任小龍

1江南大學物聯(lián)網工程學院 江蘇 214122 2山西建筑職業(yè)技術學院 山西 030006

0 前言

學?？荚?、考試成績與教學、學習的關系自始至終都是一個很重要的研究課題。隨著現(xiàn)代化考試理論的誕生和計算機的廣泛應用，考試在技術上發(fā)生了革命。我們應該努力探索考試的規(guī)律和方法，以學生的素質發(fā)展為最高目標構建素質教育的考試制度及成績評定制度，有效地克服傳統(tǒng)考試成績評定方法帶來的各種弊端。只要我們科學、合理地利用考試及考試成績，充分發(fā)揮考試的功能，實現(xiàn)考試的測量價值、教育價值和社會價值的有機統(tǒng)一，考試及考試成績就一定會成為提高學生素質的有效手段。

高等教學內容必須充分體現(xiàn)“以應用為目的，以必需夠用為度”的原則，體現(xiàn)“聯(lián)系實際、注重應用、提高素質”的特色。為了加強對學生教學素質、能力的培養(yǎng)，應對傳統(tǒng)高等教學內容做一些取舍和重新整合。我們必須充分認識教學教育在人才素質培養(yǎng)中具有其它學科不可替代的重要地位和作用。研究教學的基本方法大都是創(chuàng)造性的思維方法。它們主要包括：從大量的現(xiàn)象和事物中進行分析、綜合和歸納，提取共性和本質的抽象思維方法；從已有的知識和規(guī)律出發(fā)，通過演繹推理獲取科學新發(fā)現(xiàn)的邏輯思維方法；根據教學的理論和方法，利用計算機對所建立的教學模型進行數(shù)值計算，對觀測數(shù)據進行數(shù)值模擬的科學計算方法等。它們構成教學素養(yǎng)的基本內涵，也是教學能激發(fā)和培養(yǎng)人們創(chuàng)造性的活力所在。隨著當代科學向精確化發(fā)展，各學科各領域越來越從定性研究向定量研究發(fā)展。因此，現(xiàn)代科學的發(fā)展越來越離不開教學。教學中的抽象思維、邏輯思維和定量思維方法己廣泛滲透到其他科學技術之中。即使對從事行政管理的領導者而言，沒有受過一定的邏輯思維和定量思維方法的訓練，也很難做出科學的判斷和決策。教學教育的作用不僅在于為學習和掌握科學技術提供語言和工具，而且在于它對人一生的成長產生潛移默化的影響。

1 學生成績管理的現(xiàn)狀

考試作為教學管理過程中的重要環(huán)節(jié)之一，實現(xiàn)著教與學的雙重功能，既是對學生掌握的知識和應有的能力的測試，也是對教師教學質量和效果的同步檢驗，因此，考試必須具有嚴格性、真實性、公平性和公正性。如果在具體的考試過程中，這些特性得不到很好的落實或遵守，那么考試也就失去了它的價值和意義。

目前，我國高校對學生總成績評定大都是采用德智體綜合測評的方法，即將學生總成績按德育成績、智育成績和體育成績分別進行打分，然后按一定的比例綜合起來(加權平均)。為了能夠進行量化考核，各高校都已制定了詳細的評定方案和評定系數(shù)(指標)?，F(xiàn)在，問題是如何對此來進行科學而合理的量化考核？我認為這主要取決于對知識教育向素質教育轉變的理解程度。當然，不同的院校，也必定有自己的側重點。應該承認，這是一件較難而又繁瑣的工作，是否可由高教研究部門組織有關人員進行進一步的探討研究，集思廣益，制定出簡單而可操作的方案并試點實施。

高校課程設置根據課程的內容、重要性及面向對象，一般可分為公共課、基礎課、專業(yè)基礎課和專業(yè)課，也可分為理論課與實踐課，或必修課、限選課與任選課，或考試課與考查課，等等。從某一門課程的性質(類別)可大概地看出其在該專業(yè)中的地位，并就此來確定應采用何種合適的考核方式。目前，學生課程成績考核的常用形式有筆試、面試和實際、現(xiàn)場操作等多種形式，也可以一種形式為主，兼用其它形式。隨著計算機的推廣應用，機試作為一種先進、高效、科學、公平的手段，必將成為今后主要的考核方式之一，也是辦公無紙化的一個標志。所謂的機試，就是利用計算機的人機對話功能，針對所學的課程內容，在計算機(終端)：各自單獨應答操作，以實現(xiàn)課程考核。

