基于數(shù)據(jù)挖掘的地面領(lǐng)航教學(xué)質(zhì)量評價(jià)模型研究

毛德軍 劉駿洲 宋樹成 韓春雨

數(shù)據(jù)挖掘出現(xiàn)在20 世紀(jì)80 年代末，是從大量的、不完全的、有噪聲的、模糊的、隨機(jī)的實(shí)際應(yīng)用數(shù)據(jù)中，提取隱含在其中的、人們事先不知道的、但又是潛在有用的信息和知識的過程。[1]軍事院校作為培養(yǎng)高素質(zhì)軍隊(duì)人才的重要基地，應(yīng)該重視人才培養(yǎng)的質(zhì)量，因此采取有效的教學(xué)質(zhì)量評價(jià)措施對教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控與評估就顯得尤為重要。高校教學(xué)的教學(xué)質(zhì)量評價(jià)措施有多種方法，其中數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)是一種較有效的方法，具有較強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值和客觀性。地面領(lǐng)航專業(yè)教員應(yīng)對數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)進(jìn)行深入研究，使其在教學(xué)質(zhì)量評價(jià)中發(fā)揮出重要作用，推進(jìn)地面領(lǐng)航人才的高質(zhì)量培養(yǎng)。

一、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)概述

數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在我國廣泛應(yīng)用尚處于起步階段[2]，主要通過對大量數(shù)據(jù)進(jìn)行有效分析，并進(jìn)行科學(xué)篩選和提取，獲得有用數(shù)據(jù)，這些有用數(shù)據(jù)會對決策者產(chǎn)生重要價(jià)值。近年來，隨著數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的不斷成熟和被人們認(rèn)可，這項(xiàng)具有較高客觀性的數(shù)據(jù)分析技術(shù)漸漸進(jìn)入教育領(lǐng)域。其中，在教學(xué)質(zhì)量評價(jià)管理中，就可以有效利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)。

二、地面領(lǐng)航教學(xué)質(zhì)量評價(jià)模型

（一）研究問題

基于上述對數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的概述，結(jié)合多年來一線教學(xué)質(zhì)量評價(jià)經(jīng)驗(yàn)，本研究主要針對以下問題：

1.基于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的教學(xué)質(zhì)量評價(jià)體系的基本內(nèi)涵。

2.如何基于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)建構(gòu)教學(xué)質(zhì)量評價(jià)體系。

3.基于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的教學(xué)質(zhì)量評價(jià)體系能否有助于地面領(lǐng)航教學(xué)質(zhì)量提升。

（二）研究對象

選取筆者所在高校為研究對象。出于對收集數(shù)據(jù)和調(diào)整方案等研究高效性的考慮，選取上述研究對象較為方便。同時(shí)也有助于訪談和對個(gè)例調(diào)查研究的進(jìn)行，有助于對數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)性分析。

（三）研究方法

本研究各階段大致安排如下：

1.研究準(zhǔn)備。進(jìn)行研究前測、調(diào)查數(shù)據(jù)的收集和整理。決定采用因子分析法、聚類分析法兩種數(shù)據(jù)挖掘方法進(jìn)行地面領(lǐng)航教學(xué)質(zhì)量評價(jià)。

2.數(shù)據(jù)采集。運(yùn)用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，采集地面領(lǐng)航課堂的日常教學(xué)數(shù)據(jù)，包括：課堂教學(xué)文檔、教學(xué)用PPT、課堂情況等數(shù)據(jù)的采集。

3.建立評價(jià)體系。通過因子分析法，建立綜合評價(jià)指標(biāo)體系[3]。

4.數(shù)據(jù)分析。利用數(shù)據(jù)分析軟件，對收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行針對性分析，找出數(shù)據(jù)規(guī)律，分析影響地面領(lǐng)航專業(yè)教學(xué)質(zhì)量的因素及各因素之間的聯(lián)系。

5.體系修正。基于第一階段的數(shù)據(jù)分析，結(jié)合日常人工聽查課活動(dòng)的反饋結(jié)果，對質(zhì)量評價(jià)體系進(jìn)行修正。同時(shí)，在第一階段評價(jià)體系的基礎(chǔ)上，增加質(zhì)性評價(jià)維度，對地面領(lǐng)航教學(xué)質(zhì)量評價(jià)體系進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化完善。

（四）研究工具

除了初期前測和調(diào)查所使用的訪談、問卷等形式，在數(shù)據(jù)分析的后期，研究充分借助各種數(shù)據(jù)分析軟件進(jìn)行教學(xué)質(zhì)量評價(jià)體系的評估工作，諸如：Excel、MATLAB 等。

（五）質(zhì)量體系評價(jià)維度

研究充分結(jié)合地面領(lǐng)航日常教學(xué)活動(dòng)中涉及到的各種因素，廣泛聽取學(xué)院和專家的意見，設(shè)計(jì)了20 項(xiàng)質(zhì)量體系評價(jià)維度，例如：思政教育、學(xué)科地位、培養(yǎng)方案、專業(yè)建設(shè)、教學(xué)實(shí)踐、創(chuàng)新教育、教學(xué)條件與設(shè)施等。

