基于大數(shù)據(jù)的高校教師教學(xué)質(zhì)量畫像的研究與實(shí)現(xiàn)

鄭晉

摘要：教師教學(xué)質(zhì)量的提升是教師群體永恒的話題，通過對(duì)大數(shù)據(jù)技術(shù)、企業(yè)用戶畫像思想、教育教學(xué)理念的有機(jī)融合，構(gòu)建可視化的教師教學(xué)質(zhì)量數(shù)字畫像，助力教師教學(xué)能力的提升與精準(zhǔn)改進(jìn)，這對(duì)促進(jìn)學(xué)校師資隊(duì)伍建設(shè)具有重要意義，“教師教學(xué)質(zhì)量畫像”展現(xiàn)出了強(qiáng)大的發(fā)展?jié)摿蛻?yīng)用前景。希望研究成果能對(duì)教師畫像、教師教學(xué)質(zhì)量畫像領(lǐng)域的研究提供一些有價(jià)值的參考。

關(guān)鍵詞：教師畫像；教學(xué)質(zhì)量畫像；大數(shù)據(jù)；評(píng)價(jià)

一、前言

傳統(tǒng)的評(píng)估方法主要依賴于教學(xué)評(píng)估問卷、學(xué)生評(píng)價(jià)和觀察記錄等手段，這些方法往往受限于主觀性、樣本有限以及時(shí)間和成本的限制。因此，我們迫切需要一種更科學(xué)、全面、準(zhǔn)確的方法來評(píng)估高校教師的教學(xué)質(zhì)量?；诖髷?shù)據(jù)的教師教學(xué)質(zhì)量畫像正是應(yīng)運(yùn)而生的解決方案。利用數(shù)據(jù)挖掘、機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能等技術(shù)，我們可以建立起教師教學(xué)質(zhì)量的量化模型，為教師提供有針對(duì)性的反饋和改進(jìn)建議，以實(shí)現(xiàn)教學(xué)質(zhì)量的提升。

二、教師畫像、教師教學(xué)質(zhì)量畫像概述

教師畫像起源于企業(yè)用戶畫像[1]，其能夠具象化用戶的行為表征，從而幫助企業(yè)精準(zhǔn)了解用戶數(shù)據(jù)。用戶畫像的理念被引進(jìn)到了多個(gè)領(lǐng)域，在教育領(lǐng)域，根據(jù)用戶身份的不同，孵化出多種畫像產(chǎn)物：如教師畫像、學(xué)生畫像、課程畫像等等。“教師畫像”是通過對(duì)學(xué)校各類信息化系統(tǒng)及用戶網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，總結(jié)出教師個(gè)人行為，如教學(xué)行為、科研行為、教學(xué)質(zhì)量行為、個(gè)人職涯發(fā)展情況等特征信息，據(jù)此構(gòu)建起立體化、多維度的虛擬教師，通過這個(gè)虛擬形象能夠從多角度精確刻畫教師的專業(yè)表現(xiàn)，即將教師這個(gè)人“數(shù)據(jù)化”[2]“可視化”“電子化”，促進(jìn)教師的專業(yè)發(fā)展和學(xué)校師資隊(duì)伍建設(shè)。畫像的生成是實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)診斷、有效干預(yù)和提供個(gè)性化推薦服務(wù)的基本前提。

“教師教學(xué)質(zhì)量畫像”是教師畫像的重要組成部分。教學(xué)質(zhì)量是高校的生命線，教師在其中扮演著重要角色，是提高教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。利用新技術(shù)刻畫教師教學(xué)質(zhì)量，通過對(duì)教師教學(xué)相關(guān)行為進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析、整理、比較，生成教師教學(xué)質(zhì)量數(shù)字畫像，從而診斷出教師在教學(xué)能力上的優(yōu)勢與不足，幫助教師提升自身的教學(xué)水平，明確未來改進(jìn)方向，同時(shí)也為教學(xué)管理部門調(diào)整學(xué)校教學(xué)相關(guān)政策措施提供參考。呈現(xiàn)教師教學(xué)質(zhì)量特征數(shù)據(jù)有利于激發(fā)教師的熱情工作，有助于教師改進(jìn)教學(xué)，提高教學(xué)質(zhì)量。教學(xué)質(zhì)量離不開數(shù)據(jù)，借助大數(shù)據(jù)助力教師教學(xué)質(zhì)量的提升與改進(jìn)，必將成為未來教育領(lǐng)域新的發(fā)展趨勢之一[3]。

