關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘在高校計(jì)算機(jī)類(lèi)教師教學(xué)質(zhì)量測(cè)評(píng)中的應(yīng)用

盧雪燕

摘 要 將關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘應(yīng)用于高校計(jì)算機(jī)類(lèi)教師的教學(xué)質(zhì)量測(cè)評(píng)，以發(fā)現(xiàn)任課教師和課程教學(xué)效果間的深層次內(nèi)在關(guān)聯(lián)，從而便于更科學(xué)合理地對(duì)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的任課教師進(jìn)行安排，從而提高教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞 關(guān)聯(lián)規(guī)則 高校 計(jì)算機(jī)類(lèi)教師 教學(xué)質(zhì)量

中圖分類(lèi)號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Application of Association Rules Mining in the Teaching

Quality Evaluation of College Computer

LU Xueyan

（Department of Computer Science， Wuzhou University， Wuzhou， Guangxi 543002）

Abstract In order to fine the deep relationship between teacher and curriculum teaching effect， association rule mining was applied to the teaching quality evaluation of college computer teachers. It makes the arrangement of teacher more scientific and reasonable， thus improving the quality of teaching.

Key words association rules； college； computer teachers； teaching quality

0 引言

為了滿(mǎn)足社會(huì)對(duì)人才的需求，近兩年來(lái)梧州學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)系在原有的計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)本科專(zhuān)業(yè)，軟件工程專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)上申請(qǐng)了數(shù)字媒體專(zhuān)業(yè)，物聯(lián)網(wǎng)工程專(zhuān)業(yè)，其中計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)還分為嵌入式系統(tǒng)，信息安全，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)三個(gè)方向。新專(zhuān)業(yè)，新方向的產(chǎn)生帶來(lái)了許多全新的專(zhuān)業(yè)課程。該如何合理安排老師來(lái)上課，如何評(píng)價(jià)老師的教學(xué)質(zhì)量，這些問(wèn)題讓類(lèi)似于梧州學(xué)院這樣地處邊遠(yuǎn)山城且新升格的地方本科院校來(lái)說(shuō)，一切都還在摸索中。為了解決傳統(tǒng)教學(xué)質(zhì)量測(cè)評(píng)中存在的不足，許多人嘗試了將關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘這一現(xiàn)代分析技術(shù)引入到教學(xué)質(zhì)量測(cè)評(píng)中，①②③④但以往的分析沒(méi)有專(zhuān)門(mén)針對(duì)計(jì)算機(jī)類(lèi)教師，所進(jìn)行的評(píng)分也比較籠統(tǒng)，沒(méi)有分課程分別評(píng)分，此外，也沒(méi)有加入教師的行業(yè)背景這些會(huì)嚴(yán)重影響教學(xué)效果的評(píng)價(jià)因素。因此本文利用C++的STL，加入教師的行業(yè)背景因素，專(zhuān)門(mén)利用關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘來(lái)對(duì)高校計(jì)算機(jī)類(lèi)教師教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行測(cè)評(píng)，通過(guò)公正客觀的統(tǒng)計(jì)和分析，做出歸納性推理，從中挖掘出潛在的模式，從而幫助決策者調(diào)整策略。

1 高校教師教學(xué)質(zhì)量測(cè)評(píng)的現(xiàn)狀

1.1 評(píng)價(jià)過(guò)程

我校建立了校系兩級(jí)的教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控體系，學(xué)生在網(wǎng)上查看成績(jī)，需要把本學(xué)期所上課程的任課教師的評(píng)教問(wèn)卷填寫(xiě)完成才可以查看本科目的成績(jī)；此外，各系部還進(jìn)行教學(xué)中期檢查，通過(guò)調(diào)查問(wèn)卷、聽(tīng)課、評(píng)課、座談等多種方式對(duì)任課教師的教學(xué)工作進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。這樣一來(lái)，光是計(jì)算機(jī)類(lèi)教師的評(píng)教分?jǐn)?shù)就至少有三類(lèi)分?jǐn)?shù)，一是所任課班級(jí)的每一名學(xué)生的評(píng)分；二是學(xué)院聘請(qǐng)的各學(xué)科專(zhuān)家經(jīng)過(guò)隨堂聽(tīng)課以及學(xué)生訪談后得到的分?jǐn)?shù)；此外，還有教師所在的教研室經(jīng)過(guò)相互聽(tīng)課以及學(xué)生訪談后，對(duì)教師授課的各方面情況打分。把所有分?jǐn)?shù)收集了之后，通過(guò)錄入計(jì)算機(jī)，再對(duì)每名教師的各方面打分加權(quán)合并匯總，形成一個(gè)最終得分。這個(gè)分?jǐn)?shù)即是該教師教學(xué)質(zhì)量測(cè)評(píng)得分，此分?jǐn)?shù)可作為評(píng)價(jià)教師該門(mén)課程教學(xué)質(zhì)量?jī)?yōu)劣的主要依據(jù)。

