成績大數(shù)據(jù)在高師院校生物科學(xué)專業(yè)課程群建設(shè)中的應(yīng)用研究
——以洛陽師范學(xué)院為例

郭向萌

(洛陽師范學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院，河南洛陽 471934)

1 研究背景

課程群是以某一學(xué)科為主干學(xué)科，按照一定認(rèn)知規(guī)律整合在一起的既相互關(guān)聯(lián)、又互為補(bǔ)充的多門課程的集合.高等師范院校的生物科學(xué)專業(yè)作為一個以生物學(xué)科為主干學(xué)科，兼具師范專業(yè)特征的專業(yè)，其課程群建設(shè)質(zhì)量的高低對于人才培養(yǎng)有著極為重要的影響.數(shù)據(jù)挖掘是近年來比較熱門的信息技術(shù)應(yīng)用手段，運(yùn)用計(jì)算機(jī)程序?qū)Ａ繑?shù)據(jù)進(jìn)行歸類、分析，能夠找出數(shù)據(jù)背后隱藏的關(guān)聯(lián)關(guān)系和內(nèi)在規(guī)律；運(yùn)用數(shù)據(jù)挖掘手段對學(xué)生各門課程的成績大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，能夠發(fā)現(xiàn)各門課程成績之間的形成規(guī)律，進(jìn)而可以評估課程群的建設(shè)質(zhì)量，找出課程教學(xué)中可能存在的問題.

2 研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

學(xué)生學(xué)習(xí)成績是學(xué)生在校期間學(xué)習(xí)成果的體現(xiàn)，其背后應(yīng)該體現(xiàn)相關(guān)專業(yè)課程群的內(nèi)在知識脈絡(luò).本研究以某高師院校生物科學(xué)專業(yè)2012級至2015級4個年級的400名學(xué)生為樣本(見表1)，通過教務(wù)管理系統(tǒng)獲取其各課程成績，按照人才培養(yǎng)方案對其中5門學(xué)科基礎(chǔ)課、7門專業(yè)核心課、5門教師教育課程的成績進(jìn)行整理分析(見表2).

表1 各年級學(xué)生人數(shù)分布表

表2 各類課程情況表

2.2 數(shù)據(jù)處理

教務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中T_CJ_LessScoreInfo表含有學(xué)生學(xué)號、學(xué)年、學(xué)期信息, 保存有歷年學(xué)生的成績信息；T_XJ_StudBaseInfo表包含學(xué)生的姓名和學(xué)號,可做為學(xué)生身份識別信息；T_XJ_ClassInfo表包含班級號、班級名稱、專業(yè)號和院系號；T_JH_SetlessonInfo表包含課程名稱與課程編號.對這4個表格進(jìn)行表與表之間的關(guān)聯(lián)操作,可以得到統(tǒng)一的包含學(xué)生學(xué)號、姓名、專業(yè)、年級、學(xué)年、學(xué)期、所學(xué)課程名稱與編碼、課程成績的“數(shù)據(jù)倉庫”.由于學(xué)校培養(yǎng)方案在不斷修訂，對于部分課程名稱有調(diào)整但教學(xué)內(nèi)容相近的課程，按最新版人才培養(yǎng)方案的課程名稱進(jìn)行統(tǒng)一，如2009版培養(yǎng)方案中的《教師專業(yè)發(fā)展》統(tǒng)一為《教師職業(yè)道德與專業(yè)發(fā)展》.

3 結(jié)果與分析

3.1 生物科學(xué)專業(yè)各年級學(xué)生成績對比

按年級對生物科學(xué)專業(yè)2012～2015級學(xué)生成績進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)，獲得表3.

表3 生物科學(xué)專業(yè)2012～2015級學(xué)生成績對比

對比發(fā)現(xiàn)，生物科學(xué)專業(yè)2012～2015級學(xué)生成績的平均分整體呈逐年上升的趨勢，由2012級的82.17分提高到2015級的83.53分；同時，成績的標(biāo)準(zhǔn)差也從2012級的2.28提高到2015級的2.85.說明學(xué)生成績整體有提高，但是程度在分化.這提醒學(xué)院需要在今后教學(xué)中關(guān)注學(xué)生差異，提供個性化教學(xué)服務(wù).另外，學(xué)生成績離散度的增加可能會對關(guān)聯(lián)度分析產(chǎn)生一定影響.

