徐鎮(zhèn)凱，溫勇兵，魏博文，谷明晗

（南昌大學(xué)，江西南昌330031）

基于大數(shù)據(jù)多層變權(quán)云計算的高校工科教師授課質(zhì)量綜合評價①

徐鎮(zhèn)凱，溫勇兵，魏博文，谷明晗

（南昌大學(xué)，江西南昌330031）

教師授課質(zhì)量評價是教學(xué)評價的主要內(nèi)容，更是提高教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵工作。目前，高校教學(xué)已部分實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化管理，大數(shù)據(jù)及云計算在教師授課質(zhì)量綜合評價的運用顯得尤為重要。但是高校教師授課質(zhì)量評價尚存在評價指標(biāo)體系不系統(tǒng)及評價機制過于簡陋落后等問題，因此，要在構(gòu)建其授課質(zhì)量評價體系的基礎(chǔ)上，綜合運用大數(shù)據(jù)多層變權(quán)云計算方法優(yōu)化其評價機制，并對高校工科教師授課質(zhì)量情況進(jìn)行量化分析評價，從而為合理評價高校工科教師教學(xué)質(zhì)量奠定基礎(chǔ)。

授課質(zhì)量；變權(quán)；云模型；評價

一、引言

教學(xué)評價是教學(xué)活動中的重要環(huán)節(jié)，教師授課質(zhì)量評價是教學(xué)質(zhì)量評價的關(guān)鍵。授課評價是根據(jù)授課目標(biāo)和授課規(guī)范，從授課和學(xué)習(xí)兩個維度對高校教師授課質(zhì)量進(jìn)行評估，評定授課效果。為加強教學(xué)管理，激勵教師積極性和學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，提高教學(xué)質(zhì)量，進(jìn)行教學(xué)評價十分必要。當(dāng)前我國高校教學(xué)方式仍以教師授課為主，授課是教學(xué)的中心環(huán)節(jié)，授課質(zhì)量直接影響到教學(xué)目標(biāo)的實現(xiàn)，進(jìn)而影響學(xué)校的人才培養(yǎng)質(zhì)量和辦學(xué)水平，因而授課質(zhì)量評價是保障和提高教學(xué)質(zhì)量的重中之重。只有不斷改進(jìn)授課質(zhì)量評價指標(biāo)體系和改良授課質(zhì)量評價方法，才能保證高教事業(yè)的進(jìn)步。高苛等［1］通過構(gòu)建創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育評價體系，研究了基于改進(jìn)AHP法的高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育評價方法，并對大連交通大學(xué)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育進(jìn)行了綜合評價；張林英等［2］在綜合高校教學(xué)研究的基礎(chǔ)上構(gòu)建了評價指標(biāo)體系，建立了基于MTS方法的高校教學(xué)評價模型。還有一些學(xué)者基于模糊聚類分析法和主成分分析法構(gòu)建了評價指標(biāo)體系，運用熵權(quán)法對評價指標(biāo)賦權(quán)，結(jié)合模糊綜合評判法建立了數(shù)學(xué)課堂教學(xué)評價模型。授課評價是教學(xué)管理中運行難度較大的一項工作，高校教師授課質(zhì)量評價包含理論課程和實踐課程，專業(yè)性強，評價指標(biāo)較多，相較而言比較繁瑣，現(xiàn)有的針對高校教師授課質(zhì)量評價指標(biāo)體系普遍存在一些不足之處，具體表現(xiàn)在四個方面：一是從各院校的評價指標(biāo)體系的差異可以看出其構(gòu)建的主觀性太強，忽略了一些重要的因素；二是評價指標(biāo)的權(quán)重大多未進(jìn)行科學(xué)的計算，而采用直接賦值的方式；三是評價指標(biāo)從定性到定量的轉(zhuǎn)化沒有找到適宜的方法；四是評價的結(jié)果表現(xiàn)模糊，不能體現(xiàn)各指標(biāo)的具體情況，沒有針對性。授課質(zhì)量評價是一個多層次、多目標(biāo)的復(fù)雜問題，涉及內(nèi)容繁多，操作困難，評價結(jié)果受多因素影響。此外，現(xiàn)有的教學(xué)評價機制簡陋落后。鑒于此，本文以高校工科教師授課質(zhì)量評價為例，構(gòu)建一套相對完善的評價指標(biāo)體系，結(jié)合變權(quán)理論和云模型，采用科學(xué)的方法實現(xiàn)從定性到定量的轉(zhuǎn)化，并對授課質(zhì)量做出優(yōu)質(zhì)評價。

