吳章光，陳寶健，吳為民

（福建船政交通職業(yè)學(xué)院，福建福州）

關(guān)健詞：層次分析法；評(píng)學(xué)；懲罰因子

課堂是學(xué)生學(xué)習(xí)的場(chǎng)所，學(xué)校育人的主渠道。通過(guò)教師的智慧和創(chuàng)造力的指引，讓校園成為學(xué)生生命成長(zhǎng)的原野。但是，在一些大學(xué)里，卻出現(xiàn)上課睡覺(jué)、玩手機(jī)、逃課等現(xiàn)象，一些教育教學(xué)管理部門知其事卻不知該事相關(guān)的具體同學(xué)具體班級(jí)具體時(shí)間，究其根源，是學(xué)生學(xué)習(xí)監(jiān)控的不到位。因此，通過(guò)評(píng)學(xué)大數(shù)據(jù)的應(yīng)用與數(shù)據(jù)分析挖掘，能助教育教學(xué)管理部門一臂之力，提高其管理水平。本研究著眼于學(xué)生學(xué)習(xí)的評(píng)價(jià)研究，擬從評(píng)學(xué)要素的選擇、評(píng)學(xué)要素?cái)?shù)據(jù)收集、評(píng)學(xué)模型的選取及應(yīng)用、評(píng)學(xué)結(jié)果分析等方面展開(kāi)。

1 評(píng)學(xué)要素的選擇

評(píng)學(xué)要素的設(shè)定要充分關(guān)注學(xué)生的動(dòng)態(tài)發(fā)展過(guò)程，在關(guān)注傳統(tǒng)課堂學(xué)習(xí)過(guò)程和考試成績(jī)的同時(shí)，重視網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源平臺(tái)中的學(xué)生過(guò)程性學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的抓取，同時(shí)考慮課外實(shí)踐活動(dòng)情況。多個(gè)時(shí)間點(diǎn)、多評(píng)價(jià)主體的大數(shù)據(jù)的搜集儲(chǔ)存有利于評(píng)學(xué)的高效持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。本研究擬從以下三個(gè)方面確定評(píng)學(xué)的三個(gè)子目標(biāo)：

（1）課內(nèi)綜合：課堂表現(xiàn)、出勤情況、考試情況（2）課外綜合：技能競(jìng)賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、其它成就（3）網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)：網(wǎng)上學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)、網(wǎng)上學(xué)習(xí)質(zhì)量

在考核子目標(biāo)的同時(shí)，通過(guò)各要素分類分析，還可得到學(xué)生的學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、努力程度等衍生分析結(jié)果。

2 評(píng)學(xué)數(shù)據(jù)采集與整合

2.1 評(píng)學(xué)數(shù)據(jù)采集

評(píng)學(xué)數(shù)據(jù)的全方位的抓取與收集，可形成校級(jí)網(wǎng)絡(luò)化、全覆蓋的評(píng)學(xué)大數(shù)據(jù)運(yùn)用。多終端多渠道即時(shí)性數(shù)據(jù)采集與共享對(duì)提高評(píng)學(xué)質(zhì)量有極其重要的作用。本研究擬從福建船政交通職業(yè)學(xué)院已經(jīng)開(kāi)通并正在使用的教學(xué)資源平臺(tái)、教務(wù)管理系統(tǒng)、考勤系統(tǒng)等自動(dòng)抓集網(wǎng)絡(luò)教學(xué)空間與學(xué)習(xí)空間數(shù)據(jù)，并附之以其它評(píng)學(xué)要素?cái)?shù)據(jù)的收集（如：手工錄入收集）。擬收集的評(píng)學(xué)要素有：評(píng)學(xué)次數(shù)、評(píng)學(xué)有效率、評(píng)學(xué)分值、評(píng)學(xué)未申訴率、評(píng)學(xué)申訴無(wú)效率、上傳資源量、平均下載量、平均瀏覽量、出題量、組卷量、作業(yè)完成率、考試成績(jī)、考試次數(shù)、到勤率、考勤次數(shù)、各級(jí)別競(jìng)賽、各級(jí)別創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、其它成就、課堂互動(dòng)等。

