基于理工類與經(jīng)管類學(xué)生評教數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析

曹彥 紀(jì)志榮 林玉蕊 傅瑋瑋

摘 要：根據(jù)某高校學(xué)生學(xué)習(xí)《概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)》課程的評教結(jié)果，挖掘理工類與經(jīng)管類學(xué)生評教結(jié)果所蘊(yùn)含的信息。首先對評教數(shù)據(jù)量表進(jìn)行信度分析，結(jié)果表明所使用的學(xué)生評教數(shù)據(jù)可以進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析；其次采用因子分析法對評教指標(biāo)進(jìn)行研究，結(jié)果表明理工類和經(jīng)管類學(xué)生對教授同一門課程教師的教學(xué)能力關(guān)注點(diǎn)有顯著差異；最后采用Apriori關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘17個(gè)評教指標(biāo)間的強(qiáng)規(guī)則，結(jié)果顯示理工類和經(jīng)管類學(xué)生的強(qiáng)規(guī)則不同，教師在基本教學(xué)態(tài)度和素養(yǎng)方面較其他方面表現(xiàn)更好，且理工類學(xué)生評教打分高于經(jīng)管類學(xué)生。該研究為高校教師改進(jìn)教學(xué)行為、提高教學(xué)水平提供了參考建議，也為教學(xué)管理層改善評教指標(biāo)體系提供了一定的理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：學(xué)生評教；理工類；經(jīng)管類；因子分析；關(guān)聯(lián)規(guī)則

中圖分類號：G640 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2096-000X（2018）12-0068-03

Abstract： According to the teaching evaluation results of a college student's "Probability Theory and Mathematical Statistics" course， the information contained in the teaching evaluation results of students of science and technology and economics and management isexplored. Firstly， reliability analysis was conducted on the evaluation data scale. The results showed that the student evaluation data could be used for statistical analysis. Then the factor analysis method was used to study the assessment indicators. The results showed that the students of science and engineering and economic management shared the same teaching. There are significant differences in the teachers' teaching ability. Finally， the Apriori association rules are used to mine the strong rules among the 17 evaluation indicators. The results show that the strong rules of science and technology and economic management students are different， and the teachers' attitudes and literacy in basic teaching are better than others. Furthermore，the science and engineering students have higher scores on evaluation of teaching than students of economic management. The study provides reference suggestions for college teachers to improve their teaching behaviors and improve their teaching standards. It also provides a theoretical basis for teaching management to improve the evaluation index system.

Keywords： student evaluation； Science and Engineering； Economics and Management； factor analysis； association rules

目前，關(guān)于學(xué)生評教領(lǐng)域的研究日益增多，內(nèi)容廣泛，包括學(xué)生評教的有效性研究、指標(biāo)內(nèi)容的研究、評教影響因素的研究以及評教數(shù)據(jù)處理方法的研究等。這些研究不僅促進(jìn)了學(xué)生評教在全國各高校的快速普及，對實(shí)踐也起到一定的指導(dǎo)作用。比較起來，國內(nèi)研究側(cè)重于對學(xué)生評教的實(shí)踐提出問題，定性分析較多，而國外基于數(shù)據(jù)分析提供解決措施的研究較多，偏向于定量研究。國外學(xué)者對學(xué)生評教的研究始于20世紀(jì)六七十年代，研究主要涉及學(xué)生評教結(jié)果的可靠性、有效性以及影響因素分析[1]。而國內(nèi)研究雖起步較晚，但發(fā)展很快，并且取得了豐碩的成果。相關(guān)研究者的研究范圍很廣，包括評教有效性、評教指標(biāo)體系研究[2-3]、評教結(jié)果的處理與反饋、評教影響因素分析[4]等。然而在現(xiàn)有相關(guān)研究中，通過評教數(shù)據(jù)進(jìn)行信息挖掘和提供解決問題思路的相關(guān)研究則較少，從不同學(xué)科類型出發(fā)對評教數(shù)據(jù)進(jìn)行信息挖掘的研究更是幾乎沒有。故本文以《概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)》課程為例，從理工類與經(jīng)管類學(xué)生的評教結(jié)果出發(fā)，運(yùn)用因子分析法和Apriori關(guān)聯(lián)規(guī)則算法對學(xué)生評教結(jié)果展開信息挖掘，試圖為高校教師改進(jìn)教學(xué)行為與提高教學(xué)水平提供一定的參考依據(jù)與建議。

