基于灰色聚類的大學(xué)生課程學(xué)習(xí)效果評價模型

　　摘 要：采用灰色定權(quán)聚類方法構(gòu)建大學(xué)生課程學(xué)習(xí)效果評價模型.以某一門課程的學(xué)習(xí)成績和線上軌跡數(shù)據(jù)為參照，構(gòu)建評價學(xué)生學(xué)習(xí)效果的二級評價指標(biāo)體系，并在層次分析下對各指標(biāo)進(jìn)行權(quán)重計算.實證分析表明，評價結(jié)果較為合理，可以用于大學(xué)生課程學(xué)習(xí)效果評價.

　　關(guān)鍵詞：評價模型;層次分析法;灰色聚類;白化權(quán)函數(shù);聚類系數(shù)

　　學(xué)生學(xué)習(xí)評價的目的是全面考察學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量.傳統(tǒng)教學(xué)中，教師對學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)了解較少，評價學(xué)生主要依賴于考試.卷面成績固然能反映學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，但不夠客觀和全面.傳統(tǒng)課堂教學(xué)環(huán)境創(chuàng)造性地搬移到互聯(lián)網(wǎng)是現(xiàn)代信息技術(shù)給高校教育教學(xué)帶來的革命性影響.[1]“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的評價方式將會是智慧教育時代的必然選擇.[2]MOOC的迅速發(fā)展給高校的教學(xué)改革帶來了巨大的改變.中國大學(xué)MOOC是完全開放性的教學(xué)，對學(xué)生和大學(xué)而言，無任何條件限制，這既是優(yōu)勢又是劣勢.[3]完全開放的MOOC教學(xué)評價機制和評價標(biāo)準(zhǔn)存在明顯不足，存在無法避免的“替學(xué)”“替考”現(xiàn)象.以線下學(xué)習(xí)為主的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式要求學(xué)生主動的去學(xué)習(xí)，但對自控力差、習(xí)慣于被動學(xué)習(xí)的學(xué)生提出了挑戰(zhàn)，再加上龐大的學(xué)生數(shù)量，MOOC的教學(xué)效果并不理想.因此，通過MOOC統(tǒng)計的數(shù)據(jù)評價學(xué)生的學(xué)習(xí)效果不夠準(zhǔn)確.

　　SPOC ( small private online course) 是“小規(guī)模限制性在線課程”模式，是與MOOC相對應(yīng)的一種教學(xué)方式，它可以理解為MOOC的一種補充.[4]SPOC模式通過篩選，要求達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的學(xué)生才有資格參加課程學(xué)習(xí)，并且嚴(yán)格控制班級人數(shù).這種教學(xué)方式的優(yōu)點是教師不需要花費大量時間用于課堂教學(xué)，而是更多地關(guān)注學(xué)生的個性化發(fā)展.目前普遍流行的混合式教學(xué)方式，結(jié)合了“線上線下”的教學(xué)優(yōu)勢，能使傳統(tǒng)教學(xué)和信息化教學(xué)達(dá)到有效的融合，這種教學(xué)模式具有SPOC的特征.混合式教學(xué)模式讓學(xué)生的學(xué)習(xí)突破了時空限制，學(xué)習(xí)方法更加靈活，學(xué)習(xí)資源無限豐富，碎片化的學(xué)習(xí)時間讓學(xué)習(xí)更加方便，激發(fā)了學(xué)生主動學(xué)習(xí)的熱情.灰色聚類是灰色系統(tǒng)理論中非常重要的一個應(yīng)用體系.灰色聚類是根據(jù)關(guān)聯(lián)矩陣或灰色白化權(quán)函數(shù)將一些指標(biāo)和觀測對象劃分成若干個可定義類別的方法.一個聚類可以看做是屬于同一類的觀測對象的集合.早在20世紀(jì)80年代，鄧聚龍教授提出了一種基于三角模型的灰色加權(quán)聚類評價方法[5]，之后劉思峰教授又提出了灰色固定權(quán)重聚類評價模型[6]，并在文[7，8]中對于三角白化的灰色聚類評價模型端點的權(quán)重函數(shù)進(jìn)行了研究，在文[9，10]中利用中心點的三角化白化權(quán)函數(shù)進(jìn)行了灰色聚類評估模型的構(gòu)建.為了使聚類結(jié)果更加合理，肖新平等提出了灰色最優(yōu)聚類理論模型.[11]由于灰色聚類評價方法易于理解和編程，已成為學(xué)者們研究的熱點，廣泛應(yīng)用于經(jīng)濟、環(huán)境質(zhì)量評估、再制造評價、計算和運輸?shù)确矫?[12]例如在文[13]中，王雯應(yīng)用灰色聚類方法進(jìn)行多指標(biāo)數(shù)據(jù)的權(quán)重計算和白化處理， 實現(xiàn)了多評價指標(biāo)的科學(xué)賦權(quán)和圖書館的分類排名.王正新等提出了基于相對隸屬度的灰色聚類評估方法，并結(jié)合勞動力素質(zhì)評估問題進(jìn)行了研究.[14]本研究基于混合式教學(xué)模式，以云班課為學(xué)習(xí)平臺，通過學(xué)習(xí)平臺記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)軌跡，并結(jié)合某一門課程的學(xué)習(xí)情況，采用灰色定權(quán)聚類方法構(gòu)建大學(xué)生課程學(xué)習(xí)效果評價模型，客觀地對學(xué)生的課程學(xué)習(xí)效果進(jìn)行評價.

　　1 指標(biāo)體系構(gòu)建

　　學(xué)生評價是指根據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)，通過使用一定的技術(shù)和方法，以學(xué)生為評價對象所進(jìn)行的價值判斷[15]，全面分析影響學(xué)習(xí)質(zhì)量的各因素.筆者給出大學(xué)生課程學(xué)習(xí)評價體系，見圖1.

　　影響大學(xué)生課程學(xué)習(xí)評價的一級指標(biāo)是學(xué)習(xí)成績、討論答疑、作業(yè)提交、出勤、課堂表現(xiàn)和資源學(xué)習(xí)6個指標(biāo)，分別記為B1，…，B6.影響一級指標(biāo)的各二級指標(biāo)主要結(jié)合學(xué)習(xí)平臺統(tǒng)計的數(shù)據(jù)類型給出，共計24個二級指標(biāo).二級指標(biāo)的取值除學(xué)習(xí)成績外，均來自平臺.平臺的數(shù)據(jù)記錄線上線下的所有活動.最后一層是決策層，對應(yīng)于班級具體每個學(xué)生，為方便起見，以編碼形式給出.

　　2 利用層次分析法(AHP法)確定各指標(biāo)的權(quán)重

　　對于準(zhǔn)則層的6個指標(biāo)和指標(biāo)層的24個指標(biāo)，采用層次分析法確定各指標(biāo)的權(quán)重.為了減少主觀因素的影響，先利用灰色關(guān)聯(lián)分析法對各指標(biāo)重要性進(jìn)行排序，然后結(jié)合專家意見，利用T.L.Satty氏1-9標(biāo)度法比較各指標(biāo)相對重要性[16]，最后設(shè)計判斷矩陣.各層判斷矩陣及計算結(jié)果見表1-表7.

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