教学手段与教学效果关系的非参数检验及PCA分析

刘晓艳

（安徽科技贸易学校 安徽 蚌埠 233080）

教学手段与教学效果关系的非参数检验及PCA分析

刘晓艳

（安徽科技贸易学校 安徽 蚌埠 233080）

摘要：板书教学和多媒体教学是课程教学的重要手段。以电子商务概论课程为例，通过对板书教学和多媒体教学手段下电子商务概论课程教学效果的非参数检验和偏相关分析，明确不同教学手段与电子商务概论教学效果之间关系及其差异性。结果表明，板书和多媒体教学手段与电子商务概论教学效果之间存在强正相关关系，多媒体教学手段的教学效果较板书教学手段好。

关键词：教学手段；教学效果；非参数检验；PCA分析

教学手段的优劣对课程教学效果具有十分重要的影响。板书教学和多媒体教学是目前常用的两种教学手段。随着计算机和信息技术的广泛运用，多媒体教学已经逐渐替代板书教学成为课程教学的主流。多媒体教学手段的引入旨在提高课程教学效果，但从现有的文献来看，相关的研究主要集中在多媒体教学效果的调查分析、影响因素、评价体系及优化策略等方面。周媛以西北师范大学、兰州大学、甘肃政法学院和兰州交通大学4所学校为例，从多媒体课件质量、教室硬件、教师水平、学生满意度等方面开展了问卷调查，以分析影响多媒体教学效果的因素；魏文忠等人对多媒体教学的学校普及情况、学生适应程度与评价等进行了调查，设计了包括22个项目的测量量表，并采用因子分析法将影响多媒体教学效果的因素归纳为教学节奏、教学效率、教学课件、教学设施、教学技术等5大类；王娟则认为师生对多媒体教学的认知不足、教师信息技术能力不强、多媒体教学技巧和方式单一、共享资源匮乏等是影响教学效果的主要因素；张芝花建立了一个包括科学性、技术性、教学性、学习性、艺术性及教学活动组织性等6个二级指标30个三级指标的评价体系，设定了各指标的权重系数，并以英语多媒体教学效果为例开展了综合评价；王淑芬通过正交验设计方法分析，认为有利于提高财经管理类多媒体课程教学效果的因素是学生学习能力水平、教师授课时间和课堂互动次数的最佳组合；薄红英从政策体系、培训体系、多媒体资源体系及教学评价体系等方面，探索了提高多媒体教学效果的策略。

关于板书教学与多媒体教学效果的比较研究，尤其是关于具体课程教学效果的计量证研究成果较少。鉴于此，笔者拟以安徽科技贸易学校的电子商务概论课程为例，通过对板书教学和多媒体教学手段下电子商务概论课程教学效果的非参数检验和偏相关分析，探讨不同教学手段与电子商务概论教学效果之间的关系及其差异性，旨在为提高课程教学效果和人才培养质量提供参考。

一、研究方法

（一）非参数检验

非参数检验是在无法或无需获悉两独立样本总体分布形式的条件下，通过统计学方法和数学技巧等建立统计量，挖掘数据样本背后隐藏的信息，从而比较样本分布位置和形状等是否存在显著差异的一种重要的统计分析方法，其中Mann-Whitney U检验是最主要的方法之一。

其中，Uxy（Uyx）为y（x）的观测值大于x（y）的观测值个数。

（二）PCA分析

PCA分析（Partial Correlation Analysis）即偏相关分析，是通过控制其他变量的影响来分析两变量之间关联程度的分析方法。采用如下公式计算偏相关系数：

建立零假设H0，即两样本的PCA分析与零无显著差异，选择如下偏相关分析检验统计量，通过计算检验统计量的观测值和概率p值，并比较概率p值与显著性水平的差异。

其中，n、q、t分别为样本数、阶数，且t∶t（n-q-2）。

二、教学手段与电子商务概论课程教学效果的关系实证分析

为分析板书和多媒体两种教学手段与电子商务概论课程教学效果之间的关系，并尽可能减少其他因素的影响，笔者分别选取安徽科技贸易学校2012—2013学年和2013—2014学年第一学期2012级、2013级两个独立样本，以上两个样本时间上跨度较小，且电子商务概论课程由同一名专业教师授课。考虑到研究的需要，剔除同一学期电子商务概论、语文、数学、计算机基础期末综合成绩不全以及调查问卷未收回或无效的学生，共得到2012级、2013级两个样本容量分别为31和45的样本。学校期末综合成绩是由期末考试、平时成绩、学习态度和出勤四个部分加权得到的综合成绩，为更准确地分析多媒体和板书这两种教学手段与电子商务概论课程教学效果之间的关系，笔者选取了综合成绩中的期末考试和平时成绩来衡量教学效果。