一、數(shù)據(jù)來源與處理

數(shù)據(jù)來源：本研究所用數(shù)據(jù)來源于某高校教務(wù)處學(xué)生評教系統(tǒng)，采用了2016-2017學(xué)年和2017-2018學(xué)年第一學(xué)期的《概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)》課程的學(xué)生評教數(shù)據(jù)。文章采用的學(xué)生評教數(shù)據(jù)共1499條，根據(jù)專業(yè)劃分學(xué)科類型為理工類與經(jīng)管類，其中理工類505條數(shù)據(jù)，經(jīng)管類994條數(shù)據(jù)，在對評教數(shù)據(jù)處理、分析過程中堅(jiān)持客觀、真實(shí)的原則。表1是學(xué)生評價(jià)量表。運(yùn)用SPSS統(tǒng)計(jì)軟件計(jì)算得到理工類和經(jīng)管類學(xué)生評教數(shù)據(jù)的？琢信度值分別是0.988和0.985，均接近于1，說明該評價(jià)量表指標(biāo)存在較好的內(nèi)部一致性，利用此評教數(shù)據(jù)分析是有意義的。

二、理工類與經(jīng)管類學(xué)生評教結(jié)果因子分析

（一）理工類學(xué)生評教結(jié)果的因子分析

因子分析結(jié)果表明，提取特征值后的所有變量共同度均達(dá)到了90%以上，且4個(gè)公因子提取信息的累積方差貢獻(xiàn)率高達(dá)92.38%，即意味著4個(gè)公因子解釋了17個(gè)評價(jià)指標(biāo)總方差92.38%的信息，說明提取出的4個(gè)公因子充分提取了各個(gè)評教指標(biāo)的信息。從旋轉(zhuǎn)后的因子載荷陣可以得出，不同公共因子在評價(jià)指標(biāo)上的載荷有明顯的區(qū)別。第一個(gè)公共因子在I7，I9，I10，I8，I16，I17，I12，I5，I13，I15上有較大載荷，歸為同類指標(biāo)。而第二個(gè)公共因子在評價(jià)指標(biāo)I2，I3，I4，I6上有較大載荷，可歸為同類。第三個(gè)公共因子在評價(jià)指標(biāo)I14，I1上的載荷較大，可歸為同類。第四個(gè)公共因子主要解釋了I11所包含的信息。

（二）經(jīng)管類學(xué)生評教結(jié)果的因子分析

因子分析結(jié)果顯示，提取特征值后的變量共同度均達(dá)到85%以上，且提取出的前4個(gè)公因子的累積方差貢獻(xiàn)率高達(dá)89.574%，說明這4個(gè)公因子已經(jīng)充分提取了17個(gè)評教指標(biāo)的信息。從旋轉(zhuǎn)后的因子載荷陣可知，第一個(gè)公因子在評價(jià)指標(biāo)I17，I15，I16，I4，I12，I5上有較大載荷，說明這6個(gè)評價(jià)指標(biāo)具有很強(qiáng)的相關(guān)性，可歸為同類。第二個(gè)公因子在評價(jià)指標(biāo)I2，I1，I3上有較大載荷，歸為同類。第三個(gè)公因子在評價(jià)指標(biāo)I7，I10，I11，I8上的載荷較大，可歸為同類。第四個(gè)公共因子主要解釋了評價(jià)指標(biāo)I14，I9，I13，I6所包含的信息，可歸為同類。

