唐燕

摘 要： 本文結(jié)合四川外國語大學(xué)重慶南方翻譯學(xué)院教學(xué)質(zhì)量評估的實際，在研究數(shù)據(jù)挖掘理論和教學(xué)評估的基礎(chǔ)上，進(jìn)行教學(xué)質(zhì)量評估數(shù)據(jù)分析，期望為教師提高教學(xué)水平和改善教學(xué)質(zhì)量提供決策依據(jù)，為學(xué)校教學(xué)管理提出趨勢性的、可操作性的、有益的建議和措施，推動我國高等教育的內(nèi)涵式發(fā)展。

關(guān)鍵詞： 數(shù)據(jù)挖掘 教學(xué)評估 高校教學(xué)質(zhì)量

高校教學(xué)質(zhì)量評估作為教育整體評估的一個重要方面，不僅是構(gòu)成教育評估的主體與基礎(chǔ)，而且已成為教學(xué)活動中不可或缺的重要環(huán)節(jié)。信息技術(shù)的互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展為教學(xué)和管理工作積累了大量數(shù)據(jù)，為高校教學(xué)質(zhì)量評估體系構(gòu)建創(chuàng)造了先決條件，但目前對這些數(shù)據(jù)的處理還停留在初級的數(shù)據(jù)備份、查詢及簡單統(tǒng)計階段，大量評估數(shù)據(jù)的挖掘和分析仍然停留在人工處理階段，致使這些數(shù)據(jù)不能充分發(fā)揮其應(yīng)有的價值。如今“以質(zhì)量求生存”成為每個高校的必然選擇，高校教學(xué)質(zhì)量能否得到保障，教師的授課質(zhì)量、教學(xué)水平起決定性作用。所以為提高學(xué)校的辦學(xué)水平，必須有一個科學(xué)的測評體系對教師的教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控。本文就如何更科學(xué)、合理、有效地利用大量數(shù)據(jù)理性分析并指導(dǎo)教師教學(xué)進(jìn)行深入研究。

一、數(shù)據(jù)挖掘的基本技術(shù)

數(shù)據(jù)挖掘旨在從海量數(shù)據(jù)中提取隱藏的預(yù)測性信息，挖掘數(shù)據(jù)間潛在的模式，找出數(shù)據(jù)分析人員可能忽視的信息，以易于理解的形式反映給用戶，并為使用者提供前瞻的、基于知識的決策參考意見。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)是數(shù)據(jù)挖掘工具的理論基礎(chǔ)，而數(shù)據(jù)挖掘工具是對數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)進(jìn)行實際驗證的最好平臺，本質(zhì)是對數(shù)量有限的基本數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的實現(xiàn)和拓展。所以有必要對隱藏在高效的數(shù)據(jù)挖掘工具背后的基本技術(shù)和算法進(jìn)行充分了解，從而對所采用的算法加以利用和改造，構(gòu)建科學(xué)有效的教學(xué)質(zhì)量評估模型。

對于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，可以分別從挖掘任務(wù)、挖掘?qū)ο蠛屯诰蚍椒ㄈ齻€角度加以分類。按挖掘任務(wù)分類，包括分類或預(yù)測知識模型發(fā)現(xiàn)、數(shù)據(jù)總結(jié)、數(shù)據(jù)聚類、關(guān)聯(lián)規(guī)則發(fā)現(xiàn)、時序模式發(fā)現(xiàn)、依賴關(guān)系或依賴模型發(fā)現(xiàn)、異常和趨勢發(fā)現(xiàn)等。按挖掘?qū)ο蠓诸悾P(guān)系數(shù)據(jù)庫、面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫、空間數(shù)據(jù)庫、時態(tài)數(shù)據(jù)庫、文本數(shù)據(jù)庫、多媒體數(shù)據(jù)庫、異構(gòu)數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)倉庫、演繹數(shù)據(jù)庫和Web數(shù)據(jù)庫等。按挖掘方法角度看，數(shù)據(jù)挖掘基本技術(shù)和算法主要方法包括數(shù)據(jù)可視化、決策樹、支持向量機、粗糙集、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、傳統(tǒng)的統(tǒng)計分析理論、聯(lián)機分析處理、相關(guān)規(guī)則和K近鄰規(guī)則等。

