己變量名之下，所以不會(huì)影響統(tǒng)計(jì)分析和結(jié)果的輸出。

表1 部分院系、教研室、課程的值標(biāo)簽代碼設(shè)計(jì)

教學(xué)督導(dǎo)評(píng)課數(shù)據(jù)具有指標(biāo)多、數(shù)據(jù)量大的特點(diǎn)。SPSS中的“自定義表格（custom tables）”功能，可極大地提高評(píng)課數(shù)據(jù)的分析效率和結(jié)果的輸出能力，能夠?qū)崿F(xiàn)按規(guī)定格式輸入表單的目的。由此，利用SPSS數(shù)據(jù)庫(kù)可實(shí)現(xiàn)隨時(shí)調(diào)用任何一個(gè)學(xué)年、學(xué)期的評(píng)課數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，也可以將多個(gè)學(xué)期的數(shù)據(jù)合并在一起，做縱向分析。分析的層次可以是對(duì)所有院系、教研室、課程、教師或職稱的綜合分析評(píng)價(jià)，也可以是對(duì)單一院系、教研室、課程、教師或職稱的單項(xiàng)分析評(píng)價(jià)；可以對(duì)教案、課件、學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況或是學(xué)生的滿意度測(cè)評(píng)結(jié)果做不同層面的專題分析評(píng)價(jià)，還可以根據(jù)需要把分析結(jié)果用各種統(tǒng)計(jì)圖的形式輸出。利用“SPSS數(shù)據(jù)庫(kù)”實(shí)現(xiàn)了對(duì)評(píng)課數(shù)據(jù)進(jìn)行全方位、多層次、多形式的分析挖掘，已成為我校教學(xué)質(zhì)量監(jiān)督評(píng)價(jià)工作中不可或缺的重要手段。

3 課堂教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)的信息挖掘及在

教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測(cè)工作中的應(yīng)用

數(shù)據(jù)的價(jià)值在于利用。隨著“SPSS數(shù)據(jù)庫(kù)”的不斷完善，課堂教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)報(bào)告的質(zhì)量越來(lái)越高。在“SPSS數(shù)據(jù)庫(kù)”的基礎(chǔ)上，生成系統(tǒng)化、規(guī)范化、層次化的評(píng)課數(shù)據(jù)分析表格，并編輯成冊(cè)，即哈爾濱醫(yī)科大學(xué)（大慶）課堂教學(xué)質(zhì)量數(shù)據(jù)分析匯編》（簡(jiǎn)稱《匯編》），使評(píng)課數(shù)據(jù)為基層教學(xué)質(zhì)量工作服務(wù)?！秴R編》由3個(gè)部分組成，第一部分為課堂教學(xué)質(zhì)量分析報(bào)告，是對(duì)全校課堂教學(xué)質(zhì)量現(xiàn)狀全面綜合的質(zhì)量評(píng)價(jià)報(bào)告，具有代表性，是學(xué)校教學(xué)管理中最重要的教學(xué)質(zhì)量監(jiān)督參考數(shù)據(jù)；第二部分為課堂教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果分層次分析，該部分按院系、教研室、課程、課程類型、課程性質(zhì)、職稱和教師等系列輸出評(píng)價(jià)結(jié)果，并包括了學(xué)生學(xué)習(xí)情況和學(xué)生滿意度測(cè)評(píng)的分析結(jié)果；第三部分為課堂教學(xué)質(zhì)量按教學(xué)維度和評(píng)價(jià)指標(biāo)分層次分析。該部分從4個(gè)教學(xué)維度和16項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的角度，對(duì)評(píng)課數(shù)據(jù)進(jìn)行了更加全面深入的挖掘。

每期《匯編》印刷近百冊(cè)，向上呈送給校領(lǐng)導(dǎo)和教務(wù)處，并送人事處存檔，向下則發(fā)至院系領(lǐng)導(dǎo)和各教研室。為各級(jí)教學(xué)評(píng)優(yōu)、教師晉級(jí)、教學(xué)管理和教學(xué)決策提供了較為全面、詳實(shí)的參考依據(jù)?！秴R編》充分體現(xiàn)了“SPSS數(shù)據(jù)庫(kù)”強(qiáng)大功能，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)督導(dǎo)評(píng)課結(jié)果效益的最大化。

4 統(tǒng)計(jì)圖是揭示教學(xué)質(zhì)量規(guī)律的重要手段

用統(tǒng)計(jì)圖反映事物的特征具有直觀形象、生動(dòng)鮮活的特點(diǎn)，在課堂教學(xué)質(zhì)量分析中能夠發(fā)揮重要的作用。

4.1 利用箱圖分析院系教學(xué)質(zhì)量變化動(dòng)態(tài)

