基于灰色聚類的大學(xué)生課程學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)模型

馬永梅 龍兵 胡傳雙

摘 要：采用灰色定權(quán)聚類方法構(gòu)建大學(xué)生課程學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)模型.以某一門課程的學(xué)習(xí)成績和線上軌跡數(shù)據(jù)為參照，構(gòu)建評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的二級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并在層次分析下對各指標(biāo)進(jìn)行權(quán)重計(jì)算.實(shí)證分析表明，評(píng)價(jià)結(jié)果較為合理，可以用于大學(xué)生課程學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià).

關(guān)鍵詞：評(píng)價(jià)模型;層次分析法;灰色聚類;白化權(quán)函數(shù);聚類系數(shù)

[中圖分類號(hào)]O213 ? [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A

Abstract：The evaluation model of College Students' curriculum learning effect is constructed by using the method of grey weight clustering.Based on the learning achievement and online track data of a certain course，a secondary evaluation index system is constructed to evaluate the learning effect of students，and the weight of each index is calculated under the AHP.Empirical analysis shows that the evaluation results are reasonable and can be used to evaluate the learning effect of college students.

Key words：evaluation model;analytic hierarchy process;grey cluster;whiten weight function;clustering coefficient

學(xué)生學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)的目的是全面考察學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量.傳統(tǒng)教學(xué)中，教師對學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)了解較少，評(píng)價(jià)學(xué)生主要依賴于考試.卷面成績固然能反映學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，但不夠客觀和全面.傳統(tǒng)課堂教學(xué)環(huán)境創(chuàng)造性地搬移到互聯(lián)網(wǎng)是現(xiàn)代信息技術(shù)給高校教育教學(xué)帶來的革命性影響.[1]“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的評(píng)價(jià)方式將會(huì)是智慧教育時(shí)代的必然選擇.[2]MOOC的迅速發(fā)展給高校的教學(xué)改革帶來了巨大的改變.中國大學(xué)MOOC是完全開放性的教學(xué)，對學(xué)生和大學(xué)而言，無任何條件限制，這既是優(yōu)勢又是劣勢.[3]完全開放的MOOC教學(xué)評(píng)價(jià)機(jī)制和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)存在明顯不足，存在無法避免的“替學(xué)”“替考”現(xiàn)象.以線下學(xué)習(xí)為主的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式要求學(xué)生主動(dòng)的去學(xué)習(xí)，但對自控力差、習(xí)慣于被動(dòng)學(xué)習(xí)的學(xué)生提出了挑戰(zhàn)，再加上龐大的學(xué)生數(shù)量，MOOC的教學(xué)效果并不理想.因此，通過MOOC統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果不夠準(zhǔn)確.

SPOC （ small private online course） 是“小規(guī)模限制性在線課程”模式，是與MOOC相對應(yīng)的一種教學(xué)方式，它可以理解為MOOC的一種補(bǔ)充.[4]SPOC模式通過篩選，要求達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的學(xué)生才有資格參加課程學(xué)習(xí)，并且嚴(yán)格控制班級(jí)人數(shù).這種教學(xué)方式的優(yōu)點(diǎn)是教師不需要花費(fèi)大量時(shí)間用于課堂教學(xué)，而是更多地關(guān)注學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展.目前普遍流行的混合式教學(xué)方式，結(jié)合了“線上線下”的教學(xué)優(yōu)勢，能使傳統(tǒng)教學(xué)和信息化教學(xué)達(dá)到有效的融合，這種教學(xué)模式具有SPOC的特征.混合式教學(xué)模式讓學(xué)生的學(xué)習(xí)突破了時(shí)空限制，學(xué)習(xí)方法更加靈活，學(xué)習(xí)資源無限豐富，碎片化的學(xué)習(xí)時(shí)間讓學(xué)習(xí)更加方便，激發(fā)了學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的熱情.灰色聚類是灰色系統(tǒng)理論中非常重要的一個(gè)應(yīng)用體系.灰色聚類是根據(jù)關(guān)聯(lián)矩陣或灰色白化權(quán)函數(shù)將一些指標(biāo)和觀測對象劃分成若干個(gè)可定義類別的方法.一個(gè)聚類可以看做是屬于同一類的觀測對象的集合.早在20世紀(jì)80年代，鄧聚龍教授提出了一種基于三角模型的灰色加權(quán)聚類評(píng)價(jià)方法[5]，之后劉思峰教授又提出了灰色固定權(quán)重聚類評(píng)價(jià)模型[6]，并在文[7，8]中對于三角白化的灰色聚類評(píng)價(jià)模型端點(diǎn)的權(quán)重函數(shù)進(jìn)行了研究，在文[9，10]中利用中心點(diǎn)的三角化白化權(quán)函數(shù)進(jìn)行了灰色聚類評(píng)估模型的構(gòu)建.為了使聚類結(jié)果更加合理，肖新平等提出了灰色最優(yōu)聚類理論模型.[11]由于灰色聚類評(píng)價(jià)方法易于理解和編程，已成為學(xué)者們研究的熱點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)、環(huán)境質(zhì)量評(píng)估、再制造評(píng)價(jià)、計(jì)算和運(yùn)輸?shù)确矫?[12]例如在文[13]中，王雯應(yīng)用灰色聚類方法進(jìn)行多指標(biāo)數(shù)據(jù)的權(quán)重計(jì)算和白化處理， 實(shí)現(xiàn)了多評(píng)價(jià)指標(biāo)的科學(xué)賦權(quán)和圖書館的分類排名.王正新等提出了基于相對隸屬度的灰色聚類評(píng)估方法，并結(jié)合勞動(dòng)力素質(zhì)評(píng)估問題進(jìn)行了研究.[14]本研究基于混合式教學(xué)模式，以云班課為學(xué)習(xí)平臺(tái)，通過學(xué)習(xí)平臺(tái)記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)軌跡，并結(jié)合某一門課程的學(xué)習(xí)情況，采用灰色定權(quán)聚類方法構(gòu)建大學(xué)生課程學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)模型，客觀地對學(xué)生的課程學(xué)習(xí)效果進(jìn)行評(píng)價(jià).

