基于深度學習的混合教學評價體系研究

黃壽孟，馬蓮姑

（1.三亞學院 信息與智能工程學院，海南 三亞 572022；2.瓊臺師范學院 信息科學技術學院，海南 海口 572000）

2019年2月，我國頒布了《中國教育現代化2035》，新型的混合教學模式受到了越來越多的廣泛關注，培養個性化學習者成為了推動教育變革的重要任務[1]。“互聯網+”的數字化教育移動設備，可讓學習者隨時隨地隨心進行碎片化學習，從而出現深度學習的混合教學新模式[2]。基于以上背景，本研究認為，深度學習的混合教學數量未來將會顯著增加，研究深度學習的混合教學評價體系是未來教育的需求。

一、文獻分析

研究從中國知網（CNKI）檢索“混合教學”的相關研究論文4827篇（檢索時間為2021年8月27日），說明混合教學是研究熱點，但是從文獻檢索結果中分析關于混合式教學評價的研究結果較少，特別是基于深度學習方面的混合教學研究更少。研究對現有的研究成果進行梳理，發現主要有以下幾種。雷軍程（2015）通過MOOC學習平臺的過程文檔記錄，詳細分析學生的學習動態，提出提高學習效果的目標評價[3]。李艷娥（2015）提出混合教學的質量評價機制包括素質與態度、內容與設計、組織與方法、教學效果4方面[4]。謝茂森等（2015）提出混合教學模式學習效果評價是對學生空間學習過程進行評價，包括4個因子：學習效果、學習過程、態度與感受、互動與交流[5]。杜世純（2017）構建了混合學習評價指標體系，包括學習態度、合作交流、實踐能力、學習成績4項一級指標以及相關14項二級指標[6]。王子賢（2018）提出對混合教學模式的教學質量評估應綜合考慮面授與線上自主學習、過程評價與結果評價，建立混合教學的教學質量評價體系[7]。

從這些文獻表述可以看出混合教學具有三個基本屬性：學習屬性、交互屬性和環境屬性。第一，學習屬性。混合教學的最終目的是有效傳遞知識、技能等信息，幫助促進學習者的學習。在學習方式上，可采用多種學習形式，比如個人自主學習、與他人探索學習、小組集中學習、師生互動學習，也可支持傳統正式學習和非正式學習方式，或者線上線下的學習方式。第二，交互屬性。混合教學平臺的學習資料是共享的，人人可互動、提問、咨詢或發表個人觀點、學習心得等。第三，環境屬性。環境屬性強調混合教學平臺對教學過程行為的監管功能。因此把評價體系確定為“深度學習、教學過程、有效交互、教學環境”四個層面，如圖1所示。

二、研究方法

研究通過文獻查閱、整理，歸納出國內外有關混合教學評價的相關研究，分析基于深度學習的混合教學評價體系的維度，并根據維度初步擬定評價的指標，邀請相關教育專家對這些評價指標進行篩選、修改，同時將指標體系編制成調查問卷，對采取混合教學方法的師生進行問卷調查，最終通過教育專家的審核，確定此項研究的評價指標集。通過采用系統性的分析方法——層次分析法（又稱AHP），建立評價指標層次結構、構造判斷對比矩陣、計算指標權重并做一致性檢驗，確定研究的評價指標的權重[8]。

三、評價指標體系

本研究從混合教學的深度學習角度出發，借鑒相關文獻資料，對混合教學評價四個維度逐條分析與細化，以初步擬定混合教學評價指標項[9]。

（一）構建評價指標項

深度學習指學習者的認知程度不再停留在記憶、理解的階段，而是相對較為高級的應用、分析、評價、創造的水平階段，也就是平時所說的“學習，學習，再學習”的深層學習，它是“一種讓學習者環繞著具有挑戰性的學習主題，全身心積極參加、感受成功、得到發展的有意義的學習過程”。因此，主要從學習者的學習情感體驗程度、學習者對知識建構能力、學習者思維訓練能力三個方面體現深度學習。教學過程指線上線下混合教學前的資源材料準備過程、教學中監控過程、教學后跟蹤過程，包括教師的課前準備、課堂教學、課后指導的行為和學生的課前預習、課堂內化和課后固化的行為。有效交互指混合教學中師生參與度、師生交流討論以及生生之間協作探索等方面所體現的互動環節。教學環境包括混合教學中的學習環境（學習平臺、學習資源）以及教師教學中的情境設計等層面。