至于學生課程考核的內容及題型，由于受到課程內容等諸多因素的影響，應主要由任課老師來決定。一份好的考卷應能夠考察出基本概念和基本知識的掌握程度，判斷推理和解題運算能力及運用所學知識解決實際問題的(工程)能力，還要拉開學生的層次。隨著計算機的推廣應用，借助計算機出題己是相當普遍，因此考卷的保密工作應引起足夠的重視。例如在公用計算機上出題，即使隨后即刪掉，也有可能被恢復而泄題。目前，各高校對學生考試作弊都制定出相當嚴厲的處理措施，對于端正學風是大有好處的。但是，筆者認為光這樣做還不夠，我們應標本兼治，即應站在從應試教育向素質教育轉變的角度上來解決這個問題?，F(xiàn)在，各高校對學生成績檔案大都實現(xiàn)計算機管理。但從目前的情況來看，由于受到管理軟件的限制，計算機主要僅起存儲作用，其運算統(tǒng)計功能遠未受利用。這方面的工作迫在眉睫且難度并不大，希望有關部門能夠投入必要的財力、人力來盡快地解決。

評定學生成績的傳統(tǒng)做法就是一卷定錘，即僅憑一次考試成績就認定學生發(fā)展的程度，這種評定方法掩蓋了教師的教與學生的學的發(fā)展過程，不僅體現(xiàn)不出學生素質水平提高的經過與提高的層次，而且難以檢測教師是否施行了素質教育。

近年來，隨著高等教育改革深化，全國許多高等學校相繼推行學分制，以此作為人才培養(yǎng)的重要措施。學分制作為一種新的教學制度，具有機動性、靈活性和有效性的特點，這對于促進高等教育的改革，提高教育質量具有重要的作用。但對于我們學院來說，她是一所高職高專院校，沒有完全實行高校的學分制和選課制，還是普通的考試方式，所以存在更多的弊端。

2 學生成績管理的不足

現(xiàn)在對成績分析評估大多采用人工計算的方法，通常在期中或期末后由任課教師，根據評估要求進行計算，或者在教務管理系統(tǒng)中自動對成績進行統(tǒng)計分析。在這種評估方法下，只能取得單純的評估結果，卻不能對評估數(shù)據進行分析，無法使對成績的分析評估充分發(fā)揮對教學的作用。

以我們學院為例，是一所建校時間較長的學校，是從中專學校升格為高職高專院校，在轉換以后，存在以下情況：

隨著學院的連年擴招，使得在校生的人數(shù)有了很大的增加，而教師數(shù)量卻沒有得到及時的擴充，出現(xiàn)了師資力量的不足。在新的學院形勢下，我院的教學和管理模式體系也發(fā)生了變化，比如是計算機方面的教學，對于一些計算機基礎課的教學，如《計算機應用基礎》，它是許多非計算機專業(yè)開設的必修課，由于人數(shù)的增加，所以由原來的單班教學改變成了合班教學，并且實現(xiàn)了多媒體教學，學生的人數(shù)也由原來的一個班(大約50人)，變成了現(xiàn)在的一個班的學生人數(shù)大約在 80人左右，甚至有的授課班級學生人數(shù)更多。在這種情況下，教師所面臨的困難比以前嚴重了，在教學過程中對學生的學習情況難以做到跟蹤了解，因為授課班級都是由每個專業(yè)的小班組成，無形中使教師對學生的輔導帶來了困難，因此一定會影響教學質量的。

為了適應時代的發(fā)展，使我院畢業(yè)的學生在社會上處于不敗之地，學院領導高度重視實驗實訓教學工作，實踐教學在整個教學工作中的地位逐步提高，所以要求教師講授理論的課時數(shù)要相對的降低，提高實踐的課時數(shù)。在這樣的環(huán)境下，教師都在關心這樣一個問題：如何在有限的時間內完成教學任務，并且使學生能夠掌握更多的知識。

同時我們學院學生的基礎還有很大的差異。我院是一所高職高專院校，學生的錄取分數(shù)不是很高，并且學生來自不同的地區(qū)，所受的基礎教育也不同，同時我院還有一部分是高職的對口升學學生，這就使得一個班級中的學生的基礎參差不齊。以我教授的計算機應用基礎的課程來說，學生學習這門課程的時間基本上為入學的第一學期，有的學生在高中根本沒有接觸過計算機，連最基本的鍵盤操作都不會，可是對口升學的高職學生在以前的學習中大部分已經學習過了。怎樣平衡這些差異、體現(xiàn)素質教育、因材施教就成了擺在教師面前的一個重大難題。

針對以上存在的問題，我院的教師都在思考著這樣一個問題：如何在當前的教學條件下提高教學質量？

我院使用教務管理信息系統(tǒng)，雖然該系統(tǒng)使用了網絡技術，使得成績的回收管理功能加強，但是這些成績數(shù)據只是簡單的存放于系統(tǒng)中，隱藏在這些數(shù)據中的潛在信息被閑置，沒有得到很好的有效的利用，而且對數(shù)據的分析功能較弱，只是統(tǒng)計一下學生在各個成績段中的人數(shù)、及格或不及格的比率、或得到均值、方差、區(qū)別顯著性檢驗等等。比如不能找出那些考試未通過及成績優(yōu)秀的學生在哪些方面有些什么相同或不同的特征，以及怎樣合理建議成績不太理想的學生提高成績等，這些都需要進一步分析，如能找到學生取得這樣的成績與什么因素有關系，必定會有效的提高教師的教學質量，從而供教育管理人員做出相應的決策。

