譙婧 張迪

（西安歐亞學(xué)院 陜西·西安 710000）

1 核心概念界定

教學(xué)評(píng)價(jià)：教學(xué)評(píng)價(jià)是依據(jù)教學(xué)目標(biāo)要求，采取合理的評(píng)價(jià)方式，針對(duì)教學(xué)過(guò)程做出的價(jià)值性評(píng)估，從而為提升教學(xué)質(zhì)量、改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容提供依據(jù)和參照。既是對(duì)教師為達(dá)成教學(xué)目標(biāo)所開(kāi)展一系列教學(xué)活動(dòng)而進(jìn)行的診斷方式，同時(shí)也是教師進(jìn)行自我教學(xué)反思和優(yōu)化教學(xué)的重要依據(jù)。

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：是所有數(shù)據(jù)的集中存放，主要存放各種結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化的歷史數(shù)據(jù)、預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)、匯總數(shù)據(jù)以及需要共享的數(shù)據(jù)等。

數(shù)據(jù)整合：是指通過(guò)高質(zhì)量的數(shù)據(jù)整合方法，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理，并在盡可能保留原有語(yǔ)義的情況下去粗取精、消除噪聲，從全局的角度保證數(shù)據(jù)的一致性和相關(guān)性。

2 研究現(xiàn)狀分析

由于計(jì)算機(jī)技術(shù)、編程語(yǔ)言、網(wǎng)絡(luò)通信等技術(shù)的逐漸發(fā)展成熟，相關(guān)學(xué)者通過(guò)引入技術(shù)手段的支持，開(kāi)展了技術(shù)支持下的課堂評(píng)價(jià)方法研究，通過(guò)研制開(kāi)發(fā)相關(guān)軟件工具，以技術(shù)手段降低教學(xué)分析方法應(yīng)用的門(mén)檻，提高數(shù)據(jù)采集與分析的效率，便于教學(xué)分析與評(píng)測(cè)方法的推廣與應(yīng)用。歐美一些國(guó)家開(kāi)發(fā)出了許多網(wǎng)絡(luò)教學(xué)評(píng)價(jià)系統(tǒng)，應(yīng)用于在線課程的評(píng)價(jià)、學(xué)習(xí)考評(píng)、學(xué)生行為分析。具有代表性的如華盛頓大學(xué)使用的智能評(píng)價(jià)軟件IAS，在線教育云平臺(tái)基礎(chǔ)上所研發(fā)的集智能學(xué)習(xí)、智能評(píng)價(jià)、考核認(rèn)證為一體的在線學(xué)習(xí)考評(píng)系統(tǒng)，能夠智能引導(dǎo)學(xué)員自主學(xué)習(xí)、分析學(xué)習(xí)行為、智能評(píng)析試卷，滿足各類(lèi)院校、考試認(rèn)證機(jī)構(gòu)學(xué)習(xí)考評(píng)需求。另外個(gè)人發(fā)展系統(tǒng)IDEA、加拿大英屬哥倫比亞大學(xué)開(kāi)發(fā)的WebCT系統(tǒng)，這些已經(jīng)實(shí)際運(yùn)用的系統(tǒng)中普遍具備了教學(xué)評(píng)價(jià)的功能。

國(guó)內(nèi)而言，課堂教學(xué)評(píng)價(jià)方面的研究成果主要從為什么進(jìn)行教學(xué)評(píng)價(jià)，教師教學(xué)評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)，如何進(jìn)行教師教學(xué)評(píng)價(jià)，由誰(shuí)來(lái)評(píng)價(jià)教師教學(xué)，教師教學(xué)評(píng)價(jià)的結(jié)果如何處理等維度出發(fā)，多屬定性范疇。在評(píng)價(jià)系統(tǒng)的研究方面為了生成能夠進(jìn)行自動(dòng)處理的課堂信息，目前主流的方法是采用課堂測(cè)試生成測(cè)試分?jǐn)?shù)、調(diào)查問(wèn)卷生成等級(jí)分?jǐn)?shù)、符號(hào)化的課堂觀察、課堂教學(xué)場(chǎng)景的編碼等人工生成方法，但這些方法具有人工參與程度高、人工費(fèi)用高、客觀性難以保障等缺陷，難以實(shí)施常態(tài)化、規(guī)?；⒆詣?dòng)化的教學(xué)信息采集。

受技術(shù)的限制，目前課堂教學(xué)定量評(píng)價(jià)的應(yīng)用范圍比較小，課堂評(píng)價(jià)中定量評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性和精確性取決于數(shù)據(jù)的維度、量級(jí)等幾個(gè)方面，數(shù)據(jù)分析的手段和方法是其關(guān)鍵，因此為了對(duì)課堂教學(xué)進(jìn)行大規(guī)模持久的監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)，獲取客觀的教育大數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)大地域、多樣本、全過(guò)程的課堂評(píng)價(jià)，發(fā)展課堂教學(xué)定量評(píng)價(jià)技術(shù)必行。

