關(guān)麗梅?高靜?武裝?王雅婷

摘要：高質(zhì)量的在線課程是保障在線教學(xué)效果的關(guān)鍵，對在線課程進行有效評價可以提高課程質(zhì)量，在梳理相關(guān)文獻的基礎(chǔ)上，綜合運用SPSS、Matlab等軟件，結(jié)合BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，對線上課程教學(xué)的評價指標體系進行研究。首先建立了三級線上課程評價指標體系，其中，二級指標包括學(xué)習(xí)支持、課程內(nèi)容與資源、課程教學(xué)設(shè)計、交互與學(xué)習(xí)效果，細化的三級指標有18個?；诖嗽O(shè)計發(fā)放了調(diào)查問卷，構(gòu)建了基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的線上課程教學(xué)質(zhì)量評價模型。

關(guān)鍵詞：線上教學(xué)；質(zhì)量評價指標體系；BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

一、前言

隨著互聯(lián)網(wǎng)和計算機技術(shù)以及線上課程的日益發(fā)展，線上教學(xué)以其成本低、效率高，不受時間、空間等因素影響的特點，吸引了大量的師生。中國大學(xué)MOOC平臺因其能夠在線上提供大量豐富、優(yōu)質(zhì)的免費課程而受到關(guān)注，但同時仍存在很多問題，如完成率低、參與度弱、教學(xué)質(zhì)量的低社會認可度，以及課程資源雖廣泛，但重復(fù)性較高、質(zhì)量參差不齊、平臺自身存在技術(shù)問題等。如何構(gòu)建一個線上課程的全過程質(zhì)量評價體系并促進其應(yīng)用，已成為目前發(fā)展、規(guī)劃、管理的重要內(nèi)容。因此，本研究構(gòu)建了基于線上課程教學(xué)全過程的課程質(zhì)量評價指標體系，并根據(jù)指標進行問卷調(diào)查，對數(shù)據(jù)進行分析，為線上課程質(zhì)量評價的研究提供了有效的素材和方法參考，促進了線上課程評價體系的完善和發(fā)展，豐富了線上課程質(zhì)量管理理論的意義[1]。覃紅霞等人[2]通過感知有用性、感知易用性與感知環(huán)境三個維度，建立了在線教學(xué)滿意度與持續(xù)使用意愿的研究模型。項聰?shù)热薣3]在高校層面、教師層面、學(xué)生層面三個維度對在線教學(xué)效果及其影響因素進行了實證研究。郭建鵬等人[4]基于大學(xué)教學(xué)模式提出了“前期－過程－結(jié)果”三階段模型，進而分析在線教學(xué)模式對大學(xué)教學(xué)的影響。

本文主要采用以下五種方法進行研究分析，一是文獻分析法，是收集國內(nèi)外相關(guān)在線課程質(zhì)量評價的文獻，整理關(guān)于在線課程質(zhì)量評價的研究成果，歸納出在線課程質(zhì)量的影響因素，建立在線課程評價指標體系。二是訪談法，是訪談?wù)吆捅辉L者通過深入的訪談或面對面的交流，了解被訪者對在線課程的關(guān)注點，收集被訪者對評價體系的意見。三是問卷調(diào)查法，是根據(jù)建立的評價體系編制在線課程全過程質(zhì)量調(diào)查問卷，收集數(shù)據(jù)素材并進行分析。四是量表評價法，是對評價指標給出評價的等級，在評價過程中，使用者對照線上課堂教學(xué)的實際狀況，逐項給出相應(yīng)的等級評分。五是人工智能中的機器學(xué)習(xí)方法，是根據(jù)構(gòu)建的線上課程教學(xué)質(zhì)量評價指標體系，運用機器學(xué)習(xí)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進行課程教學(xué)質(zhì)量評價[5-6]。

