
摘 要:為解決現(xiàn)階段研究生課堂教學(xué)監(jiān)測(cè)和實(shí)施策略上的不足,該文提出一種利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)機(jī)器學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)研究生課堂教學(xué)質(zhì)量的方法。該方法能夠通過機(jī)器學(xué)習(xí)減少對(duì)專家的依賴,從而節(jié)省教學(xué)評(píng)估所需的人力和物力資源,確保課堂教學(xué)評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。該文詳細(xì)闡述BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在研究生課堂教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)中的實(shí)踐措施,包括評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建、數(shù)據(jù)采集與處理、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型設(shè)計(jì)與優(yōu)化、實(shí)際應(yīng)用與評(píng)估和持續(xù)改進(jìn)與推廣。該文實(shí)現(xiàn)教學(xué)監(jiān)測(cè)與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的跨學(xué)科融合,為研究生教育質(zhì)量監(jiān)測(cè)改革帶來新的思路和方法。
關(guān)鍵詞:BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò);教學(xué)監(jiān)測(cè);課堂教學(xué);研究生教育;教學(xué)方法
中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):2096-000X(2024)35-0086-04
Abstract: To address the current shortcomings in monitoring and implementing strategies for graduate classroom teaching, this paper proposes a method using BP neural network machine learning to dynamically evaluate the quality of graduate classroom teaching. The BP neural network method can reduce dependence on experts through learning, thereby saving human and material resources required for teaching evaluation, while ensuring the accuracy and stability of classroom teaching evaluation. This paper elaborates the practical measures of using the BP neural network in evaluating the quality of postgraduate classroom teaching, including the construction of an evaluation index system, data collection and processing, BP neural network model design and optimization, pratl8FnfzwXd712EMD/TlRiJ6ojw7mVavVyTaxfUhUAOQ=ctical application and assessment, and continuous improvement and promotion. This study achieves interdisciplinary integration between teaching monitoring and the field of neural networks, bringing new ideas and methods for the reform of graduate education quality monitoring.
Keywords: BP neural network; teaching monitoring; classroom teaching; graduate education; teaching method
盡管研究生階段學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性有所提升,但課堂教學(xué)在教育活動(dòng)中的中心地位仍未改變。在現(xiàn)代高等教育背景下,課堂教學(xué)評(píng)價(jià)被視為提升研究生教學(xué)水準(zhǔn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和制度化的重要組成部分,它不僅僅是一種評(píng)價(jià)工具,更體現(xiàn)了某種價(jià)值判斷。然而,當(dāng)前我s3OJBra7Je+UiMjFA6I07RE3AuWWfp910VrDeEQxQAY=國(guó)高校在研究生課堂教學(xué)的監(jiān)測(cè)與實(shí)施策略上存在諸多不足,這些問題在多項(xiàng)研究文獻(xiàn)中均有所涉及。其中包括評(píng)價(jià)方法的單調(diào)性、評(píng)價(jià)主體設(shè)計(jì)的不合理性、評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重分配不夠科學(xué)以及評(píng)價(jià)反饋的滯后性等問題。在現(xiàn)實(shí)中,由于人員變動(dòng)、退休等原因,專家?guī)煜到y(tǒng)的變動(dòng)會(huì)導(dǎo)致各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重因?qū)<覀€(gè)人喜好而有所變動(dòng),從而影響評(píng)價(jià)的客觀性和一致性。為了避免這種情況,需要對(duì)教學(xué)評(píng)價(jià)人員進(jìn)行系統(tǒng)的專業(yè)培訓(xùn)和資格認(rèn)證,但這一過程既繁瑣又成本高昂。隨著研究生課堂教學(xué)相關(guān)大數(shù)據(jù)的獲取成本逐漸降低,如何利用基于動(dòng)態(tài)反饋的課堂教學(xué)數(shù)據(jù)開發(fā)具有結(jié)構(gòu)化學(xué)習(xí)能力的課堂教學(xué)監(jiān)測(cè)模型已成為理論和實(shí)踐領(lǐng)域都亟需解決的問題。