安徽科技贸易学校电子商务概论课程2013年起采用多媒体教学，而此前采用板书教学。为了比较两种不同教学手段的优劣，需要分析2012级、2013级电子商务概论教学效果两个独立样本数据分布是否存在显著的差异性。将两个独立样本数据混合，按照升序进行排列，并得到每一个数据相应的秩，分别求出两个独立样本数据的平均秩次及秩和，如表1所示。

表1　2012级、2013级电子商务概论教学效果的平均秩及秩和表

从表1来看，在2012级、2013级电子商务概论教学效果中分别抽取31个和45个样本，两独立样本的秩和分别为1 036．00和1 890．00，平均秩分别为33．42和42．00。从平均秩次可粗略地看出，2012级、2013级电子商务概论教学效果的秩和存在一定的差异，为检验其差异是否具有统计学意义，通过两个独立样本Mann-Whitney U检验和Kolmogorov-Smirnov检验进行了分析，如表2所示。

表2　2012级、2013级电子商务概论教学效果的Mann-Whitney U检验表

从表2来看，取2012级电子商务概论教学效果的秩综合为W统计量，Mann-Whitney U统计量及Z 值540．00和-1．666，双尾（2-tailed）近似概率值为0．096，小于显著性水平0．10。因此，2012级、2013级电子商务概论教学效果的分布存在显著差异。

Kolmogorov-Smirnov检验也表明，2012级、2013级电子商务概论教学效果的累积概率最大绝对差、观测值分别为0．312、1．336，概率p值为0．056，小于显著性水平0．10。因此，拒绝零假设，即2012级、2013级电子商务概论教学效果的分布存在显著差异。

在对相关研究成果进行归纳的基础上，构建以下模型来分析教学手段与电子商务概论课程教学效果之间的关系：

其中，y为电子商务概论课程教学效果，x1为教学手段学生满意度，通过建立包括信息量、生动性、互动性、启发性等4个二级指标11个问项的测量量表，并采用李克特LIKERT五分量表法在学生无意识的条件下进行调查并得出；x2为学生基础、学风、班风等综合变量，用语文、数学、计算机基础期末综合成绩表示，如表3所示，α、β1、β2为待定归系数。

为剔除2012级和2013级学生基础、学风、班风等方面的影响，避免出现变量间的虚假相关性，将x2作为控制变量，进行偏相关分析。

表4为剔除了学生基础、学风、班风等方面的影响之后教学手段与电子商务概论的偏相关系数方阵，其中相关系数为0．774，自由度为73，显著性概率p值为0．000，表明两者之间存在强正相关关系。

表4　电子商务概论教学效果的偏相关分析表

三、结论及建议

教学手段、学生基础、学风、班风等因素会影响课程教学效果，进而影响人才培养质量。为分析教学手段与课程教学效果之间的关系，笔者首先采用Mann-Whitney U检验和Kolmogorov-Smirnov检验等两独立样本非参数检验方法。以电子商务概论课程为例，分析了安徽科技贸易学校2012级板书教学和2013级多媒体教学这两种不同教学手段下课程教学效果分布存在的显著差异性。在此基础上，通过控制学生基础、学风、班风等方面的影响，分析了教学手段与电子商务概论课程教学效果之间的关系，结果表明：板书和多媒体教学手段与电子商务概论教学效果之间存在强正相关关系，多媒体教学手段的教学效果比板书教学手段的教学效果好。

基于以上结论，提出如下建议：

首先，要加强对教师的多媒体教学培训。许多电子商务教师入职前未接受过专业的多媒体教学培训，对多媒体教学的理解较为狭隘。作为一种新型的、重要的教学手段，多媒体教学集文字、色彩、图形、音像等于一体。要利用好多媒体，就需要强化教师对多媒体教学的认知，教师要明确影响多媒体教学效果的因素，了解学生对不同教学手段的接受程度及差异，掌握多媒体教学的特点，熟练地利用Authorware、Power point、Flash、3DMAX、Premiere等软件，进行文本编辑、动画制作和图像处理，科学地管理多媒体硬件教学设施，并探索性地在电子商务概论教学过程中将不同教学手段结合起来，创新教学模式，提高学生学习的积极性和主动性。

