基于大數據技術的高校計算機專業教學質量評價系統

山起超

關鍵詞：大數據技術；高效計算機；教學質量

學生畢業后可根據專業課程學習結果對自己在學校中所學課程進行評定。近年來，越來越多的高校將傳統的定量評價模式轉變為定性評價模式，通過定量分析進行量化分析并給出結論。對于高校而言，從課堂中獲取數據進行教學質量評價是一個重要而有效的手段之一，但是缺乏針對實際數據的量化分析方法和大數據技術來開展統計分析及指導日常信息化建設工作，不能對學生計算機專業各階段所獲得知識、能力加以準確、客觀地評估，難以為計算機專業教育教學工作提供科學而全面的指導和支持。

1背景

計算機專業是學校的一門特色專業，教學內容廣泛，涉及計算機軟件系統的設計與開發、計算機硬件與軟件的應用、圖形圖像處理技術與軟件技術、網絡技術，以及現代計算機教育管理等多個方面。計算機專業教學是整個學校教育教學活動中最重要的一部分，其在一定程度上決定了學校未來教育發展潛力，因此，計算機專業教育教學質量將直接影響學校的人才培養質量。目前，高校教學應用的都是定量和定性的評價方法，而這種教學模式存在一定問題，如不能客觀地計算學生對課程知識掌握程度、教學效果等方面的得分；沒有有效解決師生互動不充分的難題。

2教學管理系統的建立

基于大數據技術的計算機專業教學質量評價系統，利用網絡信息技術對高校教學工作進行科學評估，通過數據挖掘技術提取數據特征，使師生基于數據對計算機系的課堂教學進行有效分析，能夠有效地指導教師和學生的課堂教學，進而促進高校的教育發展。基于信息技術的計算機專業教學質量評價系統對傳統高校有十分重要的意義，但是，目前大多數學校并沒有使用該系統進行教務管理工作。因此在這種背景下可以利用網絡大數據處理技術搭建一套計算機專業教學質量評價系統。系統采用網絡平臺實現其功能，該系統與其他教學管理系統不同之處在于它不依賴現有互聯網，而是以網絡作為平臺進行運作。目前，高校的網絡系統都是以網絡為載體進行管理，由于高校本身的網絡基礎設施簡陋且缺乏有效運營管理平臺作為支撐，導致高校計算機專業教學管理系統只能停留在單一性上——教師通過計算機或手機等終端查看自己學生這一學期的各個學時和考試成績。

2.1數據收集與處理

首先，利用文本挖掘技術提取教學相關的統計信息，然后對教學數據進行特征提取。其中，包含學生的姓名、性別、年級、學時，包括必修課與選修課，專業課程以及考試成績。主要采用分布式計算技術在網頁平臺進行數據采集，同時對一些無法顯示學生信息的字段通過字符串或圖形庫等工具處理得到字符串輸出，最后借助分布式計算系統算法識別每個數據中的特定字段。例如，“1”和“3”字段是學生在課程結束時的學分情況。建立教學質量評價系統需要收集很多基本數據，所以該系統設計主要以學生的基本信息為基礎。此外，還要對數據進行有效處理和歸類。通常會將某一科目包含的內容按照課程類型整理成表格、列表等形式顯示出來，最后根據這些數據確定每個課程包含的主題組。

2.2數據挖掘

數據挖掘的基本原理是從大量的信息中將有價值的信息集合起來，將這些數據集合完畢后，然后用數據挖掘技術對這些集合存儲的信息進行挖掘分析，得到有用的信息從而實現數據分析工作。數據挖掘主要包括決策樹模型的建立，主成分分析模型的建立，模糊數學模型的建立，回歸模型的建立及關聯分析模型的建立。在數據挖掘中常見的主成分分析模型有貝葉斯模型、聚類模型以及決策樹模型。利用主成分分析方法可以實現對數據挖掘活動中主成分的提取及分析。該方法通過抽取一定數量的主成分與特征變量間的關系來提取數據中與主成分相關性強且變量間相互獨立的因素和變量間相互依存關系。在使用聚類模型和決策樹模型時都需要確定一定數量的主成分，并將所有主成分提取出來通過邏輯回歸方法來構建邏輯回歸模型。

2.3數據結果分析

通過對數據結果進行分析，可以直觀地了解到學生在教學過程中存在的問題并采取相應的解決措施、教學模式等，從而指導教師有針對性地對課堂教學進行有效控制。為了方便管理和進行評價，本文采用基于SPSS軟件的計算機專業教學質量評價系統統計分析模塊。首先對本學期的計算機課程進行分析研究，利用SPSS軟件計算出本學期計算機課程各個階段學生所取得的總學時以及學生的平均學時，從學時結構上可以分析出課堂教學質量的高低以及師生的整體情況，并對學生在教學過程中存在的問題進行分析和指導。通過系統中的這些分析結果可以清楚了解學生在整個學習過程中所存在的問題及解決措施是否得當。