箱圖反映原始數(shù)據(jù)分布的特征，還可以進(jìn)行多組數(shù)據(jù)分布特征的比較。圖1～圖3是3個(gè)學(xué)年第一學(xué)期課堂教學(xué)質(zhì)量比較分析箱圖實(shí)例。

圖1 大慶校區(qū)2015-2016學(xué)年第一學(xué)期課堂教學(xué)質(zhì)量分院系箱圖

圖2 大慶校區(qū)2016-2017學(xué)年第一學(xué)期課堂教學(xué)質(zhì)量分院系箱圖

報(bào)告通過對(duì)3個(gè)不同學(xué)期課堂教學(xué)質(zhì)量分院系箱圖的分析可得出以下結(jié)論：比較同比3個(gè)學(xué)期教學(xué)質(zhì)量箱圖可以看出，各院系課堂教學(xué)質(zhì)量變化呈現(xiàn)以下特點(diǎn)：一是從各院系的總體中位數(shù)（箱體中橫線）所在的位置與A級(jí)（虛線）關(guān)系的變化情況可以看出，各院系課堂教學(xué)質(zhì)量呈上升趨勢(shì)，但并不穩(wěn)定，存在波動(dòng)性，相比較護(hù)理學(xué)院、基礎(chǔ)學(xué)院和外語(yǔ)教學(xué)部提升較快，且相對(duì)穩(wěn)定；二是各學(xué)期箱圖中均存在離散值，甚至奇異值（圖中●為離散值，＊奇異值），但可以看出離散值、奇異值的數(shù)量和分布的院系在逐期減少，說明各院系教師課堂教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果的差距在逐漸縮?。蝗歉鲗W(xué)期箱圖的下觸須線多比上觸須線長(zhǎng)，且后兩個(gè)學(xué)期的離散值、奇異值均出現(xiàn)在低分值一端，提示教學(xué)質(zhì)量仍然承受著下行壓力。

圖3 大慶校區(qū)2017-2018學(xué)年第一學(xué)期課堂教學(xué)質(zhì)量分院系箱圖

4.2 利用折線圖分析院系教學(xué)質(zhì)量平均分變化情況

在課堂教學(xué)質(zhì)量分析報(bào)告中還經(jīng)常利用其它統(tǒng)計(jì)圖為數(shù)據(jù)分析服務(wù)。例如，在分析2018-2019學(xué)年第一學(xué)期的評(píng)課結(jié)果時(shí)發(fā)現(xiàn)，近三個(gè)學(xué)期的總體平均分出現(xiàn)了大幅波動(dòng)。為分析波動(dòng)的含義，通過調(diào)用9個(gè)學(xué)期的數(shù)據(jù)資料，繪制了9個(gè)學(xué)期總體平均分線圖。圖4為報(bào)告中所用線圖的截圖，從中可以看出：圖4為校區(qū)9個(gè)學(xué)期課堂教學(xué)質(zhì)量總體平均分變化曲線圖。圖4可見，除2017-2018學(xué)年第二學(xué)期外，其余8個(gè)學(xué)期的總體平均分一直波動(dòng)在88.5～89.3分之間（圖4兩條藍(lán)色長(zhǎng)虛線之間）。但從2017-2018學(xué)年第一學(xué)期至2018-2019學(xué)年第一學(xué)期（本學(xué)期）這3個(gè)學(xué)期總體平均分出現(xiàn)了大幅波動(dòng)?？傮w平均分由2017-2018學(xué)年第一學(xué)期的89.0分（中間藍(lán)色短虛線處），升至2017-2018學(xué)年第二學(xué)期的90.4分（上方藍(lán)色短虛線），升幅達(dá)1.4分，為9個(gè)學(xué)期中唯一一次突破了A級(jí)線（紅色虛線）的總體平均分（見圖4內(nèi)側(cè)藍(lán)色向上箭頭表示此次升幅），但隨即總體平均分又下降到2018-2019學(xué)年第一學(xué)期的88.6分（圖4下面藍(lán)色短虛線處），降幅達(dá)1.8分，接近9個(gè)學(xué)期總體平均分的最低值88.5分（圖4外側(cè)藍(lán)色向下長(zhǎng)箭頭表示此次降幅）。同比總體平均分下降了0.4分（圖4下面兩條藍(lán)色短虛線之間內(nèi)側(cè)向下短箭頭）?？傮w平均分出了“過山車”式的波動(dòng)是異常的，應(yīng)找出異常波動(dòng)原因的結(jié)論。

圖49個(gè)學(xué)期課堂教學(xué)質(zhì)量平均分變化曲線圖

4.3 利用餅圖和百分條圖分析教師隊(duì)伍結(jié)構(gòu)