二、評價指標體系構(gòu)建與調(diào)研設(shè)計

本文選用中國大學(xué)MOOC平臺作為線上課程教學(xué)全過程質(zhì)量評價的研究對象。中國大學(xué)MOOC是由網(wǎng)易與高教社攜手推出的在線教育平臺，它是教育與信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，支持線上教學(xué)活動，實現(xiàn)了遠距離教育。MOOC即大規(guī)模在線開放課程，其中“M”是Massive大規(guī)模，第一個“O”是Open開放，第二個“O”是Online在線，“C”是Course課程。MOOC平臺是大規(guī)模在線開放課程平臺，可以滿足大規(guī)模人群的學(xué)習(xí)需求，只要能上網(wǎng)，就能通過平臺進行學(xué)習(xí)，平臺大部分課程是免費的，以簡短精悍的視頻呈現(xiàn)，用戶可以利用碎片化時間進行學(xué)習(xí)，每個視頻會有獨立的小標題，方便用戶有目的地觀看，也會中途彈出一些測試題，測試用戶對知識的掌握情況。用戶可查閱課件文檔，對于上課時的疑難問題可通過討論區(qū)向老師請教，或與同學(xué)進行討論交流，每周，老師會布置小練習(xí)以及測試，幫助用戶鞏固所學(xué)知識，并進行檢測。中國大學(xué)MOOC平臺所提供的課程一般由六部分組成，即公告、評分標準、課件、測驗與作業(yè)、考試、討論區(qū)。其中，課件、測驗與作業(yè)、考試、討論區(qū)是主要的學(xué)習(xí)模塊。

本研究首先建立評價指標體系，分析體系合理性，再根據(jù)評價指標體系設(shè)計調(diào)查問卷收集數(shù)據(jù)，最后根據(jù)數(shù)據(jù)建立線上課程質(zhì)量評價模型。一個合理、有效的評價指標體系應(yīng)遵循科學(xué)性與客觀性原則、整體性原則、定量與定性相結(jié)合原則[5-6]。

在線上教學(xué)模式中，教師將教學(xué)資料、試題等發(fā)布在網(wǎng)站上，學(xué)生通過訪問學(xué)習(xí)系統(tǒng)進行學(xué)習(xí)。線上教學(xué)模式的特殊性，決定了對線上學(xué)習(xí)成效的評價不能像傳統(tǒng)教育一樣只采用終結(jié)性評價，要重視學(xué)習(xí)的過程，重視學(xué)生在學(xué)習(xí)中的體驗，強調(diào)評價中多種因素的交互作用，重視師生交流。因此，在對相關(guān)文獻進行閱讀并總結(jié)后大致得出需要考察的指標，并對有使用體驗的同學(xué)進行簡單訪談，得出本文線上課程教學(xué)全過程質(zhì)量評價體系，包含一級指標四個，二級指標18個，如圖1所示。四個一級指標分別為學(xué)習(xí)支持、課程內(nèi)容與資源、課程教學(xué)設(shè)計、交互與學(xué)習(xí)效果，其具體含義如下：

（一）學(xué)習(xí)支持。指用戶通過MOOC平臺的學(xué)習(xí)，感知平臺提供的服務(wù)等是否對自己的學(xué)習(xí)有所幫助，包括登錄方式、導(dǎo)航欄、檢索工具資訊信息、平臺反應(yīng)時間等都影響著用戶對線上教學(xué)的體驗。

（二）線上課程教學(xué)最主要的是教會學(xué)生知識與能力，因此，必須對線上課程平臺的教學(xué)內(nèi)容與資源進行考察，在課程資源的豐富程度、學(xué)科覆蓋范圍以及內(nèi)容完整性等方面進行調(diào)查。另外，平臺一般會有一些付費的課程，主要針對考研或提升工作技能等，這類課程也受到了學(xué)生的青睞，因此，從以上方面對用戶進行調(diào)研更能反映出其對線上教學(xué)使用過程的質(zhì)量感知。

（三）課程教學(xué)設(shè)計。這一教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計影響著學(xué)生的使用體驗，通過訪談得知短小緊湊的視頻能夠使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中減少壓力并且更有目的性，提升了效率。教師的授課風(fēng)格以及教學(xué)演示也會對學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣造成影響，課堂測試、作業(yè)、考試用來檢驗學(xué)習(xí)效果非常重要。

