基于知識圖譜的計算機課程線上改革教學效果評價方法設計

關鍵詞：知識圖譜；計算機課程；線上教學改革；效果；評價

0 引言

隨著信息技術的發(fā)展，線上教學已經成為一種重要的教學方式。然而，如何對線上教學效果進行科學評價是擺在人們面前的一個重要問題。本文旨在探討基于知識圖譜的計算機課程線上改革教學效果評價方法，以期為計算機課程線上教學的效果評價提供新的思路和方法。本文闡述了知識圖譜的概念和特點，并介紹了如何利用知識圖譜對計算機課程線上教學效果進行評價。最后，本文提出了基于知識圖譜的計算機課程線上改革教學效果評價方法的具體實施步驟和注意事項?；谥R圖譜的教學效果評價方法可以全面、客觀地評價學生的學習效果，有助于提高學生的學習積極性和主動性[1]。該方法可以促進教師對教學內容和教學方法的反思和改進，有助于提高教師的教學水平和教學質量。此外，該方法可以有效地解決傳統(tǒng)的教學效果評價方法中存在的一些問題，如評價標準不統(tǒng)一、評價結果不準確等?；谥R圖譜的計算機課程線上改革教學效果評價方法是一種科學、有效的評價方法，可以為計算機課程線上教學的效果評價提供新的思路和方法。該方法不僅可以提高學生的學習效果和教學質量，還可以為學校和教育部門提供科學的數據支持，有助于推動教育教學的改革和發(fā)展。

1 基于知識圖譜的計算機課程線上改革教學效果評價方法設計

1.1 基于知識圖譜構建多指標評價模型

通過計算機課程線上改革，學習者可根據自身學習情況與需求，有針對性地進行交互活動，進而產生一系列學習行為數據。利用知識圖譜，構建多指標評價模型[2]，如圖l所示。

構建計算機課程的知識圖譜，其中涵蓋計算機領域的基礎知識、應用知識和前沿知識，同時包括各知識點之間的關系和適用場景。通過知識圖譜，能夠清晰展示計算機課程的知識體系和相互關系，有助于學生構建完整的知識框架。通過在線教學平臺收集學生的學習數據，包括學習時間、學習成果、作業(yè)完成情況、在線測試成績、參與討論情況等[3]。利用數據挖掘和機器學習技術對收集到的數據進行處理和分析，提取與計算機課程相關的指標，如學習效率、學習質量、知識掌握程度等。根據提取的指標，建立計算機課程線上改革的多指標評價模型。該模型以知識圖譜為基礎，將學生的學習情況和計算機課程的評價指標相結合，形成一套全面、客觀、科學的評價標準。構建的多指標評價模型共包含5個度量指標，詳見表1。

利用建立好的多指標評價模型，對計算機課程線上教學的效果和學生的學習情況進行評估。通過對模型的評估和反饋，不斷調整和優(yōu)化模型，提高評價的準確度和客觀性。根據表1中的度量指標，全面提取學習者計算機課程學習行為特征。根據最大-最小歸一化方法[4]，度量學習行為特征，歸一化計算公式為：

基于知識圖譜的計算機課程線上改革多指標評價模型能夠全面地評估計算機課程線上教學的效果和學生的學習情況，為教師和學生提供更加客觀、科學的反饋和指導。

1.2 計算各級指標權重

選取的計算機課程線上改革教學效果評價指標包括課程知識掌握水平、技能掌握水平、合作意識、規(guī)則精神及意志品質。選取的評價指標具有全面性，能夠充分描述計算機課程線上改革教學效果。采用秩和運算法計算評價指標權重。設定教學效果評價指標總共m 個，由n 個專家對評價指標進行評分排序，將專家認為最重要的教學效果評價指標記為1，第二重要的記為2，最不重要的評價指記標為m。每個教學效果評價指標排序所在位置對應的序號即為該指標的秩，將所有的秩加起來，可獲取該評價指標的秩和[5]，用R 表示。計算機課程線上改革教學效果評價指標權重的計算公式為：