在對(duì)2017-2018學(xué)年第二學(xué)期的平均分升高的原因進(jìn)行的分析中，報(bào)告通過對(duì)3個(gè)學(xué)期受評(píng)教師職稱構(gòu)成餅圖的分析發(fā)現(xiàn)，在受評(píng)教師中，副教授以上職稱教師的比例明顯高于其它兩個(gè)學(xué)期，是導(dǎo)致該學(xué)期總體平均分升高的主要原因。導(dǎo)致受評(píng)教師職稱構(gòu)成變化的原因，是學(xué)校加強(qiáng)“教授上講臺(tái)”這一要求，但同時(shí)也可以看出這一要求落實(shí)得并不順利。

圖5為2017-2018學(xué)年第二學(xué)期質(zhì)量分析報(bào)告中使用的餅圖。 在分析為什么2018—2019學(xué)年第一學(xué)期，初、中級(jí)職稱的受評(píng)教師比例比2017—2018學(xué)年第一學(xué)期的比例降低6.6%，而副教授以上職稱教師比例增高6.6%的情況下，總體平均分卻降低了0.4分，報(bào)告應(yīng)用了百分構(gòu)成條圖。圖6為2014-2018學(xué)年第一學(xué)期質(zhì)量分析報(bào)告中使用的百分條圖。通過對(duì)前后5年教師隊(duì)伍教齡構(gòu)成圖的分析發(fā)現(xiàn)，大慶校區(qū)教師隊(duì)伍的教齡結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)長(zhǎng)教齡（教齡＞20年）＜中教齡（教齡≤20年）＜短教齡（教齡≤10年）的正“金字塔”型結(jié)構(gòu)（正常應(yīng)為倒置的“金字塔”），且這種不合理的教齡結(jié)構(gòu)5年來(lái)更加嚴(yán)重。報(bào)告還依據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)，繪制了未來(lái)5年校區(qū)教齡結(jié)構(gòu)變化預(yù)測(cè)百分條圖（限于篇幅限制預(yù)測(cè)百分條圖略）。報(bào)告通過系列分析得出了在今后一個(gè)較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)，教師隊(duì)伍結(jié)構(gòu)性矛盾將是制約校區(qū)教學(xué)質(zhì)量的最主要因素的結(jié)論。并指出這種結(jié)構(gòu)性矛盾的影響作用，單純依靠強(qiáng)化教學(xué)管理，開展教學(xué)法活動(dòng)和加大監(jiān)督評(píng)課力度等教學(xué)手段是不足以應(yīng)對(duì)的，應(yīng)當(dāng)引起高度重視，從頂層設(shè)計(jì)入手，在更高層面上研究加快解決的對(duì)策的建議。

上述案例說明，恰當(dāng)?shù)貞?yīng)用統(tǒng)計(jì)圖可以對(duì)評(píng)課數(shù)據(jù)分析表述得更加透徹，實(shí)現(xiàn)圖文并茂的效果。

圖52017-2018學(xué)年第二學(xué)期質(zhì)量分析報(bào)告中使用的餅圖

圖62014年與2018年教師教齡構(gòu)成百分條圖

5 小 結(jié)

綜上可見，“SPSS數(shù)據(jù)庫(kù)”的功能強(qiáng)大，極大地提高了教學(xué)督導(dǎo)評(píng)課數(shù)據(jù)的挖掘利用效率，使督導(dǎo)評(píng)課工作取得事半功倍的效果。如果把評(píng)課數(shù)據(jù)比作一座教學(xué)質(zhì)量信息寶藏的話，“SPSS數(shù)據(jù)庫(kù)”就相當(dāng)于一架挖掘機(jī)，為我們挖掘出蘊(yùn)藏在評(píng)課數(shù)據(jù)中的規(guī)律。這架“挖掘機(jī)”的效率，取決于數(shù)據(jù)庫(kù)的框架是否完善和運(yùn)用數(shù)據(jù)庫(kù)的能力。數(shù)據(jù)庫(kù)框架的完整與否，取決于教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系，即《評(píng)價(jià)表》的科學(xué)性和完整性。構(gòu)建科學(xué)的、系統(tǒng)的、有效的教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系, 保證人才培養(yǎng)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)教學(xué)規(guī)模、質(zhì)量、結(jié)構(gòu)和效益的協(xié)調(diào)發(fā)展[3]。我們將在今后的教學(xué)質(zhì)量監(jiān)督評(píng)價(jià)實(shí)踐中，與時(shí)俱進(jìn)，不斷完善教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系和“SPSS數(shù)據(jù)庫(kù)”體系，提高運(yùn)用“SPSS數(shù)據(jù)庫(kù)”的能力，使現(xiàn)代教育技術(shù)與手段在新時(shí)代高校教學(xué)質(zhì)量建設(shè)中發(fā)揮更大的作用。