三、地面領(lǐng)航教學(xué)質(zhì)量評價(jià)體系應(yīng)用效果

為了驗(yàn)證本研究設(shè)計(jì)的地面領(lǐng)航教學(xué)質(zhì)量評價(jià)體系應(yīng)用效果，選取2019 級某班次學(xué)員進(jìn)行實(shí)例分析，采集全體學(xué)員的相關(guān)數(shù)據(jù)，并從中隨機(jī)抽取20 組，設(shè)計(jì)灰色關(guān)聯(lián)度公式對教學(xué)質(zhì)量評價(jià)進(jìn)行分析，如公式所示。

公式中，k 表示灰色關(guān)聯(lián)度，n 表示教學(xué)質(zhì)量系數(shù)。使用本公式分別計(jì)算出抽取的20 名學(xué)員數(shù)據(jù)，結(jié)果如表1 所示。

表1 ：灰色關(guān)聯(lián)度系數(shù)

由表1 可知，灰色關(guān)聯(lián)度系數(shù)均低于最大系數(shù)值，說明選取的學(xué)員數(shù)據(jù)符合模型評價(jià)的分析標(biāo)準(zhǔn)。[4]

基于此，本研究繼續(xù)設(shè)計(jì)地面領(lǐng)航專業(yè)教學(xué)質(zhì)量評價(jià)模型，定義評估指標(biāo)m，如公式所示。

公式中，t 表示教學(xué)質(zhì)量綜合因素系數(shù)，s 表示學(xué)員注意力反饋值。計(jì)算得到的m 越高，證明評價(jià)效果越好、精度越高。

隨機(jī)抽取10 名學(xué)員，分別使用本研究設(shè)計(jì)的地面領(lǐng)航教學(xué)質(zhì)量評價(jià)體系、傳統(tǒng)的教學(xué)質(zhì)量評價(jià)體系對10 名學(xué)員的教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行計(jì)算評估，結(jié)果如圖1 所示。

圖1 ：地面領(lǐng)航專業(yè)教學(xué)質(zhì)量評估精度比較

由圖1 可知，傳統(tǒng)的教學(xué)質(zhì)量評價(jià)方法評估精度較低，其平均在40%左右。本研究設(shè)計(jì)的地面領(lǐng)航專業(yè)教學(xué)質(zhì)量評價(jià)體系的評估精度平均在95%左右，說明本研究設(shè)計(jì)的地面領(lǐng)航專業(yè)教學(xué)質(zhì)量評價(jià)體系的評估精度較高，本研究設(shè)計(jì)的教學(xué)質(zhì)量評價(jià)模型較好，這正是因?yàn)楸狙芯吭O(shè)計(jì)的模型引入了數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，提高了最終的評估效果。

四、地面領(lǐng)航教學(xué)質(zhì)量評價(jià)體系研究思考

教學(xué)質(zhì)量評價(jià)體系僅從結(jié)果上對地面領(lǐng)航教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行了評價(jià)，但若要對教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行本質(zhì)提高，還需要從源頭著手，即從以下3 個(gè)方面對地面領(lǐng)航教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行全面提高。[5]

（一）優(yōu)化課程設(shè)置

教學(xué)質(zhì)量的提升需要對課程設(shè)置進(jìn)行針對性優(yōu)化，在教學(xué)質(zhì)量評價(jià)體系的輔助下，不斷對地面領(lǐng)航教學(xué)的課程設(shè)置進(jìn)行周期性調(diào)整，以使其能充分適應(yīng)新的教學(xué)要求和教學(xué)形式。同時(shí)，要在課堂教學(xué)過程中，讓學(xué)員形成主動(dòng)學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)習(xí)慣，充分發(fā)揮學(xué)員主觀能動(dòng)性，以適當(dāng)?shù)姆绞阶寣W(xué)員主導(dǎo)教學(xué)過程。

（二）擴(kuò)展教學(xué)資源

應(yīng)充分利用好線上教學(xué)資源，將傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容融入多媒體和多態(tài)文本中，吸引學(xué)員注意力，提高學(xué)員的積極性和主觀能動(dòng)性。同時(shí)，教員可以提供與課堂教學(xué)內(nèi)容相適應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源，供學(xué)員課余學(xué)習(xí)，擴(kuò)展學(xué)員的知識深度和廣度。

（三）加強(qiáng)互動(dòng)式教學(xué)

除了采用傳統(tǒng)課堂教學(xué)形式，如提問、講評等互動(dòng)方式，還可以引入沉浸式、翻轉(zhuǎn)式等互動(dòng)方式，以獎(jiǎng)勵(lì)制、發(fā)散制等新型課堂教學(xué)形式提高學(xué)員的課堂參與度，激發(fā)學(xué)員的學(xué)習(xí)熱情。

五、結(jié)語

數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)可以將數(shù)據(jù)中潛在的趨勢、特征等內(nèi)在信息全面發(fā)掘。在地面領(lǐng)航教學(xué)質(zhì)量評價(jià)中，數(shù)據(jù)挖掘有較高的研究價(jià)值和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。地面領(lǐng)航專業(yè)教員在教學(xué)實(shí)施過程中，應(yīng)充分掌握并利用好基于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的教學(xué)質(zhì)量評價(jià)體系，使教學(xué)形式、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)的調(diào)整有的放矢。在基于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的教學(xué)質(zhì)量評價(jià)體系的助力下，學(xué)院、教員、學(xué)員共同努力，不斷提高地面領(lǐng)航專業(yè)教學(xué)質(zhì)量。中國軍轉(zhuǎn)民