其次，要现多媒体教学资源共享。多媒体教学需要充足的软件、数据、图表、图片、动画、影像、网页、课件等资源，建立多媒体教学资源库，现对这些资源的共享，是提高课件质量、降低制作成本的有效途径。电子商务概论课程教师要加强沟通与协作，对多媒体教学课件制作和教学中遇到的主要问题和主要困难展开讨论，积极协作，寻求解决方案。学校要鼓励教师借鉴国家精品课程资源，积极申报精品课程，通过精品课件建设平台，形成由电子商务教师和电化教育专业人员共同组成的团队，设计出教学内容和教学环节符合教学目标的优秀多媒体课件，在全校开展课程建设经验交流，并现多媒体教学资源共享。此外，要增加对多媒体馆藏建设和多媒体资源库的投入。

表3　教学手段与电子商务课程教学效果偏相关分析数据表

再次，要完善多媒体教学激励机制。目前，学校电子商务概论多数采用传统板书形式进行教学，少数采用多媒体教学的教师，其课件也是以文字为主，仅将多媒体当作电子屏幕这种“单媒体”使用。一份优秀的多媒体课件，是顺利现教学目标的重要工具，其字体、颜色、大小、行距、段落、标题需要合理设计，信息量需要合理安排，为提高学生的学习兴趣，还需要适时加入动画、声音、图像等元素，插入超级链接，并且每年要根据情况更新相应的多媒体素材，这需要投入大量的精力。此外，多媒体教学的采用对教师的教学互动、课堂管理、重点难点管理和学生逻辑思维能力培养等都提出了更高的要求。因此，学校要完善相应的激励机制，如可定期举行多媒体教学课件比赛，给予多媒体教学较传统板书教学更高的工作量系数，将多媒体教学与评优评先挂钩，引导教师积极开展多媒体教学。

最后，要构建多媒体教学评价体系。多媒体教学作为一种重要的教学手段，将在中职课程教学中长期存在。要鼓励教师革新教学手段，开展多媒体教学，制定多媒体教学课件制作、教学方法和教学质量评价标准，并构建科学合理的教学评价体系。每学期期初和期末应由教务处统筹、各个系牵头进行教学课件审查，对于教学内容消极、不符合教学要求的，应要求进行整改。要不定期地安排同行和督导对多媒体课件制作质量、教学方法和教学质量等进行评价，期末组织学生进行教学评价，从课件内容与教学大纲的吻合度、课件制作质量、课程考核、专家评教、同行评教、学生评教等方面进行综合评价并形成长效机制，以此促进教师提高对多媒体教学效能的认知和使用的动力，激发教师开展多媒体教学研究与创新的主观能动性，从而有效地提升教学效果。

参考文献：

[1]郭晓光．多媒体教学与板书教学的再认识[J]．中国教育学刊，2014（2）：71-74．

[2]周媛．高校多媒体教学效果调查分析与策略研究[J]．中国大学教学，2010（2）：86-88．

[3]魏文忠，王寄鲁，吴玉阁．对多媒体教学效果的调查与分析[J]．现代教育技术，2007，17（9）：35-37．

[4]王娟．影响高校多媒体教学效果的因素分析与建议[J]．电化教育研究，2009（5）：96-99．

[5]张芝花．大学英语多媒体教学效果的模糊综合评价与分析[J]．教育理论与实践，2010（11）：54-55．

[6]王淑芬．基于学生角度的高校财管类多媒体课堂教学效果的优化[J]．中国教育信息化，2011（21）：65-67．

[7]薄红英．提升多媒体教学效果的策略探索[J]．上海教育科研，2009（6）：75-76．

（责任编辑：王恒）

Relationships between Teaching Methods and Effect Based on Two Independent Samples Non-parametric Tests and PCA

LIU Xiao-yan
（Anhui School of Technology and trade,Bengbu Anhui 233080,China）

Abstract：Blackboard teaching and multimedia teaching are important means of course teaching．Through non parametric test and partial correlation analysis for E-Business conception course，the thesis clears the relationship and differences between blackboard teaching and multimedia teaching．The result shows that there is a strong positive correlation between teaching methods and effect, and multimedia teaching method is better than the other one．

Key words：teaching method；teaching effect；non-parametric test；partial correlation analysis

中图分类号：G710

文献标识码：A

文章编号：1672-5727（2015）05-0017-04

作者简介：刘晓艳（1985—），女，硕士，安徽科技贸易学校讲师，研究方向为电子商务、教育管理。

基金项目：安徽省职业与成人教育学会2014年度教育科研规划课题“中职学校会计专业人才培养质量的影响因素及提升路径研究”（项目编号：BBB14008）；“中职毕业生就业能力培养的路径及对策研究”（项目编号：BBB14007）