1 指標(biāo)體系構(gòu)建

學(xué)生評(píng)價(jià)是指根據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)，通過使用一定的技術(shù)和方法，以學(xué)生為評(píng)價(jià)對象所進(jìn)行的價(jià)值判斷[15]，全面分析影響學(xué)習(xí)質(zhì)量的各因素.筆者給出大學(xué)生課程學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)體系，見圖1.

影響大學(xué)生課程學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)的一級(jí)指標(biāo)是學(xué)習(xí)成績、討論答疑、作業(yè)提交、出勤、課堂表現(xiàn)和資源學(xué)習(xí)6個(gè)指標(biāo)，分別記為B1，…，B6.影響一級(jí)指標(biāo)的各二級(jí)指標(biāo)主要結(jié)合學(xué)習(xí)平臺(tái)統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)類型給出，共計(jì)24個(gè)二級(jí)指標(biāo).二級(jí)指標(biāo)的取值除學(xué)習(xí)成績外，均來自平臺(tái).平臺(tái)的數(shù)據(jù)記錄線上線下的所有活動(dòng).最后一層是決策層，對應(yīng)于班級(jí)具體每個(gè)學(xué)生，為方便起見，以編碼形式給出.

2 利用層次分析法（AHP法）確定各指標(biāo)的權(quán)重

對于準(zhǔn)則層的6個(gè)指標(biāo)和指標(biāo)層的24個(gè)指標(biāo)，采用層次分析法確定各指標(biāo)的權(quán)重.為了減少主觀因素的影響，先利用灰色關(guān)聯(lián)分析法對各指標(biāo)重要性進(jìn)行排序，然后結(jié)合專家意見，利用T.L.Satty氏1-9標(biāo)度法比較各指標(biāo)相對重要性[16]，最后設(shè)計(jì)判斷矩陣.各層判斷矩陣及計(jì)算結(jié)果見表1-表7.

3 課程學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)模型灰類確定

為了確定評(píng)價(jià)類的個(gè)數(shù)，筆者把課程學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)等級(jí)分為五級(jí)：優(yōu)秀、良好、中等、及格和不及格.評(píng)價(jià)灰類有5個(gè)，即灰類k=1，2，3，4，5為具體的學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)聚類指標(biāo).5個(gè)灰類的灰數(shù)見表8.

4 結(jié)束語

評(píng)價(jià)大學(xué)生課程學(xué)習(xí)中的學(xué)習(xí)狀態(tài)不能只依靠學(xué)生最終的考試成績，還要依賴平時(shí)的學(xué)習(xí)表現(xiàn)，一個(gè)合理的評(píng)價(jià)對大學(xué)生的影響是深遠(yuǎn)的.筆者構(gòu)建了影響學(xué)生評(píng)價(jià)的二級(jí)指標(biāo)體系.為了驗(yàn)證模型的有效性，隨機(jī)選取了10名學(xué)生，在層次分析下，利用灰色聚類定權(quán)分析方法進(jìn)行了評(píng)價(jià)分析，評(píng)價(jià)結(jié)果較為合理，可以用于大學(xué)生課程學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià).

混合式教學(xué)模式下，影響學(xué)生學(xué)習(xí)效果的自主學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)指標(biāo)由于監(jiān)控能力不足，學(xué)生的某些指標(biāo)得分并不能充分說明學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)狀態(tài)，因此，在初次分析結(jié)果上進(jìn)行了微調(diào)，使評(píng)價(jià)結(jié)果更為合理有效.

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編輯：琳莉