武志娟 唐賽雪 金 喻

（山東中醫(yī)藥大學(xué)第一臨床學(xué)院，山東 濟(jì)南 250011）

當(dāng)今已經(jīng)全面進(jìn)入數(shù)字化時代，整個社會都處于數(shù)據(jù)的洪流之中；近年來，數(shù)據(jù)被國家提升到核心生產(chǎn)要素的高度，各行各業(yè)都在積極探索、擁抱數(shù)字化時代，希望通過數(shù)字化轉(zhuǎn)型，實(shí)現(xiàn)新的發(fā)展跨越；同時數(shù)字化也是國家戰(zhàn)略，是中國全面高質(zhì)量發(fā)展的必由之路［1］。人們每時每刻都在不斷產(chǎn)生數(shù)據(jù)，例如上網(wǎng)購物會留下購買數(shù)據(jù)，乘坐交通工具會留下軌跡數(shù)據(jù)，就醫(yī)會留下就診數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)量非常龐大，而且還在不斷增長。如何有效地利用這些數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)目標(biāo)，是各行業(yè)普遍面臨的挑戰(zhàn)。

中醫(yī)學(xué)是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)不可或缺的一部分，特別是在一些醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，具有不可替代的作用，近年來，國家一直提倡要大力發(fā)展特色中醫(yī)學(xué)，行業(yè)內(nèi)的專家學(xué)者一直在朝這個方向努力奮斗。中醫(yī)學(xué)教育肩負(fù)著為國家中醫(yī)學(xué)培養(yǎng)輸出有生力量的重?fù)?dān)，需要不斷尋求提高中醫(yī)學(xué)教育質(zhì)量的思路和手段。在這個數(shù)字化的時代背景下，大數(shù)據(jù)分析技術(shù)能從哪些維度為中醫(yī)學(xué)教育帶來幫助呢？這也是中醫(yī)教育領(lǐng)域的奮斗者一直在思考的問題。

中醫(yī)教學(xué)評價(jià)是提高教學(xué)質(zhì)量的重要方法，只有精準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)教學(xué)效果評價(jià)，才能為教學(xué)改進(jìn)提供指導(dǎo)。教學(xué)效果評價(jià)一般是從教師和學(xué)生兩個維度著手，其中最核心的是構(gòu)建有效的評價(jià)模型，通過評價(jià)模型結(jié)合豐富的課堂教學(xué)實(shí)時數(shù)據(jù)，計(jì)算、輸出可視化的評價(jià)結(jié)果。

1 中醫(yī)教學(xué)評價(jià)面臨的問題

目前各大高校都在智慧教學(xué)方面做了不同程度的建設(shè)，提供了更加豐富的教學(xué)手段，給教學(xué)帶來很大的便利；但是在教學(xué)評價(jià)方面，一直沒有形成體系化的方法，空守金山而不入［2］。教學(xué)評價(jià)方面還存在手段單一、以人為主的評價(jià)模式，這就導(dǎo)致教學(xué)評價(jià)過程中存在經(jīng)驗(yàn)主義和人情分的現(xiàn)象、教學(xué)評價(jià)無法量化、評價(jià)維度單一等問題。究其原因，一方面是無法有效采集原始數(shù)據(jù)。教學(xué)已經(jīng)從信息化教學(xué)時代發(fā)展到智慧教學(xué)時代，手段更加豐富多樣，導(dǎo)致教學(xué)數(shù)據(jù)也更加多樣，這些數(shù)據(jù)呈現(xiàn)分散、非結(jié)構(gòu)化、海量等特點(diǎn)，數(shù)據(jù)采集需要較大調(diào)整。另一方面是教學(xué)數(shù)據(jù)的使用難題。針對教學(xué)數(shù)據(jù)的分散、非結(jié)構(gòu)化、海量等特點(diǎn)，如何高效地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的識別與標(biāo)準(zhǔn)化，為教學(xué)評價(jià)業(yè)務(wù)提供支撐，是目前大數(shù)據(jù)應(yīng)用在教學(xué)評價(jià)中遇到的最大難題。無法有效地對數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理，更談不上數(shù)據(jù)的深度挖掘，這些數(shù)據(jù)也就失去了應(yīng)有的價(jià)值。

