因子分析法在學生Java成績及學習行為中的應用

賀紅敏 張艷

摘要：Java課程是計算機相關專業(yè)極為重要的一門課程，經過統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)本班同學這門課程的考試成績并不理想，甚至出現(xiàn)很多同學考試成績不及格的現(xiàn)象。針對這一狀況，通過引入因子分析來挖掘其中的原因，并找到解決的辦法。在研究學生學習成績與學習行為習慣之間的關系時，把與學生學習成績相關的多個學習行為習慣（變量）劃分為幾個少量的因子，針對這些因子提出解決的辦法，最終通過老師和學生的共同努力使學生的學習成績得以提高。

關鍵詞： 因子分析法；學習成績；學習行為習慣

中圖分類號： G420 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2018）12-0248-03

Abstract ： Java course is a course of computer related major is very important， but after statistics found that the course for the students of class exam achievement is not ideal， and even the phenomenon of many students failed the exam， in order to remedy the situation， factor analysis is introduced to mining the reason， and find a solution. Students in this research the relationship between learning achievement and learning habits， is to put the students learning related multiple learning behavior habits （variable） is divided into several small amounts of factor， to solve these problems according to these factors， finally through the joint efforts of teachers and students to improve the students' academic performance.

Key words：factor analysis； academic performance； learning behavior habit

1 引言

Java的應用領域廣、范圍寬，對社會科學的發(fā)展至關重要，許多的專家和開發(fā)者運用Java技術為社會及科學的發(fā)展做出了很大的貢獻。如蘇關東[1]等人將Java應用于密立根油滴物理實驗中，計算出了電子的公認比和電荷量。將Java應用于故障預警系統(tǒng)，可為民航事業(yè)的經濟發(fā)展和安全系數(shù)服務提供可靠的保障[2]；將Java應用于手機OPAC系統(tǒng)的開發(fā)，可以讓移動通信設備的潛能充分發(fā)揮出來[3]；將Java應用于服裝工業(yè)，可以提高服裝工業(yè)的生產效率和產品設計的水平[4]。陳觀林[5]等人特地分析了市場中Java應用型人才的需求情況，調查顯示在所有的技術軟件開發(fā)中，Java軟件技術的人才的需求數(shù)目是最大的，證實了Java技術的應用前景非常廣闊。因此，學好Java這門課程非常有必要。然而，通過對本班同學Java課程期末考試成績的統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)同學們這門課程的成績很不好，多數(shù)同學的成績僅僅處于及格邊沿，一部分同學的Java考試成績出現(xiàn)了不及格現(xiàn)象，很少有同學的成績達到優(yōu)秀階段。針對這一狀況，通過引入因子分析法來試圖找出導致這一狀況出現(xiàn)的原因，并找到解決的方案。最后，達到幫助學生改正不良習慣，提高學習成績的目的，同時讓老師清楚了解學生的學習情況，對老師的教學提供針對性指導。除此之外，好的學習習慣可以擴展到其他的課程當中，幫助學生全面提高學習成績，甚至延伸到學生今后的生活和工作當中。

2 因子分析

因子分析法是指把若干的變量看作由具有相似性的公共因素組成，并把這些公共因素分解出來的方法[6]。即用盡量少的幾個因子去說明多個自變量與研究變量之間的關系，得出相關性比較大的幾個變量就劃分為同一類，每一類就是一個因子，這些因子可以反映原來變量的大部分信息的分析方法。

2.1 因子分析的步驟

（1）對原始數(shù)據(jù)標準化處理，使數(shù)據(jù)類型符合分析方法的要求。

（2）判斷因子分析的前提條件，根據(jù)內容選取原始變量，確認選取的原始變量可不可以做因子分析。

（3）求經過標準化后數(shù)據(jù)的相關矩陣，然后進行變量間相關性的分析。

（4）求得數(shù)據(jù)的因子載荷矩陣、初始公因子。

（5）公因子的命名。為公因子賦予名字，并描述其包含的意思。

（6）因子旋轉。假如旋轉之前，公因子就具有可解釋性則可忽略此步，旋轉的目的是使因子具有可說明性。

（7）對原始變量進行線性組合來求得因子得分。

（8）計算綜合得分，綜合評價模型如公式1所示。

其中wj為第j個因子的權重。

（9）通過綜合得分對研究對象進行排序、評價。

3 基于因子分析的研究與分析過程

3.1數(shù)據(jù)采集與信度分析

此次研究是以九江學院的信息科學與技術學院，14屆、15屆、16屆的學生為研究對象進行研究。通過問卷的設計了解學生的Java考試成績及相關的學習行為習慣情況，引入因子分析挖掘學生學習成績與學習行為習慣之間的關系，找出影響學生Java學習成績的因素。

