基于熵值法和AHP的混合式課堂教學(xué)過(guò)程性考核權(quán)重研究

李紅 黃文祥

摘要：目前基于職教云SPOC平臺(tái)的混合式課堂教學(xué)過(guò)程性考核評(píng)價(jià)主要采用主觀(guān)賦予權(quán)重的方法，為了提高評(píng)價(jià)的客觀(guān)性和真實(shí)性，同時(shí)又兼顧評(píng)價(jià)指標(biāo)的重要性程度，提出基于熵值法和層次分析法（AHP）的主客觀(guān)相結(jié)合的組合賦權(quán)方法確定考核指標(biāo)的權(quán)重，并以職教云《地理信息技術(shù)》混合式教學(xué)課程為例，著重介紹了權(quán)重計(jì)算方法和計(jì)算過(guò)程，結(jié)果顯示權(quán)重最大的指標(biāo)是“作業(yè)”和“學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)”，其次是考試和課堂活動(dòng)，權(quán)重最小的是“課件學(xué)習(xí)”。利用該方法確定的權(quán)重更加合理、客觀(guān)，研究成果為職教云SPOC平臺(tái)的混合式課堂教學(xué)過(guò)程性考核指標(biāo)權(quán)重設(shè)置提供了新的思路。文章將“學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)”新加入到了評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中，結(jié)果顯示“學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)”指標(biāo)對(duì)學(xué)生綜合成績(jī)的區(qū)分度較高，該分析結(jié)果為職教云平臺(tái)指標(biāo)體系的優(yōu)化提供了參考，具有一定的實(shí)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：信息熵;層次分析法;混合式教學(xué);過(guò)程考核

引言

以信息技術(shù)推動(dòng)職業(yè)教育教學(xué)改革創(chuàng)新，加快推進(jìn)職業(yè)教育信息化發(fā)展是我國(guó)教育改革的重要決策[1-3]。在“互聯(lián)網(wǎng) +”時(shí)代，基于MOOC（Massive Open Online Courses）或SPOC（Small Private Online Course）平臺(tái)開(kāi)展線(xiàn)上線(xiàn)下混合式課堂教學(xué)已成為當(dāng)前高校信息化教育教學(xué)改革的熱潮[4-8]。截止2020年12月，高等教育出版社開(kāi)發(fā)的“智慧云2.0”SPOC平臺(tái)上已開(kāi)展的SPOC課程數(shù)達(dá)32萬(wàn)門(mén)以上，教學(xué)班級(jí)達(dá)93萬(wàn)個(gè)以上。海量的線(xiàn)上教學(xué)資源和“職教云”校級(jí)專(zhuān)屬SPOC平臺(tái)服務(wù)、“云課堂”APP服務(wù)，為教師開(kāi)展線(xiàn)上線(xiàn)下混合式課堂教學(xué)提供了良好的支持。隨著混合式課堂教學(xué)改革的深入，與混合式課堂教學(xué)相適應(yīng)，必須改革相應(yīng)的考核方式，職教云SPOC在線(xiàn)教學(xué)平臺(tái)詳細(xì)地記錄了學(xué)生線(xiàn)上、線(xiàn)下學(xué)習(xí)行為，為學(xué)生過(guò)程化考核提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，SPOC中的考核指標(biāo)權(quán)重可以靈活設(shè)置比例，然而如何科學(xué)、合理、客觀(guān)地設(shè)置權(quán)重是當(dāng)前亟需解決的實(shí)際問(wèn)題。

通過(guò)文獻(xiàn)分析發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的關(guān)于混合式教學(xué)過(guò)程性考核評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重設(shè)置主要采用主觀(guān)賦權(quán)法，例如梁少英等人設(shè)計(jì)了《內(nèi)科護(hù)理學(xué)》課程混合式學(xué)習(xí)過(guò)程性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并利用層次分析法確定各指標(biāo)權(quán)重。張波，李婭、張興芹在開(kāi)展課程混合式教學(xué)中均采用過(guò)程性考核，但考核權(quán)重直接主觀(guān)設(shè)定。主觀(guān)賦值法是人為根據(jù)評(píng)價(jià)指標(biāo)的重要程度來(lái)確定權(quán)重的大小，受主觀(guān)影響較大，與專(zhuān)家的知識(shí)背景與經(jīng)驗(yàn)依賴(lài)性程度高，為了減少對(duì)考核結(jié)果的人為主觀(guān)影響，同時(shí)又兼顧指標(biāo)的重要性，本文結(jié)合客觀(guān)賦值法-熵值法和主觀(guān)賦值法-層次分析法的優(yōu)點(diǎn)，提出基于熵值法和層次分析法的組合賦權(quán)法來(lái)確定混合式課堂教學(xué)過(guò)程性考核的指標(biāo)權(quán)重。