2 大數(shù)據(jù)背景下的教學(xué)評價(jià)方法

2.1 更加廣泛高效地采集數(shù)據(jù) 教學(xué)過程中的數(shù)據(jù)，可以分為課前、課中、課后三部分，課前主要指學(xué)生的自主學(xué)習(xí)部分與教師的備課數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)以非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)為主，采集后需要通過大數(shù)據(jù)建模進(jìn)行結(jié)構(gòu)化。課中數(shù)據(jù)是教學(xué)評價(jià)的核心數(shù)據(jù)，采集難度更大，具有很高的時效性。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的崛起，為課中數(shù)據(jù)采集提供了基礎(chǔ)。依靠物聯(lián)網(wǎng)，可快速通過感知設(shè)備實(shí)時傳輸課中動態(tài)數(shù)據(jù)，如學(xué)生的肢體動作數(shù)據(jù)、面部表情數(shù)據(jù)、提問數(shù)據(jù)、師生互動數(shù)據(jù)等。這些數(shù)據(jù)經(jīng)統(tǒng)一采集后，通過大數(shù)據(jù)計(jì)算、處理，為分析提供數(shù)據(jù)依據(jù)；后續(xù)可通過評價(jià)模型進(jìn)一步挖掘，形成教學(xué)評價(jià)結(jié)果，從而指導(dǎo)教學(xué)改進(jìn)。課后數(shù)據(jù)也是教學(xué)評價(jià)中的核心部分，包括線上線下自主學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)、師生互動數(shù)據(jù)、資料數(shù)據(jù)、問卷數(shù)據(jù)等，這些數(shù)據(jù)也可以通過建模分析對教學(xué)評價(jià)產(chǎn)生很大影響［3］。

教學(xué)數(shù)據(jù)采集是教學(xué)評價(jià)的基礎(chǔ)，但是目前來看，數(shù)據(jù)的規(guī)模、標(biāo)準(zhǔn)、整理都是很大的挑戰(zhàn)。大數(shù)據(jù)分析模型需要大量的、連續(xù)有效的數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練優(yōu)化算法，但是目前的教學(xué)數(shù)據(jù)采集范圍和連續(xù)性遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到使用要求，因此數(shù)據(jù)采集范圍需要進(jìn)一步拓展，囊括更多形式的數(shù)據(jù)，包括結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)等。

2.2 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)與數(shù)據(jù)處理 數(shù)據(jù)分析需要高質(zhì)量的連續(xù)數(shù)據(jù)支撐，但是由于教學(xué)數(shù)據(jù)來源、標(biāo)準(zhǔn)、形態(tài)均不同，所以這些數(shù)據(jù)無法直接用于教學(xué)評價(jià)分析，這就需要采用一套方法對這些原始數(shù)據(jù)動態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行治理。

要想把這些原始教學(xué)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為可用的數(shù)據(jù)，就需要先建立數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)（Data standards）。數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)是指保障數(shù)據(jù)的內(nèi)外部使用和交換的一致性和準(zhǔn)確性的規(guī)范性約束。數(shù)據(jù)是教學(xué)業(yè)務(wù)活動在信息系統(tǒng)中的真實(shí)反映。由于業(yè)務(wù)對象在信息系統(tǒng)中以數(shù)據(jù)的形式存在，數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)管理活動均需以業(yè)務(wù)為基礎(chǔ)，并以標(biāo)準(zhǔn)的形式規(guī)范業(yè)務(wù)對象在各信息系統(tǒng)中的統(tǒng)一定義和應(yīng)用。數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)是對數(shù)據(jù)的命名、類型、長度、業(yè)務(wù)含義、計(jì)算口徑、歸屬部門等，定義一套統(tǒng)一的規(guī)范，保證對數(shù)據(jù)的統(tǒng)一理解、對數(shù)據(jù)定義和使用的一致性［4］。

數(shù)據(jù)處理（Data processing）是對數(shù)據(jù)的采集、存儲、檢索、加工、變換和傳輸。其基本目的是從大量的、可能是雜亂無章的、難以理解的數(shù)據(jù)中，抽取并推導(dǎo)出對于某些特定的人們來說有價(jià)值、有意義的數(shù)據(jù)。以往由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的限制，無法高效實(shí)現(xiàn)非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的識別，導(dǎo)致大量原始教學(xué)數(shù)據(jù)無法被進(jìn)一步使用。但是隨著近年來計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷突破，特別是大數(shù)據(jù)技術(shù)日趨成熟，提取、轉(zhuǎn)換和加載（ETL），自然語言處理（NLP），光學(xué)字符識別（OCR）等技術(shù)在諸多領(lǐng)域都有非常多的應(yīng)用，為更加全面的數(shù)據(jù)處理提供了支撐。通過數(shù)據(jù)處理，學(xué)?？梢越⒏尤娴慕虒W(xué)評價(jià)數(shù)據(jù)倉庫［5］。