二、大數(shù)據(jù)變權(quán)云計算在教學(xué)管理中的作用

（一）大數(shù)據(jù)云計算

隨著教學(xué)管理信息化的發(fā)展，我們所在的教學(xué)環(huán)境已經(jīng)不再允許其脫離網(wǎng)絡(luò)。近幾年，“大數(shù)據(jù)”、“云計算”等詞匯不斷進(jìn)入我們的視野，社會是與時俱進(jìn)的，教學(xué)同樣不能被時代的快速發(fā)展所落下。

大數(shù)據(jù)通常是指數(shù)據(jù)規(guī)模大于10TB以上的數(shù)據(jù)集。規(guī)模之大、形式之多樣、速度之快、價值之大決定了其發(fā)展的必要性。為解決互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用對大規(guī)模數(shù)據(jù)的計算能力、存儲能力的迫切需求，于是“云計算”誕生了。云計算的特點包含以下四點：一是在云上存儲海量數(shù)據(jù)；二是有無數(shù)的軟件和服務(wù)置于云中；三是它們被各種標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議所約束；四是數(shù)據(jù)、軟件和服務(wù)可便捷地通過各種設(shè)備獲得。大數(shù)據(jù)云計算如果在教學(xué)管理中得到高效的應(yīng)用，會對教學(xué)質(zhì)量評價提供有力的支持。互聯(lián)網(wǎng)可以把教師的教學(xué)視頻、學(xué)生的各類反響、教師和學(xué)生之間的靈感碰撞過程等全部教學(xué)活動都存儲為海量的非結(jié)構(gòu)化大數(shù)據(jù)，通過云計算可以得到可視化的統(tǒng)計結(jié)果。教師可以根據(jù)學(xué)生參與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的數(shù)據(jù)對學(xué)生綜合素質(zhì)進(jìn)行評價，管理方可以根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果對教師工作結(jié)果作出評價，又因為數(shù)據(jù)的及時性可以定期以及不定期地檢查教師的階段性成果，并根據(jù)這些結(jié)果去決定教學(xué)需要改進(jìn)的方向。但是這些技術(shù)還未被熟知，一旦得到普遍應(yīng)用，教學(xué)效率將會得到極大提升。

（二）變權(quán)云計算原理及流程圖

變權(quán)理論與云模型綜合評判兩種方法均可對多因素綜合評價問題進(jìn)行較為完善的評價，現(xiàn)結(jié)合兩種方法的優(yōu)點，在獲取20所高校教師授課質(zhì)量評價指標(biāo)體系及其權(quán)重的基礎(chǔ)上，對其進(jìn)行對比融合，獲得一套教師授課質(zhì)量評價指標(biāo)體系及各因子的初始權(quán)重；采集數(shù)據(jù)，利用變權(quán)理論對初始權(quán)重進(jìn)行變權(quán)，最后采用云模型對評價數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，評定教師授課質(zhì)量，具體操作如下：

首先，搜集20所高校（包括香港科技大學(xué)、臺灣地區(qū)的清華大學(xué)）教師授課質(zhì)量的評價指標(biāo)體系及權(quán)重，提取各高校的公共指標(biāo)和因子，分析出現(xiàn)次數(shù)較多和權(quán)重較大的指標(biāo)和因子，對比、歸納、融合成一套全新的基于工學(xué)結(jié)合模式下的教師授課質(zhì)量評價指標(biāo)體系，并依照各高校權(quán)重賦予各指標(biāo)和因子初始權(quán)重。

