高校雙語教學質量評價指標體系的構建及評價方法研究

摘要：在分析影響高校雙語教學質量的因素和探討評價指標體系設計原則的基礎上，指出要從教師素質、學生素質、教學過程、教學效果和管理體制五個方面對高校雙語課程教學質量進行評價，建立了完善而可行的高校雙語教學質量評價指標體系。提出了一種應用進化神經網絡技術進行高校雙語教學質量評價的方法，建立了高校雙語教學質量評價的神經網絡模型。實例表明，該方法能夠實現對高校雙語教學質量的快速、有效的評價，為提高高校雙語教學質量提供了有益的幫助。

關鍵詞：雙語教學；教學質量評價；評價指標體系；進化神經網絡

作者簡介：嚴太山（1968-），男，湖南祁東人，湖南理工學院信息與通信工程學院，副教授；郭觀七（1963-），男，湖南岳陽人，湖南理工學院信息與通信工程學院，教授。（湖南 岳陽 414000）

基金項目：本文系湖南理工學院教學改革研究項目（項目編號：2013B17）、湖南省教育廳科研基金（項目編號：10C0757）、湖南省自然科學基金（項目編號：11JJ2037）、湖南省高?？萍紕撔聢F隊（項目批準號：湘教通[2012]318號）支持計劃資助的研究成果。

中圖分類號：G647 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）35-0055-03

高校開展雙語教學是高等教育與國際接軌的一條重要途徑，也是我國高校教育改革與發展的必然趨勢。雙語課程教學[1-5]是我國高校普遍實施的一項具有探索性、前瞻性和創新性的教學改革，目前已取得了一定的成效。在逐步推進雙語教學的過程中，對雙語教學質量進行評價是一項十分重要的工作。由于雙語教學與傳統教學有著根本的區別，對它們應采取不同的評價方法。但是，在對雙語教學質量進行評價的過程中，絕大部分高校都還缺乏適合于雙語課程教學的專門評價指標體系，一般都依然沿用非雙語課程的評價體系，致使教學管理部門難以獲得對雙語課程教學課程的有效評價。因此，建立高校雙語教學質量評價指標體系，對課程進行定量評價顯得十分必要。通過教學質量評價，能使學校能夠及時了解雙語教學課程的教學效果，有效地總結雙語教學的成功經驗，及時發現雙語教學過程中存在的問題，有針對性地采取有效措施給予調整和完善，促進雙語教學質量的不斷提高。本文通過對影響雙語教學質量的因素進行分析，對評價指標體系設計的原則進行探討，建立了較完善的雙語教學質量評價指標體系。將進化神經網絡技術應用于高校雙語課程課堂教學質量評價中，建立了高校雙語教學質量評價模型，為高校雙語教學質量評價提供了有益參考。

一、高校雙語教學質量評價指標體系

1.高校雙語教學質量評價指標體系的構建原則

構建高校雙語教學質量評價指標體系時，首先當然要遵循教育科學的基本規律，在此基礎上，還要充分考慮雙語教學的特殊性，要體現雙語教學課程的教學要求，要以提高雙語效果為最終目標。雙語教學的實施，要受社會發展程度、整個高等教育環境以及高校內部各種因素等多方面的制約。具體來說，影響高校雙語教學質量的因素主要包括教師素質、學生素質、教學方法、教材質量、語言環境、管理體系等幾個方面。正是因為影響雙語教學質量的因素較多，所以，在對高校雙語教學質量進行評價時，完全沒必要對所有的教學質量特征都進行評價，往往需要從眾多的原始數據和評價信息中篩選出一些有代表性而且獨立性較強的主導性指標，用它們作為雙語教學質量的評價指標，這樣能夠科學地、準確地表征雙語教學質量的狀況。

構建高校雙語教學質量評價指標體系時，要遵循的原則主要包括：

（1）系統性原則。系統性評價是對雙語教學質量的整體評價，而不單單從某一方面或某一內容去評價。雙語教學質量的評價內容要覆蓋雙語教學各個環節，包括教師的備課、課堂教學過程的實施、作業的布置和評閱、課外的輔導和答疑等。

（2）科學性原則。評價指標體系應層次分明，各項評價指標要有明確的內涵，相互之間不能包含或重疊，更不能互相矛盾。隨著教育改革的不斷深入，評價指標體系也要不斷更新。

（3）可行性原則。雙語教學質量評價指標要符合目前高校教育教學改革的實際，評價標準是能夠達到的，評價要點必須是可觀察、可度量的，評價辦法要簡單可行、易于操作。

（4）導向性原則。開展雙語教學質量評價，目的是為了以評促教、以評促學。在評價過程中，要堅持以學生為本，注重教學過程中學生的主體地位和主體作用的發揮，注重培養學生的能力。雙語教學質量評價指標體系不僅僅是評價教師課堂教學質量的標準，更要成為教師教學工作的行為準則和努力方向。

（5）激勵性原則。我國大部分高校的雙語教學，目前都還處于成長初期，要實現雙語教學的穩定發展，在制訂評價指標體系時，應該以激勵為導向，確保雙語教學質量評價指標體系能有效地促進教師與學生在教學過程中共同發展，促進教學質量的提高。要注重教學過程中出現的閃光點，注重在教學過程中營造師生和諧融洽的氛圍，并加以激發和鼓勵。

2.高校雙語教學質量評價指標體系的構成

在廣泛開展雙語教學調查研究的基礎上，結合湖南理工學院雙語教學課程的具體教學實踐，構建了雙語教學質量評價指標體系。設計的評價指標體系包括五個一級指標：教師素質、學生素質、教學過程、教學效果和管理體制，每個一級指標又被分解成若干個具體的二級指標，如圖1所示。