3 解決方法

通過上面的分析，那怎樣對學生的考試成績進行全面而且深層次的分析，找出成績與各因素之間隱藏的內在聯(lián)系呢？決策樹技術可以解決這種問題，利用決策樹技術對學生的成績數(shù)據進行分析挖掘，所產生的結果和信息會對以后的教學工作提供很大的幫助。

決策樹技術是現(xiàn)代數(shù)據挖掘技術中常用的方法之一。目前數(shù)據挖掘技術在商業(yè)、金融業(yè)以及企業(yè)的生產、市場營銷等方面都取得了廣泛的應用，隨著高職高專院校招生規(guī)模的擴展，在校生人數(shù)越來越多，學生成績分布越來越復雜，將決策樹技術與成績管理相結合，從大量數(shù)據中提取出隱藏在數(shù)據之中的有用的信息，找到影響學生成績的真實原因，有利于有針對性的提高教學質量的必要性。以便為高職高專教師改變教學方式和方法、提高整體教學質量方面提供依據。

決策樹分類技術是對大量的考試成績數(shù)據進行分析挖掘，最后形成分類規(guī)則，從而更好地分析和預測成績數(shù)據。

（1）確定挖掘對象、目標

清晰的定義出挖掘對象，明確目標是數(shù)據挖掘的重要一步。一般情況下，各個系統(tǒng)的目標是明確的，但是潛在的問題很難轉換為分析需要的具體目標。對問題和目標的明確描述是正確建立分析的先決條件，此時確定的目標決定后面的方法如何組織，因此挖掘的對象和目標一定要明確。在本系統(tǒng)中所要挖掘的對象是學生的考試成績，目標是通過對成績進行挖掘，分析出學生的考試成績與哪些因素有關，為以后的教學提供依據。

（2）數(shù)據的收集

根據確定的數(shù)據分析對象抽象出在數(shù)據分析中所需要的特征信息，然后選擇合適的信息收集方法，將收集的信息存入到數(shù)據庫中。此階段是一個工作量大，且占用的時間較多的一個階段。如果要分析影響學生成績單因素，需要教師在教學活動中及時積累所需的數(shù)據信息，當然有的數(shù)據可以直接得到，而有的數(shù)據需要對學生進行調查才能獲得。

（3）數(shù)據預處理

對收集的數(shù)據進行清理。因為在數(shù)據庫中的數(shù)據一般是不完整的、含噪聲的、不一致的，所以在這個階段中需對數(shù)據進行清理、檢查，保證數(shù)據的完整性和數(shù)據的一致性，除去噪聲，填補丟失的域，刪除無效數(shù)據等，將完整、正確、一致的數(shù)據信息存入到數(shù)據庫中。

（4）數(shù)據轉換

將教師選取的數(shù)據轉換為一個分析模型，能夠建立一個真正適合挖掘算法的分析模型，不同的挖掘算法可能采用不同的分析數(shù)據模型。

（5）分類挖掘知識和信息

目的是根據系統(tǒng)要實現(xiàn)的功能和任務來確定挖掘的分類模型。選擇合適的數(shù)據挖掘技術及算法，并使用適當?shù)某绦蛟O計語言來實現(xiàn)該算法，在凈化和轉換過的數(shù)據集上進行挖掘，得到有用的分析信息。

（6）生成分類規(guī)則

將數(shù)據挖掘得到的分析信息進行解釋和評價，生成分類規(guī)則呈現(xiàn)出來。

（7）知識的應用

將分析得到的規(guī)則應用到教師的教學活動中，教師可以利用所得到的知識改進教學方法，調整教學策略，進一步指導教學工作，提高教學質量。

總之，高等教育的根本任務就是培養(yǎng)適應社會主義現(xiàn)代化建設需要的高素質、高層次人才。根據多年的教育實踐，在人才培養(yǎng)中，變被動教育為主動教育即變接受教育為需要教育至關重要。以知識教育為基礎，豐富學生的業(yè)余文化修養(yǎng)，加強能力的培養(yǎng)，力爭達到學生素質的全面提高：除加強專業(yè)知識、英語、計算機教育外，還應重視自學及自我更新知識能力、社交表達寫作能力、處事應變與組織協(xié)調能力、獨立生活、工作與動手能力等諸多方面的培養(yǎng)；激發(fā)學生的愛國與貢獻意識、工程與專業(yè)意識、適應與競爭意識、求知與創(chuàng)造意識、經濟與環(huán)保意識、安全與健康意識。

對學生成績進行考核是高校教學環(huán)節(jié)中重要一環(huán)，成績考核固然重要，那么如何找出影響學生成績的因素也很重要，應用決策樹等數(shù)據挖掘技術對影響學生成績的因素進行分析，以找到影響學生學習成績的真實原因，來制定相應措施，從而達到提高教學質量的效果，是一項比較行之有效的手段。

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