一 過(guò)程考核指標(biāo)體系

職教云是高等教育出版社開(kāi)發(fā)的以學(xué)校為單位面向師生的SPOC（小規(guī)模限制性在線(xiàn)課程）在線(xiàn)教學(xué)平臺(tái)，教師可以將智慧職教教學(xué)資源庫(kù)中的課程資源直接導(dǎo)入到職教云中開(kāi)展基于SPOC的線(xiàn)上線(xiàn)下混合式教學(xué)。職教云平臺(tái)可詳細(xì)記錄學(xué)生線(xiàn)上學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)和線(xiàn)下課堂中的討論互動(dòng)、課堂測(cè)試等課堂表現(xiàn)行為，其平臺(tái)設(shè)置的過(guò)程性考核指標(biāo)體系分為兩級(jí)體系，一級(jí)指標(biāo)為：課件學(xué)習(xí)、課堂活動(dòng)、作業(yè)、考試，每個(gè)一級(jí)指標(biāo)下面又包括多個(gè)二級(jí)指標(biāo)[27]，平臺(tái)同時(shí)記錄了學(xué)生線(xiàn)上學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)，學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)反映了學(xué)生線(xiàn)上投入學(xué)習(xí)的時(shí)間，是學(xué)生線(xiàn)上學(xué)習(xí)行為的重要體現(xiàn)，也是學(xué)生內(nèi)部學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的體現(xiàn)，因此這里將學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)也作為綜合成績(jī)考核的一級(jí)指標(biāo)。

二 研究對(duì)象與方法

1 研究對(duì)象

選取我校工程測(cè)量專(zhuān)業(yè) 2017 級(jí) 2 個(gè)班共 101名學(xué)生為研究對(duì)象，收集學(xué)生在職教云《地理信息技術(shù)》SPOC課程中的線(xiàn)上、線(xiàn)下學(xué)習(xí)記錄作為基礎(chǔ)研究數(shù)據(jù)。

2 考核權(quán)重計(jì)算方法

為了兼顧各個(gè)指標(biāo)的重要性和客觀(guān)性，本文采用組合賦權(quán)法計(jì)算綜合權(quán)重，即根據(jù)各指標(biāo)的變異程度，利用信息熵計(jì)算出各指標(biāo)的熵權(quán)值，再通過(guò)熵權(quán)對(duì)層次分析法計(jì)算的指標(biāo)權(quán)重進(jìn)行修正，從而得出較為客觀(guān)的的指標(biāo)綜合權(quán)重，提高考核結(jié)果的客觀(guān)性和公平性。

計(jì)算步驟為：（1）根據(jù)各一級(jí)指標(biāo)下的二級(jí)指標(biāo)得分和重要性分別構(gòu)造原始數(shù)據(jù)矩陣和判斷矩陣，計(jì)算二級(jí)指標(biāo)綜合權(quán)重。（2）再根據(jù)二級(jí)指標(biāo)綜合權(quán)重和得分計(jì)算一級(jí)指標(biāo)各項(xiàng)得分，再根據(jù)一級(jí)指標(biāo)的得分和重要性程度計(jì)算一級(jí)指標(biāo)綜合權(quán)重。

若根據(jù)熵值法計(jì)算各指標(biāo)的權(quán)重 ，根據(jù)AHP計(jì)算的各指標(biāo)權(quán)重為 ，則指標(biāo)的綜合權(quán)重 計(jì)算如公式（1）所示。

三 結(jié)果與分析

3.1指標(biāo)綜合權(quán)重計(jì)算結(jié)果

本研究的所有數(shù)據(jù)計(jì)算在EXCEL軟件和R軟件（版本：3.5.2）中完成。先根據(jù)各一級(jí)指標(biāo)下的二級(jí)指標(biāo)得分分別構(gòu)造原始數(shù)據(jù)矩陣，計(jì)算二級(jí)指標(biāo)綜合權(quán)重。實(shí)驗(yàn)班級(jí)學(xué)生在《測(cè)繪地理信息技術(shù)》課程學(xué)習(xí)中，課件的評(píng)價(jià)、問(wèn)答、筆記、糾錯(cuò)數(shù)據(jù)均為0，因此這里只選擇學(xué)習(xí)進(jìn)度作為課件學(xué)習(xí)的二級(jí)指標(biāo)，該課程布置了4次班級(jí)作業(yè)，期末考試1次，因此這里需要計(jì)算課堂活動(dòng)、作業(yè)兩個(gè)一級(jí)指標(biāo)下面的二級(jí)指標(biāo)權(quán)重。根據(jù)前述綜合權(quán)重計(jì)算方法，計(jì)算得到二級(jí)指標(biāo)的熵權(quán)值、AHP權(quán)重、綜合權(quán)重，再根據(jù)二級(jí)指標(biāo)綜合權(quán)重和得分計(jì)算一級(jí)指標(biāo)各項(xiàng)得分，根據(jù)一級(jí)指標(biāo)的得分和重要性程度計(jì)算一級(jí)指標(biāo)綜合權(quán)重。

