灰色關(guān)聯(lián)度分析法應(yīng)用于混合式教學(xué)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程性評(píng)價(jià)的可行性分析

一、引言

2018年1月20日，中共中央、國(guó)務(wù)院印發(fā)的《關(guān)于全面深化新時(shí)代教師隊(duì)伍建設(shè)改革的意見(jiàn)》中，對(duì)教師群體提出了明確要求：需主動(dòng)順應(yīng)信息化技術(shù)的飛速發(fā)展，以積極且高效的態(tài)度投身于教育教學(xué)實(shí)踐，引領(lǐng)并推動(dòng)教育領(lǐng)域的改革與創(chuàng)新浪潮。2019年2月23日，中共中央、國(guó)務(wù)院印發(fā)了《中國(guó)教育現(xiàn)代化2035》，該文件聚焦于加速信息技術(shù)素養(yǎng)教師的培養(yǎng)，鼓勵(lì)教師角色轉(zhuǎn)型，成為學(xué)生探索知識(shí)的引路人與堅(jiān)強(qiáng)后盾；同時(shí)，強(qiáng)調(diào)了教師教育課程與培養(yǎng)體系的創(chuàng)新，旨在實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與教育教學(xué)的深度交融。

同期，為加速教育現(xiàn)代化的步伐，中共中央辦公廳、國(guó)務(wù)院辦公廳還制定了《加快推進(jìn)教育現(xiàn)代化實(shí)施方案（2018－2022年）》，該方案明確將教育信息化作為核心驅(qū)動(dòng)力，致力于構(gòu)建以信息技術(shù)為支撐的新型教育模式、服務(wù)供給機(jī)制及治理體系，并大力推動(dòng)信息技術(shù)與教育教學(xué)的緊密結(jié)合，支持學(xué)校運(yùn)用信息技術(shù)優(yōu)化人才培養(yǎng)策略與教學(xué)方法，力求實(shí)現(xiàn)信息化教學(xué)資源的全面覆蓋。

這一系列政策文件共同繪制了教育現(xiàn)代化的宏偉藍(lán)圖與具體行動(dòng)路徑。2022年12月21日，中共中央辦公廳與國(guó)務(wù)院辦公廳，發(fā)布了《關(guān)于深化現(xiàn)代職業(yè)教育體系建設(shè)改革的意見(jiàn)》，該意見(jiàn)在戰(zhàn)略層面強(qiáng)調(diào)了優(yōu)質(zhì)教育資源的共享與拓展，以及教育教學(xué)與評(píng)價(jià)體系的現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型。

這些舉措深刻反映了國(guó)家對(duì)信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合的高度重視，彰顯了以學(xué)生為中心的教學(xué)理念在教育實(shí)踐中的全面滲透。當(dāng)前，我國(guó)教育信息化正處于轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時(shí)期，其核心目標(biāo)在于通過(guò)信息化技術(shù)與教育教學(xué)的創(chuàng)新融合，重塑教學(xué)模式與評(píng)價(jià)機(jī)制，打造既具深度又具挑戰(zhàn)性的高質(zhì)量課程體系——“金課”。在這一背景下，SPOC混合式教學(xué)模式以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，如有效解決學(xué)生練習(xí)不足、師生互動(dòng)欠缺及難以兼顧個(gè)體差異等問(wèn)題，正逐步成為教育創(chuàng)新的重要關(guān)注點(diǎn)與實(shí)踐方向。

當(dāng)前，國(guó)內(nèi)越來(lái)越多學(xué)者開(kāi)始關(guān)注并研究SPOC。[1-4]國(guó)內(nèi)SPOC的研究熱點(diǎn)主要集中在其教學(xué)模式、在線學(xué)習(xí)研究、應(yīng)用領(lǐng)域、教學(xué)設(shè)計(jì)和學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)等五個(gè)方面。其中，學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)因?yàn)橛绊懸蛩乇姸?，同時(shí)又缺乏明確的判斷依據(jù)而變得非常的復(fù)雜。本文在總結(jié)現(xiàn)有學(xué)生評(píng)價(jià)方式、分析影響因素的基礎(chǔ)上，闡述將灰色關(guān)聯(lián)度分析法應(yīng)用于學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程性評(píng)價(jià)的可行性。