目前國內(nèi)教育領(lǐng)域?qū)€(gè)體畫像的研究多集中于學(xué)習(xí)者，較少關(guān)注教師，現(xiàn)有研究還不算深入。截至2023年5月，在中國知網(wǎng)（CNKI）以“教師畫像”作為關(guān)鍵詞進(jìn)行檢索，顯示出了75篇文獻(xiàn)，以“教師教學(xué)畫像”作為關(guān)鍵詞進(jìn)行檢索，顯示出了18篇文獻(xiàn)，對(duì)這18篇文獻(xiàn)進(jìn)行進(jìn)一步篩選閱讀發(fā)現(xiàn)，單獨(dú)做教師教學(xué)質(zhì)量畫像的文章是鳳毛麟角，關(guān)于教師畫像的研究在國內(nèi)還屬于一個(gè)新興領(lǐng)域，在國家大力提升師資隊(duì)伍背景下，針對(duì)教師群里畫像和教師個(gè)體畫像十分必要。本文以筆者所在的大連東軟信息學(xué)院數(shù)據(jù)畫像分析系統(tǒng)為例，提出教師教學(xué)質(zhì)量數(shù)字畫像的設(shè)計(jì)、建構(gòu)、實(shí)現(xiàn)、實(shí)踐路徑。

三、教師教學(xué)質(zhì)量畫像要素的選擇

教師畫像的研究設(shè)計(jì)思路源自企業(yè)用戶畫像領(lǐng)域，由于涉及多門學(xué)科與理論，不同學(xué)科的聚焦點(diǎn)與切入點(diǎn)有所不同，呈現(xiàn)出的教師畫像內(nèi)容也有所差異。教師教學(xué)質(zhì)量畫像以促進(jìn)教師教學(xué)質(zhì)量的提升為根本目的，依托學(xué)校已有的信息化系統(tǒng)，如人事管理系統(tǒng)、學(xué)生評(píng)教系統(tǒng)、督導(dǎo)聽課系統(tǒng)、教務(wù)管理系統(tǒng)等，基于渠道豐富、表現(xiàn)多元的數(shù)據(jù)，從中選取出最能代表教師教學(xué)質(zhì)量的核心要素，本研究選取的教學(xué)質(zhì)量要素包括教師個(gè)體特征、課程特征、教學(xué)評(píng)價(jià)結(jié)果特征三大類，對(duì)以上選取的要素設(shè)定標(biāo)簽。其中，教師個(gè)體特征包括教師姓名、年齡、職稱、所在系部等；課程特征包括教師所授課程的名稱、類別、數(shù)量等；教學(xué)評(píng)價(jià)結(jié)果特征包括各項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)、各項(xiàng)評(píng)價(jià)結(jié)果、聽課人意見、教師本人與系部平均分橫縱向?qū)Ρ鹊取．嬒裨氐倪x擇盡量完整地描繪一位教師的教學(xué)質(zhì)量內(nèi)涵，盡量全面多維多層次，不能僅從一個(gè)維度去分析，這樣描繪出來的畫像才更準(zhǔn)確，更接近老師的實(shí)際授課水平，從而便于教師全面了解自己的教學(xué)優(yōu)缺點(diǎn)，學(xué)校也可據(jù)此為教師提供更精準(zhǔn)的個(gè)性化服務(wù)、指導(dǎo)與培訓(xùn)[4]。

四、教師教學(xué)質(zhì)量畫像的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

教師教學(xué)質(zhì)量數(shù)字畫像系統(tǒng)是一個(gè)基于Web的應(yīng)用程序。在前端方面，它采用了Bootstrap作為前端框架，用于快速開發(fā)Web應(yīng)用程序和網(wǎng)站。HTML、CSS和JavaScript被用于創(chuàng)建用戶界面和交互效果，使系統(tǒng)界面友好且易于使用。后端方面，系統(tǒng)使用Java作為主要的編程語言，并結(jié)合Oracle數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理。Java的強(qiáng)大功能和穩(wěn)定性保證了系統(tǒng)的高效運(yùn)行和數(shù)據(jù)處理能力。通過這種前后端的結(jié)合，教師教學(xué)質(zhì)量數(shù)字畫像系統(tǒng)能夠提供全面的教師教學(xué)質(zhì)量數(shù)據(jù)分析和展示功能，幫助用戶深入了解教師的教學(xué)表現(xiàn)。教師教學(xué)質(zhì)量數(shù)據(jù)畫像實(shí)現(xiàn)過程包括如下三個(gè)階段。

第一階段：數(shù)據(jù)獲取階段。數(shù)據(jù)畫像分析系統(tǒng)從其他數(shù)據(jù)源獲取與教師教學(xué)、教學(xué)質(zhì)量相關(guān)的數(shù)據(jù)，包括教師個(gè)人基礎(chǔ)信息、授課課程信息、各類評(píng)教結(jié)果數(shù)據(jù)等。教師基本信息可以從學(xué)校人事管理系統(tǒng)讀取，課程數(shù)據(jù)可以從學(xué)校教務(wù)管理系統(tǒng)讀取，評(píng)教結(jié)果可以從學(xué)校學(xué)生評(píng)教系統(tǒng)、教學(xué)督導(dǎo)聽課與評(píng)價(jià)系統(tǒng)讀取。

