基于數據挖掘的混合教學學習效果綜合評價

周開權

摘? 要 混合教學集中了傳統教學與現代信息技術的優點，注重課前、課堂、課后的綜合作用，同時應優化學生學習效果評價方式。從提高學生的綜合素質出發，把混合教學分為課前、課堂、課后三個層次，從參與度、交互度、效果度三個維度全面評價學生學習效果，然后對得到的九個數據進行賦權加總，并建議根據具體情況選用不同的賦權方法，為大數據平臺下的學生學習效果綜合評價體系提供有益借鑒。

關鍵詞 混合教學;數據挖掘;學習效果

中圖分類號：G712? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2019）22-0057-03

Comprehensive Evaluation of Mixed Teaching Learning Effect based on Data Mining//ZHOUKaiquan

Abstract Modern educational theory promotes the development of school education towards quality education. The wide application of

modern information technology in the field of education makes qua-

lity education easier to achieve. Mixed teaching concentrates the ad-vantages of traditional teaching and modern information technology， pays attention to the integration of pre-class， classroom and after-class teaching， and also provides conditions for deep mining of pro-cess evaluation. Starting from improving studentscomprehensive quality， this paper divides mixed teaching into three levels： pre-class，

classroom and after-class. It evaluates students learning situation from three dimensions： participation， interaction and effectiveness. Then， it empowers the nine data and sums up them. It suggests that different empowerment methods should be selected according to the specific situation.

Key words mixed teaching; data mining; learning effect

1 引言

從教育思想的角度來看，混合教學并不是新鮮事物，早在2000多年前的我國春秋時期，孔子就提出“學而時習之”的思想，認為教師課堂上的教應與學生課下的復習結合起來，實質上，這就是一種課堂教學與課后反思的混合式學習。

現代教育在教育思想的應用效果、深度挖掘等方面取得前所未有的進步。很多現代教育理論認為，學校教育的功能不只是灌輸知識，而應培養學生的綜合素質。隨著互聯網、智能終端設備等現代技術在教育領域的普及，現代學校教育的功能實現有了更加充分的條件。1999年，全球最大的信息技術研發公司IBM利用Lotus遠程培訓平臺Lear-

ning Space開展Basic Blue培訓項目，不但改善了培訓效率，而且節約了大量資金，僅在2000—2002年就減少支出約8800萬美元。目前，美國應用混合教學的大學有3000多所。2003年，北京師范大學的何克抗教授在第七屆全球華人計算機教育應用大會上提出混合教學的概念，此后，在國內教育領域受到關注。

但是，在混合教學模式誕生之初，引起關注的只是可以把網絡教學和傳統教學結合起來，沒有認識到對現代教育變革的巨大影響，尤其是在教學評價數據挖掘與深度分析方面的作用沒有引起足夠重視。混合教學應用于學校教育不只是教學方式、手段的變化，而是要達到培養重點的根本性改變。傳統教學由于教學手段的限制，不能對課前預習、課堂協作學習、課后拓展等進行有效督促，對學生的學習效果的評價大多是結果性的。混合教學采用網絡、微信等工具，可以對學生課前、課堂、課后的學習過程進行監督、指導。因此，混合教學帶來的變革不只是教學手段、方式的變化，更重要的是評價標準、體系的根本性轉變。更重要的是，隨著信息技術的發展，教學平臺挖掘、利用數據的能力越來越強，在混合教學中應解放思維，從養成學生的良好綜合素質的角度挖掘教學過程中評價學生的數據，不斷完善過程性評價。

2 混合教學效果評價數據的挖掘

通過分析現有文獻發現，很多研究者和實踐者注重混合教學的教學設計，對于評價過程、模型設計、數據發掘與應用存在欠缺：

1）評價的量化程度不夠，主觀判斷過多，如學生參與度、交互性等方面的度量;

2）沒有設計適宜的評價模型，指標的設定及賦權過于隨意;