二、教學(xué)質(zhì)量評估體系的數(shù)據(jù)挖掘模型構(gòu)建

1.數(shù)據(jù)挖掘模型的整體處理流程

教學(xué)質(zhì)量的定量評價是實施有效的教學(xué)質(zhì)量評估數(shù)據(jù)挖掘的必要前提。由于教學(xué)質(zhì)量評估中所涉及的內(nèi)容定性的成分多，定量的成分少，總體上只能給出定性的標(biāo)準(zhǔn)，而且標(biāo)準(zhǔn)彈性較大，加上評價者因?qū)?biāo)準(zhǔn)把握上存在偏差及主觀認(rèn)識上的偏見，這都給教學(xué)質(zhì)量評估的定量分析增加了難度。層次分析法的主要特點是定性與定量分析相結(jié)合，將人的主觀判斷用數(shù)量形式表達(dá)出來并進(jìn)行科學(xué)處理，較好地契合教學(xué)質(zhì)量評估問題的特點，較準(zhǔn)確地反映其面臨的主要問題。所以首先運用層次分析法建立了教學(xué)質(zhì)量評價指標(biāo)體系，提出了多層次的評價模型，利用層次分析法計算各項指標(biāo)的權(quán)重使評價結(jié)果更科學(xué)有效。

針對基于層次分析法和模糊綜合評價方法的教學(xué)質(zhì)量量化評價指標(biāo)，分別采用改進(jìn)的決策樹算法及Apriori算法，對包含教學(xué)質(zhì)量評估數(shù)據(jù)和上述層次分析法得出的量化評價指標(biāo)在內(nèi)的教學(xué)質(zhì)量評估數(shù)據(jù)集進(jìn)行深度挖掘。具體來講，首先將量化指標(biāo)體系離散化為四個區(qū)間，分別對應(yīng)教學(xué)質(zhì)量的“不合格”、“一般”、“良好”、“優(yōu)秀”四個主觀評價指標(biāo)。采用決策樹技術(shù)的主要目標(biāo)是通過對樣本數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)挖掘和學(xué)習(xí)，得出有效的決策樹。通過決策樹的判別，將輸入教學(xué)質(zhì)量評估系統(tǒng)的教師教學(xué)質(zhì)量評估數(shù)據(jù)歸入四個主觀評價指標(biāo)類別之一，從而完成對教學(xué)質(zhì)量的有效評估。采用Apriori算法的目標(biāo)是從包括教學(xué)質(zhì)量評估數(shù)據(jù)和離散化的量化指標(biāo)在內(nèi)的教學(xué)質(zhì)量評估數(shù)據(jù)集中挖掘出有代表性的關(guān)聯(lián)規(guī)則，這些關(guān)聯(lián)規(guī)則代表數(shù)據(jù)集中兩種類型的隱含信息。第一種是教學(xué)質(zhì)量評估數(shù)據(jù)之間的隱含關(guān)系，第二種是眾多教學(xué)質(zhì)量評估數(shù)據(jù)與離散化的量化指標(biāo)之間的隱含關(guān)系。不論哪一種隱含信息，都可以作為對教學(xué)質(zhì)量評估數(shù)據(jù)的挖掘結(jié)果，對相關(guān)部門的教學(xué)質(zhì)量改善決策起到輔助作用。

2.數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

沒有高質(zhì)量的數(shù)據(jù)，就沒有高質(zhì)量的挖掘。對原始教學(xué)評估數(shù)據(jù)的預(yù)處理效果在很大程度上直接決定數(shù)據(jù)挖掘的最終性能。數(shù)據(jù)采集的目標(biāo)是實現(xiàn)大規(guī)模評價數(shù)據(jù)的完整、準(zhǔn)確采集。教學(xué)質(zhì)量分析評價系統(tǒng)采用計算機的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能直接打開信息源數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的內(nèi)容包括教學(xué)質(zhì)量信息數(shù)據(jù)和教師檔案數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)預(yù)處理的主要目標(biāo)是消除噪聲或不一致的數(shù)據(jù)，避免眾多的數(shù)據(jù)源導(dǎo)致的同一數(shù)據(jù)的不同名或同名的不同數(shù)據(jù)，這將使得用于數(shù)據(jù)挖掘的數(shù)據(jù)更整齊和清晰，避免由于數(shù)據(jù)源的問題造成的數(shù)據(jù)挖掘偏差甚至錯誤。