第二階段：數(shù)據(jù)處理階段。由于數(shù)據(jù)來自不同的系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)格式不同，因此獲取數(shù)據(jù)后要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，包括數(shù)據(jù)清洗、缺失值的補(bǔ)全、數(shù)據(jù)合成等，使多方數(shù)據(jù)能最終有效匹配與整合。對(duì)于結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)需要按照教師畫像的指標(biāo)體系對(duì)部分屬性進(jìn)行標(biāo)識(shí)，并運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法進(jìn)行分析處理，得到教師教學(xué)質(zhì)量數(shù)字畫像的多重屬性。對(duì)于非結(jié)構(gòu)化評(píng)教文本數(shù)據(jù)需要對(duì)其進(jìn)行中文識(shí)別，并使用特征提取法提取出文本的特征。

第三階段：畫像構(gòu)建階段。提煉特征標(biāo)簽，構(gòu)建標(biāo)簽體系，選擇合適的挖掘算法建立分析模型，本研究采用了多層架構(gòu)多層次進(jìn)行劃分，利用大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)結(jié)合數(shù)據(jù)采集和分析技術(shù)、指標(biāo)體系、標(biāo)簽體系、應(yīng)用體系等對(duì)教師教學(xué)質(zhì)量數(shù)據(jù)建立畫像原型。

第四階段：原型實(shí)現(xiàn)與驗(yàn)證。包括教師個(gè)體頁面和教師群體頁面的制作與實(shí)現(xiàn)，將教師直觀化，輸出有效教師教學(xué)質(zhì)量畫像，適用系統(tǒng)并做效果評(píng)估等。

該畫像系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)分析了老師近3年學(xué)生評(píng)教成績、教學(xué)單位評(píng)教成績、督導(dǎo)評(píng)教成績、教學(xué)質(zhì)量等級(jí)、本人與系部平均分比較、本人所授課程學(xué)生課下學(xué)習(xí)時(shí)間對(duì)比等數(shù)據(jù)，并對(duì)近一學(xué)年學(xué)生評(píng)價(jià)的主觀意見進(jìn)行提煉，學(xué)生姓名做了加密處理，不會(huì)透露學(xué)生個(gè)人信息。據(jù)此，老師可以調(diào)整教學(xué)策略，為改進(jìn)教學(xué)提供參考。

在教師畫像生成的過程中，最困難的就是學(xué)生評(píng)教意見的提取與分析，因?yàn)閷W(xué)生意見文本往往書寫都很隨意，不是固定句式，有很多是網(wǎng)絡(luò)用語“老師講課666”“老師講課so fast”，句法復(fù)雜多樣，也存在很多“無意見”“沒有”“no”等無價(jià)值信息，在文字評(píng)語上存在大量的缺失和噪聲，學(xué)生意見對(duì)教師改進(jìn)教學(xué)又非常重要，因此在提取情感詞方面筆者團(tuán)隊(duì)投入了大量精力。首先對(duì)包含評(píng)教文本的數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)注，標(biāo)注結(jié)果包括方面詞和方面情感詞對(duì)的提取、詞對(duì)的情感標(biāo)注以及整條評(píng)語的情感分類。據(jù)此得到一個(gè)數(shù)據(jù)集合，該數(shù)據(jù)集記錄了學(xué)生評(píng)教文本精確提取和方面情感值以及整體的情感分析結(jié)果，采用Aspect和Opinion情感評(píng)估挖掘，使用詞典方法和機(jī)器學(xué)習(xí)方法，最終得出解析結(jié)論[5]。

五、結(jié)語

教師教學(xué)質(zhì)量畫像全方位、多維度、多視角呈現(xiàn)了教師教學(xué)質(zhì)量相關(guān)因素的趨勢變化情況，讓教師的教學(xué)能力樣貌更加清晰、具體、量化，不僅能幫助教師了解自己的教學(xué)水平現(xiàn)狀，精準(zhǔn)助力教師下一步改進(jìn)。當(dāng)然本文的研究還僅僅是一個(gè)開端，隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用的不斷深入，其在人才培養(yǎng)、教學(xué)活動(dòng)、組織行為等方面還會(huì)積累更多元豐富的數(shù)據(jù)。后續(xù)研究還將納入更全面智能的教學(xué)質(zhì)量要素，如納入課堂到課率、抬頭率等觀測點(diǎn)，以及如何更快捷更深層次地分析學(xué)生評(píng)教文本等。讓教師能夠從教師教學(xué)質(zhì)量畫像中獲得更多維有效的信息，為個(gè)人職業(yè)發(fā)展提供數(shù)據(jù)支持。

參考文獻(xiàn)

[1]胡小勇，林梓柔.精準(zhǔn)教研視域下的教師畫像研究[J].電化教育研究，2019，40（7）：84-91．

[2]方丹丹，王海濤，李穎，等.對(duì)外經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué)，用大數(shù)據(jù)描繪“教師畫像”[J].中國教育網(wǎng)絡(luò)，2017（7）：61-63.

[3]陳堯.教師畫像與評(píng)分系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].重慶：重慶大學(xué)，2018.

[4]楊彩霖.基于大數(shù)據(jù)的師生教學(xué)行為畫像的構(gòu)建與應(yīng)用研究[J].高教學(xué)刊，2021，7（31）：78-81.

[5]何杜.基于大數(shù)據(jù)的高校教師績效考核方案研究[J].成才之路，2021（31）：18-20.