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        基于AI技術(shù)的高職院校評(píng)教信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

        2024-08-13 00:00:00胡君映
        中國(guó)新通信 2024年9期

        摘要:近年來(lái),國(guó)內(nèi)高職院校迅速發(fā)展,在辦學(xué)規(guī)模、教學(xué)內(nèi)涵擴(kuò)展、人才質(zhì)量培養(yǎng)等方面有了顯著的提高。教學(xué)質(zhì)量是人才培養(yǎng)的關(guān)鍵,更是高職院校生存與發(fā)展的根本,因而對(duì)教學(xué)質(zhì)量實(shí)施動(dòng)態(tài)的監(jiān)控,是學(xué)校管理教學(xué)質(zhì)量的重要手段,對(duì)提高學(xué)校的教學(xué)質(zhì)量具有重要意義。

        關(guān)鍵詞:AI技術(shù);高職院校;評(píng)教;管理系統(tǒng)

        一、高職院校評(píng)教信息管理系統(tǒng)的現(xiàn)狀

        (一)辦學(xué)壓力持續(xù)增大

        隨著高職院校的辦學(xué)規(guī)模不斷擴(kuò)大,各大高職院校的辦學(xué)壓力越來(lái)越大。其中,教學(xué)質(zhì)量越來(lái)越受到社會(huì)的重視。在教學(xué)雙方關(guān)系中,教師在教學(xué)過(guò)程中發(fā)揮著主導(dǎo)地位,但實(shí)際上主體是學(xué)生,教師在教學(xué)過(guò)程中的干預(yù)與調(diào)控措施,必須通過(guò)學(xué)生進(jìn)行接受并吸收,才能使相應(yīng)的干預(yù)調(diào)控產(chǎn)生效果,進(jìn)而提高教學(xué)的質(zhì)量。應(yīng)該科學(xué)公正地評(píng)價(jià)教師的教學(xué)行為。目前的評(píng)教系統(tǒng)還僅僅停留在學(xué)生評(píng)教,但實(shí)際在進(jìn)行教師教學(xué)評(píng)教工作的過(guò)程中,學(xué)生、督導(dǎo)(專家)需要從教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式等多個(gè)角度對(duì)教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)。因此,從實(shí)際工作的角度出發(fā),為使現(xiàn)有教學(xué)管理系統(tǒng)更趨完善,需要開發(fā)一個(gè)功能更加強(qiáng)大的高職院校評(píng)教信息管理系統(tǒng),解決教學(xué)相關(guān)環(huán)節(jié)在管理上存在的缺陷,使教學(xué)質(zhì)量得到更加科學(xué)的評(píng)價(jià)。

        (二)人工智能應(yīng)用普遍

        科技發(fā)展日新月異,以人工智能最為顯著。教育作為與人工智能密切聯(lián)系的領(lǐng)域,得到了廣泛關(guān)注。高職院校評(píng)教信息管理系統(tǒng)也需要引入人工智能的新技術(shù)——AI心理情緒測(cè)評(píng)。AI心理情緒測(cè)評(píng)主要基于語(yǔ)音情緒識(shí)別、面肌心理情緒識(shí)別、人臉情緒識(shí)別、眼動(dòng)情緒識(shí)別等,采用多維度、多模態(tài)心理情緒特征、三級(jí)數(shù)據(jù)建模及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算模型,結(jié)合個(gè)人大數(shù)據(jù)和多級(jí)大數(shù)據(jù)的分析與管理,對(duì)評(píng)教者的心理情緒做出科學(xué)趨向性分析與評(píng)估,使評(píng)教者符合評(píng)教的基本要求。

        (三)過(guò)程性評(píng)教管理不足

        截至目前,高職學(xué)校的評(píng)教系統(tǒng)只能從結(jié)果上反映學(xué)生的滿意度,而不能體現(xiàn)學(xué)生在評(píng)教過(guò)程中的情緒,以及是不是本人真實(shí)意愿的體現(xiàn),因而存在局限性。要使評(píng)價(jià)結(jié)果更為客觀、科學(xué)和全面,就需要建立一種新的評(píng)價(jià)方式,真正地實(shí)現(xiàn)教學(xué)評(píng)教管理的科學(xué)化、自動(dòng)化、網(wǎng)格化。

