佘華揚(yáng)

摘 要：本文基于動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)體系，提出了MOOC課程實(shí)施管理系統(tǒng)。由于學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)課程的過(guò)程中積累了海量行為數(shù)據(jù)，對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘從而分析學(xué)生的學(xué)習(xí)行為以便管理監(jiān)測(cè)。旨在使教師和學(xué)生雙方正確認(rèn)知行為，共同受益。

關(guān)鍵詞：動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)體系；行為分析；翻轉(zhuǎn)課堂；MOOC

中圖分類(lèi)號(hào)：TH111-4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）05-0019-01

當(dāng)前，雖然各類(lèi)MOOC網(wǎng)站都在建設(shè)特色化的服務(wù)型系統(tǒng)，但不可否認(rèn)的是，立足于各大高校，將線上線下相結(jié)合的MOOC課程實(shí)施管理系統(tǒng)還未完全建設(shè)成功。很多高校在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)缺少監(jiān)測(cè)評(píng)分功能，監(jiān)管不到位，以至于部分學(xué)生學(xué)習(xí)不認(rèn)真，出現(xiàn)刷課現(xiàn)象，沒(méi)有達(dá)到預(yù)期的教育目的。本文設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)體系的MOOC課程實(shí)施監(jiān)控系統(tǒng)，“動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)體系”的目的是降低教師的教育偏好以及課程設(shè)計(jì)的差異對(duì)系統(tǒng)評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的影響，因此信息交換的過(guò)程要進(jìn)行修正，無(wú)需實(shí)時(shí)給出評(píng)價(jià)結(jié)果[1]。

1 功能需求與系統(tǒng)特色

1.1 需求分析

MOOC課程實(shí)施管理系統(tǒng)以“高校課堂的線上線下互動(dòng)”為主要思路，采用MVC開(kāi)發(fā)模式。系統(tǒng)服務(wù)器端負(fù)責(zé)處理所有業(yè)務(wù)邏輯，同時(shí)向三類(lèi)用戶提供不同入口：教師、學(xué)生和管理人員，即分為三個(gè)主模塊。教師模塊可以設(shè)置課堂形式、發(fā)放通知公告、設(shè)計(jì)課后作業(yè)及習(xí)題、設(shè)置課程評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重、查看學(xué)生學(xué)習(xí)情況（通過(guò)動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)體系評(píng)價(jià)）、批改學(xué)生作業(yè)、按照學(xué)生線上提出的疑惑進(jìn)行備課等。學(xué)生模塊可以查看系統(tǒng)公告、觀看教學(xué)視頻、完成課堂（課后）作業(yè)、向教師提出問(wèn)題、完成測(cè)試、與其他同學(xué)和教師交流互動(dòng)等。管理員主要職責(zé)是設(shè)置課程安排、課程管理、上傳相關(guān)教學(xué)視頻、查看教師教學(xué)情況和學(xué)生學(xué)習(xí)情況。在學(xué)生使用本系統(tǒng)學(xué)習(xí)過(guò)程中，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)設(shè)定好的評(píng)價(jià)指標(biāo)記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，由于不同老師對(duì)課程設(shè)計(jì)的差異，動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)體系在老師完全設(shè)置好一門(mén)課程后自動(dòng)對(duì)各指標(biāo)可用性和權(quán)值進(jìn)行設(shè)定和優(yōu)化，其后開(kāi)始對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的學(xué)生學(xué)習(xí)情況進(jìn)行評(píng)價(jià)。

1.2 系統(tǒng)特色

通過(guò)對(duì)高校傳統(tǒng)課堂和“翻轉(zhuǎn)課堂”的對(duì)比分析，擬設(shè)計(jì)一套集在線學(xué)習(xí)、在線互動(dòng)、在線評(píng)價(jià)、在線學(xué)習(xí)監(jiān)督等功能的系統(tǒng)。該系統(tǒng)著眼于解決高校課堂教育的線上線下結(jié)合的問(wèn)題，同時(shí)根據(jù)不同老師的不同課程設(shè)置和教學(xué)偏好，以數(shù)學(xué)模型結(jié)合老師設(shè)置指標(biāo)權(quán)重方式建立一套動(dòng)態(tài)學(xué)生學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)體系[2]。