（三）理工類、經(jīng)管類學(xué)生評教因子命名結(jié)果的對比分析

分別對理工類與經(jīng)管類學(xué)生評教情況的因子分析結(jié)果進(jìn)行歸類和因子命名（表2），從理工類學(xué)生評教指標(biāo)因子命名結(jié)果來看，F(xiàn)1可命名為教學(xué)內(nèi)容，F(xiàn)2可命名為教學(xué)態(tài)度與素養(yǎng)，F(xiàn)3和F4分別命名為教學(xué)方法和教學(xué)拓展；從經(jīng)管類學(xué)生評教指標(biāo)因子命名結(jié)果來看，F(xiàn)1可命名為教學(xué)效果，F(xiàn)2可命名為教學(xué)態(tài)度與素養(yǎng)，F(xiàn)3和F4分別命名為教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法。對比分析可得如下結(jié)論（表2）：

1. 理工類與經(jīng)管類學(xué)生所關(guān)注的教師教學(xué)能力不同。從F1看，理工類學(xué)生更關(guān)注教師教學(xué)內(nèi)容方面的表現(xiàn)，比如I7老師講課是否有條理，是否口齒清晰并且富有激情，或者I10授課時(shí)是否重點(diǎn)突出，難點(diǎn)分析透徹等；而經(jīng)管類學(xué)生更多關(guān)注的則是教師的教學(xué)是否有效果，自己是否有所收獲，比如I17對學(xué)科前沿介紹加深我們對本學(xué)科的認(rèn)識，增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣，或者I16教師不僅教授我們知識，還傳授學(xué)習(xí)方法。

2. 理工類與經(jīng)管類學(xué)生都比較注重教師的教學(xué)態(tài)度和基本素養(yǎng)。在F2教學(xué)態(tài)度和素養(yǎng)上，無論是理工類還是經(jīng)管類學(xué)生，都比較關(guān)注教師是否能嚴(yán)格考勤、有效管理課堂紀(jì)律，是否做到了對每個(gè)學(xué)生都公平、公正，這說明有一定的教學(xué)態(tài)度和素養(yǎng)是對教師最基本的要求。

3. 理工類學(xué)生更關(guān)注教師的教學(xué)拓展，而經(jīng)管類學(xué)生則對教師的教學(xué)內(nèi)容有更高的要求。由于理工類和經(jīng)管類學(xué)科性質(zhì)的不同，因而對教授同一門課程《概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)》教師的教學(xué)能力關(guān)注點(diǎn)有所差異，作為授課教師在授課時(shí)應(yīng)因材施教，采用不同的教學(xué)方法，針對學(xué)科性質(zhì)與學(xué)生實(shí)際情況選擇合適的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行講授。針對理工類學(xué)生，教師應(yīng)努力做到授課內(nèi)容豐富，不照本宣科，注重理論聯(lián)系實(shí)際并適當(dāng)前沿拓展；而針對經(jīng)管類學(xué)生，則應(yīng)更多的注重教學(xué)內(nèi)容，努力做到重點(diǎn)突出，難點(diǎn)分析透徹，在傳授學(xué)生知識的同時(shí)，還要注重傳授學(xué)習(xí)方法。

三、基于關(guān)聯(lián)規(guī)則的指標(biāo)關(guān)聯(lián)分析

運(yùn)用Apriori關(guān)聯(lián)規(guī)則[7]算法找出17個(gè)指標(biāo)間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，挖掘理工和經(jīng)管學(xué)生的指標(biāo)關(guān)聯(lián)異同點(diǎn)，找出隱含的信息，為教師改進(jìn)教學(xué)行為提供參考建議。

最小支持度主要用來衡量支持度，是研究者自行設(shè)定的閾值，表示項(xiàng)目集在統(tǒng)計(jì)學(xué)上的最低重要性；最小置信度則主要用來衡量置信度，表示關(guān)聯(lián)規(guī)則的最低可靠性。同時(shí)滿足最小支持度與最小置信度的規(guī)則，稱為強(qiáng)規(guī)則。

項(xiàng)集A、B同時(shí)發(fā)生的概率為關(guān)聯(lián)規(guī)則的支持度：

項(xiàng)集A發(fā)生的條件下，則項(xiàng)集B發(fā)生的概率稱為關(guān)聯(lián)規(guī)則的置信度：

本文運(yùn)用WEKA3.8.1軟件進(jìn)行關(guān)聯(lián)規(guī)則分析，設(shè)置關(guān)聯(lián)規(guī)則的最小支持度為0.87、最大支持度1、最小置信度0.9，設(shè)置最后挖掘出排名前100的運(yùn)算結(jié)果。