3計算機專業教學質量的分析與改進

計算機專業教學質量評價系統是利用大數據、云計算等互聯網技術對現有信息化教學模式進行綜合應用的教學質量評價體系，能夠實現多維度數據整合分析。通過使用大數據、云計算以及物聯網等新興技術，能夠對數據資源進行挖掘與分類并有效管理和利用，以提高教學水平和教學質量。該系統可以通過構建信息反饋系統及時地將學生所學內容轉化為對教學工作進行評價、反饋的工具，在一定程度上能對計算機專業學生的學習和生活提供有效保障。該系統在使用過程中數據安全可靠，操作簡單安全，可以有效提高教學質量，避免出現不合理、不合常理的內容，并為教師提供了便捷、直觀的數據查詢工具。

3.1數據采集的重要性和技術難度

數據采集是完成統計分析工作必不可少的環節，在進行統計分析時需要采集大量的數據，具有較高的技術難度。如果沒有足夠的技術支持將無法完成數據計算及評價。通常來說，在學校數據中心運行數據處理系統的數據庫中存儲著許多不同類型的計算機專業數據。比如，計算機教學設計數據、畢業生就業指導數據、教學過程中的數據分析報告等，而在學生信息平臺中，有許多關于電子商務的數據。這些數據是為了幫助教師在計算機教學過程中發現存在的問題，從而為教學工作提供參考。在采用上述系統進行數據分析時，教師必須在教師本人不在場的情況下對學校所使用和收集的計算機教學相關數據進行及時且準確的處理，并將處理結果在教師個人計算機上公布，使高校教學工作及時得到反饋，為教學改進工作提供參考依據。同時，需要了解學生在課上、課下所表現出的態度以及在課堂上、課后的表現等，從而針對這些問題采取相應措施進行改進。

3.2注意事項及優化建議

在該系統構建過程中，注意以下幾點。第一，建立有效的反饋機制。教師應根據自身課程特點選擇適合自己的評價方法和標準，并不斷完善系統設計。第二，合理設置考核方式。隨著互聯網技術的發展，通過在線互動可以充分調動學生學習的積極性，但也有很多學生因沒有掌握正確的評價方法而不能通過平臺提交相關的成績記錄。因此，需要建立相關考核方式及評價標準和評價流程，并對考核方式及評價標準進行優化改進。第三，信息反饋要及時準確。信息反饋是保證計算機專業教學質量評價系統正常運行的關鍵因素之一。因此，教師要加強對計算機專業教學質量評價系統使用過程中出現的問題及優化建議等內容的重視與分析；學生要注意反饋結果在使用過程中出現的問題并積極有效主動地解決問題，提高自身在計算機專業教學中水平和能力：管理者應積極參與高校計算機專業教學評價體系建設，將信息反饋作為教學改革和提升教學水平的重要手段，為學生提供良好的學習環境和教育資源，使教學質量評價系統為學生提供一個公平公正、便于掌握、方便快捷和科學有效的評價方式。

3.3系統設計

該系統在高校教學質量評價系統中占有舉足輕重的地位，在整個系統設計過程中對教務管理系統進行了優化，不僅增加了教務管理功能，還對整個課程教學過程予以了評估，對高校教學質量管理起到了積極作用。根據高校計算機專業教學質量評價系統設計方案，采用分布式數據庫處理系統構建教務管理系統，并對教學過程進行動態管理。教務管理系統包括登錄系統、課程設計方案、課程評估、視頻推送、教務信息管理、課程結束提醒等功能。在學生評價模塊中，根據該系統提供的教師評分細則，結合自己對學校計算機專業課程學習情況的了解，設置了相應考核標準和考核辦法。在課程設計方案板塊設置了相應的課程方案模板、課程設計方案表模塊等，可有效提升教務管理系統對教師的管理能力。由于每一位教師只有一個考核標準，每個考核因子不能完全滿足相應的要求，所以該系統還設置了相應的分數統計功能及分數計算公式：在視頻推送模塊中設置了多媒體教學視頻播放功能：在課程設計方案板塊設置了課程實施方案表、師資培訓情況表格等。

3.4數據分析模型及應用實例

數據分析模型以“學生知識、能力和素質”為指標，從知識、能力和素質三個維度對學生進行綜合評價。在進行評分時，教師先按照實際情況把每一個層級分數記下并保存下來，針對不同分數級別的學生，評分系統會有相應的評價內容進行分析評價。對于教學效果這一評分內容，可以通過教學質量指標對其數據進行分析評估。為了進一步細化教學質量這一評分內容，在確定該評分體系時將學生參與度和參與率作為評價指標之一，以供師生參考。

4結束語

高校計算機專業教學質量評價系統的設計主要根據數據驅動原則，采用多種手段對計算機專業教學過程中學生掌握知識能力、學生學習態度、師生互動和教學效果等進行評價。計算機專業的教學質量體現了一個學校的教育水平。如何在實際教學工作中通過量化數據來客觀地評價學生，是計算機專業教學工作面臨的問題。隨著計算機科學的發展，可以通過數據驅動對學生在學校各階段所獲得知識、能力、素質及時進行評估，并為學校教育資源建設提供參考依據，進而提高教育教學質量。