白雪梅　王鋒　張晨潔

摘要：教學(xué)評(píng)價(jià)作為教師教學(xué)工作成果的書(shū)面式衡量標(biāo)準(zhǔn)，可以促使教師嚴(yán)謹(jǐn)教學(xué)、努力工作。然而，我國(guó)現(xiàn)有的教學(xué)評(píng)價(jià)體系缺乏健全的標(biāo)準(zhǔn)與方式。一方面科研項(xiàng)目、經(jīng)費(fèi)、論文等都成為衡量一個(gè)教師業(yè)績(jī)的標(biāo)準(zhǔn)，這種情況助長(zhǎng)了急功近利的風(fēng)氣；另一方面，目前的教學(xué)評(píng)價(jià)系統(tǒng)的依據(jù)指標(biāo)是學(xué)生的成績(jī)或者專家、課題組的主觀判斷，這些評(píng)價(jià)方法僅能從片面的角度反應(yīng)一些教學(xué)質(zhì)量的高低，不能全面、系統(tǒng)、科學(xué)地對(duì)教師的工作做出分析判斷。而一個(gè)良好的教學(xué)評(píng)估系統(tǒng)不僅可以幫助教師分清當(dāng)前課程教學(xué)工作的不足之處，更能激勵(lì)教師進(jìn)一步地努力，更加鼓足干勁地投入到教學(xué)任務(wù)中。本文針對(duì)目前對(duì)教師各項(xiàng)工作指標(biāo)成績(jī)的區(qū)分的不科學(xué)評(píng)價(jià)方法，希望從機(jī)器學(xué)習(xí)中找到一種合理的、可以根據(jù)不同指標(biāo)、不同影響因素所占有比例的大小來(lái)評(píng)價(jià)教師的教學(xué)工作。通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)，利用梯度下降方法，我們可以得到這種科學(xué)的模型，為教學(xué)評(píng)估做出積極的貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：教學(xué)評(píng)價(jià)方法；機(jī)器學(xué)習(xí)；適應(yīng)性評(píng)價(jià)；評(píng)價(jià)改革

中圖分類號(hào)：G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）15-0173-02

一、改善教學(xué)評(píng)價(jià)體系的原因

教學(xué)評(píng)價(jià)就是根據(jù)教學(xué)目的和教學(xué)原則，利用所有可行的評(píng)價(jià)方法及技術(shù)對(duì)教學(xué)過(guò)程及預(yù)期的一切效果給予價(jià)值上的判斷，以提供信息改進(jìn)教學(xué)和對(duì)被評(píng)價(jià)對(duì)象做出某種資格的證明?？v觀目前的學(xué)校教育，雖然“素質(zhì)教育”和“能力教育”逐漸受到人們的關(guān)注，但是就實(shí)際的教育狀況而言，仍然是以知識(shí)和智能教育為核心、為主體、為主要的內(nèi)容；人們?nèi)匀皇且詫W(xué)生的學(xué)業(yè)成績(jī)?yōu)楹饬亢驮u(píng)價(jià)學(xué)生甚至是衡量和評(píng)價(jià)學(xué)校的主要標(biāo)尺。教學(xué)質(zhì)量的評(píng)估是一個(gè)相對(duì)很主觀的過(guò)程，但是它有對(duì)于教師的教學(xué)工作又有著很深刻的指導(dǎo)意義。在各大高校，人們對(duì)教學(xué)質(zhì)量的重視，要求我們對(duì)教學(xué)工作做到科學(xué)的評(píng)估，這樣才能積極地激發(fā)教師的工作積極性。相對(duì)于以往專家小組利用簡(jiǎn)單的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法來(lái)計(jì)算教師的方法，在內(nèi)容方面，它不能全面覆蓋各種可能的影響教師教學(xué)質(zhì)量的因素；在合理性上，它采用簡(jiǎn)單的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，沒(méi)有認(rèn)清各種影響因素所占有的比例是不同的；在簡(jiǎn)潔性上，它沒(méi)有得到一個(gè)計(jì)算模型，不能在各個(gè)學(xué)科之間進(jìn)行通用。

二、教學(xué)評(píng)價(jià)體系的意義

1.指引教學(xué)方向。我們進(jìn)行教學(xué)評(píng)價(jià)活動(dòng)時(shí)，首先要明確的就是教學(xué)評(píng)價(jià)指標(biāo)，一旦有了明確的指標(biāo)，教師在日常教學(xué)過(guò)程中就有了對(duì)比參照的依據(jù)，可見(jiàn)教學(xué)評(píng)價(jià)具有導(dǎo)向功能。在這次機(jī)器學(xué)習(xí)課程中我們可以知道機(jī)器學(xué)習(xí)不同于以往課程的學(xué)習(xí)，它的目的是使學(xué)生學(xué)習(xí)如何使機(jī)器通過(guò)識(shí)別和利用現(xiàn)有知識(shí)來(lái)獲取。作為人工智能的一個(gè)重要的研究領(lǐng)域，機(jī)器學(xué)習(xí)的研究工作主要圍繞學(xué)習(xí)機(jī)理、學(xué)習(xí)方法、面向任務(wù)這三個(gè)基本方面的研究。