其次，采用云模型逆向云發(fā)生器對20所高校的資料分析處理，獲取云模型三大數(shù)字特征，在此基礎(chǔ)上運用正向云發(fā)生器計算生成定性評判云圖。

第三，用已有的指標(biāo)體系和初始權(quán)重制定調(diào)查表，面向老師、學(xué)生進(jìn)行匿名調(diào)查（各因子均按百分制打分），收集授課質(zhì)量評價數(shù)據(jù)，計算出各因子的量化平均值，然后使用懲罰型變權(quán)理論進(jìn)行逐級遞階變權(quán)，確定各指標(biāo)和因子的最終權(quán)重。

第四，依據(jù)收集到的授課質(zhì)量評價數(shù)據(jù)，結(jié)合逆向云發(fā)生器和正向云發(fā)生器，計算生成各指標(biāo)和因子的評價結(jié)果云，分別與定性評判云進(jìn)行比較，得到最終評價結(jié)果。

基于大數(shù)據(jù)多層變權(quán)云計算的高校工科教師授課質(zhì)量綜合評價，整個流程如圖1所示。

圖1　基于大數(shù)據(jù)多層變權(quán)云計算的高校工科教師授課質(zhì)量綜合評價流程

三、應(yīng)用實例和評價結(jié)果分析

（一）基于工學(xué)結(jié)合模式下的教師授課質(zhì)量評價指標(biāo)體系

教師授課質(zhì)量評價指標(biāo)體系是教師授課質(zhì)量評價指標(biāo)的重要依據(jù)，建立科學(xué)的教師授課質(zhì)量評價指標(biāo)體系，是做好教師授課質(zhì)量評價工作的關(guān)鍵。通過對各高校的評價指標(biāo)體系的研究發(fā)現(xiàn)，教師授課質(zhì)量評價指標(biāo)包括專業(yè)素質(zhì)、授課內(nèi)容、授課方法和授課效果等，這四個指標(biāo)又分別可以劃分為知識素養(yǎng)和教學(xué)態(tài)度、理論知識和科學(xué)實驗、理論講解和實驗示范、同行評價和學(xué)生評價。為評分具體準(zhǔn)確，這些指標(biāo)又可以進(jìn)一步細(xì)分為不同的因子。各高校的教師授課評價指標(biāo)體系往往存在一定的主觀性，為增強評價的科學(xué)性，本文借鑒層次分析法思想，綜合各高校的教師授課評價指標(biāo)體系，保證其科學(xué)有效性，對教師授課質(zhì)量進(jìn)行評價：將不同最終評價結(jié)果（等級）作為評語層（A層），分別用模范授課（A1）、良好授課（A2）、合格授課（A3）、待強授課（A4）來體現(xiàn)，由專業(yè)素質(zhì)（B1）、授課內(nèi)容（B2）、授課方法（B3）和授課效果（B4）構(gòu)成一級指標(biāo)層（B層），并將一級指標(biāo)層向下分解為二級指標(biāo)層（C層，由C1～C8組成）和因子層（D層，由D1～D32組成），從而構(gòu)建起一套包含評語層、一級指標(biāo)層、二級指標(biāo)層和因子層等多個層次的基于工學(xué)結(jié)合模式下的教師授課質(zhì)量評價指標(biāo)體系，如圖2所示。

圖2　基于工學(xué)結(jié)合模式下的教師授課質(zhì)量評價指標(biāo)體系

（二）實例分析

高校工科教學(xué)對教師的教學(xué)能力要求很高，授課質(zhì)量評價也顯得尤為重要。為了更好地理解并驗證上述多層變權(quán)理論的高校工科教師授課質(zhì)量綜合云評價模型，現(xiàn)對我校一名水利系年輕講師進(jìn)行實地抽樣調(diào)查，并做出最終評價。

