高職院校實驗教學(xué)質(zhì)量評價中決策樹的應(yīng)用研究

課題來源：廣東科學(xué)技術(shù)職業(yè)學(xué)院?？蒲许椖縖項目編號：XJZD201212]。

作者簡介：黃偉增（1982—），男，廣東河源人，本科，廣東科學(xué)技術(shù)職業(yè)學(xué)院計算機(jī)專業(yè)教師，講師。

摘要：對于計算機(jī)教學(xué)中的質(zhì)量評價需要采用新型的決策樹來進(jìn)行評價，實現(xiàn)教學(xué)質(zhì)量的優(yōu)化升級。決策樹方法是一種以數(shù)據(jù)挖掘為核心技術(shù)的算法，主要的優(yōu)勢在于能夠從整合的數(shù)據(jù)中找出潛在的、對決策有價值的信息。文章就針對高職院校實驗教學(xué)質(zhì)量評價中決策樹的應(yīng)用進(jìn)行系統(tǒng)的研究。

關(guān)鍵詞：實驗教學(xué)；質(zhì)量評價；決策樹

一、決策樹方法概述

決策樹方法是一種以數(shù)據(jù)挖掘為核心技術(shù)的算法，主要優(yōu)勢在于能夠從整合的數(shù)據(jù)中找出潛在的、對決策有價值的信息。它經(jīng)常性地被常用于數(shù)據(jù)預(yù)測的模型中。決策樹是利用最大信息量建立一個完整的節(jié)點，再取不同的分枝，依次建立不同的節(jié)點，決策樹的算法是著名的Quinlan所提出的ID3方法，目前被改進(jìn)為C45。C45算法是將信息的增益率分化為分枝中的一個屬性來進(jìn)行選擇的，這種天算法最大的優(yōu)勢就是能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)處理的連續(xù)性。

對于計算機(jī)教學(xué)來說，傳統(tǒng)的考核方式并不能全面地反映出學(xué)生的學(xué)習(xí)成效。因為傳統(tǒng)的考核方式主要為選擇題和判斷題，能夠測試學(xué)生對計算機(jī)理論知識的理解，卻不能測試學(xué)生的實際動手操作能力。根據(jù)計算機(jī)課程教學(xué)目標(biāo)，可以建立一套綜合評價體系，學(xué)生的綜合成績包括考試成績和平時成績兩部分，在學(xué)生參加一級考試的基礎(chǔ)上，增加學(xué)生平時的作業(yè)、實驗以及小測試等考核。因此，對于計算機(jī)教學(xué)中的質(zhì)量評價需要采用新型的決策樹來進(jìn)行評價，實現(xiàn)教學(xué)質(zhì)量的優(yōu)化升級。

二、高職院校實驗教學(xué)質(zhì)量評價體系的理念

1以學(xué)生的全面發(fā)展為根本

要建立完善的經(jīng)濟(jì)管理類專業(yè)教學(xué)質(zhì)量的評價，就要以學(xué)生的全面發(fā)展為根本。首先，在教學(xué)質(zhì)量評價的目標(biāo)設(shè)定上，要明確評價的目標(biāo)不僅是對學(xué)生掌握的知識數(shù)量和對專業(yè)技能的學(xué)習(xí)水平以及教師的教學(xué)水平的評價，而且要評價學(xué)生的實際創(chuàng)新能力。其次，在對教師具體的教學(xué)過程以及學(xué)生的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行評價時，既要對日常教學(xué)工作中教師引導(dǎo)學(xué)生積極進(jìn)行探索，并努力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力的各種具體的教學(xué)策略進(jìn)行評價，也要對學(xué)生在實際學(xué)習(xí)過程中完成學(xué)習(xí)任務(wù)的程度以及達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)的具體水平進(jìn)行評價。