二、SPOC混合式教學(xué)過(guò)程學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)方法

傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式主要以終結(jié)性考核為主，往往以期末一次性考試、測(cè)評(píng)、評(píng)比等方式對(duì)學(xué)生進(jìn)行單一性評(píng)價(jià)。隨著網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源的日益豐富和線上教學(xué)的興起、快速發(fā)展，線上教學(xué)比重越來(lái)越大，教師越來(lái)越發(fā)現(xiàn)終結(jié)性評(píng)價(jià)方式并不能全面、全過(guò)程和全方位地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)參與度、學(xué)習(xí)成果。因此，教師開(kāi)始轉(zhuǎn)變學(xué)生學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)理念、不斷更新評(píng)價(jià)方法、改變?cè)u(píng)價(jià)思路，形成了既考查學(xué)生線上的學(xué)習(xí)成績(jī)又注重學(xué)生線下的學(xué)習(xí)獲得的線上和線下評(píng)價(jià)相結(jié)合的評(píng)價(jià)方法；同時(shí)注重對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的過(guò)程監(jiān)控評(píng)價(jià)和授課結(jié)束時(shí)的總結(jié)性評(píng)價(jià)；強(qiáng)調(diào)增值與結(jié)果評(píng)價(jià)的融合，即在確保學(xué)生達(dá)到基本合格標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)，也重視衡量其成長(zhǎng)的幅度與付出的努力；倡導(dǎo)過(guò)程綜合評(píng)價(jià)與細(xì)微處評(píng)價(jià)的并行，既全面審視學(xué)生的整體成就與多元化發(fā)展，又細(xì)致關(guān)注個(gè)體的獨(dú)特性和個(gè)性化成長(zhǎng)軌跡；同時(shí)，推動(dòng)自我評(píng)價(jià)與外部評(píng)價(jià)的互補(bǔ)，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行自我審視、反思與總結(jié)，并在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建包含教師評(píng)價(jià)與同學(xué)互評(píng)在內(nèi)的多元化外部評(píng)價(jià)體系，以促進(jìn)更全面的自我認(rèn)知與成長(zhǎng)。[5-6]

分析以上評(píng)價(jià)方式可知，影響學(xué)生成績(jī)的因素越來(lái)越多，不管是何種評(píng)價(jià)機(jī)制和方式，教師都需要考慮諸多因素，比如：學(xué)習(xí)意識(shí)、認(rèn)識(shí)力、出勤、互動(dòng)互評(píng)、學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)、測(cè)評(píng)成績(jī)等因素。這就使得授課教師客觀、公正地評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)成果的難度增加。如果把握不準(zhǔn)，就會(huì)導(dǎo)致不客觀的評(píng)價(jià)結(jié)果：平時(shí)看起來(lái)表現(xiàn)好的學(xué)生最后成績(jī)表現(xiàn)平平，而平時(shí)看起來(lái)表現(xiàn)平平的同學(xué)最后成績(jī)卻比較好。

目前最常用的方法是：在充分挖掘課程全過(guò)程、全方位的影響因素的基礎(chǔ)上，構(gòu)建多元化的考核方式，以智慧化信息工具為數(shù)據(jù)分析和處理方法，從而形成精準(zhǔn)化成績(jī)?cè)u(píng)定和精勤化教學(xué)管理機(jī)制。具體的做法是線上成績(jī)和線下成績(jī)各占總評(píng)成績(jī)的一定比例，諸如：50%∶50%，60%∶40%。顯然，這種做法仍然以教師的主觀判斷為主，缺乏客觀的依據(jù)。實(shí)際的情況是：學(xué)習(xí)過(guò)程中存在某一或者某幾個(gè)關(guān)鍵因素，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)成效起著主導(dǎo)作用。那么，如何科學(xué)且客觀地評(píng)估各因素所施加影響的深度與廣度呢？灰色系統(tǒng)理論為此引入了灰色關(guān)聯(lián)度分析的理念，旨在運(yùn)用特定手段，深入探索系統(tǒng)內(nèi)各因素間復(fù)雜的數(shù)值聯(lián)系。這一分析方法不僅為過(guò)程演變趨勢(shì)提供了量化的評(píng)估標(biāo)尺，還因其對(duì)動(dòng)態(tài)變化過(guò)程的敏銳捕捉能力，成為分析學(xué)習(xí)或其他動(dòng)態(tài)歷程中因素相互作用的理想工具。

三、灰色關(guān)聯(lián)分析原理

灰色關(guān)聯(lián)度分析法，作為灰色系統(tǒng)理論框架中的核心工具，為系統(tǒng)地量化其發(fā)展變遷趨勢(shì)提供了有力手段，尤其擅長(zhǎng)于動(dòng)態(tài)過(guò)程的深入剖析。該方法的核心在于通過(guò)考察不同行為因子序列在微觀或宏觀層面上的幾何相似度，進(jìn)而科學(xué)評(píng)估各因子之間的相互作用強(qiáng)度，以及它們各自對(duì)主導(dǎo)行為所產(chǎn)生的影響貢獻(xiàn)度，從而實(shí)現(xiàn)了一種精細(xì)化的分析策略。本研究以共有k個(gè)時(shí)間序列的因子集為例：