本文提出一種結(jié)合專家評(píng)分和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)機(jī)器學(xué)習(xí)的方法,以動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)課堂教學(xué)質(zhì)量。利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行課堂教學(xué)評(píng)價(jià),克服了傳統(tǒng)課堂教學(xué)評(píng)價(jià)中評(píng)價(jià)方法單一、評(píng)價(jià)主體設(shè)置不合理、評(píng)價(jià)結(jié)果的反饋時(shí)滯長(zhǎng)等問題,推動(dòng)課堂教學(xué)監(jiān)測(cè)向科學(xué)化方向發(fā)展。此外,采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)課堂教學(xué)進(jìn)行監(jiān)測(cè),能夠充分汲取專家的經(jīng)驗(yàn)與智慧。在模型推廣使用后,它將不再依賴專家的現(xiàn)場(chǎng)打分,進(jìn)而消除了因?qū)<覀€(gè)人偏好差異引發(fā)的群體決策不一致和不連續(xù)的問題,顯著提升教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)的客觀公平。
一 相關(guān)研究進(jìn)展
開展教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)的關(guān)鍵是確立評(píng)價(jià)體系[1]。美國(guó)TEAM核心教學(xué)評(píng)價(jià)包括教學(xué)設(shè)計(jì)與計(jì)劃、教學(xué)環(huán)境與教學(xué)過程一級(jí)指標(biāo),這些指標(biāo)既有定量的也有定性的。哈佛大學(xué)的通識(shí)課教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)涉及課程內(nèi)容、學(xué)生發(fā)展、互動(dòng)、組織、效果和閱讀等方面。上述有代表性的研究概括出了美國(guó)當(dāng)前對(duì)教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)的維度。國(guó)內(nèi)較有代表性的研究不多。邱文教提出教、學(xué)、督導(dǎo)評(píng)的三位一體課堂教學(xué)評(píng)價(jià)體系。朱德全等[2]提出課堂教學(xué)評(píng)價(jià)體系包括矢量、定位、理念、條件、運(yùn)行和輸出子系統(tǒng)。任超等[3]提出研究生教育質(zhì)量指數(shù)構(gòu)建方法,采用核心要素、指標(biāo)體系、數(shù)據(jù)采集處理、指標(biāo)權(quán)重、計(jì)算檢驗(yàn)和分析應(yīng)用的基本方法。除了上述傳統(tǒng)的教學(xué)評(píng)價(jià)模式,學(xué)者開始討論新的技術(shù)融入教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)中來。劉長(zhǎng)紅等[4]提出一種人工智能賦能研究生課堂教學(xué)評(píng)價(jià)的新模式,新模式下的測(cè)評(píng)包括三個(gè)維度;在教師維度,設(shè)置語言清晰度、語言特征、表情、行動(dòng)軌跡和教學(xué)動(dòng)作等評(píng)價(jià)內(nèi)容;在學(xué)生維度,設(shè)置學(xué)生到課率、抬頭率、表情分布、專注度、動(dòng)作分布和發(fā)言頻率等評(píng)價(jià)內(nèi)容;在場(chǎng)景維度,設(shè)置語音嘈雜度、師生話語量、互動(dòng)頻率和學(xué)生座位等評(píng)價(jià)內(nèi)容。何敬民[5]和隋欣[6]基于雨課堂混合式教學(xué)模式的數(shù)據(jù),構(gòu)建教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系。李馨[7]提出了翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)評(píng)價(jià)基本原則,從課前學(xué)習(xí)材料、教學(xué)活動(dòng)、學(xué)習(xí)支撐確定指標(biāo)內(nèi)容。黃文登等[8]在深度學(xué)習(xí)視角下設(shè)計(jì)了智慧課堂教學(xué)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。
在教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)方面,一部分學(xué)者專注于改進(jìn)教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)方法。劉文彬等[9]提出一種基于學(xué)生學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)的在線可成教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)方法。胡帥等[10-11]提出了基于主成分分析和學(xué)習(xí)矢量量化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)模型,以及利用SOFM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行口語課堂教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)的方法,這兩種方法都取得了不錯(cuò)的課堂教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測(cè)效果。張敏[12]通過齊次Markov鏈分析方法,發(fā)現(xiàn)了學(xué)生在探究式教學(xué)模式后的學(xué)業(yè)成績(jī)有了明顯的提高。喻朝陽[13]提出了一種結(jié)合層次分析法、主成分分析和支持向量機(jī)的高數(shù)教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)模型AHP-PCA-SVM,該方法對(duì)教學(xué)質(zhì)量的評(píng)估精度和效率有顯著的提升作用。