3 大數(shù)據(jù)技術(shù)下的課堂評(píng)價(jià)的困境和突破

大數(shù)據(jù)時(shí)代的思維方式為教育評(píng)價(jià)提供了嶄新的思路，其一，形成發(fā)展性教育評(píng)價(jià)觀。強(qiáng)調(diào)以教育評(píng)價(jià)對(duì)象的主體性發(fā)展為目的，從學(xué)生的需要出發(fā)，重視學(xué)習(xí)過(guò)程，學(xué)習(xí)體驗(yàn)和師生交流，其二，擴(kuò)大教育評(píng)價(jià)范圍。強(qiáng)調(diào)教育評(píng)價(jià)對(duì)象不僅僅限于學(xué)生，還應(yīng)涵蓋諸如課程、教師、學(xué)校等對(duì)教育活動(dòng)有重大影響的內(nèi)容。其三，反思對(duì)成績(jī)的片面追求。強(qiáng)調(diào)測(cè)試分?jǐn)?shù)不等同于物理測(cè)量單位的直觀含義，在教育評(píng)價(jià)中不能僅憑簡(jiǎn)單的數(shù)字加以解讀。

在網(wǎng)絡(luò)成為人們基本日常的學(xué)習(xí)平臺(tái)的大數(shù)據(jù)時(shí)代，利用數(shù)據(jù)挖掘、學(xué)習(xí)分析、內(nèi)容分析等技術(shù)和相關(guān)學(xué)科的發(fā)展，已使以“增量評(píng)價(jià)”“進(jìn)步評(píng)價(jià)”為特征的發(fā)展性評(píng)價(jià)有了技術(shù)和方法的保障。

為了保證大數(shù)據(jù)的可用性，首先必須在數(shù)據(jù)源頭上把好質(zhì)量，做好從原始數(shù)據(jù)到高質(zhì)量信息的預(yù)處理。與傳統(tǒng)教育數(shù)據(jù)相比，教育大數(shù)據(jù)的來(lái)源更加多樣化，包括業(yè)務(wù)系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)等，數(shù)據(jù)量龐大、格式不統(tǒng)一、數(shù)據(jù)質(zhì)量差異明顯。因此數(shù)據(jù)采集環(huán)節(jié)必須規(guī)范數(shù)據(jù)格式并進(jìn)行初步預(yù)處理，以便于后續(xù)教育數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、管理與應(yīng)用。

3.1 課堂數(shù)據(jù)獲取的關(guān)鍵技術(shù)

信息技術(shù)與教學(xué)的深度跨界融合推動(dòng)著學(xué)習(xí)的變革，線上教學(xué)、混合式教學(xué)、智慧課堂等多種教學(xué)方式在應(yīng)用型高校的教學(xué)中得到了廣泛的應(yīng)用，隨著課堂教學(xué)模式、學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變，教學(xué)方式采用翻轉(zhuǎn)課堂、慕課、微課等形式開(kāi)展網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，自動(dòng)留存學(xué)生關(guān)于學(xué)習(xí)行為的各種數(shù)據(jù)，通過(guò)數(shù)據(jù)共享平臺(tái)記錄、共享課堂教學(xué)大數(shù)據(jù)成為現(xiàn)實(shí)。平臺(tái)數(shù)據(jù)逐步形成學(xué)生學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)、課堂教學(xué)過(guò)程數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)共享的實(shí)現(xiàn)，為利用數(shù)據(jù)挖掘、人工智能分析手段進(jìn)行課堂教學(xué)評(píng)價(jià)提供了數(shù)據(jù)依據(jù)。

通過(guò)自建校內(nèi)專(zhuān)用圖像、通信和定位網(wǎng)絡(luò)以及全方位捕捉攝像頭和分布式拾音器采集課堂視頻、音頻等信息。既可以利用自組網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)校內(nèi)高帶寬信息通道和海量數(shù)據(jù)共享，還能夠?qū)崿F(xiàn)位置、表情、動(dòng)作等信息的實(shí)時(shí)采集。所有的數(shù)據(jù)都具有海量、多源、時(shí)效性強(qiáng)，以及類(lèi)型多等特點(diǎn)，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行規(guī)整分類(lèi)，為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的深層次挖掘提供技術(shù)基礎(chǔ)。

3.2 課堂數(shù)據(jù)規(guī)整處理的關(guān)鍵技術(shù)

數(shù)據(jù)處理主要包括數(shù)據(jù)選擇、數(shù)據(jù)清洗和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)選擇的目的就是確定數(shù)據(jù)挖掘任務(wù)所涉及的操作數(shù)據(jù)對(duì)象，根據(jù)數(shù)據(jù)挖掘任務(wù)的具體要求，從相關(guān)數(shù)據(jù)源中抽取與挖掘任務(wù)相關(guān)的數(shù)據(jù)集。數(shù)據(jù)清洗包括消除噪聲、遺漏數(shù)據(jù)處理、消除重復(fù)數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)類(lèi)型轉(zhuǎn)換處理。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換主要是消減數(shù)據(jù)集合和特征維數(shù)，從初始特征中篩選出真正與挖掘任務(wù)相關(guān)的特征，提高數(shù)據(jù)挖掘的效率。