X（0）1（r），r=1，2，3，…，N1

X（0）2（r），r=1，2，3，…，N2

X（0）k（r），r=1，2，3，…，Nk

其中：N1，N2，…，Nk的屬性是自然數(shù)集，不要求相等；k個(gè)序列意味著k種因素。在給定時(shí)間序列中，X（0）0（r）、r=1，2，3，…，N0，為母序列。相應(yīng)地，X（0）m（r），m=1，2，3，…，k，r=1，2，3，…，Nm被定義為子序列。在灰關(guān)聯(lián)分析的空間框架內(nèi)，灰關(guān)聯(lián)因子集需滿足三項(xiàng)關(guān)鍵特性：一是數(shù)值上的可接近性，確保因子間存在比較和關(guān)聯(lián)的基礎(chǔ)；二是數(shù)量級(jí)的可比性，即不同因子在量級(jí)上應(yīng)能相互匹配，便于比較；三是非負(fù)性，要求所有因子值均為非負(fù)，以符合分析方法的數(shù)學(xué)假設(shè)。然而，直接使用原始測(cè)試數(shù)據(jù)作為灰關(guān)聯(lián)因子集時(shí)，可能因不滿足這些條件而導(dǎo)致分析結(jié)果失真或不合理。為了克服這一局限，確保分析的準(zhǔn)確性和有效性，通常需要對(duì)原始數(shù)值進(jìn)行預(yù)處理，其中一種常用的方法是均值化處理。這一步驟旨在將原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為符合灰關(guān)聯(lián)分析要求的形式，即確保所有因子值滿足數(shù)值可接近、數(shù)量級(jí)可比以及非負(fù)性的條件，從而為后續(xù)分析奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。令序列X（0）m（r），r=1，2，3，…，Nm的平均值為Xm，即Xm=1Nm∑Nmr=1X（0）m（r）。記數(shù)據(jù)X（0）m（r）的標(biāo)么值為Ym（r），即Ym（r）=X（0）m/Xm。為此得標(biāo)么值得時(shí)間數(shù)據(jù)序列：

Y0（r），r=1，2，3，…，N0

Y1（r），r=1，2，3，…，N1

Y2（r），r=1，2，3，…，N2

Yk（r），r=1，2，3，…，Nk

實(shí)質(zhì)上，從X（0）m（r）到Y(jié)m（r）可以看作是一種映射T。記序列Ym（r）與Y0（r）在t=r點(diǎn)的絕對(duì)差為Δ0m（r），則有：Δ0m（r）=Y0（r）－Ym（r），m=1，2，3，…，k。

記差值中最小值為Δ0m·min，最大值為Δ0m·max，m子線（每條子線代表一個(gè)時(shí)間序列）中的最大與最小值為Δmax，Δmin，則在r時(shí)刻的關(guān)聯(lián)系數(shù)為：

ξ0m（r）=Δmin+KΔmax/Δ0m（r）+KΔmax

式中：K取0.5[5]，故Ym與Y0的關(guān)聯(lián)度為：ξ0m=∑ni=1ξ0m（r）/N。

因?yàn)橛?jì)算Δ0m（r）時(shí)使用的是Δ0m（r）=Y0（r）－Ym（r），所以，不能識(shí)別因數(shù)間的關(guān)聯(lián)極性是負(fù)關(guān)聯(lián)還是正關(guān)聯(lián)，為此，可以采用下面的方法來(lái)判斷關(guān)聯(lián)極性：

Qm=∑Nr=1rYm（r）－1N∑Nr=1Ym（r）∑Nr=1r（1）

Q0=∑Nr=1rY0（r）－1N∑Nr=1Y0（r）∑Nr=1r（2）

Qr=∑Nr=1r2－1N∑Nr=1r2（3）

如果sgn（Qm/Qr）=sgn（Q0/Qr），那么Ym與Y0正相關(guān)；相反，如果sgn（Qm/Qr）=－sgn（Q0/Qr），那么Ym與Y0負(fù)相關(guān)。

四、學(xué)習(xí)過(guò)程影響因素多維度分析與評(píng)價(jià)系統(tǒng)建設(shè)

基于現(xiàn)有的教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)平臺(tái)的評(píng)價(jià)參數(shù)設(shè)置，全面、系統(tǒng)地分析影響學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的影響因素，多維度地分門別類，并根據(jù)分析結(jié)果建立一級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)，細(xì)化二級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)，盡可能全面地反應(yīng)學(xué)習(xí)過(guò)程的真實(shí)情況，符合學(xué)情。