1.2 目前高校教師教學(xué)質(zhì)量測(cè)評(píng)中存在的問(wèn)題

以筆者所在的計(jì)算機(jī)科學(xué)系為例，每個(gè)學(xué)期每門(mén)課都積累了大量這樣直接的評(píng)教分?jǐn)?shù)，但是評(píng)測(cè)比較主觀，分?jǐn)?shù)收集上來(lái)之后，后期的數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用欠缺，失去了應(yīng)有的激勵(lì)價(jià)值。大多數(shù)高校都沒(méi)有建立起一套科學(xué)的績(jī)效考核體系，測(cè)評(píng)指標(biāo)不全面，指標(biāo)權(quán)重分配不合理，測(cè)評(píng)方法和手段單一、陳舊；評(píng)價(jià)對(duì)象不明確。因此，很有必要利用現(xiàn)代分析技術(shù)來(lái)對(duì)這些寶貴而龐大的數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)的挖掘。

2 關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘在高校計(jì)算機(jī)類(lèi)教師教學(xué)質(zhì)量測(cè)評(píng)中的應(yīng)用

2.1 原始數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備

學(xué)生，學(xué)科專(zhuān)家，同行教師分別就教師所任教課程進(jìn)行評(píng)分，評(píng)分的依據(jù)包含教學(xué)態(tài)度、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)基本功、教學(xué)效果等方面，評(píng)分之后，直接從教務(wù)系統(tǒng)導(dǎo)出相應(yīng)的分?jǐn)?shù)，該分?jǐn)?shù)已經(jīng)是Excel電子表格。由于學(xué)生的人數(shù)較多，同時(shí)同一門(mén)課的多個(gè)任課老師可能教授的學(xué)生數(shù)不同，所以學(xué)生對(duì)該名教師課程1的評(píng)教分?jǐn)?shù)直接取平均值，記為X11；各學(xué)科專(zhuān)家一般是3～5名，把學(xué)科專(zhuān)家的分?jǐn)?shù)取平均，記為X12；同行人數(shù)一般是5～10人，也是同行的分?jǐn)?shù)取平均，記為X13，這樣就得到一名任課教師某門(mén)課的三個(gè) （下轉(zhuǎn)第111頁(yè)）（上接第82頁(yè)）平均值。再把這三個(gè)分?jǐn)?shù)求平均，四舍五入，取整。筆者所在的計(jì)算機(jī)科學(xué)系，每名教師平均一個(gè)學(xué)期授課2門(mén)，約有50名專(zhuān)任教師。每位計(jì)算機(jī)學(xué)科教師的最終評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)為下式所示：

教師的最終評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)=（X11+X12+X13）+（X21+X22+X23）+…+（Xn1+Xn2+Xn3）/n（n為該教師授課的門(mén)數(shù)）。再把職稱(chēng)，年齡，性別等常規(guī)影響教學(xué)效果的字段作為挖掘的因素，同時(shí)考慮到計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的特殊性，還加入了是否有行業(yè)背景這一因素，抽取某個(gè)學(xué)期的測(cè)評(píng)情況，記錄如表1所示。