3）過程性評價的實施過于膚淺，評價結果不夠科學;

4）情感評價過于隨意，雖然當前大多數教師在進行教學設計時制定了情感目標，卻沒有在評價過程中進行量化，主要根據主觀判斷進行估計。

本研究從數據挖掘與應用的角度，把混合教學效果評價分為課前預習、課堂學習、課后拓展應用三個層次，從參與度、交互度、效果度三個維度進行教學效果的評價。

1）課前預習效果評價數據的挖掘。在傳統教學方式下，主要采用檢查書面作業、課堂提問等方式考核學生的課前預習情況，顯著缺點是只能考核預習結果，不能在預習過程中及時督促，更談不上進行有針對性的指導，甚至在結果性評價中也是以抽查為主。

混合教學模式下，課前預習采用網絡渠道，學生在預習過程中提出自己的疑問或討論話題，參與同學發起的話題，幫助同學解決疑問，參與教師發起的討論，完成預習效果測試。這些數據可以分為三個維度。

①參與度。預習中回答階段性問題的次數與正確性（Bi）、對同學提出的疑問作出有價值的回應（Ci），反映了學生參與協作學習的程度，可以提高他們的團隊協作能力。因此，作為評價預習效果的維度之一，第i位學生參與度（A1i）的計算公式如下：

A1i>1時，學生在預習階段的參與度達到滿意程度;A1i<1時，參與度欠佳，應對參與度過低的（結合參與次數）學生給予特別關注。

②交互度。在預習中，第i位學生與其他學生對預習內容進行的討論（Di）、對教師發起討論的回應（Ei），都可以作為衡量該學生在預習階段交互度的依據。因此，第i位學生在預習階段交互度（A2i）的計算公式為：

A2i>1時，學生的參與度達到滿意程度;A2i<1時，參與度欠佳，過低時（結合對交互次數的考查）應對該學生給予特別關注。

③效果度。效果度是在預習階段結束時，學生在測試中的表現，反映了學生在預習階段取得的最終效果。效果度（A3i）的計算公式如下：

A3i>1時，學生的預習效果達到令人滿意的程度;A3i<1時，效果度欠佳。對于預習效果太差的學生應特別留意，分析原因。

2）課堂學習階段。

①參與度。評價師生集體解決預習階段遺留問題時的參與程度，以回答問題次數及質量（Gi）作為衡量標準，計算公式為：

P1i>1時，學生在課堂學習階段的參與度達到滿意程度;P1i<1時，參與度欠佳，過低時（結合參與次數）應給予特別關注。

②交互度，指課堂討論環節師生、生生間的交互程度，分別用討論環節回應教師發起的討論次數及質量（Hi，由教師評分）、回應同學發起的討論次數及質量（Ki，由同學評分）作為衡量標準。課堂教學階段學生的參與度（P2i）的計算公式如下：

P2i>1時，學生在課堂學習階段的交互度達到滿意程度，P2i<1時，交互度欠佳，對于分數太低的應分析原因，予以有針對性的幫助。

③效果度，是指在課堂學習階段結束時，學生參加測試時的成績（Ri）狀況，是學生在課堂學習階段取得收獲多少的度量指標，計算公式如下：

P3i>1時，學生在課堂學習階段的最終效果較好;P3i<1時，最終效果欠佳，應對答題情況進行進一步的分析，了解學生對重點、難點等部分的掌握程度，以便采取下一步的改善措施。

3）拓展應用階段。

①參與度，指學生在拓展應用任務中的參與程度，如在案例分析、市場調研等任務中的參與情況，制訂任務完成方案中所起到的作用等，計算公式如下：

Q1i>1時，表明學生在課后拓展應用階段能夠積極參與;Q1i<1時，參與度欠佳，對于分數太低的應分析原因，予以有針對性的幫助。拓展應用環節對于學生的實踐能力要求較高，如理論知識應用能力、問題分析能力、解決生活中實際問題的能力、與外界溝通的能力等。在傳統的灌輸式教學方式下，這一環節要求的能力大部分被忽視。