（二）評價指標的具體設計

1.深度學習層面的評價指標

混合教學不是讓學生記憶、理解知識的過程，而是要將知識深度融合，實現情感體驗、知識建構、思維訓練的過程。因此研究將深度學習層面從情感體驗、知識建構、思維訓練3個維度向量進行具體劃分，共分為13個評價指標，如表1所示。

表1 深度學習層面的評價指標

2.教學過程層面的評價指標

混合教學過程包括線上線下教學的全過程，即教師課前準備、課中施教、課后指導以及學生課前預習、課中內化、課后固化等過程。因此研究將教學過程層面劃分為準備過程、監控過程、跟蹤過程3個維度向量，共12個評價指標項，如表2所示。

表2 教學過程層面的評價指標

3.有效交互層面的評價指標

知識是靠交流傳播的，教學互動環節是知識傳播的主要環節，通過交流、討論、協作等方式傳授知識是現代教育最受歡迎的方式之一，混合教學正是采用各種線上線下交互環節傳播知識。因此有效交互層面劃分為參與度、討論、協作3個維度向量，共10個評價指標項，如表3所示。

表3 有效交互層面的評價指標

4.教學環境層面的評價指標

混合教學的教學環境比傳統教學的要求更豐富、更廣泛，這需要教師提前準備各種教學資料，包括學習視頻、分組要求、小組作業等，學生可利用碎片化時間進行網上學習，以完成各種對應的學習任務。因此混合教學的教學環境層面可劃分為學習平臺、學習資料、情境設計3個維度向量，共11個評價指標項，如表4所示。

（三）評價指標權重

1.篩選指標

在分析相關文獻和專家咨詢的基礎上設計初選指標調查問卷，問卷中每一項指標分5個等級，從非常重要至不重要依次計分5、4、3、2、1共5個選項，選項涵蓋深度學習、教學過程、有效交互、教學環境4個層面的各種指標。研究隨機發放問卷120份，其中學生100份，教師20份。問卷回收118份，有效問卷113份，有效率達到94%。依據調查問卷分析數據，得分值越高說明該指標項越重要合理，即公式S=M/N計算重要程度（其中S是重要率，M表示得分之和，N表示最高分值（5*113=565），若S≥0.6，那該指標入選，入選指標項分別見表1至表4。

表4 教學環境層面的評價指標

2.確定指標權重

研究采用層次分析法，簡稱AHP法；它是一種定性分析和定量分析相結合，計算簡便且所得結果簡單明確的系統性、層次性方法。

（1）建立層次指標結構

按照層次分析法原則將評價體系分為結構層、維度層、指標層3級層次，其中結構層如圖1所示，并將其又劃分3個維度層；維度層下面再細化46個具體指標項（如表1～表4所示）。

（2）判斷矩陣量化值

按照層次分析法的指標項兩兩相互比較，結合問卷調查獲得重要程度值，利用AHP的比例標度法得出重要量化值，如表5所示。

表5 判斷矩陣標度量化值

（3）具體的判斷矩陣

結構層的判斷矩陣：結構層有深度學習、教學過程、有效交互和教學環境4個層面因素構成，依據這4個因素的重要程度建立判斷矩陣，如矩陣1所示。

維度層的判斷矩陣：深度學習層面由情感體驗、知識建構以及思維訓練3個維度向量構成，其判斷矩陣如矩陣2所示。

指標層的判斷矩陣：評價情感體驗指標A1共有4項，評價知識建構指標A2共有4項，評價思維訓練指標A3共有5項，它們的下一層指標的判斷矩陣如下所示。

①情感體驗指標A1的下一層評價指標的判斷矩陣為：

（4）判斷矩陣一致性檢驗

考慮到判斷矩陣對比指標值會因人工比較出現相互矛盾的情況，可能造成不一致性的偏離，因此需要檢驗判斷矩陣是否具有滿意的一致性。AHP層次分析法引入隨機一致性比率CR，當CR≤0.1時，判斷矩陣符合一致性；引入矩陣偏離一致性CI來檢驗被調查者判斷的一致性，CI=（λmax-n）/(n-1），CR=CI/RI，其中λmax 為矩陣的最大特征值，其值在本研究中用矩陣歸一和法求解，RI為指標平均隨機一致性值，其值可從對應的數據表查取。根據AHP方法計算CI、RI和CR結果（如表6），CR＜0.1，則通過一致性的檢驗。