（四）師生之間主要通過討論區(qū)進行交流互動，反饋學(xué)習(xí)效果，老師也可據(jù)此進行微調(diào)，對學(xué)生不容易理解的知識點進行細致講解。同時也要對學(xué)生學(xué)習(xí)完本門課程后所掌握的知識與技能進行考查，對線上課程質(zhì)量管理具有重要意義。

本文采用問卷調(diào)查的方式收集數(shù)據(jù)，從而得到學(xué)生對線上課程教學(xué)全過程的質(zhì)量感知，明確在線課程教學(xué)現(xiàn)狀，進而為改善在線課程質(zhì)量提供建議。問卷設(shè)計包括兩部分，第一部分是用戶的基本情況以及使用MOOC學(xué)習(xí)的情況。第二部分是用戶對MOOC平臺滿意度的調(diào)查。問卷主體部分使用李克特五級量表進行測量。對第二部分的每個題項設(shè)置了“很不滿意”“不滿意”“一般”“滿意”“很滿意”五個選項，方便受訪者根據(jù)自己實際情況做出選擇?？梢来伟错樞蚪o選項記分，如“很不滿意”記1分，“很滿意”記5分，對每份問卷不同維度的得分進行求和取均值即可得出用戶對MOOC平臺不同方面的滿意度如何，得分越高，表明用戶對平臺此維度越滿意。問卷主要通過三種形式進行發(fā)放：第一， 將問卷鏈接發(fā)放班級微信群及以前的同學(xué)群中，請班級內(nèi)用過MOOC平臺學(xué)習(xí)的同學(xué)填寫。第二， 將問卷鏈接發(fā)放到MOOC平臺課程討論區(qū)中，選擇不同類型課程的討論區(qū)進行問卷發(fā)放，請平臺用戶填寫。第三，在微博“中國大學(xué)MOOC”（已被微博認證為網(wǎng)易中國大學(xué)MOOC官網(wǎng)微博）博文評論區(qū)中挑選評論者，通過私聊發(fā)放問卷，被挑選的評論者需滿足基本信息中年齡在18-30歲之間，且基本資料中標明就讀學(xué)校，從而保證調(diào)研數(shù)據(jù)的有效性。

本次問卷回收了251份，篩選掉無中國大學(xué)MOOC平臺學(xué)習(xí)經(jīng)歷、作答時間不足50s、不同題項均選擇同一答案等無效問卷。通過篩選得到有效問卷155份，有效回收率為0.618，據(jù)此進行數(shù)據(jù)分析。

信度是指量表或測驗的可靠性及穩(wěn)定性，可以用于檢驗總量表和量表各層面的可靠性及穩(wěn)定性。效度即有效性，用來反映測量得到的結(jié)果及所要考查內(nèi)容的程度。經(jīng)過檢驗，除交互與學(xué)習(xí)效果外，其余變量α值均在0.8以上，問卷信度高，變量交互與學(xué)習(xí)效果的α系數(shù)值為0.783，在0.7-0.8之間，量表可以接受，且總量表α系數(shù)值為0.967，信度極高，說明問卷的可靠性水平很高。KMO值為0.945，表明各個變量之間不是獨立的，具有一定的相關(guān)性，非常適合做因子分析，測量得到的結(jié)果與所要考查的內(nèi)容非常吻合。

三、基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的線上課程教學(xué)質(zhì)量評價模型

對于新建立的評價指標體系還需檢驗各維度對整體滿意度以及持續(xù)使用意愿的相關(guān)程度，才能保證后續(xù)使用整體滿意度以及持續(xù)使用意愿作為BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸出的合理性，因此本節(jié)簡單使用各維度平均值研究其相關(guān)性。