②交互度。在拓展應用任務完成過程中，很多學生會遇到問題，這時要求他們先通過同學之間的討論來解決。學生參與討論的次數和質量（Ti）是計算學生在拓展應用環節的交互度（Q2i）的基礎，具體計算公式如下：

Q2i>1時，表明學生已經掌握了基礎知識，并且有進一步深化知識的意愿;Q2i<1時，交互度欠佳，學生對于這部分知識的學習興趣不高，或者沒有進一步應用知識的意愿。

③效果度。為了檢測學生在拓展應用階段對于理論知識的掌握程度和應用能力，也要進行測試。為了方便實施，一般采用客觀題的形式，所得分數（Wi）可以作為計算學生在拓展應用階段學習效果度（Q3i）的基礎數據，具體計算公式如下：

拓展應用階段學生學習的效果度Q2i>1時，表明學生已經能較好地應用這部分知識;Q2i<1時，表明學生對于知識的應用能力尚待提高，在以后的學習中應注意引導。

3 混合教學效果評價數據的分析與利用

在上文中，把混合教學分為課前預習、課堂學習、拓展應用三個階段，在這三個階段，學生對于知識的理解和應用能力是逐步提高的。從另外一個角度來看，在這個學習過程中，學生對于知識從初步認識到深度理解、靈活運用，跨越了三個層次，對于學生學習整體效果的評價，應對這三個層次綜合考慮，使用科學的評價模型充分利用挖掘到的數據。

綜合評價模型的建立? 在上文中，把混合教學的評價分為三個層次，每個層次又分為三個維度，下一步要解決如果得出綜合評價結論的問題，即為每一個維度賦權。從有關文獻來看，一般可以考慮兩種賦權方法。

1）每個維度的權重相等。為了減少評價過程的復雜性，可以平均分配權重，即學生的評價總分（Yi）計算公式為：

2）復相關系數賦權法。前文的賦權方法雖然簡單，但是主觀性較強，從已有文獻來看，評價指標體系客觀賦權方法很多，其中復相關系數法較為簡單實用。該方法認為，當某一指標和其他指標反映的信息重復程度較高時，說明該指標對于評價指標體系的構建所起作用較小，應予以較小的權數，反之則予以較大的權數。在衡量指標間反映信息重復程度大小時，可以采用指標間的復相關系數。其具體過程如下：

①列出全部指標構成的相關系數矩陣，以上文中的三層三維評價數據構成矩陣;

②計算每一數據與其他數據之間的復相關系數，采用對①中的矩陣進行分解的方法獲得;

③計算上文中得到的復相關系數的倒數并進行歸一化處理，即為本方法所需的各指標權數。

綜合評價結果的優化? 復相關系數賦權方法的不足之處是沒有考慮教師的主觀評價，在實際教學中可以把本文介紹的兩種方法綜合應用，把得到的平均值作為最終評價結果。另外，在實際應用中也可以根據學生、課程的具體情況開發更好的綜合評價體系模型，在線上教學平臺條件具備的情況下，可以采用大數據分析方法，即根據教學平臺收集到的學生平時學習情況、課程結束時各方面的成績，構建學生綜合素質、核心素養等方面的模型，然后計算各種因素對學生最終成績的影響程度，按照影響程度的大小給各個指標賦權。

現代信息技術給教學帶來的不只是教學方法、手段的變化，也為改善學生學習效果評價體系帶來便利。但是，一般教師掌握的計算機軟件不多，在開發教學平臺時應組建由教師、IT專業人員組成的團隊，合理設計平臺的各種功能。

參考文獻

[1]尹合棟.“后MOOC”時期基于泛雅SPOC平臺的混合教學模式探索[J].現代教育技術，2015，25（11）：53-59.

[2]田富鵬，焦道利.信息化環境下高校混合教學模式的實踐探索[J].電化教育研究，2005（4）：63-65.