2.3 構(gòu)建精準(zhǔn)動態(tài)的數(shù)據(jù)分析模型 數(shù)據(jù)分析是對一堆無關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、歸類和挖掘，以獲取數(shù)據(jù)內(nèi)在聯(lián)系，并預(yù)測數(shù)據(jù)發(fā)展趨勢，便于決策。建立合適的數(shù)據(jù)分析模型是數(shù)據(jù)分析的重要環(huán)節(jié)［6］。數(shù)據(jù)分析模型指在數(shù)據(jù)分析過程中構(gòu)建一個結(jié)構(gòu)，以便具體實(shí)施與建立，包括收集哪些數(shù)據(jù)，提取哪些內(nèi)容作為分析的基礎(chǔ)，用哪些分析方法、算法與統(tǒng)計(jì)項(xiàng)目更為妥當(dāng)，并呈現(xiàn)分析的結(jié)果，使數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)和變化趨勢一目了然，從而更加清晰地展現(xiàn)數(shù)據(jù)發(fā)展趨勢與邏輯關(guān)聯(lián)。因此大數(shù)據(jù)分析在教學(xué)評價(jià)中的核心是分析模型，如何構(gòu)建精準(zhǔn)、動態(tài)的模型是應(yīng)用大數(shù)據(jù)做好教學(xué)評價(jià)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

首先，從教學(xué)業(yè)務(wù)角度來說，分析模型的構(gòu)建需要基于教學(xué)業(yè)務(wù)，服務(wù)教學(xué)業(yè)務(wù)，要對日常的中醫(yī)教學(xué)業(yè)務(wù)過程進(jìn)行詳細(xì)分析。中醫(yī)教學(xué)與其他學(xué)科不同，中醫(yī)的基本特點(diǎn)是整體觀念和辨證論治，來源于實(shí)踐，反過來又指導(dǎo)實(shí)踐，這就決定了中醫(yī)教學(xué)的理念、方式、方法等都與其他學(xué)科教學(xué)過程不同。為了更好地構(gòu)建分析模型，要先把中醫(yī)教學(xué)業(yè)務(wù)過程詳細(xì)分解，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、標(biāo)簽化，抽象出一套準(zhǔn)確描述中醫(yī)教學(xué)業(yè)務(wù)過程的體系。其次，在教學(xué)業(yè)務(wù)過程體系的基礎(chǔ)上，借助大數(shù)據(jù)建模工具，把這套業(yè)務(wù)體系用計(jì)算機(jī)語言完整實(shí)現(xiàn)，形成大數(shù)據(jù)分析模型。這套評價(jià)模型體系需要根據(jù)教學(xué)業(yè)務(wù)的動態(tài)調(diào)整進(jìn)行定期更新，這樣可以形成教學(xué)評價(jià)的長效機(jī)制。

2.4 可視化教學(xué)評價(jià)結(jié)果 如何更加高效、便捷地把評價(jià)結(jié)果反饋給相關(guān)人員進(jìn)行業(yè)務(wù)改進(jìn)，讓教師與管理人員都看得懂評價(jià)結(jié)果，這就需要把評價(jià)結(jié)果進(jìn)行實(shí)時可視化。數(shù)據(jù)可視化主要是借助于圖形化手段，清晰有效地傳達(dá)與溝通信息。目前大數(shù)據(jù)領(lǐng)域的儀表盤（Dashboard）、知識圖譜、畫像等技術(shù)，都可以很好地支撐評價(jià)結(jié)果可視化；把這些可視化結(jié)果組合成頁面，分享給相關(guān)人員，即可實(shí)現(xiàn)實(shí)時了解評價(jià)結(jié)果［7］。

以往的可視化教學(xué)評價(jià)集中在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)展示，只能為教學(xué)管理人員提供一些基礎(chǔ)的報(bào)表統(tǒng)計(jì)需求，比如熱點(diǎn)課程、熱點(diǎn)問題排名、教師考評數(shù)據(jù)報(bào)表、學(xué)生出勤統(tǒng)計(jì)等。這些可視化的結(jié)果已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足現(xiàn)代化教學(xué)評價(jià)的需要。教學(xué)評價(jià)結(jié)果可視化既要知其然，也要知其所以然，要更多地聚焦在教學(xué)評價(jià)數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)性挖掘與展示。如經(jīng)過綜合評價(jià)得出TOP5 的熱點(diǎn)課程，可進(jìn)一步通過可視化下鉆到熱點(diǎn)課程評估維度展示，展示出每個維度的占比及數(shù)量；教師與教學(xué)管理者還可以繼續(xù)下鉆到這個維度關(guān)聯(lián)的指標(biāo)分布情況，這樣每個教師也就可以為后面教學(xué)方式內(nèi)容的提升找到方向。