        二、評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的原則

        在高職院校評(píng)教信息管理系統(tǒng)的核心部分建立對(duì)學(xué)生評(píng)教、督導(dǎo)評(píng)教質(zhì)量的評(píng)價(jià)機(jī)制。本文在本次體系建設(shè)中遵循以下原則。

        (一)科學(xué)性原則

        科學(xué)性原則要從理論和實(shí)踐結(jié)合的角度去考慮問題,作出判斷時(shí)要有一定的理論依據(jù)bamfdciH/LGO7ax4uFN3yw==,而且結(jié)論能夠反映評(píng)價(jià)對(duì)象的具體客觀的實(shí)際情況。本系統(tǒng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)分別從師德師風(fēng)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)效果四個(gè)方面來(lái)考慮。師德師風(fēng)又可以分為三點(diǎn),教學(xué)內(nèi)容又可以分為兩點(diǎn),教學(xué)方法又可以分為三點(diǎn),教學(xué)效果又可以分為兩點(diǎn)。具體指標(biāo)見學(xué)生質(zhì)量評(píng)價(jià)層次模型和教師質(zhì)量評(píng)價(jià)層次模型。同時(shí),教學(xué)效果的兩個(gè)指標(biāo),理論課、實(shí)踐課都可以使用。

        (二)一致性原則

        一致性原則體現(xiàn)了教學(xué)評(píng)價(jià)的公平性、公正性,要求每個(gè)教師不管工齡、級(jí)別、職稱等因素,用相同的方法進(jìn)行評(píng)價(jià)。

        (三)導(dǎo)向性原則

        本文的評(píng)價(jià)目的并非單純得出教師的排名或評(píng)判教學(xué)的好壞,而是更深層次地引導(dǎo)和鼓勵(lì)教師從評(píng)教結(jié)果中深入剖析存在的問題,識(shí)別自身教學(xué)中的不足之處,找到正確的教學(xué)方法加以改進(jìn),達(dá)到理想的教學(xué)目標(biāo)。

        (四)操作性原則

        設(shè)計(jì)出來(lái)的評(píng)價(jià)系統(tǒng)應(yīng)該是可控可操作的,該系統(tǒng)的使用者是學(xué)生、教師和督導(dǎo),每學(xué)期必須進(jìn)行一次教學(xué)評(píng)價(jià)。由于不可能每學(xué)期組織學(xué)生進(jìn)行培訓(xùn),因此,在設(shè)計(jì)該系統(tǒng)時(shí)要考慮到所開發(fā)的軟件是否可操作,按鈕的使用要靈活,一些關(guān)鍵步驟需要出現(xiàn)提示說(shuō)明性的文字,使用方便,真正做到無(wú)需培訓(xùn)就能上手使用。

        (五)通用可比性原則

        在設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)時(shí),要對(duì)高職院校的不同對(duì)象進(jìn)行分析比較,找出他們的共同點(diǎn),按照這個(gè)要求設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)體系。當(dāng)然具體情況具體分析,采取靈活調(diào)整權(quán)重的方法,評(píng)價(jià)分的計(jì)算方法要標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范。

        (六)獨(dú)立性原則

        在設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)時(shí),要相互獨(dú)立,具有層次性,非相互重疊的因果關(guān)系。本系統(tǒng)評(píng)價(jià)的其中一個(gè)主體是學(xué)生。學(xué)生在評(píng)價(jià)的過(guò)程中,需要根據(jù)系統(tǒng)中所提示的具體指標(biāo)進(jìn)行評(píng)測(cè),而非主觀產(chǎn)生。如上課重點(diǎn)是否突出,信息量是否集中,是否具有理論聯(lián)系實(shí)際等,這些內(nèi)容稱為評(píng)價(jià)系統(tǒng)的具體評(píng)價(jià)指標(biāo)。將評(píng)價(jià)指標(biāo)體系分為學(xué)生評(píng)價(jià)、教師自評(píng)、同行評(píng)價(jià)和督導(dǎo)(專家)評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)最終結(jié)果由學(xué)生評(píng)價(jià)、教師自評(píng)、同行評(píng)價(jià)和督導(dǎo)(專家)四方面評(píng)定。圖1列出了學(xué)生質(zhì)量評(píng)價(jià)層次模型,圖2列出了督導(dǎo)質(zhì)量評(píng)價(jià)層次模型。