2注重教師的成長

教學(xué)質(zhì)量的評價不僅要對學(xué)生的實際學(xué)習(xí)水平進(jìn)行評價，也要對教師的教學(xué)水平和教學(xué)效果進(jìn)行評價，從而有效促進(jìn)教師的成長。在對教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行評價的時候，重點要對教師教學(xué)過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行診斷。例如：要對教師確定的教學(xué)范圍和深度進(jìn)行評價，確定是否合適；要認(rèn)真評價教師所選的教學(xué)媒體，判斷是否與實際教學(xué)內(nèi)容和具體對象相契合。評價的過程要能積極幫助教師確定發(fā)展目標(biāo)，并努力滿足其發(fā)展需要為目的，而不是簡單的審查或者鑒定教師的教學(xué)質(zhì)量和效果。

3以學(xué)評教，教學(xué)結(jié)合

以學(xué)評教是要積極地參照學(xué)生在實驗教學(xué)中呈現(xiàn)的真實狀態(tài)，從而對課堂實際教與學(xué)的質(zhì)量進(jìn)行評價。學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)過程中所表現(xiàn)出的具體狀態(tài)可以分為情緒狀態(tài)和注意狀態(tài)以及參與、交往狀態(tài)，還有思維狀態(tài)和生成狀態(tài)等。其中，情緒狀態(tài)集中表現(xiàn)出學(xué)生對學(xué)科保持興趣的時間長短，以及自我調(diào)節(jié)和控制學(xué)習(xí)情緒的具體能力；注意狀態(tài)則表現(xiàn)出學(xué)生對所討論問題的關(guān)注程度，以及回答的針對性；投入思考的程度和發(fā)表個人看法并主動操作方面是參與狀態(tài)的表現(xiàn)；交往狀態(tài)則是指學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中與他人進(jìn)行交流合作，并共同解決相應(yīng)問題的狀態(tài)；思維狀態(tài)則體現(xiàn)出學(xué)生的質(zhì)疑精神和創(chuàng)新培養(yǎng)，以及是否能提出有價值的問題進(jìn)行討論；在生成狀態(tài)則表現(xiàn)出學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)的完成程度以及實際是學(xué)習(xí)能力和實踐能力，以及創(chuàng)新能力的加強(qiáng)程度等。

三、高職院校實驗教學(xué)質(zhì)量評價中決策樹的應(yīng)用研究

1確定挖掘?qū)ο?/p>

準(zhǔn)確全面可靠的目標(biāo)數(shù)據(jù)源是決策分析的前提。在進(jìn)行試驗性教學(xué)質(zhì)量評價的過程中通過收集學(xué)生的相關(guān)學(xué)習(xí)及生活的數(shù)據(jù)信息、教師的授課基本信息等獲取了本校計算機(jī)技術(shù)應(yīng)用專業(yè)的教與學(xué)的基本信息，試圖依據(jù)學(xué)生基本情況、日常生活表現(xiàn)的分析找出影響學(xué)生學(xué)習(xí)效果的因素，從而幫助教師有針對性地管理學(xué)生，引導(dǎo)他們更好地學(xué)習(xí)。

2數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

主要數(shù)據(jù)源是學(xué)生教學(xué)評價系統(tǒng)的基本信息、教務(wù)處系統(tǒng)以及學(xué)生管理處

系統(tǒng)中的基本信息、教師的評價系統(tǒng)等中總結(jié)整理需要的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)教學(xué)質(zhì)量評價數(shù)據(jù)的全面性，實現(xiàn)教學(xué)價值的基本保證，計算機(jī)技術(shù)的教學(xué)是一個實驗教學(xué)的過程，因此，針對教學(xué)性質(zhì)的分析必須實現(xiàn)一個評價系統(tǒng)的完成數(shù)據(jù)分析，決策樹的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備就是利用教學(xué)信息中的全面化實現(xiàn)教學(xué)效果的評價。