由文獻(xiàn)可知,教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系因?yàn)椴煌瑢W(xué)科、專業(yè)有所差異,不能用一套固有指標(biāo)體系開展不同專業(yè)類型課程的教學(xué)質(zhì)量測(cè)評(píng)。為此,需要構(gòu)建具有本學(xué)科特色的教學(xué)質(zhì)量測(cè)評(píng)指標(biāo)體系。此外,學(xué)者也關(guān)注評(píng)價(jià)方法的科學(xué)性和合理性,涌現(xiàn)了交叉學(xué)科的評(píng)價(jià)方法。眾多種類的評(píng)價(jià)方法各有千秋,但評(píng)價(jià)方法的核心是確定各指標(biāo)的權(quán)重。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)評(píng)價(jià)法的優(yōu)勢(shì)是降低專家偏好導(dǎo)致群體決策結(jié)果難以達(dá)成的風(fēng)險(xiǎn),能夠很好避免專家傾向不同導(dǎo)致群決策缺乏一致性和連續(xù)性的缺點(diǎn),而這些問題在管理學(xué)教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)中常被忽視。
二 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在研究生課堂教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用
(一) BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及其原理
人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種模擬生物神經(jīng)系統(tǒng)功能的計(jì)算模型。它由大量相互連接的人工神經(jīng)元(也稱為節(jié)點(diǎn)或單元)組成,這些節(jié)點(diǎn)通過連接權(quán)重進(jìn)行信息傳遞和處理。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以有各種不同的結(jié)構(gòu)和類型,例如前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等。BP(Back Propagation)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),即反向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),是一種具體的前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。該算法通過反向傳播誤差來更新網(wǎng)絡(luò)的權(quán)重和偏置,從而提升網(wǎng)絡(luò)的性能和準(zhǔn)確度。BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)主要特征包括以下幾點(diǎn):第一,它由輸入層、隱藏層和輸出層組成,其中隱藏層可以有多層。各層中的神經(jīng)元通過加權(quán)連接接收輸入并傳遞輸出。第二,BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)使用反向傳播算法進(jìn)行學(xué)習(xí),通過計(jì)算預(yù)測(cè)輸出與實(shí)際輸出之間的誤差,并將該誤差反向傳播以調(diào)整權(quán)重,從而最小化誤差。第三,激活函數(shù)被用于引入非線性,使網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)W習(xí)復(fù)雜的模式。BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以其良好的學(xué)習(xí)能力和泛化能力,廣泛應(yīng)用于模式識(shí)別、分類、回歸等領(lǐng)域。
BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種多層前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),其基本原理如下:它由輸入層、隱藏層和輸出層組成。網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行分為前向傳播和反向傳播兩個(gè)階段。在前向傳播階段,輸入層的每個(gè)神經(jīng)元接收輸入數(shù)據(jù)并將其傳遞給第一個(gè)隱藏層。每個(gè)隱藏層神經(jīng)元接收的是前一層所有神經(jīng)元輸出的加權(quán)和,再加上一個(gè)偏置項(xiàng),經(jīng)過激活函數(shù)的非線性變換后,得到該神經(jīng)元的輸出。這一過程層層遞進(jìn),直至輸出層生成最終結(jié)果。反向傳播階段則是為了優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)參數(shù),使其輸出更接近目標(biāo)值。首先,根據(jù)網(wǎng)絡(luò)輸出和實(shí)際目標(biāo)值計(jì)算誤差。然后,誤差通過反向傳播算法從輸出層逐層向前傳播,調(diào)整各層之間的權(quán)重和偏置項(xiàng),以最小化誤差。具體來說,通過鏈?zhǔn)椒▌t,計(jì)算出誤差對(duì)每個(gè)權(quán)重的偏導(dǎo)數(shù)(梯度),并更新權(quán)重值,使得誤差在每次迭代中逐步減少。梯度下降法的變種,如隨機(jī)梯度下降、動(dòng)量法、Adam優(yōu)化算法等,常用于提高訓(xùn)練效率和穩(wěn)定性。
綜上,BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)通過前向傳播計(jì)算輸出,通過反向傳播調(diào)整權(quán)重,從而不斷學(xué)習(xí)和優(yōu)化模型,使其對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確的分類或預(yù)測(cè)。在應(yīng)用中,可以采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法程序更新傳統(tǒng)的AHP教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重的方法,利用驗(yàn)證集法將評(píng)價(jià)樣本分為訓(xùn)練集和測(cè)試集,計(jì)算神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)誤差,經(jīng)過模型調(diào)試權(quán)重直到得到穩(wěn)定的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。