        三、高職院校評(píng)教信息管理系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)

        高職院校評(píng)教信息管理系統(tǒng)采用三層架構(gòu)的設(shè)計(jì)思路,即分為用戶界面層(用于顯示數(shù)據(jù)以及接受用戶的輸入等操作)、業(yè)務(wù)邏輯層(將系統(tǒng)的業(yè)務(wù)處理的代碼寫在這個(gè)層里)和數(shù)據(jù)處理層(與數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)的操作,如讀寫數(shù)據(jù)庫(kù)等操作)。

        圖3 評(píng)教信息管理功能模塊圖

        1.管理員模塊

        管理員模塊又分為課程信息管理、人員管理、課程評(píng)比管理、系統(tǒng)管理四個(gè)子模塊。這一模塊主要管理教師信息和學(xué)生信息。將督導(dǎo)(專家)的信息管理分類到教師信息管理中。包括查詢學(xué)生(教師)的基本信息、添加學(xué)生(教師)的基本信息、修改和刪除學(xué)生(教師)的基本信息等操作。

        2.學(xué)生登錄模塊

        學(xué)生登錄模塊是本系統(tǒng)的核心模塊,主要完成查看評(píng)價(jià)課程信息,查看評(píng)價(jià)教師信息。學(xué)生輸入自己的用戶名和密碼登錄,相應(yīng)地進(jìn)入學(xué)生頁(yè)面,學(xué)生如果對(duì)課程的基本信息不是很了解,可以通過(guò)該模塊了解課程的基本信息。學(xué)生主要從教師的師德師風(fēng)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)效果四個(gè)方面考慮。需要特別注意的是學(xué)生評(píng)選只能操作一次,如果評(píng)完了只能查看課程基本信息,無(wú)法進(jìn)行重復(fù)評(píng)選操作。

        3.教師登錄模塊

        教師登錄模塊可以分為教師自評(píng)和教師互評(píng),主要完成查看學(xué)生的名單,查看授課的課程信息。教師輸入自己的用戶名和密碼登錄,相應(yīng)地進(jìn)入教師頁(yè)面,通過(guò)對(duì)工作的自我評(píng)價(jià)和自我總結(jié)完成自評(píng)模塊。教師互評(píng)管理模塊通過(guò)教師之間的相互評(píng)價(jià),來(lái)完成對(duì)教師工作狀態(tài)的評(píng)價(jià)。

        4.督導(dǎo)登錄模塊

        督導(dǎo)登錄模塊主要實(shí)現(xiàn)督導(dǎo)對(duì)教師進(jìn)行評(píng)教。這一模塊可以查看教師信息及教師所授課的課程信息,從教師的教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)管理和總體評(píng)價(jià)等方面進(jìn)行。

        四、高職院校評(píng)教信息管理系統(tǒng)安全性問題

        (一)用戶管理安全性

        該設(shè)計(jì)與系統(tǒng)能否安全使用密切相關(guān),包括查看用戶操作,添加用戶操作,刪除和修改用戶操作。系統(tǒng)需要設(shè)置用戶的權(quán)限,本系統(tǒng)主要分為管理員、學(xué)生、教師、督導(dǎo)(專家)。不同用戶具有的操作權(quán)限不同。

        (二)用戶登錄的安全性

        每個(gè)用戶要使用本系統(tǒng)必須經(jīng)過(guò)兩個(gè)過(guò)程的身份認(rèn)證,第一個(gè)過(guò)程是登錄的用戶是否具有和服務(wù)器進(jìn)行連接的資格,第二個(gè)過(guò)程是所登錄的用戶是否具有訪問以及操縱數(shù)據(jù)庫(kù)的資格。

