基于數據挖掘的實踐課程教學評價研究

馬吉建 李占堅 崔 凱

（廣西機電職業技術學院基礎技能實訓中心 廣西·南寧 530007）

如何才能運用數據挖掘與分析對實踐課程進行科學有效的教學評價呢？我們首先構建科學的評價指標，評價指標要能真實體現實踐課程教師教的過程和學生學的過程，讓評價結果如實反映教學現狀。在構建完成科學的評價指標基礎上，嚴格按照評價指標收集評價數據形成實踐課程教學評價的數據庫，最后根據數據庫的大數據，運用數據統計分析軟件的相應工具分析實訓教學評價數據的變量變化規律，查找影響實踐課程教學質量提升的因素，根據不同影響因素的影響因子制定合適的實踐課程教學質量改革提升措施。

1 構建科學的實踐課程教學評價指標

實踐課程教學評價指標的構建主要從兩個方面入手構建，一方面是教師實踐課程教學全過程的教學活動有哪些？針對各教學活動對教學質量的影響情況科學的制定評價指標。另一方面是實踐課程教學全過程中學生學習活動有哪些？針對學生參與學習各環節基本情況分析課程教師教學領導力、教學內容設計吸引力、課堂教學組織力等方面的情況，同時分析學生學風、學習心理等方面情況，根據教學評價質量提升的需求科學設置評價指標。

1.1 教師教學評價

教學準備與課程設計：（1）實踐課程教學文件準備情況；（2）實踐課程設備、工具、材料準備情況；（3）合理設計課程內容、教學環節的情況；（4）實踐課程教學前對學生的充分調研情況。

課堂教學實施：（1）知識講解清晰、易懂等；（2）實踐操作演示標準規范等；（3）實踐任務分配科學、分組合理等情況；（4）實踐教學過程巡回指導及時等情況；（5）組織學生參與設備、儀器的保養，場地清潔等情況；（6）實踐課程教學過程及時小結、問題處理情況。

課程考核：（1）實踐教學作品考核標準的科學性等情況；（2）考勤紀律的執行情況；（3）對學生實踐操作過程操作規范性考查情況；（4）應知知識考查情況；（5）課程考試形式與結果評價。

教學方法與手段應用：（1）啟發示教學方式的應用情況；（2）信息化教學手段的應用情況；（3）創新教學方法應用情況。

1.2 學生學習評價

學生學習效果：（1）通過課程學生掌握知識和技能的情況；（2）知識目標、能力標準和素質目標的達成情況；（3）實踐作品、平時作業的完成情況。

學習參與積極性：（1）實踐課程學習各環節投入的時間；（2）學生在實訓小組積極承擔小組任務的情況。

能力與素質提升：（1）面臨學習困難解決問題的方法能力；（2）學習過程規范性操作等職業素養方面的情況；（3）參與實踐教學設備、儀器保養，場地清潔情況等。

2 評價指標數據的采集

實踐課程教學評價指標構建完成后，評價者就要根據評價指標設計滿足評價需要的數據獲取方法和手段，評價數據獲取過程要遵循以下幾個原則：（1）要保證獲取的評價數據一定準確、有效，實踐課程教學評價收集的數據只有是準確的才能真實反映教學活動的現狀，數據才能有效用于教學質量的分析研究；（2）評價數據獲取一定要全面深入，如果只收集某些教學環節或部分對象的評價數據，在分析數據時就不能系統分析教學全過程實際情況，常常會出現對問題的分析是片面或孤立的，無法深入了解實踐課程教學各環節、各要素的相互影響關系；（3）實踐課程教學改革是一個動態發展的過程，教學評價數據的收集也要遵循動態化的規律；（4）評價數據收集要充分考慮評價參與者的心理，合理設計評價數據收集形式和內容，讓數據收集高效運行。

根據以上原則我們設計如何獲取實踐課程教學評價數據，首先要對影響教學質量的相應要素進行歸類，評測要素對教學質量影響的權重，最好建立實踐課程教學環節影響要素的負責清單，在實際數據采集時可以根據歸類的影響要素進行抽樣。評價數據在收集過程中要著重挖掘整理教學過程中自然產生的數據，這些數據最能反映實踐課程教學本質。在很多院校的實踐課程評價中，往往把精力放在采用不同的教學評價問卷來收集數據，這些數據受限于師生情感、受調查者的額外負擔感等因素造成數據的不真實，數據失真就直接影響評價的有效性。

