基于數據挖掘的地面領航教學質量評價模型研究

毛德軍 劉駿洲 宋樹成 韓春雨

數據挖掘出現(xiàn)在20 世紀80 年代末，是從大量的、不完全的、有噪聲的、模糊的、隨機的實際應用數據中，提取隱含在其中的、人們事先不知道的、但又是潛在有用的信息和知識的過程。[1]軍事院校作為培養(yǎng)高素質軍隊人才的重要基地，應該重視人才培養(yǎng)的質量，因此采取有效的教學質量評價措施對教學質量進行監(jiān)控與評估就顯得尤為重要。高校教學的教學質量評價措施有多種方法，其中數據挖掘技術是一種較有效的方法，具有較強的實用價值和客觀性。地面領航專業(yè)教員應對數據挖掘技術進行深入研究，使其在教學質量評價中發(fā)揮出重要作用，推進地面領航人才的高質量培養(yǎng)。

一、數據挖掘技術概述

數據挖掘技術在我國廣泛應用尚處于起步階段[2]，主要通過對大量數據進行有效分析，并進行科學篩選和提取，獲得有用數據，這些有用數據會對決策者產生重要價值。近年來，隨著數據挖掘技術的不斷成熟和被人們認可，這項具有較高客觀性的數據分析技術漸漸進入教育領域。其中，在教學質量評價管理中，就可以有效利用數據挖掘技術。

二、地面領航教學質量評價模型

（一）研究問題

基于上述對數據挖掘技術的概述，結合多年來一線教學質量評價經驗，本研究主要針對以下問題：

1.基于數據挖掘技術的教學質量評價體系的基本內涵。

2.如何基于數據挖掘技術建構教學質量評價體系。

3.基于數據挖掘技術的教學質量評價體系能否有助于地面領航教學質量提升。

（二）研究對象

選取筆者所在高校為研究對象。出于對收集數據和調整方案等研究高效性的考慮，選取上述研究對象較為方便。同時也有助于訪談和對個例調查研究的進行，有助于對數據進行質性分析。

（三）研究方法

本研究各階段大致安排如下：

1.研究準備。進行研究前測、調查數據的收集和整理。決定采用因子分析法、聚類分析法兩種數據挖掘方法進行地面領航教學質量評價。

2.數據采集。運用數據挖掘技術，采集地面領航課堂的日常教學數據，包括：課堂教學文檔、教學用PPT、課堂情況等數據的采集。

3.建立評價體系。通過因子分析法，建立綜合評價指標體系[3]。

4.數據分析。利用數據分析軟件，對收集到的數據進行針對性分析，找出數據規(guī)律，分析影響地面領航專業(yè)教學質量的因素及各因素之間的聯(lián)系。

5.體系修正。基于第一階段的數據分析，結合日常人工聽查課活動的反饋結果，對質量評價體系進行修正。同時，在第一階段評價體系的基礎上，增加質性評價維度，對地面領航教學質量評價體系進行進一步的優(yōu)化完善。

（四）研究工具

除了初期前測和調查所使用的訪談、問卷等形式，在數據分析的后期，研究充分借助各種數據分析軟件進行教學質量評價體系的評估工作，諸如：Excel、MATLAB 等。

（五）質量體系評價維度

研究充分結合地面領航日常教學活動中涉及到的各種因素，廣泛聽取學院和專家的意見，設計了20 項質量體系評價維度，例如：思政教育、學科地位、培養(yǎng)方案、專業(yè)建設、教學實踐、創(chuàng)新教育、教學條件與設施等。

三、地面領航教學質量評價體系應用效果

為了驗證本研究設計的地面領航教學質量評價體系應用效果，選取2019 級某班次學員進行實例分析，采集全體學員的相關數據，并從中隨機抽取20 組，設計灰色關聯(lián)度公式對教學質量評價進行分析，如公式所示。

公式中，k 表示灰色關聯(lián)度，n 表示教學質量系數。使用本公式分別計算出抽取的20 名學員數據，結果如表1 所示。

表1 ：灰色關聯(lián)度系數

由表1 可知，灰色關聯(lián)度系數均低于最大系數值，說明選取的學員數據符合模型評價的分析標準。[4]

基于此，本研究繼續(xù)設計地面領航專業(yè)教學質量評價模型，定義評估指標m，如公式所示。

公式中，t 表示教學質量綜合因素系數，s 表示學員注意力反饋值。計算得到的m 越高，證明評價效果越好、精度越高。

隨機抽取10 名學員，分別使用本研究設計的地面領航教學質量評價體系、傳統(tǒng)的教學質量評價體系對10 名學員的教學質量進行計算評估，結果如圖1 所示。

圖1 ：地面領航專業(yè)教學質量評估精度比較

由圖1 可知，傳統(tǒng)的教學質量評價方法評估精度較低，其平均在40%左右。本研究設計的地面領航專業(yè)教學質量評價體系的評估精度平均在95%左右，說明本研究設計的地面領航專業(yè)教學質量評價體系的評估精度較高，本研究設計的教學質量評價模型較好，這正是因為本研究設計的模型引入了數據挖掘技術，提高了最終的評估效果。

四、地面領航教學質量評價體系研究思考

教學質量評價體系僅從結果上對地面領航教學質量進行了評價，但若要對教學質量進行本質提高，還需要從源頭著手，即從以下3 個方面對地面領航教學質量進行全面提高。[5]

（一）優(yōu)化課程設置

教學質量的提升需要對課程設置進行針對性優(yōu)化，在教學質量評價體系的輔助下，不斷對地面領航教學的課程設置進行周期性調整，以使其能充分適應新的教學要求和教學形式。同時，要在課堂教學過程中，讓學員形成主動學習的學習習慣，充分發(fā)揮學員主觀能動性，以適當的方式讓學員主導教學過程。

（二）擴展教學資源

應充分利用好線上教學資源，將傳統(tǒng)的教學內容融入多媒體和多態(tài)文本中，吸引學員注意力，提高學員的積極性和主觀能動性。同時，教員可以提供與課堂教學內容相適應的網絡學習資源，供學員課余學習，擴展學員的知識深度和廣度。

（三）加強互動式教學

除了采用傳統(tǒng)課堂教學形式，如提問、講評等互動方式，還可以引入沉浸式、翻轉式等互動方式，以獎勵制、發(fā)散制等新型課堂教學形式提高學員的課堂參與度，激發(fā)學員的學習熱情。

五、結語

數據挖掘技術可以將數據中潛在的趨勢、特征等內在信息全面發(fā)掘。在地面領航教學質量評價中，數據挖掘有較高的研究價值和實際應用價值。地面領航專業(yè)教員在教學實施過程中，應充分掌握并利用好基于數據挖掘技術的教學質量評價體系，使教學形式、教學內容和教學目標的調整有的放矢。在基于數據挖掘技術的教學質量評價體系的助力下，學院、教員、學員共同努力，不斷提高地面領航專業(yè)教學質量。中國軍轉民