學生學習效果：這是線上改革教學效果評價中最重要的一項指標?？梢酝ㄟ^學生的成績、作業(yè)完成情況、課堂參與度等進行評價。

教師教學質量：教師在線下的指導、答疑和教學質量直接影響著線上改革的效果。這一指標可以通過學生對教師的評價和教師對教學內容和方法的掌握程度等方面進行衡量。

課堂互動性：線上教學的一大優(yōu)勢是能夠實現實時互動。通過評估學生在課堂上的互動情況，如提問、討論等，可以了解線上改革的效果。

技術支持：技術支持是線上教學順利進行的基礎。評估內容包括平臺的穩(wěn)定性、視頻質量和網絡連接等方面。

學生的滿意度：學生的滿意度直接反映了線上教學的改革效果?？梢酝ㄟ^調查問卷等方式收集學生的反饋，并將其作為重要的評價指標。

各指標的權重分配考慮了學生的學習效果、教師的教學質量、課堂的互動性、技術支持以及學生的滿意度，以確保評價的全面性和客觀性。然而，這些權重的分配并不是固定不變的，可以根據實際情況進行調整，以達到最佳的評價效果。

1.3 構建指標間的比較矩陣

接下來，分析質量監(jiān)控、教學評價與教學環(huán)境對課程教學效果的影響[6]，通過調查問卷分析其認同人數，得到各教學評價指標影響程度如表2所示。

如質量監(jiān)控與教學評價兩指標對高職院校通識課程教學效果影響作用程度比較中，有124人認為質量監(jiān)控比教學評價影響作用程度明顯較強，因此，兩元素判比矩陣中質量監(jiān)控與教學評價指標影響作用比的數值為7，由此類推出表2的比較矩陣為：