        (三)信息輸入安全性

        該系統(tǒng)使用到很多信息數(shù)據(jù)輸入對(duì)話框,如對(duì)教師和學(xué)生的基本信息輸入時(shí),沒有要求,任其輸入,比如姓名字段很長(zhǎng),設(shè)置的密碼簡(jiǎn)單,電話號(hào)碼只允許輸入數(shù)字,可能會(huì)產(chǎn)生不可控制的差錯(cuò),所以應(yīng)該對(duì)數(shù)據(jù)輸入有效性驗(yàn)證設(shè)置限定。

        (四)維護(hù)幫助

        在系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中,用戶使用手冊(cè)的設(shè)計(jì)是非常有必要的。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)問題時(shí),用戶根據(jù)系統(tǒng)使用手冊(cè)解決系統(tǒng)出現(xiàn)的問題。

        五、關(guān)鍵技術(shù)

        (一)情緒識(shí)別技術(shù)

        該功能利用攝像頭采集含有人臉的圖像或視頻流,并自動(dòng)在圖像中檢測(cè)和跟蹤人臉,進(jìn)而對(duì)檢測(cè)到的人臉圖像進(jìn)行一系列的相關(guān)操作。情緒識(shí)別技術(shù)根據(jù)面部實(shí)時(shí)或視頻文件識(shí)別的情感數(shù)據(jù),利用AI情感識(shí)別技術(shù)根據(jù)特有的情緒建模及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)獲得評(píng)教者評(píng)教時(shí)刻或在說(shuō)話片段中的害怕、排斥、壓力、沖突、期待、興奮、邏輯、比率、概率、猶豫、分心、認(rèn)知、壞感、思考、想象、潛意識(shí)、潛在情緒等數(shù)據(jù),從而保證評(píng)教的結(jié)果是評(píng)教者真實(shí)意愿的體現(xiàn)。該技術(shù)主要由以下四個(gè)過(guò)程組成:①人臉檢測(cè)。提取圖像中的人臉,劃定邊界。②人臉對(duì)準(zhǔn)。使用一組位于圖像中固定位置的參考點(diǎn)縮放和裁剪人臉圖像;人臉圖像的光線補(bǔ)償、噪聲過(guò)濾、對(duì)比度增強(qiáng)、圖像縮放等,中值濾波以及銳化等對(duì)人臉進(jìn)行矯正人臉特征提取,建立人臉特征建模數(shù)據(jù)。③人臉表征。人臉圖像的像素值會(huì)被轉(zhuǎn)換成緊湊且可判別的特征向量,或稱模板。④人臉匹配。選取并計(jì)算兩個(gè)模板間的相似度分?jǐn)?shù)度量?jī)烧邔儆谕粋€(gè)主體的可能性。

        (二)Struts、Spring、Hibernate技術(shù)整合

        結(jié)合實(shí)際需求,本系統(tǒng)采用了當(dāng)前比較流行的B/S(瀏覽器/服務(wù)器)模式,結(jié)合軟件工程思想,使用JSP動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)開發(fā)技術(shù)和SQL Server 2000數(shù)據(jù)庫(kù),同時(shí)結(jié)合Struts、Spring、Hibernate三種不同的技術(shù)。這三種技術(shù)支持Web應(yīng)用擴(kuò)展,在Web開發(fā)中起到了非常重要的作用。因此,通過(guò)對(duì)Spring、Struts 2、Hibernate等技術(shù)的集成,在系統(tǒng)開發(fā)過(guò)程中形成綜合性的應(yīng)用框架。

        六、結(jié)束語(yǔ)

        綜上所述,通過(guò)本系統(tǒng)的設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了學(xué)生信息管理、教師信息管理、督導(dǎo)(專家)信息管理,學(xué)生和督導(dǎo)完成評(píng)教,教師管理員查看評(píng)教和評(píng)比結(jié)果等功能,優(yōu)化了評(píng)教管理工作,提高了評(píng)教管理的網(wǎng)絡(luò)化、信息化。評(píng)教管理系統(tǒng)的研究和開發(fā),必將豐富和完善高職院校評(píng)教系統(tǒng),進(jìn)一步簡(jiǎn)化實(shí)際教學(xué)管理工作,提高工作質(zhì)量和工作效率,具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

        作者單位:胡君映 寧波職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子信息工程學(xué)院

        參考文獻(xiàn)

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