3.2 生物科學(xué)專業(yè)各類課程成績整體關(guān)聯(lián)度分析

按照課程屬性將全部學(xué)生的課程分為學(xué)科基礎(chǔ)課程、專業(yè)核心課程、教師教育課程三個類別.對三個大類課程進(jìn)行成績關(guān)聯(lián)度分析，得到表4.關(guān)聯(lián)度大于0.7可認(rèn)為數(shù)據(jù)相互關(guān)聯(lián)度較高，關(guān)聯(lián)度小于0.3可認(rèn)為兩組數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)度較低或基本無關(guān)聯(lián)關(guān)系.

表4 生物科學(xué)專業(yè)各平臺課程成績關(guān)聯(lián)度

由表4發(fā)現(xiàn)，生物科學(xué)專業(yè)全科平均成績與學(xué)科基礎(chǔ)課程、專業(yè)核心課程和教師教育課程的成績相互關(guān)聯(lián)度均未達(dá)到有效關(guān)聯(lián)的臨界值0.7.說明該專業(yè)的課程群建設(shè)存在一定問題，各平臺課程成績較為割裂，相互之間未能按照知識脈絡(luò)形成支撐和聯(lián)系，這對于學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)是不利的.進(jìn)一步分析，與其它類別課程成績關(guān)聯(lián)度最好的是專業(yè)核心課程，這說明在課程群中最重要的課程仍是專業(yè)核心課程，其它類別的課程一般是圍繞著專業(yè)核心課程進(jìn)行建設(shè)，但是其它課程對其支撐力度仍不夠.與其它類別課程成績關(guān)聯(lián)度最低的是教師教育課程，一方面體現(xiàn)了教師教育類課程知識體系的相對獨(dú)立性，另一方面也說明今后需要在教師教育類課程中凝煉生物學(xué)科特色，將師范能力培養(yǎng)與專業(yè)能力培養(yǎng)有機(jī)融合起來，培養(yǎng)專業(yè)素養(yǎng)高、師范能力強(qiáng)的優(yōu)秀師范生.關(guān)注各類課程成績整體關(guān)聯(lián)度逐年變化，可以評估課程群整體建設(shè)質(zhì)量，當(dāng)各類課程成績關(guān)聯(lián)度達(dá)到一個既相互聯(lián)系又適度獨(dú)立的范圍，可以從某種程度表明課程群建設(shè)成功.

3.3 生物科學(xué)專業(yè)專業(yè)基礎(chǔ)課程成績關(guān)聯(lián)度分析

對學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)課程成績進(jìn)行關(guān)聯(lián)度分析，得到表5.

由表5發(fā)現(xiàn)，專業(yè)基礎(chǔ)課程成績相互關(guān)聯(lián)度無一達(dá)到有效關(guān)聯(lián)的臨界值0.7.有機(jī)化學(xué)與其它課程成績關(guān)聯(lián)度相對最高，與全科平均成績的關(guān)聯(lián)度也最高，達(dá)到0.62；無機(jī)及分析化學(xué)與其它專業(yè)基礎(chǔ)課程成績關(guān)聯(lián)度相對最低，無一超過0.4.由于專業(yè)基礎(chǔ)課程是學(xué)科知識的基礎(chǔ)，其與全科平均成績關(guān)聯(lián)度的低水平說明未能將學(xué)生的基礎(chǔ)知識打牢，值得引起關(guān)注.

表5 專業(yè)基礎(chǔ)課程成績關(guān)聯(lián)度

3.4 教師教育課程成績關(guān)聯(lián)度

對學(xué)生教師教育課程成績進(jìn)行關(guān)聯(lián)度分析，得到表6.

表6 教師教育課程成績關(guān)聯(lián)度

由表6發(fā)現(xiàn)，教師教育課程之間相互成績關(guān)聯(lián)度較低，最高值為教育心理學(xué)和現(xiàn)代教育論成績關(guān)聯(lián)度0.29；教育實(shí)習(xí)作為師范生培養(yǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其成績理應(yīng)與其它教師教育課程都有較高的關(guān)聯(lián)度，但實(shí)際關(guān)聯(lián)度無一超過0.2.由此可見，教師教育課程群建設(shè)存在一定問題，相關(guān)課程未形成相互支撐、相互關(guān)聯(lián)的整體，與專業(yè)課程學(xué)習(xí)也存在脫節(jié).應(yīng)該將師范能力培養(yǎng)貫穿人才培養(yǎng)全過程，滲透到各門專業(yè)課程的學(xué)習(xí)上.

3.5 生物科學(xué)專業(yè)專業(yè)核心課程成績關(guān)聯(lián)度

對學(xué)生專業(yè)核心課程成績進(jìn)行關(guān)聯(lián)度分析，得到表7.

