吳章光，陳寶健，吳為民

（福建船政交通職業(yè)學院，福建福州）

關(guān)健詞：層次分析法；評學；懲罰因子

課堂是學生學習的場所，學校育人的主渠道。通過教師的智慧和創(chuàng)造力的指引，讓校園成為學生生命成長的原野。但是，在一些大學里，卻出現(xiàn)上課睡覺、玩手機、逃課等現(xiàn)象，一些教育教學管理部門知其事卻不知該事相關(guān)的具體同學具體班級具體時間，究其根源，是學生學習監(jiān)控的不到位。因此，通過評學大數(shù)據(jù)的應用與數(shù)據(jù)分析挖掘，能助教育教學管理部門一臂之力，提高其管理水平。本研究著眼于學生學習的評價研究，擬從評學要素的選擇、評學要素數(shù)據(jù)收集、評學模型的選取及應用、評學結(jié)果分析等方面展開。

1 評學要素的選擇

評學要素的設(shè)定要充分關(guān)注學生的動態(tài)發(fā)展過程，在關(guān)注傳統(tǒng)課堂學習過程和考試成績的同時，重視網(wǎng)絡(luò)教學資源平臺中的學生過程性學習數(shù)據(jù)的抓取，同時考慮課外實踐活動情況。多個時間點、多評價主體的大數(shù)據(jù)的搜集儲存有利于評學的高效持續(xù)運轉(zhuǎn)。本研究擬從以下三個方面確定評學的三個子目標：

（1）課內(nèi)綜合：課堂表現(xiàn)、出勤情況、考試情況（2）課外綜合：技能競賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、其它成就（3）網(wǎng)絡(luò)學習：網(wǎng)上學習時長、網(wǎng)上學習質(zhì)量

在考核子目標的同時，通過各要素分類分析，還可得到學生的學生的學習態(tài)度、努力程度等衍生分析結(jié)果。

2 評學數(shù)據(jù)采集與整合

2.1 評學數(shù)據(jù)采集

評學數(shù)據(jù)的全方位的抓取與收集，可形成校級網(wǎng)絡(luò)化、全覆蓋的評學大數(shù)據(jù)運用。多終端多渠道即時性數(shù)據(jù)采集與共享對提高評學質(zhì)量有極其重要的作用。本研究擬從福建船政交通職業(yè)學院已經(jīng)開通并正在使用的教學資源平臺、教務管理系統(tǒng)、考勤系統(tǒng)等自動抓集網(wǎng)絡(luò)教學空間與學習空間數(shù)據(jù)，并附之以其它評學要素數(shù)據(jù)的收集（如：手工錄入收集）。擬收集的評學要素有：評學次數(shù)、評學有效率、評學分值、評學未申訴率、評學申訴無效率、上傳資源量、平均下載量、平均瀏覽量、出題量、組卷量、作業(yè)完成率、考試成績、考試次數(shù)、到勤率、考勤次數(shù)、各級別競賽、各級別創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、其它成就、課堂互動等。

2.2 評學數(shù)據(jù)整合

通過數(shù)據(jù)萃取整合工具，制定整合規(guī)則，對獲取的數(shù)據(jù)進行整合、轉(zhuǎn)化開發(fā)，形成評學大數(shù)據(jù)。擬建簡易性評學系統(tǒng)，分析處理評學數(shù)據(jù)。

3 基于懲罰因子的層次分析評學方法

3.1 層次分析法

層次分析法（Analytic Hierarchy Process，簡稱AHP）是將與決策總是有關(guān)的元素分解成目標、準則、方案等層次，在此基礎(chǔ)之上進行定性和定量分析的決策方法。該方法是美國運籌學家匹茨堡大學教授薩蒂于20世紀70年代初，在為美國國防部研究“根據(jù)各個工業(yè)部門對國家福利的貢獻大小而進行電力分配”課題時，應用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)理論和多目標綜合評價方法，提出的一種層次權(quán)重決策分析方法。

基于上文的分析，本研究擬從目標層、目標子層、準則層以及方案層四個層次結(jié)構(gòu)進行評學。目標層即評學總目標。目標子層含教師評學（對應準則層內(nèi)容為評學頻率、評學分值、評學質(zhì)量）、網(wǎng)絡(luò)教學平臺（對應準則層內(nèi)容為數(shù)據(jù)資源量、使用頻率、作業(yè)質(zhì)量）、課堂與考試（對應準則層內(nèi)容為課堂質(zhì)量和考試情況）及課外表現(xiàn)（對應準則層內(nèi)容為技能競賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)及其它成果。方案層內(nèi)容為準則層考核目標的細化。

