基于大數(shù)據(jù)分析的高校教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控與評價研究

鄒立仁

（長春光華學(xué)院，吉林長春 130033）

為提高高校教學(xué)質(zhì)量，增強高校的軟實力，必須轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)對教學(xué)質(zhì)量的監(jiān)控與評價[1-2]。教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控與評價是指將各項考評指標(biāo)數(shù)據(jù)化處理，使用數(shù)字或文字對表述結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)的分析[3]。由于現(xiàn)行監(jiān)控與評價方式存在一定的局限性，無法適應(yīng)高校的信息化發(fā)展趨向，導(dǎo)致最終評價結(jié)果與實際結(jié)果出現(xiàn)誤差的現(xiàn)象屢見不鮮。為了提高教學(xué)質(zhì)量，克服傳統(tǒng)教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控與評價單一的缺陷，高校引入大數(shù)據(jù)分析，通過大數(shù)據(jù)技術(shù)解決高校教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控與評價工作中存在的問題。為解決上述問題本文開展了高校基于大數(shù)據(jù)分析下的教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控與評價研究，以數(shù)據(jù)為依托，通過提出具體的監(jiān)控與評價方法，致力于為提高高校教學(xué)質(zhì)量提供參考。

1 高校基于大數(shù)據(jù)分析下的教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控

1.1 劃分教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控對象

在高校教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控過程中，必須確定教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控對象[4-5]。該文設(shè)計的監(jiān)控方法中監(jiān)控對象主要針對以下4 點：學(xué)生課程成績、教師個人因素、教學(xué)類屬性以及數(shù)據(jù)源，以此為監(jiān)控目標(biāo)對象，實時監(jiān)控目標(biāo)對象。數(shù)據(jù)源可劃分為：課堂教學(xué)以及課外培養(yǎng)兩方面獲取的教學(xué)質(zhì)量信息。以此為依據(jù)，設(shè)計高校教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控平臺。

1.2 設(shè)計高校教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控平臺

該文基于大數(shù)據(jù)分析下，設(shè)計高校教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控平臺。通過AI 開放式平臺構(gòu)建支持多種識別技術(shù)的高校教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控平臺，采用自底部向上法進(jìn)行設(shè)計，具體框架，如圖1 所示。

圖1 高校教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控平臺框架設(shè)計

1.3 可視化監(jiān)控教學(xué)質(zhì)量

通過設(shè)計的高校教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控平臺，采用基于大數(shù)據(jù)分析下的人臉識別技術(shù)可以實現(xiàn)對教學(xué)質(zhì)量的動態(tài)可視化監(jiān)控。教學(xué)質(zhì)量的可視化還可以通過AR 技術(shù)中的視頻透視技術(shù)，將影響教學(xué)質(zhì)量的數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)酱髷?shù)據(jù)分析中心，并利用顯示器進(jìn)行顯示，為監(jiān)控人員提供準(zhǔn)確的信息，從而可視化監(jiān)控實際的教學(xué)質(zhì)量。

2 高校基于大數(shù)據(jù)分析下的教學(xué)質(zhì)量評價

2.1 搭建高校教學(xué)質(zhì)量評價指標(biāo)體系

設(shè)計量化高校教學(xué)質(zhì)量評價指標(biāo)，搭建教學(xué)質(zhì)量指標(biāo)評價體系，在高校內(nèi)領(lǐng)導(dǎo)小組的協(xié)調(diào)下制定項目計劃，監(jiān)督各項評價工作的實施進(jìn)展，以此為評價活動的順利開展提供后期保障。建立指標(biāo)在評價中的約束條件，分析多個教育專家對教學(xué)質(zhì)量評價提出的貢獻(xiàn)因素。根據(jù)貢獻(xiàn)值設(shè)計教學(xué)質(zhì)量評價目標(biāo)函數(shù)，設(shè)目標(biāo)函數(shù)表達(dá)式為maxF，可得公式如下。

公式（1）中：j 為篩選數(shù)量；λ 為篩選數(shù)量下的貢獻(xiàn)因素權(quán)重；i 為評價指標(biāo)的分類個數(shù)；n 為評價指標(biāo)的分類個數(shù)下的參評專家組總?cè)藬?shù)。根據(jù)領(lǐng)導(dǎo)小組與專家對評價指標(biāo)的判定情況，獲取終端輸出數(shù)據(jù)，計算不同指標(biāo)的特征參數(shù)，設(shè)教學(xué)質(zhì)量評價滿分比的計算表達(dá)式為K，具體計算公式如下。

公式（2）中：ai為評價指標(biāo)的分類個數(shù)i 下的一項指標(biāo)重要性。在此基礎(chǔ)上，計算評價等級之和，則有：

公式（3） 中：R 為專家組對評價指標(biāo)的等級劃分，在后期的過程式評價中，可將其作為評價質(zhì)量的關(guān)鍵依據(jù)。最后，為求得教學(xué)質(zhì)量評價過程中針對不同評價對象與指標(biāo)之間的協(xié)調(diào)系數(shù)，設(shè)其計算表達(dá)式為W，可得：