(二) 應(yīng)用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)課堂教學(xué)質(zhì)量的思路
引入BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)研究生課堂教學(xué)過程進(jìn)行監(jiān)測(cè)和分析,根據(jù)測(cè)評(píng)結(jié)果反饋,改進(jìn)教學(xué)方法和內(nèi)容以提高教學(xué)質(zhì)量。首先,按照課程性質(zhì)來制定科學(xué)、合理的教學(xué)質(zhì)量評(píng)估指標(biāo)。形成針對(duì)研究生課程性質(zhì)的個(gè)性化指標(biāo)評(píng)估體系。這需要根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)方案的要求,借鑒文獻(xiàn)中的評(píng)價(jià)指標(biāo),從教學(xué)管理部門、教師和研究生維度開發(fā)兼顧課程特點(diǎn)的課堂教學(xué)監(jiān)測(cè)指標(biāo)體系。其次,利用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)收集研究生課堂教學(xué)相關(guān)數(shù)據(jù)。數(shù)字化教室具有實(shí)時(shí)錄像和錄音功能,借助系統(tǒng)進(jìn)行課堂數(shù)據(jù)采集,這些數(shù)據(jù)涉及學(xué)生及教師參與度、神態(tài)、課堂互動(dòng)、教學(xué)動(dòng)作程度和話語量等。基于新評(píng)價(jià)指標(biāo)體系采集數(shù)據(jù)以便后續(xù)進(jìn)行處理和分析。最后,將原先指標(biāo)同等權(quán)重或依靠專家打分法確定指標(biāo)權(quán)重的監(jiān)測(cè)的方法,調(diào)整為依靠BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法的監(jiān)測(cè)方法。根據(jù)課堂教學(xué)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)評(píng)價(jià)實(shí)測(cè),檢驗(yàn)訓(xùn)練后的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)評(píng)價(jià)模型的效果。在形成成熟神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)評(píng)價(jià)模型后,利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)法及時(shí)對(duì)試點(diǎn)課堂教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行反饋,并根據(jù)反饋結(jié)果改進(jìn)教學(xué)方法和內(nèi)容。
(三) BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在課堂教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測(cè)中的實(shí)踐措施
實(shí)施方案設(shè)計(jì)需要充分考慮評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建、數(shù)據(jù)采集與預(yù)處理、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型設(shè)計(jì)與調(diào)優(yōu)、實(shí)際應(yīng)用與評(píng)估和持續(xù)改進(jìn)與推廣。BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在課堂教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測(cè)中的實(shí)踐措施如圖1所示。
1 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建
深入剖析當(dāng)前研究生課堂教學(xué)中存在的普遍問題和瓶頸,其重點(diǎn)在于識(shí)別當(dāng)前課堂教學(xué)中存在的具體問題。接著,制定科學(xué)、合理的教學(xué)質(zhì)量評(píng)估指標(biāo),涵蓋多種維度,如教學(xué)計(jì)劃、教學(xué)手段、教學(xué)態(tài)度、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)過程、教學(xué)效果、學(xué)生反饋和教學(xué)藝術(shù)等。評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建應(yīng)結(jié)合教學(xué)管理部門、專業(yè)教師和研究生三方面的需求與反饋和確保其全面性與適用性。對(duì)于不同課程性質(zhì),還應(yīng)根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)方案的要求,借鑒現(xiàn)有文獻(xiàn)中的評(píng)價(jià)指標(biāo),細(xì)化并完善相應(yīng)類別研究生課程的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,以確保其針對(duì)性和有效性。
2 數(shù)據(jù)采集與處理
數(shù)據(jù)采集與處理是評(píng)估教學(xué)質(zhì)量的核心環(huán)節(jié)。在確定需要監(jiān)測(cè)的教學(xué)質(zhì)量指標(biāo)后,設(shè)計(jì)有效的數(shù)據(jù)采集手段成為關(guān)鍵。新技術(shù)手段的應(yīng)用使得數(shù)據(jù)采集過程更加全面和精準(zhǔn)。例如,通過視頻錄制軟件,可以詳細(xì)記錄課堂教學(xué)的每一個(gè)環(huán)節(jié),這不僅提供了教師授課的直觀資料,也為后續(xù)的分析奠定了基礎(chǔ)。此外,課堂觀察方法依然是不可或缺的,它能從人類觀察者的角度捕捉到機(jī)器難以察覺的細(xì)節(jié)。而如iMotions軟件的面部識(shí)別技術(shù)和情感AI則為情緒和反應(yīng)的分析提供了強(qiáng)大的支持,這些技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)分析學(xué)生的面部表情,判斷他們的情緒狀態(tài),從而為教學(xué)反饋提供即時(shí)數(shù)據(jù)。