理工類與經(jīng)管類學(xué)生評教數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)規(guī)則分析：

Apriori關(guān)聯(lián)規(guī)則運(yùn)算結(jié)果（表3）表示為“如果-則-”的形式，其中數(shù)字表示支持該條規(guī)則的實(shí)例條數(shù)?？梢钥闯?，理工類學(xué)生評教指標(biāo)I1，I2，I3之間關(guān)聯(lián)度很高，教師I1上下課準(zhǔn)時(shí)，不出現(xiàn)隨意調(diào)停課和上課使用手機(jī)現(xiàn)象=“A”，則I2嚴(yán)格考勤，有效管理課堂紀(jì)律=“A”And I3老師平等地對待每一位學(xué)生=“A”，且這三個(gè)指標(biāo)能夠互相推導(dǎo)，反之亦成立。其他關(guān)聯(lián)規(guī)則包括：{如果I10，則I3}；{如果I14，則I1}；{如果I6，則I1}；{如果I10，則I6}；{如果I6，則I3}；{如果I6，則I2}。

而經(jīng)管類學(xué)生評教數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)規(guī)則模型結(jié)果（表4）顯示，I3、I5、I2、I12、I14分別與“I1上下課準(zhǔn)時(shí)，不出現(xiàn)隨意調(diào)停課和上課使用手機(jī)現(xiàn)象”的關(guān)聯(lián)性高，反過來I1與I3，I5，I2，I12，I13，I14之間同樣滿足最小支持度和最小置信度，存在強(qiáng)規(guī)則關(guān)系。

綜上可知：

1. 在同樣的置信度和支持度下，理工類得出的規(guī)則條數(shù)明顯多于經(jīng)管類，在每條規(guī)則都是關(guān)于“A”的條件下，說明理工學(xué)生對《概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)》的授課老師打分高于經(jīng)管學(xué)生的評教打分。可能是因?yàn)槔砉ゎ悓W(xué)生有較好的數(shù)學(xué)思維能力，更易掌握《概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)》，經(jīng)管類學(xué)生學(xué)習(xí)起來可能相對吃力，不太容易掌握，致使學(xué)生對教師的打分偏低。2.無論是理工類還是經(jīng)管類學(xué)生，I1、I2和I3 三個(gè)指標(biāo)打分出現(xiàn)“A”的概率都較其他指標(biāo)高，說明教師在基本教學(xué)態(tài)度和素養(yǎng)這一方面表現(xiàn)較其他方面表現(xiàn)好，但同時(shí)也對比出教師在其他方面的能力素養(yǎng)上有待提升。3. 理工類學(xué)生挖掘出的強(qiáng)規(guī)則主要是基本教學(xué)態(tài)度和素養(yǎng)與教學(xué)內(nèi)容存在較高的關(guān)聯(lián)度，經(jīng)管類學(xué)生挖掘出的強(qiáng)規(guī)則主要是基本教學(xué)態(tài)度和素養(yǎng)與教學(xué)方法存在較高的關(guān)聯(lián)度。這表明對于不同學(xué)科類型的學(xué)生，教師應(yīng)該有針對性的提高基本教學(xué)態(tài)度和素養(yǎng)，例如給理工類學(xué)生上《概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)》的教師，在改進(jìn)基本教學(xué)態(tài)度和素養(yǎng)時(shí)，應(yīng)注意改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容等。

四、結(jié)束語

通過比較理工類和經(jīng)管類學(xué)生對教授公共課程《概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)》教師評教打分上的差異，挖掘出理工類與經(jīng)管類學(xué)生評教結(jié)果的異同點(diǎn)以及評教指標(biāo)的信息，為高校教師改進(jìn)教學(xué)行為、教學(xué)管理層改善評教指標(biāo)體系提供了一定的參考依據(jù)。

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