高校教育改革中的教學督導與評價建模研究

楊玲，葉擴會，李玲

（保山學院，云南 保山 678000）

教學質量的好壞是評價高等院校的重要指標，它反映了高等院校教學環(huán)節(jié)的有效性。高校課程教學質量評價，能夠為高校在教學活動、人才培養(yǎng)、師資隊伍建設等方面的決策提供有力支持。在高校教學管理工作過程中，教學督導評價具有十分重要的作用，一方面可加強對課堂教學質量的監(jiān)控，另一方面可發(fā)揮學生對教學過程的監(jiān)督作用［1］。目前教學督導評價體系大多是基于人工手段進行督導與評價，需要投入較大的人力物力，在外部環(huán)境的影響下，最終評價結果的可靠性和準確性難以保證，無法實現課程教學質量的跟蹤。在目前教學改革和發(fā)展背景以及教學督導人員數量有限的前提下，要提高督導質量、增強督導效率［2］，迫切需求建立新的教學督導系統(tǒng)，實現對督導數據的智能分析，高效準確地形成督導評價分析報告，保證教學督導效果的實現。

一、教學督導評價的作用與意義

（一）教學督導評價是學校為主動適應教學改革和發(fā)展的需要

教學督導評價是高校教學管理工作的重要內容之一，建立和完善高校內部的教學督導與評價工作體制機制，目的是為了在高校教育改革形勢下適應教學發(fā)展的需要，加強教學工作的督導管理，深化教育教學改革［3］。此外，教學督導評價能夠及時反映高校教學管理和教學工作過程中的問題，有助于高校提高教學管理水平。

（二）教學督導評價是高校教學質量監(jiān)控體系中的重要組成部分

教學督導評價作為高校教學質量監(jiān)控體系的重要組成部分，在教育教學的督導和質量保障方面發(fā)揮著重要的作用。為了加強內部教學質量管理，高校應建立健全的質量監(jiān)控體系，充分發(fā)揮教學督導作用，促進高校督導工作有效結合，保障教學督導與評價體系的高效運行，形成高校教學質量保障工作機制。

二、現有高校教學督導與評價方法存在的問題

（一）評價數據不全面、評價體系指標難以量化

現有高校在對教學質量進行評價時，參考的因素比較多，主要有教學內容、教學方法、教師隊伍等，像教師品格、教學情感等因素無法用量化的指標或者數據來衡量。由于教學內容過于單薄，難以實現教學質量評價的全面性，加之評價數據不全面，最終導致現有評價系統(tǒng)無法準確反映出實際的教學質量和效果。另外，有些高校在開展教學質量評價時，采用“一刀切”的方式，忽略了潛在彈性指標的影響，且教師教學質量高低的衡量界限十分模糊，無法科學對教學質量做出評價。

（二）評價結果呈現單一、缺乏交互分析

目前高校教學質量評價的指標主要根據學生的考試成績進行打分，這種傳統(tǒng)的教學評價方式比較單一，主要看重教學結果，忽略了教學的過程，導致教學質量評價結果過于形式化。學生的考試成績只是學生階段性學習的成果，而且成績的高低不但取決于教師的教學，還受外界環(huán)境的影響；此外，學生打分方式也帶有一定的主觀性，大部分是根據學生個人喜好進行評價，致使教學評價標準單一且過于主觀。

（三）基于固定的模式不能反映真實教學質量水平

現有高校教學督導與評價方法大多基于固定的模式，通過對教學過程中的指標進行加權得到教學質量的定量評價，這些指標包括學生的上課表現、考試成績、對課程教學的評價、教學督導的評價等。但是這些指標有主觀指標，也有客觀指標，僅從這些指標加權組合得到的指標并不能準確反映真實的教學質量和水平，甚至會給教學活動帶來一定的負面導向性作用。

三、高校教育改革中的教學督導與評價實施策略

（一）建立聯動式教學督導與評價組織體系

為了完善高校教學體系和管理機制，需要建立以學生需求為導向、以教師專業(yè)發(fā)展為目標，聯動式的教學督導與評價組織體系。以高校教育改革為基礎，聯動式教學督導與評價體系主要從人員與制度兩個方面規(guī)范督導與評價聯動工作機制：在人員方面，成立高校教學督導評價小組，形成學校和學院兩級聯動教學督導評價組織體系。教學督導評價小組主要針對教師專業(yè)教學水平進行監(jiān)督，評價教師日常教學活動的教學質量，監(jiān)督教師教學過程存在的問題并及時予以解決［4］。在制度方面，建設教學質量管理制度以促進教學督導與評價的規(guī)范化管理，監(jiān)督日常的教學活動。根據學校自身的實際情況制定細化學校內部相關的規(guī)章制度，比如教學計劃與方案管理辦法等。教學督導與評價聯動式工作機制保障了教學質量督導與評價體系的順利運行，真正意義上實現了督導評價在高校教學質量管理工作中的督管作用。