統(tǒng)計學(xué)上一般用相關(guān)關(guān)系來表示變量之間的不確定性關(guān)系以及關(guān)系的親密程度。用來描述兩個變量相互之間變化方向及密切程度的數(shù)字特征量稱為相關(guān)系數(shù)，用r表示。相關(guān)系數(shù)的取值范圍在[-1，1]之間，r>0表示正相關(guān)，r<0表示負相關(guān)。r的絕對值表示兩個變量之間的相關(guān)密切程度，r的絕對值越大表明二者越相關(guān)，反之，二者相關(guān)性越小。相關(guān)系數(shù)在0.8-1.0之間表明二者極強相關(guān)，相關(guān)系數(shù)在0.6-0.8之間表明二者強相關(guān)，相關(guān)系數(shù)在0.4-0.6之間表明二者中等程度相關(guān)，相關(guān)系數(shù)在0.2-0.4之間表明二者弱相關(guān)，相關(guān)系數(shù)在0.0-0.2之間表明二者極弱相關(guān)或無相關(guān)。本研究采用皮爾森相關(guān)分析方法來探究變量之間的相關(guān)關(guān)系，主要涉及學(xué)習(xí)支持、課程內(nèi)容與資源、課程教學(xué)設(shè)計、交互與學(xué)習(xí)效果和整體滿意度、持續(xù)使用意愿。結(jié)果顯示在對滿意度和持續(xù)使用意愿產(chǎn)生影響的維度上，顯著性水平均低于0.05，即有超過95%的概率說明變量之間存在相關(guān)性，有顯著正相關(guān)關(guān)系。

隨后建立基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的線上課程教學(xué)質(zhì)量評價模型，采用梯度下降法構(gòu)建神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，并設(shè)置隱含層節(jié)點數(shù)，將樣本數(shù)據(jù)分為訓(xùn)練集和測試集，使用訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù)放入網(wǎng)絡(luò)中進行訓(xùn)練，直到誤差精度達到要求。最后用測試組輸入訓(xùn)練好的網(wǎng)絡(luò)模型中，通過檢驗測試組誤差精度，驗證模型的正確性。

在構(gòu)建BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型前首先要對數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，本文數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)問卷進行收集，共獲取251份數(shù)據(jù)，對無效問卷進行刪除后剩余155份，每份數(shù)據(jù)包含了18條評價指標。問卷對滿意度維度以及持續(xù)使用意愿維度分別設(shè)置了三個評價指標，更加準確地反映出學(xué)生對平臺的感知質(zhì)量，分別對這三條評價數(shù)據(jù)取平均值作為評價結(jié)果。數(shù)據(jù)的歸一化處理其實是將數(shù)據(jù)根據(jù)一定的規(guī)則將其映射到一定的區(qū)間范圍內(nèi)，歸一化操作如公式（1）所示。

（1）

同時通過Matlab對網(wǎng)絡(luò)設(shè)置不同的隱含層節(jié)點數(shù)量，并將訓(xùn)練集、驗證集、測試集按照4：1：1進行隨機分配，通過訓(xùn)練得到其均方誤差以及回歸能力作為損失函數(shù)。設(shè)定隱含層神經(jīng)元個數(shù)在[5，15]之間，將訓(xùn)練集歸一化處理后輸入BP模型中，取不同隱含層神經(jīng)元數(shù)，用驗證集記錄MSE以及R均值。由于初始權(quán)值及訓(xùn)練集、驗證集、測試集隨機分配，相同個數(shù)的隱含層神經(jīng)元運行的結(jié)果也不相同。設(shè)定對不同神經(jīng)元個數(shù)都訓(xùn)練10次，誤差取平均值，尋找最優(yōu)隱含層節(jié)點數(shù)。通過多次實驗，發(fā)現(xiàn)隱含層神經(jīng)元個數(shù)為11時，MSE最小且R最大，說明此時該BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測性最好。因此，本文隱含層神經(jīng)元數(shù)設(shè)為11。當隱含層神經(jīng)元個數(shù)為11時，用Matlab軟件進行BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)運算。結(jié)果顯示經(jīng)過4個epoch后模型達到最優(yōu)，總體精度R達到0.91，訓(xùn)練集精度R為0.95792，驗證集精度R為0.97337，模型精度較高，測試結(jié)果較準確。