3.基于層次分析法的教學(xué)質(zhì)量量化評價指標(biāo)建立

采用層次化的分析方法有助于更有效地利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的優(yōu)點進(jìn)行教學(xué)質(zhì)量數(shù)據(jù)樣本的信息挖掘。對于高校而言，建立科學(xué)的教學(xué)質(zhì)量評價體系，是進(jìn)行高校管理的一項有效機制，同時是進(jìn)行教學(xué)信息采集、處理和分析的主要平臺。科學(xué)的教學(xué)質(zhì)量評價體系中反映的問題有助于引導(dǎo)高校深化高等教育綜合改革，如師資調(diào)整、教學(xué)改革等事宜。評價體系一般是分層的、多目標(biāo)的復(fù)雜系統(tǒng)，建立這種評價體系常用的方法是層次分析法。本文以層次分析法的基本思想為基礎(chǔ)，進(jìn)行評價體系的建立，并保證評價體系的完備性。

首先要對指標(biāo)體系進(jìn)行分層次分解，自上而下確定總目標(biāo)與各準(zhǔn)則、各指標(biāo)的隸屬關(guān)系，建立多級指標(biāo)，并隨著教學(xué)的發(fā)展不斷完善評價體系。一般而言，層次分析法的基本步驟如下：

第一步，建立層次結(jié)構(gòu)模型。將有關(guān)因素按照屬性自上而下地分解成若干層次，同一層各因素從屬于上一層因素，或?qū)ι蠈右蛩赜杏绊?，同時又支配下一層的因素或受到下層因素的影響。

第二步，構(gòu)造成對比較矩陣。以層次結(jié)構(gòu)模型的第二層開始，用成對比較法和成對比較標(biāo)度構(gòu)造成對比較矩陣，直到最下層。

第三步，計算每個成對比較矩陣的權(quán)向量。

第四步，一致性檢驗。就是測量成對比較矩陣的一致性。

將利用數(shù)據(jù)挖掘中的關(guān)聯(lián)分析技術(shù)對層次分析法進(jìn)行擴(kuò)展研究，基于數(shù)據(jù)挖掘的層次分析擴(kuò)展模型，以層次分析法的基本思想為基礎(chǔ)，引入數(shù)據(jù)挖掘中的關(guān)聯(lián)規(guī)則技術(shù)，把提高評價指標(biāo)的正確性與科學(xué)性作為目的，動態(tài)地解決具有多層次、多目標(biāo)的相同結(jié)構(gòu)的評價體系構(gòu)建問題。要建立科學(xué)合理的教學(xué)質(zhì)量評價體系，必須遵循有效性、科學(xué)性、指導(dǎo)性和可測性的原則，課堂教學(xué)質(zhì)量的評價內(nèi)容是整個教學(xué)工作的質(zhì)量監(jiān)控點，實質(zhì)上是對整個教學(xué)過程內(nèi)容的提煉。

三、啟示

本文結(jié)合四川外國語大學(xué)重慶南方翻譯學(xué)院教學(xué)質(zhì)量評估的實際情況，在深入研究數(shù)據(jù)挖掘理論和教學(xué)評估系統(tǒng)體系構(gòu)建的基礎(chǔ)上，設(shè)計教學(xué)質(zhì)量評估數(shù)據(jù)分析、挖掘算法模型的框架，針對近年來積累的大量評教數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘。一方面通過分析挖掘結(jié)果發(fā)現(xiàn)影響教師教學(xué)的因素，為教師提高教學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量提供決策依據(jù)，另一方面對教學(xué)評價表中的各項數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)規(guī)則的數(shù)據(jù)挖掘，為學(xué)校教學(xué)管理提出趨勢性的、可操作性的、有益的建議和措施，推動我國高等教育的內(nèi)涵式發(fā)展。

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基金項目：四川外國語大學(xué)重慶南方翻譯學(xué)院2014年科研項目（項目名稱：高校教育質(zhì)量評估中數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的應(yīng)用研究，項目編號：KY2014005）。