（二）規(guī)范教學督導與評價聯動工作機制

為了保證教學督導與評價聯動工作機制的長效運行，需要建立和完善教學督導與評價工作規(guī)程方案和實施細則，明確高校教師職責，健全溝通聯動機制，安排專門人員負責聯系教學督導與評價工作。完善教學督導評價體系，定期開展教學督導評價工作，重點督導評價學校教師教學質量。學校可以根據實際情況，建立分級分類的教學督導評價工作機制，進一步規(guī)范教師教學行為，不斷提高教學質量。在完善教學評價體系時，要從定性和定量兩種評估指標出發(fā)，全面評價教學質量。高校可形成校院兩級督導評價體系保障教學質量工作聯動模式：在校級層面上，主要由校長進行領導，建立校級督導與評價部門，監(jiān)督全校范圍內教學活動，制定各院級督導評價規(guī)章制度，并對監(jiān)督評價情況進行研討解決，及時安排和總結全校教學督導與評估工作；在院級層面上，各學院要根據學校指導開展督導評價工作，定期總結階段性工作成果和問題，匯總報告至學校督導與評價部門，解決教學過程遇到的重大問題。

（三）明確教學督導與評價內容

為了深入了解學校各二級學院教育教學管理情況，可以針對常規(guī)教學管理、課程建設、青年教師專業(yè)化成長和學生快樂成長等多個方面展開督導評價。具體的考核形式包括：觀課評課（主要了解教師的教學基本功、新課程理念的滲透、教學方法的使用、學習方法的指導等）；教學常規(guī)檢查（主要抽查教師常規(guī)工作是否常態(tài)、認真，監(jiān)督是否到位）；師生座談（主要了解課程建設、師德建設、常規(guī)管理和教師的心理動態(tài)等）；現場查看（主要查看院容樣貌、文化氛圍、班級建設、硬件設施的配備等）；進教師辦公室（查閱授課教師的備課筆記、作業(yè)批改情況）等方式考核內容涵蓋課堂內外，甚至包括了對教師教學環(huán)境的綜合評價。這種考核形式有助于形成多維度的教學評價體系，保證考核結果的客觀性和科學性。

四、高校教育改革中的教學督導與評價建模的方法

為了克服現有教學質量評價方法的不足之處，需要對教學過程中的指標進行加權得到教學質量的定量評價。現有方法很少考慮到學生教學過程反饋的有效性，以及待評價課程歷史上的成績水平等因素。可建立一種新的高校教學質量評價建模方法，主要包括教學評價數據的預處理、教學督導評價模型的設計、模型應用實例分析、教學質量評價［5］，主要內容如下：

（一）數據預處理

在進行教學評價數據預處理前，要充分搜集教學評價數據，教學評價數據主要包括學生成績數據、學生評教數據和教學督導評價數據。這三種類型的數據預處理方式分別為：

第一，學生成績數據的預處理。每個科目每位學生一條記錄，處理的數據可以選擇“期末考試成績”和“平時成績”，對這兩個成績進行標準化，使其轉化為[0，1]區(qū)間里的值。標準化方法為：分數類型的成績，比如0-100分之間的成績，采用直接除以滿分的方法。假設滿分是100分，某學生的分數為90分，則標準化后該學生的分數為90/100＝0.9分；等級型的成績，比如A、B、C、D、E五個等級，按最好的等級為1分，最低的等級為0分，其余各等級在0和1分之間均勻分布的方法處理。

第二，學生評教數據的預處理。學生評教數據采用問卷類型，是在學生完成某門課程的學習之后填寫的，包括從教學內容、教材、授課教師等方面進行評價。一般來說，問卷的每一個問題或一組問題會有相應的權值，用于計算最后的評教得分。本研究評價模型使用學生評教問卷的原始數據，不考慮權值。問卷由一系列選擇題構成，對問卷數據的處理方式為啞變量化，例如，對于某個選擇題，有4個選項，某個學生對該題的選擇為1和2，則啞變量化為1100。

第三，教學督導評價數據的預處理。教學督導評價是對課堂教學情況的評價，內容包括教學內容、教學技巧、備課情況、互動性、學生聽課狀態(tài)等，每一項評價內容一般采用等級型的形式，例如優(yōu)、良、中、及格、差，或采用百分制形式。標準化方法為：分數類型的評價，如0-100分之間的成績，采用直接除以滿分的方法，例如滿分是100分，某項評價的分數為90分，則標準化后該項評價的分數為90/100＝0.9分；等級型評價，如優(yōu)、良、中、及格、差五等，按最好的等級為1分，最低的等級為0分，其余各等級在0和1分之間均勻分布。