結(jié)合福建船政交通職業(yè)學院教育教學管理的實際情況，擬對上圖準則層各指標分解成相應的要素項，維度層有評學頻度（含評學次數(shù)、評學有效率要素）、評學分值（含評學分值要素）、評學質(zhì)量（含評學未申訴率、評學申訴無效率要素）、數(shù)據(jù)資源量（含上傳量、平均下載量、平均瀏覽量要素）、作業(yè)質(zhì)量（含出題量、組卷量、作業(yè)完成率、試卷平均分要素）、課堂質(zhì)量（含到勤率、考勤次數(shù)、課堂互動要素）、考試情況（含考試成績、考試次數(shù)要素）。

本研究擬從以下六個步驟著手基于層次分析法的評學研究：（1）確定研究目標。

（2）建立本研究的評學層次結(jié)構(gòu)。

（3）判定各評價要素的權(quán)重，構(gòu)造判斷矩陣。

（4）計算上述判斷矩陣的最大特征值和幾何平均值，求出各要素的權(quán)值。

（5）根據(jù)最大特征值和一致性檢驗標準進行一致性檢驗。

（6）通過一致性檢驗后，將要素權(quán)值與其量值進行計算，得到評學結(jié)果。

3.2 確定懲罰因子

懲罰因子（penalty term）的作用是把受限優(yōu)化問題轉(zhuǎn)化為非受限優(yōu)化問題。

本研究擬從以下三步確定所需的懲罰因子：

（1）找到數(shù)據(jù)集的異常點，將該數(shù)據(jù)集的算術(shù)平均值往異常點反方向調(diào)整。

（2）計算該數(shù)據(jù)集的整體偏移量

（3）懲罰因子=數(shù)據(jù)集的整體偏移量*懲罰方向

3.3 基于懲罰因子的層次分析法在本研究的運用

本研究評學步驟如下：

（1）依據(jù)本研究層次結(jié)構(gòu)圖，對所得數(shù)據(jù)進行建模訓練與計算，得到四個子目標訓練集的計算結(jié)果。

（2）根據(jù)評學指標計算分值的一致性來判斷評學結(jié)果可信度?？尚哦群脛t通過檢驗；可信度差時，要利用懲罰因子對偏離數(shù)值進行調(diào)整計算，使偏離程度收斂至合理水平。

4 評學實驗與分析

4.1 評學大數(shù)據(jù)的應用

評學大數(shù)據(jù)可展示學生學習基本狀態(tài)數(shù)據(jù)及圖表，各級教育教學管理部門可根據(jù)需要逐層鉆取評學明細信息，既可達到綜觀全局的作用，也能做到細節(jié)數(shù)據(jù)的一目了然。在此基礎(chǔ)上，教育教學管理部門可設(shè)置不同級別的預警值，當某項評學要素超過預警值時，相關(guān)部門能及時得到直觀性數(shù)據(jù)。

把評學要素原始值進行橫向比較，可得到各同學間、各課程間、各班級間、各系部間的學習比較情況。把評學要素原始值進行橫向比較，可得到具體學生、班級、系部學習情況的變化趨勢，從該趨勢走向可推斷學院所推行改進措施的成效。按照“網(wǎng)絡(luò)教學平臺”、“課堂與考試”及“課外表現(xiàn)”子目標分類，把準則層的各維度按權(quán)重取和，把所得數(shù)值進行橫向與縱向比較，可獲得學生間、各班級、各系部的網(wǎng)絡(luò)教學平臺的使用情況、課堂教學情況、競賽成績情況。按特定目標（如“學習態(tài)度”、“努力程度”等）選擇特定要素進行分析，可得到特定目標的分析效果。

教育教學管理部門通過評學大數(shù)據(jù)，可以隨時了解學生對課程學習的參與程度，以數(shù)據(jù)分析為基礎(chǔ)，周期性對學習情況進行診斷并發(fā)現(xiàn)問題并采取措施，對各教學部門、各教師及時地提出反饋意見及建議，形成對學生學習情況的常態(tài)性監(jiān)控及評價管理機制，建立校級數(shù)字化評學數(shù)據(jù)的精細化管理機制，促進學生學習質(zhì)量的螺旋式上升。

4.2 對基于懲罰因子的層次分析法的評學結(jié)果分析

由于不同系部、不同專業(yè)、不同課程、不同班級的巨大差異，基于層次分析法的評學應用不適用于所有對象的對比分析。

對于相近課程相近情況的評學對比，通過數(shù)據(jù)分析結(jié)果深挖隱藏在數(shù)據(jù)背后的真相，并采取適當?shù)拇胧?，對提高教育教學成效是很有幫助的。