通過這個比較矩陣，可以清晰地看到各個指標之間的相對重要性和權重分配，從而為計算機課程線上改革的教學效果評價提供了更為全面和客觀的依據。

1.4 設定教學效果評價指標等級

為了更具體地衡量計算機課程線上改革的教學效果，可以設定評價指標的等級[7]，如圖2所示。

以下是一些具有技術性的評價指標等級設定：

1） 學生學習效果。

優(yōu)秀：學生的平均成績達到90分以上，且多數學生能夠熟練運用所學知識解決實際問題。

良好：學生的平均成績達到80～89分，多數學生能夠較好地掌握所學知識。

一般：學生的平均成績達到70～79分，部分學生能夠掌握所學知識。

較差：學生的平均成績低于70分，多數學生未能掌握所學知識。

2） 教師教學質量。

優(yōu)秀：教師對教學內容和方法掌握嫻熟，能夠有效地解答學生的問題，并給予有價值的建議。

良好：教師能夠較好地傳授知識，解答問題基本能夠滿足學生需求。

一般：教師基本能夠完成教學任務，但解答問題能力有限。

較差：教師無法有效傳授知識，解答問題能力不足。

3） 課堂互動性。

優(yōu)秀：學生在課堂上積極發(fā)言、提問、討論，且教師能夠有效地引導學生進行互動。

良好：學生有一定的參與度，教師能夠基本掌握課堂節(jié)奏。

一般：學生參與度不高，教師對課堂節(jié)奏掌握有限。

較差：學生幾乎不參與互動，教師難以掌控課堂節(jié)奏。

4） 技術支持。

優(yōu)秀：線上平臺穩(wěn)定、視頻質量高、網絡連接順暢，無重大技術問題。

良好：線上平臺基本穩(wěn)定、視頻質量較高、網絡連接較順暢，存在少量技術問題。

一般：線上平臺偶爾出現小問題、視頻質量一般、網絡連接不穩(wěn)定，存在一定技術問題。

較差：線上平臺經常出現重大技術問題、視頻質量差、網絡連接非常不穩(wěn)定，存在嚴重技術問題。

教學效果評價指標等級如表3所示。

通過設定以上5個等級的評價指標，可以對計算機課程線上改革的教學效果進行更為細致和客觀的評價。同時，這些等級的設定也為進一步改進教學方法和手段提供了有益的參考。

2 計算機課程線上改革教學效果評價實驗

2.1 實驗準備

1） 計算機和網絡設備：每個學生需要有一臺可以連接到互聯(lián)網的計算機或其他設備，如平板電腦或智能手機。同時，實驗室或會議室應配備相應的網絡設施，以確保穩(wěn)定的網絡連接。

2） 視頻會議軟件或平臺：為了進行線上教學和互動，需要使用視頻會議軟件或平臺，如Zoom、MicrosoftTeams、騰訊會議等。這些工具可以實時傳輸視頻、音頻和共享屏幕，方便教師授課和學生參與課堂互動。

3） 教學軟件和工具：教師需要使用一些教學軟件和工具來進行線上授課，如PowerPoint、Whiteboard、教學游戲等。這些工具可以幫助學生更好地理解課程內容，提高學生的學習興趣和參與度。

4） 問卷調查工具：為了了解學生對線上教學的滿意度和反饋，需要使用問卷調查工具，如GoogleForms、Qualtrics等。這些工具可以方便地收集學生的反饋和意見，幫助教師了解學生的學習需求和偏好。

5） 數據分析和統(tǒng)計軟件：實驗結束后，需要對收集到的數據進行分析和統(tǒng)計，以評估教學效果。這時需要使用數據分析和統(tǒng)計軟件，如Excel、SPSS等。這些工具可以幫助教師對學生的學習成績、作業(yè)完成情況、課堂參與度等數據進行處理和分析，得出客觀的教學效果評價結果。

此次實驗的研究對象為某班級1個學年學生計算機課程的學習狀態(tài)信息。設定多指標評價模型中的結果，作為該班級教學效果評價的預測值。采集該班級學生的計算機線上課程教學行為數據，如表4所示。

通過表4獲取該班級學生計算機線上課程的學習行為數據，將這些數據轉化為能夠識別的數字，降低實驗過程中模型處理的復雜度。為增加本次實驗結果的可信度，邀請5名觀察人員對實踐課程進行評價。

2.2 實驗說明

將基于知識圖譜的計算機課程線上改革教學效果評價方法設置為實驗組，將文獻[5]提出的基于學習行為挖掘的實踐課程教學效果評價方法研究設置為對照組1，將文獻[6]提出的基于大數據分析的英語線上線下混合式教學效果評價設置為對照組2，對比3 種方法的評價結果。

利用上述3種方法，分別對表4的7門計算機線上課程的教學效果進行評價，獲取課程教學效果評價得分，與表3的評課得分對比，根據對比結果，判斷3種教學效果評價方法的評價準確性，教學效果評價得分對比結果如圖3所示。

2.3 實驗結果分析

從圖3可以看出，應用基于知識圖譜的計算機課程線上改革教學效果評價方法后，與表4的評課得分更加接近，偏差較小，而利用另外兩種方法得出的教學效果評價得分與實際評課得分偏差較大。實驗結果表明，利用提出的評價方法可以更加準確地對課程教學效果作出評價，能夠反映學生計算機課程線上改革的學習情況。

3 結束語

在信息爆炸的時代，知識圖譜在教育領域的應用顯得尤為重要。對于計算機課程而言，將線上改革與知識圖譜結合起來，為教學評價提供了新的視角和方法。這種評價方式不僅客觀而全面，還能引導教師進行教學反思和改進，從而優(yōu)化教學方法，提高教學質量?？偟膩碚f，基于知識圖譜的計算機課程線上改革教學效果評價方法為教育領域帶來了新的啟示和可能性，值得進一步探索和實踐。