表7 專業(yè)核心課程成績關(guān)聯(lián)度

由表7發(fā)現(xiàn)，專業(yè)核心課程成績相互關(guān)聯(lián)度無一達(dá)到有效關(guān)聯(lián)的臨界值0.7.生物化學(xué)與其它課程成績關(guān)聯(lián)度相對最高，與全科平均成績的關(guān)聯(lián)度也最高，達(dá)到0.66；分子生物學(xué)和遺傳學(xué)與全科平均成績的關(guān)聯(lián)度也超過0.5；動物學(xué)與其它專業(yè)基礎(chǔ)課程成績關(guān)聯(lián)度相對最低，無一超過0.4.從整體上看，專業(yè)核心課程不管從相互關(guān)聯(lián)度，還是與全科平均成績關(guān)聯(lián)度都高于專業(yè)基礎(chǔ)課和教師教育課程，說明其課程群建設(shè)質(zhì)量相對較高，但是還存在較大進(jìn)步空間.

4 問題討論與課程改革建議

通過成績大數(shù)據(jù)，能夠從一個全新的視角評估高師院校生物科學(xué)專業(yè)課程群建設(shè)情況.雖然相關(guān)研究手段還有改進(jìn)空間，但現(xiàn)有結(jié)果能夠說明一定問題，為學(xué)校下一步的課程改革提供建議.

4.1 成績大數(shù)據(jù)分析能夠?yàn)檎n程建設(shè)和質(zhì)量管理提供有力保障

傳統(tǒng)的教育教學(xué)改革多是基于教育教學(xué)理念創(chuàng)新，依靠個人經(jīng)驗(yàn)而非堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)支持，可重復(fù)性較差，不易驗(yàn)證.通過成績大數(shù)據(jù)分析，能夠較為清晰揭示課程與課程之間的相互關(guān)系，發(fā)現(xiàn)課程建設(shè)或教學(xué)過程中存在的問題.比如，全部學(xué)生的教師教育課程平均成績?yōu)?3.25分，高于全科平均成績83.18，但與其它課程成績的關(guān)聯(lián)度卻較低，說明該類課程考核成績較高的學(xué)生不一定就是好學(xué)生，其課程群建設(shè)質(zhì)量較低，不僅同類課程之間缺乏關(guān)聯(lián)和互補(bǔ)，與其它類別的課程也相對獨(dú)立.

4.2 高師院校生物科學(xué)專業(yè)課程群建設(shè)應(yīng)關(guān)注課程之間的聯(lián)系

從學(xué)科知識結(jié)構(gòu)上，化學(xué)是生物化學(xué)的基礎(chǔ)，生物化學(xué)是其它生物類專業(yè)課程的基礎(chǔ)，學(xué)生相關(guān)課程成績理應(yīng)正相關(guān)；但其實(shí)較低的課程成績關(guān)聯(lián)度說明課程之間缺乏呼應(yīng)，相關(guān)課程的教學(xué)內(nèi)容未能形成有效的縱向傳承關(guān)系和橫向內(nèi)在聯(lián)系[1].這樣不但增大了學(xué)習(xí)難度，也不利于學(xué)生綜合能力的提高.在課程群建設(shè)中應(yīng)根據(jù)知識體系和教學(xué)目標(biāo)分類整合課程，優(yōu)化課程組合；根據(jù)課程在課程群中的地位和作用合理安排開課順序和內(nèi)容，建立層次分明，相互聯(lián)系又互為補(bǔ)充的課程體系[2].

4.3 教師教育類課程應(yīng)加強(qiáng)實(shí)踐能力培養(yǎng)

師范生教育實(shí)習(xí)是教師教育類課程學(xué)習(xí)成果的綜合性檢驗(yàn)，但其與其它教師教育類課程成績較低的關(guān)聯(lián)度說明實(shí)踐能力培養(yǎng)上存在一定問題.理論學(xué)習(xí)的成果并不能順利地反映在教育教學(xué)實(shí)踐過程中，提醒學(xué)校應(yīng)該在課程體系建設(shè)中加強(qiáng)理論結(jié)合實(shí)際，關(guān)注從知識到技能的轉(zhuǎn)化過程，增加實(shí)踐環(huán)節(jié)的比例，加強(qiáng)技能技巧的實(shí)踐培養(yǎng)，培養(yǎng)專業(yè)知識豐厚，師范技能熟練的高質(zhì)量師范生.