表1 教學(xué)測(cè)評(píng)信息表（注：本校計(jì)算機(jī)系教師編號(hào)以17開(kāi)頭）

2.2 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換

由于用于挖掘的表1中性別，職稱(chēng)，學(xué)歷等字段屬于離散值屬性，還同時(shí)存在年齡，最終評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)等字段屬于連續(xù)值屬性，為了便于進(jìn)行挖掘，需將連續(xù)值屬性離散化處理。結(jié)果如下：對(duì)年齡按照全國(guó)高校狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)中的統(tǒng)計(jì)類(lèi)別進(jìn)行分組，35歲以下為A1，A2為[36，45]，A3為[46，55]，A4為56歲以上。根據(jù)計(jì)算所需的實(shí)際情況，對(duì)性別、職稱(chēng)、學(xué)歷的表示加以規(guī)定。性別用M表示男性，F(xiàn)表示女性。職稱(chēng)分別表示為：初級(jí)為Z1，中級(jí)為Z2，副高為Z3，正高為Z4。學(xué)歷分別表示為：E1為本科，E2表示碩士（含雙學(xué)士），E3表示博士。endprint

2.3 挖掘過(guò)程實(shí)現(xiàn)

Step 1： 初始化參數(shù)；

Step 2： 進(jìn)行關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘；

for （i=0； i<教師人數(shù)；i++）

for （j=i+1； j<教師屬性數(shù)目；j++）

// 分析教師屬性與評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)的關(guān)系

count（）；

//對(duì)各種情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并記錄到關(guān)聯(lián)矩陣中

Step 3： 調(diào)用STL中的sort（）函數(shù)對(duì)關(guān)聯(lián)矩陣進(jìn)行排序；

Step 4： 輸出結(jié)果。

2.4 挖掘結(jié)果分析

年齡在36～45歲的中青年男性教師具有較高職稱(chēng)和學(xué)歷，而且多半具有從事行業(yè)背景，而且精力充沛，計(jì)算機(jī)方面的技術(shù)嫻熟，課堂教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富，所以評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)較高。由此可見(jiàn)，我校計(jì)算機(jī)科學(xué)系一批中青年男教師已經(jīng)成為教學(xué)一線的骨干，教師隊(duì)伍結(jié)構(gòu)趨于合理。這跟我系長(zhǎng)期重視學(xué)科建設(shè)，堅(jiān)持實(shí)施人才戰(zhàn)略，重視高學(xué)歷，有行業(yè)背景的中青年男教師的引進(jìn)和培養(yǎng)，已經(jīng)初見(jiàn)成效。有趣的是，30歲以下的年輕教師，雖然大多數(shù)剛走上講臺(tái)不久，但是由于計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)是一個(gè)更新非?？斓膶?zhuān)業(yè)，所以置信度也挺高的。說(shuō)明部分年輕老師由于有一定的專(zhuān)業(yè)知識(shí)的積累，加上注重教學(xué)能力的提升，所以他們的授課也受到學(xué)生的歡迎。

3 總結(jié)

為了探知計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)任課教師和課程教學(xué)效果間的深層次內(nèi)在關(guān)聯(lián)，把關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘?qū)虒W(xué)質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)，對(duì)高校多年來(lái)積累的教學(xué)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘、評(píng)價(jià)結(jié)果能給高校教學(xué)管理、教育行政部門(mén)的決策提供參考，尤其給教師的教學(xué)工作提供有益的幫助。本文針對(duì)特殊的計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)進(jìn)行評(píng)價(jià)，分專(zhuān)業(yè)的探討使得挖掘結(jié)果更準(zhǔn)確，更貼近現(xiàn)實(shí)，同時(shí)，其思路也同樣適用于高校其他專(zhuān)業(yè)，尤其是理工科類(lèi)專(zhuān)業(yè)。

基金項(xiàng)目：廣西教育廳科研項(xiàng)目立項(xiàng)項(xiàng)目（200911LX 421），梧州學(xué)院科研項(xiàng)目（2009C006）

注釋

① 王曉艷，高云輝.數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在教學(xué)評(píng)價(jià)系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].計(jì)算機(jī)光盤(pán)軟件與應(yīng)用，2013（4）：211-212.

② 宋曉梅.數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在高校教師教學(xué)質(zhì)量測(cè)評(píng)中的應(yīng)用[J].赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2013.29（2下）：181-184.

③ 於實(shí).基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的教學(xué)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘[J].科技通報(bào)，2012.28（4）：99-101.

④ 劉淑娟.基于灰色關(guān)聯(lián)分析算法的教學(xué)評(píng)價(jià)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].科技通報(bào)，2012.28（6）：65-66.endprint