Classroom平臺(tái)通過視頻分析,能精確監(jiān)測(cè)學(xué)生的參與度、專注度等行為指標(biāo),確保采集數(shù)據(jù)的全面性和準(zhǔn)確性。完成數(shù)據(jù)采集后,需要進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理。這包括清洗數(shù)據(jù)以去除噪聲和無效信息,確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠,以及從原始數(shù)據(jù)中提取對(duì)模型訓(xùn)練有用的關(guān)鍵特征。這些特征可以是學(xué)生的面部表情變化、課堂互動(dòng)次數(shù)、回答問題的頻率等。通過這些處理步驟,最終獲得的數(shù)據(jù)將更加適用于教學(xué)質(zhì)量評(píng)估模型的訓(xùn)練和優(yōu)化,確保評(píng)估結(jié)果的科學(xué)性和實(shí)用性。數(shù)據(jù)預(yù)處理不僅提高了數(shù)據(jù)質(zhì)量,也為后續(xù)的分析和模型構(gòu)建提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),最終提升整體教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測(cè)的有效性。
3 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型設(shè)計(jì)與優(yōu)化
在數(shù)據(jù)采集與處理的基礎(chǔ)上,進(jìn)入到BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的設(shè)計(jì)與優(yōu)化階段。構(gòu)建BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)模型需要經(jīng)過仿真預(yù)測(cè)和反復(fù)調(diào)試,使得神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。首先,根據(jù)教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測(cè)的具體需求,確定BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),包括輸入層、隱藏層和輸出層的節(jié)點(diǎn)數(shù)量,激活函數(shù)的選擇等。輸入層的節(jié)點(diǎn)數(shù)量應(yīng)與采集到的教學(xué)質(zhì)量指標(biāo)特征數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng),隱藏層的節(jié)點(diǎn)數(shù)量和層數(shù)則需通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行調(diào)整,以平衡模型的復(fù)雜度和訓(xùn)練效率。輸出層的節(jié)點(diǎn)數(shù)量則取決于具體的教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果維度。為了提高模型的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性,需要設(shè)計(jì)合適的損失函數(shù)和優(yōu)化算法。接下來,利用歷史課堂教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)對(duì)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行訓(xùn)練,通過不斷調(diào)整模型參數(shù)進(jìn)行調(diào)優(yōu),以提高模型的泛化能力和適應(yīng)性。
4 實(shí)際應(yīng)用與評(píng)估
在完成BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的設(shè)計(jì)與優(yōu)化后,開始在實(shí)際研究生課堂中應(yīng)用該模型。具體來說,將優(yōu)化后的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型嵌入到課堂教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)教學(xué)過程中的各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)。例如,通過實(shí)時(shí)視頻分析監(jiān)測(cè)學(xué)生的參與度、理解度等指標(biāo),并在課后生成詳細(xì)的教學(xué)質(zhì)量報(bào)告,為教師和教學(xué)管理人員提供即時(shí)的反饋。這種實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和反饋機(jī)制,不僅能夠幫助教師及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略,提高教學(xué)效果,還能夠?yàn)榻虒W(xué)管理部門提供科學(xué)的決策依據(jù)。為了評(píng)估BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的實(shí)際應(yīng)用效果,可以通過對(duì)比模型預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)際教學(xué)效果,分析模型的準(zhǔn)確性和實(shí)用性。例如,采用實(shí)際課堂教學(xué)效果評(píng)估數(shù)據(jù)對(duì)模型預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證,計(jì)算模型的準(zhǔn)確率指標(biāo)。通過這些評(píng)估手段,為后續(xù)的模型改進(jìn)和推廣提供依據(jù)。
5 持續(xù)改進(jìn)與推廣