評價因子和權(quán)重是評價的兩大關(guān)鍵因素，對比融合20所高校的評價資料及其特點建立新的評價體系，并分析各高校權(quán)重資料，擬定初始權(quán)重。統(tǒng)計所有搜集到的高校的定量評價準(zhǔn)則，逐一分析其合理性，先采用逆向云發(fā)生器計算得到評判云的三個數(shù)字特征，然后運用正向云發(fā)生器生成定性評判云。

評價云模型及其參數(shù)見表1。

表1：評判云模型

根據(jù)已有評價體系制定教師授課質(zhì)量評價調(diào)查表，對因子層各因子進(jìn)行百分制打分，向同行老師和學(xué)生發(fā)出500份調(diào)查表，進(jìn)行抽樣調(diào)查，共收回336份，其中302份有效。根據(jù)各指標(biāo)和因子的初始權(quán)重和平均量化值，采用懲罰型變權(quán)逐級對各指標(biāo)和因子進(jìn)行變權(quán)，確定最終權(quán)重。利用最終權(quán)重，逐級計算出收回的302份調(diào)查結(jié)果的各指標(biāo)、因子和綜合的最終值，最后結(jié)合使用逆向云發(fā)生器和正向云發(fā)生器生成評價結(jié)果云（限于篇幅，因子層略），結(jié)論見圖3和表2。

圖3　教師授課質(zhì)量綜合評價結(jié)果云圖

表2：教師授課質(zhì)量評價結(jié)果云

研究表明，各指標(biāo)和因子均進(jìn)行了量化評價，教師授課綜合質(zhì)量為良好，接近模范授課質(zhì)量，知識素養(yǎng)較高，“科學(xué)實驗方法講解”、“專業(yè)素質(zhì)”以及“教學(xué)態(tài)度”等都獲得較高評價，多數(shù)指標(biāo)達(dá)到良好及以上，但在“授課有激情、有感染力”“授課內(nèi)容嚴(yán)于課本，高于課本”“老師帶領(lǐng)下，我提高了自學(xué)能力”等方面表現(xiàn)較為一般，需在以后的教學(xué)工作中加以改進(jìn)。

［1］高苛，華菊翠.基于改進(jìn)AHP法的高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育評價［J］.現(xiàn)代教育管理，2015，（4）：61-64.

［2］張林英，高群.高校教學(xué)評價MTS方法及其應(yīng)用研究［J］.黑龍江高教研究，2010，（11）：60-63.

（責(zé)任編輯：李作章；責(zé)任校對：徐治中）

Comprehensive Evaluation of Teaching Quality for Engineering Teachers in Colleges and Universities Based on the Large Data and Multi-layer Variable Weight

XU Zhenkai，WEN Yongbing，WEI Bowen，GU Minghan
（Nanchang University，Nanchang Jiangxi 330031）

The evaluation of teaching quality is the main content of the teaching evaluation，but also the key to improve the teaching quality.At present，teaching is partially implemented network management，large data and cloud computing application is particularly important.But there are still many questions that the evaluation index system is not systematic and the evaluation system is too simple and backward and so on.So on the basis of constructing the teaching quality evaluation system，the large data multi-level variable weight cloud computing method is used to optimize its evaluation mechanism，and the quantitative analysis and evaluation of the teaching quality of engineering teachers in universities have been done，so as to lay a foundation for the rational evaluation.

teaching quality；variable weight；cloud model；evaluation

G40-058.1

A

1674-5485（2016）09-0093-04

江西省高等學(xué)校教學(xué)改革研究課題“水利工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革研究與實踐”（JXJG-13-1-23）。

徐鎮(zhèn)凱（1956-），男，江西南昌人，南昌大學(xué)教授，主要從事水利水電工程專業(yè)教學(xué)研究；溫勇兵（1991-），男，江西贛州人，南昌大學(xué)碩士生，主要從事水工結(jié)構(gòu)安全監(jiān)控及風(fēng)險分析研究；魏博文（1981-），男，江西南昌人，南昌大學(xué)副教授，主要從事結(jié)構(gòu)工程教學(xué)研究；谷明晗（1994-），女，河北保定人，南昌大學(xué)碩士生，主要從事水工結(jié)構(gòu)動力損傷研究。