公式（4）中：m 為評價次數(shù)；T 為評價指標(biāo)的分類個數(shù)下具有相同等級的評價指標(biāo)；d 為兩個評價指標(biāo)之間潛在的距離差。根據(jù)上述計算公式，在第一輪篩選中，當(dāng)評價工作中滿分比值不足一半的條件下，等級小于時，選擇刪除該評價指標(biāo)，要求教學(xué)質(zhì)量評價指標(biāo)體系中多項評價指標(biāo)的滿分比均大于85%，此時證明該指標(biāo)具有一定的不可刪除性能，即可結(jié)束評價指標(biāo)咨詢過程。

2.2 基于大數(shù)據(jù)分析教學(xué)質(zhì)量評價指標(biāo)權(quán)重

結(jié)合上述設(shè)計的教學(xué)質(zhì)量評價指標(biāo)，建立對應(yīng)的數(shù)據(jù)樣本矩陣，自定義該組矩陣的表示方法為y，則y 對應(yīng)的樣本質(zhì)量表示為yi={yi1,yi2,...,yij}。對數(shù)據(jù)實施動態(tài)化分析，定義考評中的PCA 標(biāo)準(zhǔn)，保留云模型中數(shù)據(jù)處理的優(yōu)勢，將特征空間中的數(shù)據(jù)進(jìn)行正交方向的轉(zhuǎn)換，按照數(shù)據(jù)的特征值大小，排列指標(biāo)考評能力，計算教學(xué)質(zhì)量評價指標(biāo)權(quán)重值。設(shè)教學(xué)質(zhì)量評價指標(biāo)權(quán)重為P，計算公式如下。

公式中：δi為多種特征評價指標(biāo)的單向矩陣，根據(jù)上述公式可行進(jìn)行教學(xué)質(zhì)量中創(chuàng)新能力的投影分析，結(jié)合質(zhì)量評價單位及評價對象覆蓋范圍，滿足數(shù)據(jù)的綜合性評價。

2.3 輸出高校教學(xué)質(zhì)量評價結(jié)果

得出教學(xué)質(zhì)量評價指標(biāo)權(quán)重后，基于大數(shù)據(jù)分析下設(shè)計基于云模型的教學(xué)質(zhì)量評價等級表示式。如表1 所示。

表1 教學(xué)質(zhì)量量化考評云模型表示

3 實例分析

3.1 實驗準(zhǔn)備

提出對比實驗，隨機選取教育市場內(nèi)某高校作為此次實驗的實驗對象，通過多渠道獲取該校的教學(xué)數(shù)據(jù)。對試點學(xué)校的教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行綜合性監(jiān)控與評價，從教學(xué)內(nèi)容豐富度、教學(xué)方法多元化、教學(xué)目標(biāo)時效性、辦學(xué)定位標(biāo)準(zhǔn)性4 個方面，分別進(jìn)行測試，使用Ylertly 軟件測得實驗數(shù)據(jù)。

3.2 實驗結(jié)果與分析

分別使用兩種方法對其進(jìn)行多次測試，首先收集監(jiān)控穩(wěn)態(tài)誤差實驗數(shù)據(jù)，整理實驗結(jié)果，如圖2 所示。

圖2 教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控穩(wěn)態(tài)誤差對比圖

結(jié)合圖2 所示，該文設(shè)計方法下的教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控穩(wěn)態(tài)誤差明顯低于對照組，監(jiān)控精度更高。而后收集評價平均風(fēng)險數(shù)值實驗數(shù)據(jù)，整理成表格。如表2所示。

表2 評價平均風(fēng)險數(shù)值對比數(shù)據(jù)

根據(jù)上述表2 所示，實驗組評價平均風(fēng)險數(shù)值明顯低于對照組，評價精度更高，能夠從海量教學(xué)質(zhì)量數(shù)據(jù)中剔除不可信數(shù)據(jù)，避免了傳統(tǒng)方法中出現(xiàn)的問題，使評價結(jié)果更加精準(zhǔn)。

4 結(jié)語

通過高校基于大數(shù)據(jù)分析下的教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控與評價研究，希望能夠在提高教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控精度的同時，提高教學(xué)質(zhì)量評價的精度。在后期的發(fā)展中，必須加強大數(shù)據(jù)分析在教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控與評價中的應(yīng)用，為高校教學(xué)提供數(shù)據(jù)支持。由于此次研究時間有限，雖然取得了一定的研究成果，但仍有不足，今后還要對其進(jìn)行進(jìn)一步研究，為教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控與評價的進(jìn)一步優(yōu)化提供參考依據(jù)。