2.診斷教學(xué)質(zhì)量。教學(xué)評(píng)價(jià)是對(duì)教師教學(xué)全過(guò)程的評(píng)價(jià)。如同體檢，是對(duì)教學(xué)過(guò)程進(jìn)行一次常規(guī)、科學(xué)的診斷，從而為教師指明教學(xué)改進(jìn)的目標(biāo)。

3.激勵(lì)教學(xué)動(dòng)力。科學(xué)的、合理的教學(xué)評(píng)價(jià)可以調(diào)動(dòng)教師教學(xué)工作的積極性。不管評(píng)價(jià)的結(jié)果是高還是低，對(duì)教師的教學(xué)水平的提高都有促進(jìn)作用，可以激勵(lì)教師提高自己。

4.促進(jìn)師生關(guān)系。教學(xué)評(píng)價(jià)可以增強(qiáng)教師與學(xué)生、教師與教師等之間的關(guān)系。在這次的機(jī)器學(xué)習(xí)教學(xué)中，合理的教學(xué)評(píng)價(jià)體系需要學(xué)生、教師、同行專家等多方面的參與，促進(jìn)了師生之間的交流，教師之間的交流，使得教師能夠更加了解本此課程需要講授的重點(diǎn)，體現(xiàn)出了教學(xué)評(píng)價(jià)體系在培養(yǎng)人才方面的突出貢獻(xiàn)。

三、機(jī)器學(xué)習(xí)理論

機(jī)器學(xué)習(xí)就是要使計(jì)算機(jī)能模擬人的學(xué)習(xí)行為，自動(dòng)地通過(guò)學(xué)習(xí)獲取知識(shí)和技能，不斷改善性能，這是一門(mén)涉及概率論、統(tǒng)計(jì)學(xué)、凸分析等多門(mén)學(xué)科的新興學(xué)科，它主要使用歸納、綜合等方法，實(shí)現(xiàn)自我完善。機(jī)器學(xué)習(xí)研究的就是如何使機(jī)器通過(guò)識(shí)別和利用現(xiàn)有知識(shí)來(lái)獲取新知識(shí)和新技能。作為人工智能的一個(gè)重要的研究領(lǐng)域，機(jī)器學(xué)習(xí)的研究工作主要圍繞學(xué)習(xí)機(jī)理、學(xué)習(xí)方法、面向任務(wù)這三個(gè)基本方面的研究。目前的機(jī)器學(xué)習(xí)分為監(jiān)督學(xué)習(xí)和半監(jiān)督學(xué)習(xí)。

監(jiān)督學(xué)習(xí)主要應(yīng)用與分類與預(yù)測(cè)。

監(jiān)督學(xué)習(xí)從給定的訓(xùn)練數(shù)據(jù)集中學(xué)習(xí)出一個(gè)函數(shù)h，當(dāng)新的數(shù)據(jù)x∈X到來(lái)時(shí)，可以根據(jù)這個(gè)函數(shù)h預(yù)測(cè)結(jié)果為最佳的期望值或者最優(yōu)分類。在這里性能被定義為對(duì)于分類錯(cuò)誤的概率，所謂性能好也即被樣本被錯(cuò)誤分類的低。監(jiān)督學(xué)習(xí)的訓(xùn)練集要求是包括輸入和輸出，也可以說(shuō)是特征和目標(biāo)。訓(xùn)練集中的目標(biāo)是由人標(biāo)注的。

1.機(jī)器學(xué)習(xí)在教學(xué)評(píng)價(jià)中的可行性。就目前高校對(duì)于教學(xué)質(zhì)量的評(píng)價(jià)而言，主要是以專家小組為核心的教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)機(jī)制，通過(guò)專家對(duì)量化指標(biāo)的評(píng)分，綜合評(píng)價(jià)某種教學(xué)過(guò)程的教學(xué)質(zhì)量。而我們認(rèn)為，與教學(xué)質(zhì)量相關(guān)的第一手?jǐn)?shù)據(jù)來(lái)源于學(xué)生和身處教學(xué)第一線的教師，如果能對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和特征的提取，能夠更好的反映教學(xué)質(zhì)量的本質(zhì)，也能夠?qū)τ绊懡虒W(xué)質(zhì)量的原因或固有模式進(jìn)行更好的提取，最終達(dá)到有效的保障教學(xué)質(zhì)量的目的。關(guān)于在教學(xué)評(píng)價(jià)體系中引入機(jī)器學(xué)習(xí)這一分析方法，將為解決上述為題帶來(lái)簡(jiǎn)便，準(zhǔn)確的算法。機(jī)器學(xué)習(xí)通過(guò)以為的數(shù)據(jù)，科學(xué)有效地得出一個(gè)符合評(píng)價(jià)本課程評(píng)質(zhì)量的科學(xué)方法。而余等曾在教學(xué)評(píng)價(jià)的量化評(píng)價(jià)過(guò)程中引入了最小乘，這種統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法實(shí)現(xiàn)了量化的評(píng)估教學(xué)質(zhì)量。朱在學(xué)位論文中對(duì)高等學(xué)校的教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行了深入的分析，并提出使用模糊數(shù)學(xué)的方法對(duì)教學(xué)質(zhì)量評(píng)估體系建模，同時(shí)給出了初步的自動(dòng)評(píng)價(jià)方法。各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)展示了用機(jī)器學(xué)習(xí)來(lái)量化的評(píng)估教學(xué)質(zhì)量將是更加科學(xué)有效的方法之一。機(jī)器學(xué)習(xí)在近幾年又有了新的突破。很多學(xué)者對(duì)機(jī)器學(xué)習(xí)本身進(jìn)行研究，半監(jiān)督學(xué)習(xí)以及與其他數(shù)學(xué)工具的結(jié)合上都有了令人可喜的成果。機(jī)器學(xué)習(xí)的飛速發(fā)展將為它在教學(xué)評(píng)價(jià)體系中的應(yīng)用帶來(lái)新的、更加廣泛的應(yīng)用。

