基于数据挖掘的实践课程教学评价研究

马吉建 李占坚 崔 凯

（广西机电职业技术学院基础技能实训中心 广西·南宁 530007）

如何才能运用数据挖掘与分析对实践课程进行科学有效的教学评价呢？我们首先构建科学的评价指标，评价指标要能真实体现实践课程教师教的过程和学生学的过程，让评价结果如实反映教学现状。在构建完成科学的评价指标基础上，严格按照评价指标收集评价数据形成实践课程教学评价的数据库，最后根据数据库的大数据，运用数据统计分析软件的相应工具分析实训教学评价数据的变量变化规律，查找影响实践课程教学质量提升的因素，根据不同影响因素的影响因子制定合适的实践课程教学质量改革提升措施。

1 构建科学的实践课程教学评价指标

实践课程教学评价指标的构建主要从两个方面入手构建，一方面是教师实践课程教学全过程的教学活动有哪些？针对各教学活动对教学质量的影响情况科学的制定评价指标。另一方面是实践课程教学全过程中学生学习活动有哪些？针对学生参与学习各环节基本情况分析课程教师教学领导力、教学内容设计吸引力、课堂教学组织力等方面的情况，同时分析学生学风、学习心理等方面情况，根据教学评价质量提升的需求科学设置评价指标。

1.1 教师教学评价

教学准备与课程设计：（1）实践课程教学文件准备情况；（2）实践课程设备、工具、材料准备情况；（3）合理设计课程内容、教学环节的情况；（4）实践课程教学前对学生的充分调研情况。

课堂教学实施：（1）知识讲解清晰、易懂等；（2）实践操作演示标准规范等；（3）实践任务分配科学、分组合理等情况；（4）实践教学过程巡回指导及时等情况；（5）组织学生参与设备、仪器的保养，场地清洁等情况；（6）实践课程教学过程及时小结、问题处理情况。

课程考核：（1）实践教学作品考核标准的科学性等情况；（2）考勤纪律的执行情况；（3）对学生实践操作过程操作规范性考查情况；（4）应知知识考查情况；（5）课程考试形式与结果评价。

教学方法与手段应用：（1）启发示教学方式的应用情况；（2）信息化教学手段的应用情况；（3）创新教学方法应用情况。

1.2 学生学习评价

学生学习效果：（1）通过课程学生掌握知识和技能的情况；（2）知识目标、能力标准和素质目标的达成情况；（3）实践作品、平时作业的完成情况。

学习参与积极性：（1）实践课程学习各环节投入的时间；（2）学生在实训小组积极承担小组任务的情况。

能力与素质提升：（1）面临学习困难解决问题的方法能力；（2）学习过程规范性操作等职业素养方面的情况；（3）参与实践教学设备、仪器保养，场地清洁情况等。

2 评价指标数据的采集

实践课程教学评价指标构建完成后，评价者就要根据评价指标设计满足评价需要的数据获取方法和手段，评价数据获取过程要遵循以下几个原则：（1）要保证获取的评价数据一定准确、有效，实践课程教学评价收集的数据只有是准确的才能真实反映教学活动的现状，数据才能有效用于教学质量的分析研究；（2）评价数据获取一定要全面深入，如果只收集某些教学环节或部分对象的评价数据，在分析数据时就不能系统分析教学全过程实际情况，常常会出现对问题的分析是片面或孤立的，无法深入了解实践课程教学各环节、各要素的相互影响关系；（3）实践课程教学改革是一个动态发展的过程，教学评价数据的收集也要遵循动态化的规律；（4）评价数据收集要充分考虑评价参与者的心理，合理设计评价数据收集形式和内容，让数据收集高效运行。

根据以上原则我们设计如何获取实践课程教学评价数据，首先要对影响教学质量的相应要素进行归类，评测要素对教学质量影响的权重，最好建立实践课程教学环节影响要素的负责清单，在实际数据采集时可以根据归类的影响要素进行抽样。评价数据在收集过程中要着重挖掘整理教学过程中自然产生的数据，这些数据最能反映实践课程教学本质。在很多院校的实践课程评价中，往往把精力放在采用不同的教学评价问卷来收集数据，这些数据受限于师生情感、受调查者的额外负担感等因素造成数据的不真实，数据失真就直接影响评价的有效性。