2 構(gòu)建動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)體系

構(gòu)建動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)體系主要分成三部分，即通過(guò)主成分分析模型構(gòu)建一個(gè)能充分反映學(xué)生學(xué)習(xí)效果的指標(biāo)體系，通過(guò)因子分析模型設(shè)計(jì)合理的權(quán)數(shù)分配評(píng)價(jià)體系，從而到達(dá)系統(tǒng)的對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)效果進(jìn)行評(píng)估和督促學(xué)生學(xué)習(xí)的目的。

2.1 主成分分析模型

學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中會(huì)受到諸多影響，可以先設(shè)立一組評(píng)價(jià)指標(biāo)，在系統(tǒng)每天運(yùn)行的過(guò)程中收集數(shù)據(jù)，然后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行量化處理，用得到的數(shù)據(jù)構(gòu)建主成分分析模型，該模型通過(guò)線性變換將已知的評(píng)價(jià)指標(biāo)映射為一組因子，選取方差最大的m個(gè)因子，并確保這m個(gè)因子的累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)到85%～95%的方式對(duì)數(shù)據(jù)集進(jìn)行降維，這樣會(huì)得到一組新的評(píng)價(jià)指標(biāo)，與之前不同的是，這組評(píng)價(jià)指標(biāo)體系對(duì)學(xué)習(xí)效果具有更強(qiáng)的解釋力度，從而簡(jiǎn)化了之后的分析過(guò)程。

2.2 因子分析模型

為了對(duì)學(xué)習(xí)效果進(jìn)行評(píng)估，需要估計(jì)指標(biāo)體系內(nèi)不同指標(biāo)對(duì)不同方面影響的權(quán)重，通過(guò)合理附權(quán)得到的評(píng)價(jià)結(jié)果可信度更高。建立因子分析模型，即可得到每一方面的主要影響指標(biāo)。上一步得到的指標(biāo)體系量化后的數(shù)據(jù)和學(xué)習(xí)效果的幾個(gè)方面的數(shù)據(jù)可通過(guò)模型聯(lián)系起來(lái)，其中的系數(shù)矩陣，每一個(gè)元素值對(duì)應(yīng)著學(xué)習(xí)效果的某一方面與某一評(píng)價(jià)指標(biāo)的相關(guān)性大小，其行元素平方和反映了所有評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)學(xué)習(xí)效果某一方面的影響，列元素平方和反映了某一評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)學(xué)習(xí)效果整體的影響程度。

2.3 模型優(yōu)化

動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)體系在老師完全設(shè)置好一門(mén)課程后自動(dòng)對(duì)各指標(biāo)可用性和權(quán)值進(jìn)行設(shè)定和優(yōu)化，其后開(kāi)始對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的學(xué)生學(xué)習(xí)情況進(jìn)行評(píng)價(jià)。常用的最優(yōu)化模型有梯度下降法，牛頓法和擬牛頓法，相比于其他兩個(gè)算法，擬牛頓法具有廣泛的適用性、快速的收斂速度和更少的空間利用的特點(diǎn)，選擇DFP和BFGS算法進(jìn)行模型優(yōu)化。

3 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

由于MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)具有輕量級(jí)、跨平臺(tái)、查詢效率極高、使用事務(wù)插入速度極快等優(yōu)點(diǎn)，非常適合內(nèi)存占用較少，查詢速度要求較高的情況。因此，本系統(tǒng)選用了MySQL社區(qū)版作為平臺(tái)后臺(tái)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（DBMS），并且，它也支持SQL中DDL、DML語(yǔ)句操作的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)。本系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)表主要包括管理員表、教師表、學(xué)生表、學(xué)院表、課程表、視頻表、章節(jié)表、測(cè)試表、作業(yè)表、公告表等10張表。同時(shí)通過(guò)對(duì)存儲(chǔ)過(guò)程、視圖、函數(shù)的靈活運(yùn)用，提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率。

4 結(jié)語(yǔ)

本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有利于高校線上教學(xué)的推廣和發(fā)展，但還有一些不足之處，有待落實(shí)和完善，期待后續(xù)功能的增加與改進(jìn)。

參考文獻(xiàn)

[1]蔣卓軒，張巖，李曉明.基于MOOC數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)行為分析與預(yù)測(cè)[J].計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展，2015（3）：614-628.

[2]胡藝齡，顧小清，趙春.在線學(xué)習(xí)行為分析建模及挖掘[J].開(kāi)放教育研究，2014（2）：102-110.