（二）建立教學質量評價模型

教學質量評價模型的輸入包括兩部分，一部分是經過標準化后的教學督導評價數據；另一部分是對每個教學班每門課程的成績—評教模型的最后一個塊的激活層輸出特征統(tǒng)計，它是一個q維向量，計算方法圖下：把該班每一個學生的期末考試成績和該學生對該課程的評教信息輸入成績—評教模型之后，獲取該模型的最后一個塊的激活層輸出特征向量，把由每個學生得到這個向量的每個分量相加，再把每一個分量除以該教學班的學生人數。教學質量評價模型的輸出為一個0-1之間的數值，代表教學質量的評分。教學質量評價模型采用深度神經網絡的結構，由全連接層、激活層和屏蔽層構成：

1.全連接層。使用結點個數為原始輸入層向量長度3倍的全連接層，在全連接層的每個結點處執(zhí)行加權求和的操作。

2.激活層。在每一個全連接層后面跟一個全激活層，激活層的結點個數與全連接層的結點個數相同，每個激活層的結點對應上一個全連接層的結點，對由全連接層結點的輸出值進行sigmoid函數的計算，即：

其中，x是上一個全連接層對應結點的輸出，y是激活層相應結點的輸出。

3.屏蔽層。在每一個激活層后面跟一個屏蔽層，屏蔽層隨機屏蔽上一個激活層的g%的結點，被屏蔽的結點不再參與下一個全連接層的計算，在模型開始訓練之前就通過隨機選擇的方式確定每一個屏蔽層需要屏蔽的結點。

（三）模型實例測試

1.數據預處理。學生成績數據選取98名學生，18門課程。待評價課程“操作系統(tǒng)”的期末考試成績和平時成績均為100分制，進行標準化。

學生評教數據為每門課程每學生填寫一張問卷，問卷包含21道單項選擇題和1道文字回答題，單項選擇題均為4個選項，將每位學生對21道單項選擇題的回答進行啞變量化，啞變量化之后得到一個84維的0-1向量。

教學督導評價數據為每門課程填寫一張問卷，問卷包含15個方面的評價，其中有8個方面需要給出0-100分之間的評價，另外7個方面需要在五檔評價當中進行選擇，標準化后得到一個15維的實值向量，每個分量的值在[0，1]之間。

2.教學督導評價模型的設計。其中p為排名等次，取20，g取20。模型的輸入維數為2+84＝86維。網絡的輸出維數為20維。表1展示了成績—評教模型的具體設計方案。

表1 成績—評教模型設計表

輸維數為258+15＝273維，其中258維的數據來自成績—評教模型的最后一個激活層的輸出特征。表2展示了教學質量評價模型的具體設計方案。

表2 教學質量評價模型設計表

3.模型訓練。在MatConvNet（http：//www.vlfeat.org/matconvnet/）中通過配置文件實現表1和表2中的模型結構，把數據集做成Matlab數據文件.mat格式，使用MatConvNet提供的訓練腳本cnn_train.m進行訓練。訓練進行70輪，學習率分別為0.05，0.01，0.005，0.001，0.0005，0.0001和 0.00005。訓練的損失函數采用zero-one loss。每個模型經過70輪訓練后，系統(tǒng)會生成70個.mat文件，分別保存了各輪訓練結束時模型的參數。

4.教學質量評價與分析。先使用第70輪訓練結束時的模型對“操作系統(tǒng)”的考試成績和學生評教數據組成的向量進行特征提取，將每個學生的數據輸入模型最后一個激活層的輸出（為一個258維的向量），取98個向量每個分量的平均，然后把經過平均之后的258維向量與經過標準化后的“操作系統(tǒng)”的教學督導評價數據進行連接，輸入第70輪訓練結束時的教學質量評價模型，得到一個0-1之間的分數，再乘以100，代表該教學班在該課程上的教學質量。

五、結語

隨著我國教育改革的不斷推進，高校教學質量成為目前各高校教育改革重點關注的問題，受到國內越來越多的教育學者和相關研究人員的廣泛關注。基于現有教學質量與教學評價研究，影響高校教學質量的因素涵蓋多方面，但歸根結底，教學質量評價最終還是要以提升學生發(fā)展質量為根本。

為了更好地提升學校教學質量，促進學校高質量發(fā)展，教育工作者需要積極研究制訂符合高等教育改革發(fā)展的教學督導與評價體系，以引導高校在教育教學質量方面、學生培養(yǎng)方面以及教師隊伍建設方面實現持續(xù)發(fā)展。