其中，x1—x5分別表示教師是否具有較高的專業知識水平、較高的學術水平，是否具有出國經歷和較強的外語應用能力，教學能力是否較強，教學態度是否較好；x6—x9分別表示學生否具有較好的專業知識基礎，外語能力是否較好，學習態度是否端正，學習能力是否較強；x10—x15分別表示教材的選擇是否合適，是否有豐富的教學資源，教學方法是否得當，教學內容是否有一定的廣度和深度，課堂氣氛是否活躍，考核方式是否合適；x16—x17分別表示學生專業知識掌握程度，外語水平提高程度；x18—x20分別表示教師準入制度是否嚴格，質量監控是否到位，是否有較強的政策支持力度。

二、基于進化神經網絡的高校雙語教學質量評價方法

1.一種進化神經網絡算法

神經網絡是一個模擬人的大腦神經系統的結構和功能來處理信息的復雜網絡系統，憑借其強大的自學習、自適應、聯想記憶等功能而獲得了廣泛的應用。在各種類型的神經網絡中，BP神經網絡[6-8]是一個杰出的代表，它是一種前向網絡。典型的BP神經網絡是由輸入層、輸出層和一個隱含層組成的三層網絡，BP神經網絡的學習算法簡稱BP算法，由于基本BP算法在學習過程中經常發生振蕩，容易陷入局部極小值，收斂緩慢。為此，BP神經網絡的學習過程通常采用附加動量法，算法的權值和閾值調節公式為：

（1）

（2）

其中，k為學習次數，α為學習率，mc為動量因子，，。

為了提高BP神經網絡的學習速度和精度，本文采用文獻[9]中的基于遺傳算法的進化神經網絡BP算法（GA-BP算法）來實現高校雙語教學質量評價。該進化神經網絡BP算法的基本思想是：首先用遺傳算法對神經網絡結構、初始連接權、初始閾值以及學習率和動量因子進行全面的優化設計，在解空間中定位出較好的搜索空間；然后用BP算法在這些小的解空間中對網絡的連接權和閾值再次尋優，搜索出最優解。進化神經網絡BP算法（GA-BP算法）流程如圖2所示。

2.高校雙語教學質量評價的BP神經網絡模型

對高校雙語教學質量進行評價時，具體的評價指標有20個，即x1，x2……x20，每個評價指標有五個評價等級：優秀、良好、中等、較差、差，評價目標同樣也有這五個評價等級。

在算法的評價過程中，我們在對各評價指標進行數值化時，各個等級的取值方法如下：“優秀”取1，“良好”取2，“中等”取3，“較差”取4，“差”取5。在試驗時，從測評數據集中選取了不同條件下的32個樣本作為學習樣本，形成了BP神經網絡的學習樣本集，部分學習樣本如表1所示。

由于評價指標為20個，所以用于高校雙語教學質量評價的BP神經網絡的輸入層單元數被選定為20個；同理，由于評價目標等級有5個，所以輸出層單元數被選定為5個。為了減小網絡規模，提高網絡的訓練速度，隱含層只設一層，對于隱含層單元數，本文采用如下估算公式來確定：

式中，NH表示隱含層單元數，NI表示輸入層單元數，NO表示輸出層單元數，NP表示學習樣本數，這里NP的值取32。

按照這一估算方法，隱含層單元數估算結果為26個。于是，確定本文高校雙語教學質量評價的BP神經網絡結構為20-26-5，如圖2所示。

3.評價實例

BP神經網絡進化設計時，遺傳算法的參數取值為：pc=0.7，pm=0.1，ph=0.1。BP神經網絡訓練時，精度要求為MSE≤10-4。在這一精度要求下，用選取的學習樣本集對BP神經網絡進行訓練，在經過1265次訓練后，BP神經網絡達到收斂。在網絡收斂之后再選取5個未曾學習過的新樣本讓網絡進行評價，這些評價樣本及評價結果分別如表2和表3 所示。

表3 評價結果

NO.評價目標實際輸出

y1y2y3y4y5

1優秀0.9898550.000292 0.0014990.0026500.001215

2良好0.0015500.9929850.0008220.0006150.000275

3中等0.0031200.0065200.9870500.0008520.003216

4較差0.0028000.0029520.0015640.9980870.005293

5差0.0018530.0049740.0042680.0055430.988210

從表3的評價結果可以看出，神經網絡對這5個樣本雖然未曾學習過，但就其評價結果來看，均與評價目標一致。這說明BP神經網絡通過學習已具有較強的推理能力，能實現對高校雙語教學質量的正確評價。

三、結語

在分析影響高校雙語教學質量的因素和探討評價指標體系構建原則的基礎上，建立了有效的高校雙語教學質量評價指標體系。采用進化神經網絡方法，建立了高校雙語教學質量評價模型。從評價過程來看，這種基于進化神經網絡的雙語教學質量評價方法具有以下優勢：一是建立的評價模型完全依賴于評價數據，不需要考慮傳統方法中的權重信息，避免了權重難以合理確定的間題；二是系統具有強大的自學習自適應能力，在環境條件發生變化時，系統只要通過重新學習就能正常工作。所以，進化神經網絡技術在雙語教學質量評價中的應用，為當前教學質量評價提供了一條新的途徑，對建立智能化的高校雙語教學質量評價輔助決策系統也具有參考價值。

參考文獻：

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[7]王偉.人工神經網絡原理——入門與應用[M].北京：北京航空航天大學出版社，1995.

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[9]Yan Tai-shan.An Improved Evolutionary Neural Network Algorithm and its Application in Fault Diagnosis for Hydropower Units[C].2010 The Third IEEE International Conference on Intelligent Computation Technology and Automation，Changsha，2010，（1）：548-551.

（責任編輯：劉輝）