課堂數(shù)據(jù)來(lái)源多、海量、時(shí)效性強(qiáng)，系統(tǒng)識(shí)別中容易出現(xiàn)異常數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)分類(lèi)問(wèn)題。傳統(tǒng)的固定類(lèi)別算法無(wú)法準(zhǔn)確整合數(shù)據(jù)，完成數(shù)據(jù)分類(lèi)，對(duì)于結(jié)構(gòu)化的教學(xué)信息數(shù)據(jù)處理主要包括數(shù)據(jù)過(guò)濾、數(shù)據(jù)分類(lèi)和統(tǒng)計(jì)等，對(duì)于半結(jié)構(gòu)化的教學(xué)行為數(shù)據(jù)、學(xué)生行為數(shù)據(jù)處理包括數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、特征提取、數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)；對(duì)于非結(jié)構(gòu)化的教學(xué)視音頻、文本類(lèi)、資源類(lèi)數(shù)據(jù)處理包括語(yǔ)言轉(zhuǎn)化與分析、文本處理分析、數(shù)據(jù)反演分析、情感分析。

3.3 課堂數(shù)據(jù)的分析與呈現(xiàn)

隨著信息化手段不斷的深入課堂，教學(xué)活動(dòng)數(shù)據(jù)既包括線上的學(xué)習(xí)，也包含多種教學(xué)模式下的線下教學(xué)活動(dòng)。由于學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)平臺(tái)、學(xué)習(xí)內(nèi)容的不同，動(dòng)態(tài)生成大量的多模態(tài)數(shù)據(jù)，讓課堂數(shù)據(jù)的類(lèi)型更加復(fù)雜。借助信息技術(shù)手段，基于線上學(xué)習(xí)平臺(tái)的采集的學(xué)生學(xué)習(xí)軌跡數(shù)據(jù)、導(dǎo)學(xué)行為數(shù)據(jù)、導(dǎo)學(xué)測(cè)評(píng)數(shù)據(jù)等一系列的課前學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)，應(yīng)用數(shù)據(jù)挖掘、學(xué)習(xí)分析技術(shù)，分析學(xué)習(xí)者的共性與特性，進(jìn)一步得到學(xué)清分析報(bào)告，進(jìn)而為教師改善、調(diào)整教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)方式提供精準(zhǔn)的參考，有效的促進(jìn)教與學(xué)。

通過(guò)自建校內(nèi)專(zhuān)用圖像、通信和定位網(wǎng)絡(luò)以及全方位捕捉攝像頭和分布式拾音器采集課堂視頻、音頻等信息。對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行去重、去噪、轉(zhuǎn)換、處理等預(yù)處理后，應(yīng)用聚類(lèi)分析、關(guān)聯(lián)分析、序列分析等技術(shù)對(duì)學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘，如根據(jù)學(xué)習(xí)者在線學(xué)習(xí)環(huán)境中的學(xué)習(xí)困難、交互模式等將學(xué)習(xí)者進(jìn)行分組，進(jìn)而挖掘?qū)W習(xí)者的個(gè)性特征，為不同的群組提供合適的學(xué)習(xí)資源，推送合適的學(xué)習(xí)活動(dòng)。利用關(guān)系挖掘，探索學(xué)習(xí)活動(dòng)與和學(xué)習(xí)成績(jī)的相關(guān)關(guān)系，構(gòu)建課堂數(shù)據(jù)與學(xué)生學(xué)習(xí)效果關(guān)聯(lián)模型，促進(jìn)教師精細(xì)化的教學(xué)和學(xué)生個(gè)性化的學(xué)習(xí)。

4 結(jié)語(yǔ)

新信息技術(shù)快速發(fā)展不斷促進(jìn)課程與教學(xué)范式、模式、方式等諸多方面的變革，催生了新教育思維、新課程樣態(tài)、新教學(xué)模式、新評(píng)價(jià)范式的更迭與創(chuàng)新，這些變化都為未來(lái)的課堂教學(xué)評(píng)價(jià)方式的發(fā)展提供巨大的空間和機(jī)遇。未來(lái)的課堂教學(xué)評(píng)價(jià)結(jié)果更趨向于精準(zhǔn)性、高效性、多樣性的多元評(píng)價(jià)。

大數(shù)據(jù)的深度研究與實(shí)踐可為大量的音頻、圖片、行為記錄等半結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化的課堂數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)化的處理與分析，從而有效助力課堂教學(xué)綜合評(píng)價(jià)的開(kāi)展與推進(jìn)。