2.2 評(píng)學(xué)數(shù)據(jù)整合

通過(guò)數(shù)據(jù)萃取整合工具，制定整合規(guī)則，對(duì)獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合、轉(zhuǎn)化開(kāi)發(fā)，形成評(píng)學(xué)大數(shù)據(jù)。擬建簡(jiǎn)易性評(píng)學(xué)系統(tǒng)，分析處理評(píng)學(xué)數(shù)據(jù)。

3 基于懲罰因子的層次分析評(píng)學(xué)方法

3.1 層次分析法

層次分析法（Analytic Hierarchy Process，簡(jiǎn)稱AHP）是將與決策總是有關(guān)的元素分解成目標(biāo)、準(zhǔn)則、方案等層次，在此基礎(chǔ)之上進(jìn)行定性和定量分析的決策方法。該方法是美國(guó)運(yùn)籌學(xué)家匹茨堡大學(xué)教授薩蒂于20世紀(jì)70年代初，在為美國(guó)國(guó)防部研究“根據(jù)各個(gè)工業(yè)部門對(duì)國(guó)家福利的貢獻(xiàn)大小而進(jìn)行電力分配”課題時(shí)，應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)理論和多目標(biāo)綜合評(píng)價(jià)方法，提出的一種層次權(quán)重決策分析方法。

基于上文的分析，本研究擬從目標(biāo)層、目標(biāo)子層、準(zhǔn)則層以及方案層四個(gè)層次結(jié)構(gòu)進(jìn)行評(píng)學(xué)。目標(biāo)層即評(píng)學(xué)總目標(biāo)。目標(biāo)子層含教師評(píng)學(xué)（對(duì)應(yīng)準(zhǔn)則層內(nèi)容為評(píng)學(xué)頻率、評(píng)學(xué)分值、評(píng)學(xué)質(zhì)量）、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)（對(duì)應(yīng)準(zhǔn)則層內(nèi)容為數(shù)據(jù)資源量、使用頻率、作業(yè)質(zhì)量）、課堂與考試（對(duì)應(yīng)準(zhǔn)則層內(nèi)容為課堂質(zhì)量和考試情況）及課外表現(xiàn)（對(duì)應(yīng)準(zhǔn)則層內(nèi)容為技能競(jìng)賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)及其它成果。方案層內(nèi)容為準(zhǔn)則層考核目標(biāo)的細(xì)化。

結(jié)合福建船政交通職業(yè)學(xué)院教育教學(xué)管理的實(shí)際情況，擬對(duì)上圖準(zhǔn)則層各指標(biāo)分解成相應(yīng)的要素項(xiàng)，維度層有評(píng)學(xué)頻度（含評(píng)學(xué)次數(shù)、評(píng)學(xué)有效率要素）、評(píng)學(xué)分值（含評(píng)學(xué)分值要素）、評(píng)學(xué)質(zhì)量（含評(píng)學(xué)未申訴率、評(píng)學(xué)申訴無(wú)效率要素）、數(shù)據(jù)資源量（含上傳量、平均下載量、平均瀏覽量要素）、作業(yè)質(zhì)量（含出題量、組卷量、作業(yè)完成率、試卷平均分要素）、課堂質(zhì)量（含到勤率、考勤次數(shù)、課堂互動(dòng)要素）、考試情況（含考試成績(jī)、考試次數(shù)要素）。

本研究擬從以下六個(gè)步驟著手基于層次分析法的評(píng)學(xué)研究：（1）確定研究目標(biāo)。

（2）建立本研究的評(píng)學(xué)層次結(jié)構(gòu)。

（3）判定各評(píng)價(jià)要素的權(quán)重，構(gòu)造判斷矩陣。

（4）計(jì)算上述判斷矩陣的最大特征值和幾何平均值，求出各要素的權(quán)值。

（5）根據(jù)最大特征值和一致性檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。

（6）通過(guò)一致性檢驗(yàn)后，將要素權(quán)值與其量值進(jìn)行計(jì)算，得到評(píng)學(xué)結(jié)果。

3.2 確定懲罰因子

懲罰因子（penalty term）的作用是把受限優(yōu)化問(wèn)題轉(zhuǎn)化為非受限優(yōu)化問(wèn)題。

本研究擬從以下三步確定所需的懲罰因子：

（1）找到數(shù)據(jù)集的異常點(diǎn)，將該數(shù)據(jù)集的算術(shù)平均值往異常點(diǎn)反方向調(diào)整。

（2）計(jì)算該數(shù)據(jù)集的整體偏移量

（3）懲罰因子=數(shù)據(jù)集的整體偏移量*懲罰方向

3.3 基于懲罰因子的層次分析法在本研究的運(yùn)用

本研究評(píng)學(xué)步驟如下：

（1）依據(jù)本研究層次結(jié)構(gòu)圖，對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行建模訓(xùn)練與計(jì)算，得到四個(gè)子目標(biāo)訓(xùn)練集的計(jì)算結(jié)果。