表1 两班抽样成绩表

如何才能实现实践课程实施过程中操作现场情况的数据收集呢？现在笔者就以项目团队所在院校的学生工程训练教学实践为例介绍一下如何实现实践课程现场数据收集。为了让教师实践操作演示内容更清晰地展现给更多同学保证教学质量，项目团队创新设计制作了普通机床多视角教练机系统，该系统通过多个视频采集装置，采集教师对设备不同操作部位操作示范内容，通过显示终端同步播放，学习者可以在现场观看教师操作示范内容，也可以通过显示终端看各部位演示操作细节，同时视频采集设备将采集的操作示范数据自动上传云平台，学生可以在云平台回看教师操作演示内容，也可以对教师操作内容进行评价，同行和督导同样可以通过远程观看并评价教师的教学内容。该设备既可以用于教师操作演示内容资料的收集亦可用于学生操作过程数据的收集，项目团队已成功制作了2 台这样的设备，并成功应用于实践课程教学，效果非常令人满意，有很好的推广价值。

3 评价数据的分析

评价数据的分析是实践课程教学评价过程非常重要的一个环节，只有对全面、准确、有效的数据进行科学的分析才能获得教学活动与教学质量提升存在的客观规律，同时才能发现实训教学过程中存在的问题以及相关联的各因素之间的关系，从而找到解决实训问题的途径和方法。数据分析可以利用统计学工具对数据进行分层分类的分析，为了提升数据分析效率与质量，我们可借助相关统计学软件进行分析，常用的有Excel、Origin 、Minitab、Matlab 等优秀软件。下以Minitab 软件为例介绍如何进行评价数据分析。Minitab 是一款在国际上应用非常广泛的统计学和质量管理软件，具有简单易学的特点，软件数据分析的可靠性强、功能完善，在质量改善、教育、科学研究等领域有着广泛的应用。[1]由于实践课程教学评价数据量很大，我们抽取一组数据运用Minitab进行评价数据分析，其它数据可以采用统计学软件进行类似分析。在教学过程中，项目团队一名教师对同一专业A、B 两个班级进行教改革实践，A 班级应用新的课程教学设计方案进行教学，B班级采用未改革的课程教学方案教学。每班抽取学号尾数为2、5、8 的学生进行教学效果分析，分析数据是最终考试成绩。两个班均为48 名学生，各抽取15 人。成绩情况见表1。

分析本次教学改革是否有显著效果，我们可以运用统计学工具对采样的两组数据进行双样本方差分析。运用Minitab 进行F-检验的双样本方差分析，就可以得到表2 分析数据。从A班和B班平均分分析新的教学设计应该起到了显著效果，平均分提升了约11.3 分，但是统计学分析是否有显著效果判断依据是P＜=0.05，分析结果P=0.47612＞=0.05，因此新的教学设计方案有效果，但效果不显著，还有提升空间。教学评价数据的分析不能简单的看平均数增量，要运用统计学方法科学分析。

表2 F-检验双样本方差分析

4 结束语

实践课程教学评价需要有针对性地进行评价指标构建，只有科学全面又适合实践课程教学的评价指标才能真实反映教学各环节的实施情况。在系统的评价指标支撑下，全面准确采集挖掘实践课程教学数据，最后通过数据分析工具进行统计学分析，从数据中寻找科学规律，从而找到教学存在的问题，并根据问题有针对性制订解决措施。实践过程中基于数据分析的评价过程能够确保实践课程教学的客观准确，科学有效的评价实践课程教学对于提升教学质量有决定性作用。随着现代信息技术的发展，教学评价的方式方法也要与时俱进，努力在新时代职教教育高质量、高水平建设中发挥更大贡献。