信度分析即可靠性，是采用同一個方法反復測量同一個研究對象結果的相同程度，若樣本測量的信度系數(shù)越高，則表示測驗結果越相同、越穩(wěn)定和越可靠。此處采用SPSS17.0對得到的問卷數(shù)據(jù)進行信度分析，結果為0.936。學者Gay曾提出檢驗的信度系數(shù)高于0.9，表示測驗結果信度很好[7]，所以，此次的問卷信度很好，可以進行下一步的操作。

3.2因子分析模型實例分析應用

（1）數(shù)據(jù)標準化

用SPSS17.0選擇 “分析—降維—因子分析”時，SPSS會自動對數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)標準化。

（2）KMO和Bartlett的球形度檢驗

經SPSS17.0分析，樣本數(shù)據(jù)的KMO度量值為0.930，近似卡方值為958.138，自由度為136，伴隨頻率P（Sig=.000<0.05），根據(jù)Bartlett實驗就拒絕了零假設，證明各個問題變量之間有明顯的結構性和相關性，很適合做因子分析[8]。

（3）解釋的總方差

解釋的總方差顯示出各個公因子所解釋的方差和每個公因子累積和，經分析前2個公共因子的特征值大于1，方差貢獻率為53.835、7.464，解釋的累計方差和達61.299%，即2個公共因子能代表原有信息的61.299%，在教育領域這樣的程度是可以接受的。

（4）旋轉成份矩陣、成分得分系數(shù)矩陣

由旋轉成份矩陣數(shù)據(jù)可以得到，前8個變量在成份1上的載荷比較高，將其命名為“外在因素”因子，而后9個變量則在成份2上的載荷比較高，將其命名為“內在因素”因子。成分得分系數(shù)矩陣表示所有的因子系數(shù)，以因子系數(shù)為依據(jù)從而計算出因子得分，表達式如公式2所示。

ujp為第j個因子在第p個原始變量的得分。

（5）綜合評價值

計算綜合評價值，表達式如公式3所示。

F=0.538f1 +0.075f2 公式3

如表1所示。由于數(shù)據(jù)較多，這里只截取一部分，從綜合得分表可以看到學生學習成績與學習行為習慣之間的關系，綜合得分越高學生學習成績越不好，說明這些學生在相應的學習行為習慣上存在較大的問題，這些行為習慣使得他們的學習成績不理想。相反，綜合得分越低，學生的成績越好，說明他們在這些行為習慣上沒有較大的問題。

4 結論

將提出的各個因子與學生成績做交叉表，如表2所示。從表中可以看到成績?yōu)閮?yōu)的同學，整體在各個因子都沒有得分，說明他們在這兩方面都處理得很好，從而證明“外在因素”與“內在因素”因子對學生的學習非常重要，同學們在學習Java的過程中，一定注重外在因素與內在因素的結合。

成績?yōu)榱嫉耐瑢W在第二因子上的得分較高，說明他們的學習習慣在這方面存在較大問題，他們在內在因素方面上有些放松自己。這部分學生在外在因素上存在的問題并不大，就是缺乏內在方面的良好學習習慣，所以老師要注意加強學生在內在因素學習習慣的管理與培養(yǎng)，讓這部分學生的成績向優(yōu)秀靠齊。

成績?yōu)橹泻筒畹耐瑢W在兩個因子上的問題都較大，特別是在第一因子上。對于這些學生老師不僅要培養(yǎng)他們在外在因素上的良好學習習慣，而且還要培養(yǎng)他們在內在因素上的良好學習習慣。如外在因素上：注意觀察他們，監(jiān)督他們，經常提問他們問題加強他們的注意力，把握好外在的學習資源。內在因素上：經常鼓勵他們培養(yǎng)學生學習的積極性、自主性，使他們學會自主學習，喜歡學習，從而把成績提到更高的水平。

參考文獻：

[1]蘇關東，李宮晟，張鵬，張其星，邵麒，張瑛，全貞淳.Java面向對象程序設計在密立根油滴實驗中的應用[J].實驗室研究與探索，2017，36（7）：135-138.

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[3]陳勤.基于JAVA手機OPAC系統(tǒng)的開發(fā)與應用[J].現(xiàn)代情報，2006（9）：222-223.

[4]王小陽，朱國進，陳家訓.Java3D技術在三維服裝設計中的應用[J].微型電腦應用，2006（11）：51-52.

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[7]張文彤，董偉.SPSS統(tǒng)計分析高級教程[M].北京：高等教育出版社，2004，214-216.

[8]賈永娜.基于因子分析法的《現(xiàn)代教育技術》實驗教學質量評價研究[D].武漢：華中師范大學，2012.