（2）根據(jù)評(píng)學(xué)指標(biāo)計(jì)算分值的一致性來(lái)判斷評(píng)學(xué)結(jié)果可信度。可信度好則通過(guò)檢驗(yàn)；可信度差時(shí)，要利用懲罰因子對(duì)偏離數(shù)值進(jìn)行調(diào)整計(jì)算，使偏離程度收斂至合理水平。

4 評(píng)學(xué)實(shí)驗(yàn)與分析

4.1 評(píng)學(xué)大數(shù)據(jù)的應(yīng)用

評(píng)學(xué)大數(shù)據(jù)可展示學(xué)生學(xué)習(xí)基本狀態(tài)數(shù)據(jù)及圖表，各級(jí)教育教學(xué)管理部門可根據(jù)需要逐層鉆取評(píng)學(xué)明細(xì)信息，既可達(dá)到綜觀全局的作用，也能做到細(xì)節(jié)數(shù)據(jù)的一目了然。在此基礎(chǔ)上，教育教學(xué)管理部門可設(shè)置不同級(jí)別的預(yù)警值，當(dāng)某項(xiàng)評(píng)學(xué)要素超過(guò)預(yù)警值時(shí)，相關(guān)部門能及時(shí)得到直觀性數(shù)據(jù)。

把評(píng)學(xué)要素原始值進(jìn)行橫向比較，可得到各同學(xué)間、各課程間、各班級(jí)間、各系部間的學(xué)習(xí)比較情況。把評(píng)學(xué)要素原始值進(jìn)行橫向比較，可得到具體學(xué)生、班級(jí)、系部學(xué)習(xí)情況的變化趨勢(shì)，從該趨勢(shì)走向可推斷學(xué)院所推行改進(jìn)措施的成效。按照“網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)”、“課堂與考試”及“課外表現(xiàn)”子目標(biāo)分類，把準(zhǔn)則層的各維度按權(quán)重取和，把所得數(shù)值進(jìn)行橫向與縱向比較，可獲得學(xué)生間、各班級(jí)、各系部的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的使用情況、課堂教學(xué)情況、競(jìng)賽成績(jī)情況。按特定目標(biāo)（如“學(xué)習(xí)態(tài)度”、“努力程度”等）選擇特定要素進(jìn)行分析，可得到特定目標(biāo)的分析效果。

教育教學(xué)管理部門通過(guò)評(píng)學(xué)大數(shù)據(jù)，可以隨時(shí)了解學(xué)生對(duì)課程學(xué)習(xí)的參與程度，以數(shù)據(jù)分析為基礎(chǔ)，周期性對(duì)學(xué)習(xí)情況進(jìn)行診斷并發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并采取措施，對(duì)各教學(xué)部門、各教師及時(shí)地提出反饋意見(jiàn)及建議，形成對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)情況的常態(tài)性監(jiān)控及評(píng)價(jià)管理機(jī)制，建立校級(jí)數(shù)字化評(píng)學(xué)數(shù)據(jù)的精細(xì)化管理機(jī)制，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量的螺旋式上升。

4.2 對(duì)基于懲罰因子的層次分析法的評(píng)學(xué)結(jié)果分析

由于不同系部、不同專業(yè)、不同課程、不同班級(jí)的巨大差異，基于層次分析法的評(píng)學(xué)應(yīng)用不適用于所有對(duì)象的對(duì)比分析。

對(duì)于相近課程相近情況的評(píng)學(xué)對(duì)比，通過(guò)數(shù)據(jù)分析結(jié)果深挖隱藏在數(shù)據(jù)背后的真相，并采取適當(dāng)?shù)拇胧瑢?duì)提高教育教學(xué)成效是很有幫助的。