2.機(jī)器學(xué)習(xí)在教學(xué)評(píng)價(jià)中的應(yīng)用。經(jīng)過(guò)這次的研究可以發(fā)現(xiàn)，機(jī)器學(xué)習(xí)的教學(xué)評(píng)價(jià)方法可以推廣到其他學(xué)科的教學(xué)評(píng)價(jià)體系中。在這個(gè)體系中，學(xué)生、教師作為評(píng)價(jià)的主體，相關(guān)專家、學(xué)者，工作人員，教研人員為輔助。明確評(píng)價(jià)的目的和目標(biāo)，評(píng)價(jià)的內(nèi)容不單單依靠學(xué)生的成績(jī)，注重分清總結(jié)性評(píng)價(jià)和形成性評(píng)價(jià)。在本次實(shí)驗(yàn)中使用監(jiān)督學(xué)習(xí)，利用梯度下降來(lái)處理得到兩個(gè)班級(jí)的64人的成績(jī)、表現(xiàn)等數(shù)據(jù)，得到一個(gè)我們期望的評(píng)價(jià)模型。其中表示學(xué)生的考試成績(jī)、出勤、實(shí)驗(yàn)成績(jī)；x表示教師在考核中得到的分?jǐn)?shù)，這個(gè)分?jǐn)?shù)包括教研人員給教師的評(píng)分和學(xué)生對(duì)教師的評(píng)分。這兩組數(shù)據(jù)一組是量化的準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，其組成是有學(xué)生的考試成績(jī)、出勤率占有成績(jī)、實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)所得成績(jī)，這組數(shù)據(jù)是通常情況下人們用來(lái)去平均值來(lái)衡量教學(xué)質(zhì)量的方法。另一組是課題組和學(xué)生對(duì)教師的評(píng)估，這組數(shù)據(jù)的出現(xiàn)是在上組數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)。然而這兩種數(shù)據(jù)單純地取平均值的評(píng)價(jià)方法失去差異性、科學(xué)性與準(zhǔn)確性。

四、總結(jié)

實(shí)驗(yàn)證明，在某些課程中，普通的評(píng)價(jià)方法有大半課程評(píng)價(jià)有誤，而運(yùn)用這種分析方法得出的結(jié)果，超過(guò)70%的結(jié)果與專家看法相一致。其主要是因?yàn)榭荚嚦煽?jī)并不能說(shuō)明一切，而教研組、學(xué)生對(duì)教師的評(píng)分也不能起到完全的作用，對(duì)這兩者取平均值更是錯(cuò)誤的做法。這兩種并不是占據(jù)相同的影響系數(shù)。

所以運(yùn)用梯度下降的分析方法進(jìn)行主觀和客觀數(shù)據(jù)分析，還考慮到了其他影響因素的存在，通過(guò)循環(huán)計(jì)算，累積結(jié)果我們得到了更加科學(xué)的分析模型。這個(gè)分析模型也僅是進(jìn)行自動(dòng)評(píng)價(jià)，來(lái)進(jìn)行預(yù)警，對(duì)一些出現(xiàn)教學(xué)質(zhì)量問(wèn)題的概率比較大的課程進(jìn)行自動(dòng)的監(jiān)控，但本質(zhì)上不能替代教學(xué)督導(dǎo)的作用。

本系統(tǒng)進(jìn)行了一種嘗試，教學(xué)質(zhì)量是一個(gè)相對(duì)主觀的概念，使用一些客觀和主觀的指標(biāo)去判斷教學(xué)質(zhì)量。在教學(xué)過(guò)程中我們發(fā)現(xiàn)，有一些基本框架性因素可以決定教學(xué)質(zhì)量，因此對(duì)此進(jìn)行建模也是有可能成功的。

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