根據(jù)評(píng)估結(jié)果和多方評(píng)價(jià)者的反饋,分析模型在實(shí)際應(yīng)用中存在的問題和不足,進(jìn)行針對(duì)性的改進(jìn)。例如,調(diào)整模型參數(shù)、優(yōu)化數(shù)據(jù)處理流程、完善評(píng)價(jià)指標(biāo)體系等,以提高模型的準(zhǔn)確性和適應(yīng)性。同時(shí),根據(jù)不斷變化的教學(xué)環(huán)境和需求,及時(shí)更新和升級(jí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),以保持其先進(jìn)性和實(shí)用性。在此過程中,還可以開展多樣化的培訓(xùn)和交流活動(dòng),幫助教師和教學(xué)管理人員掌握和應(yīng)用該系統(tǒng),充分發(fā)揮其在教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測(cè)中的作用。最后,將項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)推廣到更廣泛的研究生課堂教學(xué)領(lǐng)域,通過學(xué)術(shù)交流、經(jīng)驗(yàn)分享等方式,促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測(cè)改革的全面推進(jìn),為提高研究生教育質(zhì)量作出積極貢獻(xiàn)。通過這些持續(xù)的改進(jìn)和推廣措施,確保BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在課堂教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用取得長(zhǎng)遠(yuǎn)的成效。
上述是BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在課堂教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測(cè)中的實(shí)踐措施,在具體實(shí)施過程中仍需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行進(jìn)一步細(xì)化和調(diào)整。
三 結(jié)束語
BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型不僅有助于提高教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性,還能減少對(duì)專家的依賴,節(jié)省資源。論文從評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建、數(shù)據(jù)采集與處理、模型設(shè)計(jì)與優(yōu)化、實(shí)際應(yīng)用與評(píng)估及持續(xù)改進(jìn)與推廣五個(gè)方面詳細(xì)探討了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在課堂教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用方法和步驟。基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)和反饋機(jī)制可為高校教師提供及時(shí)的教學(xué)改進(jìn)建議,以促進(jìn)研究生課堂教學(xué)質(zhì)量的不斷提升。論文為研究生教育質(zhì)量監(jiān)測(cè)提供了新的思路和方法,期望能夠推動(dòng)研究生課堂教學(xué)評(píng)價(jià)的科學(xué)化和現(xiàn)代化發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1] 周寅,汪霞.診斷與改進(jìn):哈佛大學(xué)通識(shí)課程教學(xué)質(zhì)量的監(jiān)控和評(píng)價(jià)研究[J].全球教育展望,2017,46(9):118-128.
[2] 朱德全,李鵬.課堂教學(xué)有效性論綱[J].教育研究,2015,36(10):90-97.
[3] 任超,黃海軍,王宇,等.研究生教育質(zhì)量指數(shù)構(gòu)建模式與方法研究[J].高等教育研究,2019,40(10):59-64.
[4] 劉長(zhǎng)紅,揭安全,胡珍新,等.人工智能賦能研究生課堂教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)新模式[J].軟件導(dǎo)刊,2024,23(8):204-208.
[5] 何敬民.基于雨課堂混合式教學(xué)模式的工程數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)研究[J].高教學(xué)刊,2024,10(11):72-75.
[6] 隋欣.基于雨課堂的高職院校信息化教學(xué)評(píng)價(jià)體系探究[J].黑龍江科學(xué),2020,11(5):52-53.
[7] 李馨.翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系研究——借鑒CDIO教學(xué)模式評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[J].電化教育研究,2015,36(3):96-100.
[8] 黃文登,張小云,王咪咪,等.深度學(xué)習(xí)視角下大學(xué)物理智慧課堂教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系設(shè)計(jì)研究[J].高教學(xué)刊,2023,9(29):25-28,33.
[9] 劉文彬,楊波,屈喜龍.基于學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)的在線課程教學(xué)質(zhì)量精準(zhǔn)評(píng)價(jià)方法[J].湖南工程學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2022,32(3):49-55.
[10] 胡帥,顧艷,曲巍巍.基于PCA-LVQ神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)模型研究[J].河南科學(xué),2015,33(7):1247-1252.
[11] 胡帥,顧艷,曲巍巍.基于SOFM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的口語教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)模型研究[J].信息技術(shù),2016(1):100-103.
[12] 張敏.齊次Markov鏈在高等數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量的評(píng)價(jià)中的應(yīng)用[J].數(shù)理醫(yī)藥學(xué)雜志,2013,26(4):495-497.
[13] 喻朝陽.AHP-PCA-SVM的高等數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)[J].科技通報(bào),2013,29(10):229-231.