將滿意度與持續(xù)使用意愿兩個輸出值與對應(yīng)的目標值進行比較，分析擬合程度，發(fā)現(xiàn)使用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的模型能夠較好地對線上課程的教學(xué)質(zhì)量進行分析，從而據(jù)此采取相應(yīng)措施。此質(zhì)量評價理論模型可在學(xué)習(xí)支持、課程內(nèi)容與資源、課程教學(xué)設(shè)計、交互與學(xué)習(xí)效果四個方面提升線上教學(xué)質(zhì)量，從而實現(xiàn)對線上教學(xué)全過程質(zhì)量的評價與反饋。

使用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對線上教學(xué)的全過程質(zhì)量進行評價的優(yōu)點在于：第一，針對線上教學(xué)構(gòu)建的質(zhì)量評價體系不需要類似于AHP層次分析法確定指標權(quán)重，在很大程度上降低了主觀性；第二，當環(huán)境改變或指標體系改變時，只需要使用新的樣本數(shù)據(jù)對BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行訓(xùn)練即可得到新的權(quán)重信息。本研究基于中國大學(xué)MOOC平臺，以進行過在線課程學(xué)習(xí)的大學(xué)生為研究對象，根據(jù)教育評價理論、績效理論、管理學(xué)、測量學(xué)等理論，通過文獻回顧、問卷調(diào)查、專家訪談、數(shù)理統(tǒng)計和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等研究方法，構(gòu)建了線上課程質(zhì)量評價指標體系，并設(shè)計調(diào)查問卷，通過問卷回收數(shù)據(jù)構(gòu)建了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。對數(shù)據(jù)進行了信度、效度檢驗，保證了數(shù)據(jù)的可靠性及有效性。針對在線課程教學(xué)的不同方面，細化了評價指標體系，并初步檢驗了各維度對整體滿意度以及持續(xù)使用意愿的相關(guān)性，從而在一定程度上保證了滿意度、持續(xù)使用意愿在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中作為輸出的可靠性。隨著時間和條件變化，本文的研究深度需進一步提高。在線教學(xué)模式的進一步成熟和實踐案例的增加將促進本研究進一步豐富和完善。

四、結(jié)語

通過對文獻進行研究，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有研究大多采用AHP層次分析法與德爾菲法相結(jié)合來構(gòu)建線上課程評價指標體系，投入的人力、物力較大，且主觀性較強。因此，本文采用機器學(xué)習(xí)方法，根據(jù)構(gòu)建的線上課程教學(xué)質(zhì)量評價指標體系來發(fā)放問卷回收數(shù)據(jù)，進而運用機器學(xué)習(xí)中BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型確定指標權(quán)重。本文從學(xué)習(xí)者角度，運用感知價值理論，綜合ASCI模型與價值接受模型等進行用戶對MOOC平臺的滿意度研究，構(gòu)建了用戶對線上課程教學(xué)的全過程質(zhì)量評價體系。并分別從學(xué)習(xí)支持、課程內(nèi)容與資源、課程教學(xué)設(shè)計、交互與學(xué)習(xí)效果四個方面設(shè)計調(diào)查問卷進行測量，最終對收集到的數(shù)據(jù)進行分析研究。

本文在研究線上課程教學(xué)全過程的質(zhì)量時構(gòu)建了評價指標體系，但仍存在一些不足，例如，樣本數(shù)據(jù)量不大時不能有效反映出用戶對線上課程教學(xué)質(zhì)量的態(tài)度，評價指標體系應(yīng)隨著后續(xù)線上課程建設(shè)進一步改進。線上課程教學(xué)仍存在一定的機遇與挑戰(zhàn)，本研究在一定程度上為院校及線上課程平臺持續(xù)建設(shè)規(guī)范、優(yōu)質(zhì)的在線課程提供了有益參考。

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責(zé)任編輯：王穎振、周航