學(xué)習(xí)過(guò)程影響因素可以從學(xué)習(xí)者本身、學(xué)習(xí)參與程度、學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)環(huán)境、學(xué)習(xí)管理，以及課程思政等諸多方面進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，如表1所示。

在評(píng)價(jià)過(guò)程匯總，可以把學(xué)生學(xué)習(xí)看成是一個(gè)不斷發(fā)展的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，而影響這個(gè)系統(tǒng)發(fā)展的各種參數(shù)如表1所闡述的因素就是子系統(tǒng)，亦即因子。并且把學(xué)生最終的學(xué)習(xí)成果看成母因子，而學(xué)習(xí)過(guò)程的影響因子看成子因子，并且建立一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。

五、灰色關(guān)聯(lián)度計(jì)算的實(shí)現(xiàn)途徑和影響影子的權(quán)重的確定

依據(jù)灰色關(guān)聯(lián)度計(jì)算方法理論和計(jì)算步驟，使用excel等常用數(shù)據(jù)處理軟件，計(jì)算出關(guān)聯(lián)度，并確保計(jì)算方法的準(zhǔn)確性和計(jì)算結(jié)果的精確度。根據(jù)獲得的關(guān)聯(lián)度數(shù)值，判斷各影響因素在過(guò)程性評(píng)價(jià)中的影響程度進(jìn)行排序，并通過(guò)數(shù)值統(tǒng)計(jì)方法確定每個(gè)影響因子在評(píng)價(jià)中的權(quán)重，以實(shí)現(xiàn)客觀評(píng)價(jià)。

六、具體實(shí)踐方案

總結(jié)SPOC混合式教學(xué)的范式，確定教學(xué)方法設(shè)計(jì)的思路；進(jìn)行教學(xué)流程化設(shè)計(jì)，根據(jù)教學(xué)設(shè)計(jì)，修訂教學(xué)教案，更新教學(xué)活動(dòng)。在新的教學(xué)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，分析影響學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的多種因素，并進(jìn)行盡可能全面的統(tǒng)計(jì)。根據(jù)新的教學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)施教學(xué)，并在實(shí)施過(guò)程中進(jìn)一步分析，探尋新的影響因素，以求全面地統(tǒng)計(jì)出學(xué)習(xí)過(guò)程影響因素。對(duì)影響因素進(jìn)行合理的分類，并且提煉評(píng)價(jià)維度，在此基礎(chǔ)上，劃分出一級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)和二級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)，最后形成評(píng)價(jià)體系。研究灰色關(guān)聯(lián)度分析法理論，用適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)處理軟件計(jì)算關(guān)聯(lián)度，準(zhǔn)確計(jì)算灰色關(guān)聯(lián)度。根據(jù)關(guān)聯(lián)度的大小對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程影響因素進(jìn)行顯著性排序，確認(rèn)各影響因素（主要是評(píng)價(jià)系統(tǒng)中的二級(jí)指標(biāo)）在學(xué)生過(guò)程性評(píng)價(jià)中的權(quán)重。權(quán)重越大，關(guān)聯(lián)度就越大，影響程度也就越大。

七、結(jié)語(yǔ)

過(guò)程性評(píng)價(jià)已經(jīng)成為當(dāng)今混合式教學(xué)模式背景下的研究熱點(diǎn)。本研究提出用灰色關(guān)聯(lián)分析法實(shí)現(xiàn)過(guò)程性定量評(píng)價(jià)，旨在確定各個(gè)因素的影響程度，從而優(yōu)選出對(duì)學(xué)習(xí)成果具有顯著關(guān)聯(lián)性的因素。這有助于授課教師有針對(duì)性地監(jiān)控、控制學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程，改進(jìn)教學(xué)管理策略，引導(dǎo)學(xué)生改善學(xué)習(xí)方法，從而提高教學(xué)質(zhì)量。

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[基金項(xiàng)目：2023年省高職教育教學(xué)改革研究與實(shí)踐項(xiàng)目：基于灰色關(guān)聯(lián)度分析的SPOC混合式教學(xué)過(guò)程性評(píng)價(jià)方法研究——以《飛機(jī)機(jī)電專業(yè)英語(yǔ)》為例和基于行業(yè)新標(biāo)準(zhǔn)的飛機(jī)維修專業(yè)群專業(yè)英語(yǔ)課程教學(xué)改革與實(shí)踐。2023年度出版融合發(fā)展（外研社）重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室大數(shù)據(jù)外語(yǔ)閱讀研究基地專項(xiàng)課題：大語(yǔ)言模型輔助外語(yǔ)教學(xué)與研究設(shè)計(jì)（項(xiàng)目編號(hào)：NKF2023BC03）。]

責(zé)任編輯 朱守鋰