表6 一致性檢驗參數值

（5）層次單排序結果

單排序結果是指本層指標在所屬對應的上層指標的重要程度（即相對重要性），也就是計算判斷矩陣在本層相對于上一層所有相關指標的權重值。它計算方法是：將判斷矩陣中的每一項除以該項所在列的總和，得數按該項所對應位置形成新的矩陣Q（稱為矩陣歸一化），接著計算矩陣Q每一行中所有數總和除以矩陣Q所有數總和（即行的平均值），就是該指標因素所對應的權重值，稱為矩陣歸一化特征向量（用符號W表示）。

判斷矩陣1，其歸一化特征向量W的計算結果為：W=（0.2690，0.3327，0.2392，0.1591）T；

判斷矩陣2，其歸一化特征向量W的計算結果為：W=（0.1637，0.2973，0.5390）T；

判斷矩陣3，其歸一化特征向量W的計算結果為：W=（0.4394，0.0963，0.2055，0.2589）T；

判斷矩陣4，其歸一化特征向量W的計算結果為：W=（0.3472，0.1806，0.2361，0.2361）T；

判斷矩陣5，其歸一化特征向量W的計算結果為：W=（0.1832，0.1634，0.2621，0.2313，0.2621）T。

（6）總排序結果及指標權重

層次總排序是指所有因素相對于總目標重要性的分值，也就是計算每一層上的某個指標所占的權重值，總排序W=Wij*Wi，具體結果如表7所示。

從表7中可得到指標層46個指標的權重向量W=（0.0193， 0.0042， 0.0090， 0.0114， 0.0278，0.0144，0.0189，0.0189，0.0119，0.0235，0.0380，0.0335，0.0380，0.0984，0.0299，0.0543，0.0271，0.0119，0.0310，0.0113，0.0100，0.0246，0.0167，0.0087，0.0087，0.0517，0.0212，0.0233，0.0233，0.0187，0.0118，0.0293，0.0120，0.0239，0.0239，0.0121，0.0037，0.0067，0.0137，0.0450，0.0248，0.0090，0.0133，0.0133，0.0117，0.0058）T 。

表7 （續）

表7 層次總排序結果及指標權重值

（7）評價指標體系的特點

構建混合教學評價指標體系對師生開展教學活動具有指導作用，其特點有以下幾種。

①在結構層，注重教學過程表明混合教學的評價指標更注重教師傳播知識的方段方法。

②在“思維訓練”指標權重值為0.5390，表明混合教學讓學生學會利用現有知識分析解決問題、靈活應用知識的能力。

③在“教學過程”維度中“準備過程”指標權重系數為0.5485，表明混合教學注重課前的準備任務，更加強化教師備課的過程，體現了“成功來源于充分的準備”，也說明現代教育技術對新時代教師提出更高的業務能力要求。

④在“有效交互”維度中“參與度”指標權重值為0.500，表明現代教育過程就是師生共同參與討論、交流、相互學習的過程，體現教學活動互動環節的重要性。

⑤在“教學環境”維度中“學習資源”指標權重值為0.5247，表明混合教學是學生充分利用學習資源的過程，同時體現教師提供學習資源對知識傳播的重要性。

對混合教學構建一套有效可行的評價指標體系是非常有意義的。就學生而言，混合教學可提高學習積極性、培養自主學習能力、協作探索能力、發散思維能力等；就教師而言，混合教學可提升教師充分利用教育技術的教學業務能力。希望研究構建的基于深度學習的混合教學評價指標體系能有效發揮其教育監管功能，實現深度學習的目標。