2.5 對教學(xué)評價(jià)數(shù)據(jù)的深度挖掘 數(shù)據(jù)挖掘（Data mining）是建立在數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上，通過統(tǒng)計(jì)學(xué)、機(jī)器學(xué)習(xí)等方法，探索隱含的、未知的、有潛在應(yīng)用價(jià)值規(guī)律的過程，即數(shù)據(jù)庫知識發(fā)現(xiàn)（Knowledge discovery in databases，KDD）中的分析過程［8］。數(shù)據(jù)挖掘作為信息科學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、人工智能等學(xué)科的交叉技術(shù)，廣泛應(yīng)用于商業(yè)決策、通信服務(wù)、物流貿(mào)易等領(lǐng)域［9，10］。

教學(xué)評價(jià)數(shù)據(jù)不能只停留在分析層面，需要在分析數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合大數(shù)據(jù)領(lǐng)域的人工智能技術(shù)，進(jìn)行更深層次的評價(jià)數(shù)據(jù)挖掘，知其然也知其所以然。評價(jià)數(shù)據(jù)挖掘算法能夠?yàn)榻虒W(xué)業(yè)務(wù)改進(jìn)提供更加直接的建議和思路，如通過課堂視頻數(shù)據(jù)挖掘算法，基于大數(shù)據(jù)強(qiáng)大算力，識別出課堂上學(xué)生的一些關(guān)鍵形體動作，從而可以實(shí)時、精準(zhǔn)地計(jì)算課堂活躍狀態(tài)，直觀評價(jià)教學(xué)效率［6］。知識圖譜的知識表示與接連對增強(qiáng)深度學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)能力具有積極意義，如提升深度學(xué)習(xí)的健壯性、減少樣本依賴、提升模型與先驗(yàn)知識的一致性等。一方面，知識圖譜可以將中醫(yī)藥學(xué)中各種非標(biāo)準(zhǔn)化的術(shù)語進(jìn)行知識連接，使得NLP 更為準(zhǔn)確；另一方面，利用知識圖譜的表示學(xué)習(xí)所形成的圖譜節(jié)點(diǎn)與邊的連續(xù)向量化表示，可以作為深度學(xué)習(xí)模型的部分輸入端，使得深度學(xué)習(xí)可以利用專業(yè)知識提高準(zhǔn)確率。這些均有助于突破教學(xué)數(shù)據(jù)挖掘的困境。

2.6 教學(xué)評價(jià)結(jié)果數(shù)據(jù)的應(yīng)用 教學(xué)評價(jià)結(jié)果有非常廣泛的應(yīng)用場景，無論是為學(xué)生、教師還是管理部門，都可以提供一定的教學(xué)質(zhì)量改進(jìn)支撐。如在了解和預(yù)測學(xué)生的個人學(xué)習(xí)行為、程度和態(tài)度，分析教師教學(xué)情況、指導(dǎo)教師及時調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和方法，幫助教學(xué)管理部門實(shí)時調(diào)整或出臺相關(guān)教學(xué)管理規(guī)定等方面，都會起到積極作用。利用評價(jià)結(jié)果，教師可以依據(jù)學(xué)生信息大數(shù)據(jù)，分析和了解學(xué)生的基礎(chǔ)知識儲備、學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)態(tài)度等情況，制訂獨(dú)一無二且適合的教學(xué)計(jì)劃，并向?qū)W生推薦一些可取的學(xué)習(xí)策略。教學(xué)管理部門可以通過評價(jià)結(jié)果數(shù)據(jù)，及時發(fā)現(xiàn)日常教學(xué)過程中難以發(fā)現(xiàn)的深層次問題，實(shí)時調(diào)整教學(xué)管理策略，使得教學(xué)管理更具有針對性，并提高教學(xué)管理效率，提升教學(xué)管理決策水平。

3 總結(jié)

在大數(shù)據(jù)技術(shù)飛速發(fā)展、教學(xué)環(huán)境不斷進(jìn)步的背景下，我國中醫(yī)教學(xué)應(yīng)該充分利用新的技術(shù)，包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)建模、數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)可視化等，提升教學(xué)評價(jià)的全面性、準(zhǔn)確性、時效性，為學(xué)生提升、教師改進(jìn)、教學(xué)管理者改革提供支撐，幫助相關(guān)人員進(jìn)行高效精準(zhǔn)決策，助力高校教學(xué)評價(jià)的改革。