表1 兩班抽樣成績表

如何才能實現實踐課程實施過程中操作現場情況的數據收集呢？現在筆者就以項目團隊所在院校的學生工程訓練教學實踐為例介紹一下如何實現實踐課程現場數據收集。為了讓教師實踐操作演示內容更清晰地展現給更多同學保證教學質量，項目團隊創新設計制作了普通機床多視角教練機系統，該系統通過多個視頻采集裝置，采集教師對設備不同操作部位操作示范內容，通過顯示終端同步播放，學習者可以在現場觀看教師操作示范內容，也可以通過顯示終端看各部位演示操作細節，同時視頻采集設備將采集的操作示范數據自動上傳云平臺，學生可以在云平臺回看教師操作演示內容，也可以對教師操作內容進行評價，同行和督導同樣可以通過遠程觀看并評價教師的教學內容。該設備既可以用于教師操作演示內容資料的收集亦可用于學生操作過程數據的收集，項目團隊已成功制作了2 臺這樣的設備，并成功應用于實踐課程教學，效果非常令人滿意，有很好的推廣價值。

3 評價數據的分析

評價數據的分析是實踐課程教學評價過程非常重要的一個環節，只有對全面、準確、有效的數據進行科學的分析才能獲得教學活動與教學質量提升存在的客觀規律，同時才能發現實訓教學過程中存在的問題以及相關聯的各因素之間的關系，從而找到解決實訓問題的途徑和方法。數據分析可以利用統計學工具對數據進行分層分類的分析，為了提升數據分析效率與質量，我們可借助相關統計學軟件進行分析，常用的有Excel、Origin 、Minitab、Matlab 等優秀軟件。下以Minitab 軟件為例介紹如何進行評價數據分析。Minitab 是一款在國際上應用非常廣泛的統計學和質量管理軟件，具有簡單易學的特點，軟件數據分析的可靠性強、功能完善，在質量改善、教育、科學研究等領域有著廣泛的應用。[1]由于實踐課程教學評價數據量很大，我們抽取一組數據運用Minitab進行評價數據分析，其它數據可以采用統計學軟件進行類似分析。在教學過程中，項目團隊一名教師對同一專業A、B 兩個班級進行教改革實踐，A 班級應用新的課程教學設計方案進行教學，B班級采用未改革的課程教學方案教學。每班抽取學號尾數為2、5、8 的學生進行教學效果分析，分析數據是最終考試成績。兩個班均為48 名學生，各抽取15 人。成績情況見表1。

分析本次教學改革是否有顯著效果，我們可以運用統計學工具對采樣的兩組數據進行雙樣本方差分析。運用Minitab 進行F-檢驗的雙樣本方差分析，就可以得到表2 分析數據。從A班和B班平均分分析新的教學設計應該起到了顯著效果，平均分提升了約11.3 分，但是統計學分析是否有顯著效果判斷依據是P＜=0.05，分析結果P=0.47612＞=0.05，因此新的教學設計方案有效果，但效果不顯著，還有提升空間。教學評價數據的分析不能簡單的看平均數增量，要運用統計學方法科學分析。

表2 F-檢驗雙樣本方差分析

4 結束語

實踐課程教學評價需要有針對性地進行評價指標構建，只有科學全面又適合實踐課程教學的評價指標才能真實反映教學各環節的實施情況。在系統的評價指標支撐下，全面準確采集挖掘實踐課程教學數據，最后通過數據分析工具進行統計學分析，從數據中尋找科學規律，從而找到教學存在的問題，并根據問題有針對性制訂解決措施。實踐過程中基于數據分析的評價過程能夠確保實踐課程教學的客觀準確，科學有效的評價實踐課程教學對于提升教學質量有決定性作用。隨著現代信息技術的發展，教學評價的方式方法也要與時俱進，努力在新時代職教教育高質量、高水平建設中發揮更大貢獻。