3.2權(quán)重結(jié)果分析

由圖1所示的五個(gè)一級(jí)指標(biāo)的權(quán)重計(jì)算結(jié)果顯示專(zhuān)家認(rèn)為“考試”對(duì)綜合成績(jī)的重要性程度最高（AHP權(quán)重為0.41），其次是“作業(yè)”和“學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)”。而利用該班的實(shí)際數(shù)據(jù)計(jì)算的“學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)”與“作業(yè)”的熵權(quán)值最大，最具有區(qū)分度，而“考試”和“課件”的區(qū)分度最低，這與AHP權(quán)重計(jì)算結(jié)果有明顯的差別。熵值法中的考試權(quán)重偏低與考試題目難易程度的數(shù)量分布有關(guān)系，由于此次期末考試試題難度集中在一般和中等程度，導(dǎo)致大部分同學(xué)都能得到較高的考試分?jǐn)?shù)，因此“考試”對(duì)綜合成績(jī)的區(qū)分度不高，而利用熵權(quán)值和AHP權(quán)重計(jì)算出來(lái)的綜合權(quán)重對(duì)考試的排序進(jìn)行了調(diào)整，這樣兼顧了該指標(biāo)的重要性程度和客觀(guān)性，有利于提高評(píng)價(jià)結(jié)果的科學(xué)性和公平性。

從綜合權(quán)重來(lái)看，影響綜合成績(jī)得分最大的因素是“作業(yè)”，其次是線(xiàn)上“學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)”，再次是“考試”和“課堂活動(dòng)”，權(quán)重最低的是“課件”。“課件”的熵權(quán)值、AHP權(quán)重和最終的綜合權(quán)重都是最低的，這說(shuō)明“課件”學(xué)習(xí)進(jìn)度對(duì)學(xué)生綜合成績(jī)的影響并不大，這是由于在課程中教師要求學(xué)生必須完成所有課件的學(xué)習(xí)，很多同學(xué)的課件學(xué)習(xí)進(jìn)度指標(biāo)都能達(dá)到100%，這是最容易完成的一項(xiàng)教學(xué)活動(dòng)，因此它對(duì)最終成績(jī)的貢獻(xiàn)并不大，并且課件學(xué)習(xí)進(jìn)度只能體現(xiàn)出學(xué)生對(duì)這一活動(dòng)的完成度，并不能體現(xiàn)出學(xué)生學(xué)習(xí)效果的好壞，而課件學(xué)習(xí)的完成質(zhì)量在“學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)”中卻能體現(xiàn)出來(lái)，因?yàn)檎n件的總量是一定的，學(xué)生在線(xiàn)學(xué)習(xí)時(shí)間長(zhǎng)說(shuō)明他在完成了規(guī)定的任務(wù)之后主動(dòng)登陸學(xué)習(xí)資源，因此“學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)”能體現(xiàn)出學(xué)生在線(xiàn)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和時(shí)間投入差異，“學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)”的熵權(quán)值和綜合權(quán)重都比較高，這也在一定程度上說(shuō)明本文提出的組合賦權(quán)方法計(jì)算的權(quán)重更加客觀(guān)、合理。而職教云平臺(tái)上，并沒(méi)有將“學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)”作為綜合成績(jī)考核指標(biāo)，需要教師將各項(xiàng)成績(jī)導(dǎo)出為EXCEL后自行進(jìn)行計(jì)算，在此也建議職教云平臺(tái)能將“學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)”納入綜合成績(jī)的考核指標(biāo)體系中。

四 結(jié)論

為了解決混合式課堂教學(xué)過(guò)程性考核評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重設(shè)置的盲目性和強(qiáng)主觀(guān)性，本文以職教云SPOC平臺(tái)的《地理信息技術(shù)》混合式教學(xué)課程的平臺(tái)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，提出了一種基于熵值法和層次分析法的組合賦權(quán)方法來(lái)確定評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重，該方法既能體現(xiàn)各指標(biāo)的真實(shí)性和客觀(guān)性，又能兼顧指標(biāo)的重要性。本文還將“學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)”新加入到了職教云SPOC平臺(tái)的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果顯示“學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)”指標(biāo)對(duì)學(xué)生綜合成績(jī)的區(qū)分度較高，權(quán)重僅次于“作業(yè)”指標(biāo)。本研究不僅為線(xiàn)上線(xiàn)下混合式課堂教學(xué)過(guò)程性考核指標(biāo)權(quán)重的設(shè)置提供了新的解決思路，而且也為職教云平臺(tái)指標(biāo)體系的優(yōu)化提供了參考，具有一定的實(shí)用價(jià)值和參考意義。

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