3決策樹的應(yīng)用

決策樹的應(yīng)用具體包括三個方面：數(shù)據(jù)預(yù)處理、決策樹模型、決策樹剪枝，在數(shù)據(jù)挖掘的前期工作中比較基礎(chǔ)和重要的部分是數(shù)據(jù)收集，前期收集數(shù)據(jù)信息都是關(guān)于學(xué)生在日常學(xué)習(xí)中的資料，其中有作業(yè)、測驗、上課情況、期末考試等情況。這樣的信息收集可直接體現(xiàn)學(xué)生是否在認(rèn)真地對待運(yùn)程教學(xué)，可直接發(fā)現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)中的不足，及時給予學(xué)生幫助。Web交互環(huán)境是數(shù)據(jù)收集的主要方式，從Web服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、TCP/IP網(wǎng)絡(luò)層都可挖掘數(shù)據(jù)。本文中所涉及的數(shù)據(jù)挖掘都是從服務(wù)器上的Web得到的，其中登錄服務(wù)器的用戶名以及訪問頁面都在數(shù)據(jù)挖掘的范圍內(nèi)。學(xué)習(xí)者的信息可以通過在線調(diào)查表的方式收集。當(dāng)服務(wù)器接受到用戶的登錄請求后，問卷調(diào)查也開始了，使用教學(xué)平臺的學(xué)生都會接受在線調(diào)查。包括是否有記筆記的習(xí)慣、是否按時完成作業(yè)、是否課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)都是調(diào)查的主要內(nèi)容。之后后臺服務(wù)器可對這些調(diào)查結(jié)果進(jìn)行分析和統(tǒng)計，后臺服務(wù)器也會因點擊提交頁面那一刻開始自動接受調(diào)查結(jié)果。在決策樹模型建立的過程中要保證整個教學(xué)的分析情況，對于學(xué)生、教師的信息都要進(jìn)行系統(tǒng)化的整理，保證教學(xué)的先進(jìn)性。在決策樹剪枝的過程中要實現(xiàn)數(shù)據(jù)的合理保留價值，整個的剪枝要根據(jù)數(shù)據(jù)優(yōu)化的基本原理，保證數(shù)據(jù)的研究完整性。針對計算機(jī)實驗教學(xué)質(zhì)量評價要從一個完整的完全生長的決策樹中得到科學(xué)的、真實的數(shù)據(jù)，就必須對數(shù)據(jù)進(jìn)行剪枝，剪枝的方法有很多種，一般常用的是前剪或者是后剪，在針對教學(xué)質(zhì)量評價采取的是后剪，保證了數(shù)據(jù)分析的常規(guī)原則，從中實現(xiàn)對教學(xué)質(zhì)量的分析價值，保證教學(xué)的先進(jìn)性。

四、結(jié)束語

在高職院校實驗教學(xué)質(zhì)量評價的過程中首先需要建立教學(xué)的評價系統(tǒng)，目前決策樹之一方法在教學(xué)質(zhì)量評價中的應(yīng)用十分的成熟，因此在評價方式確定下，選擇預(yù)測性數(shù)據(jù)的挖掘分析需要實現(xiàn)教學(xué)數(shù)據(jù)的真實性，然后有針對性地進(jìn)行數(shù)據(jù)的整理剪枝，確定最終的價值數(shù)據(jù)，為數(shù)據(jù)的分析、教學(xué)質(zhì)量評價的結(jié)論做最后的準(zhǔn)備，實現(xiàn)教學(xué)質(zhì)量的優(yōu)化升級。計算機(jī)教學(xué)質(zhì)量的評價應(yīng)該是一個動態(tài)的過程，因此針對教學(xué)的實質(zhì)性分析，我們需要做出更多的數(shù)據(jù)整合以及分析，保證結(jié)果的真實有效性。

參考文獻(xiàn)：

丁慧，汪海偉.專業(yè)教學(xué)質(zhì)量評價體系在高校教學(xué)中的應(yīng)用淺析 . 常州大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版），2013（2）.

武雪慧.優(yōu)化高職純實踐課教學(xué)質(zhì)量評價體系的思考 . 襄陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2013（1）：56—59.endprint