灰色關(guān)聯(lián)度分析法應(yīng)用于混合式教學(xué)學(xué)生學(xué)習(xí)過程性評價的可行性分析

一、引言

2018年1月20日，中共中央、國務(wù)院印發(fā)的《關(guān)于全面深化新時代教師隊伍建設(shè)改革的意見》中，對教師群體提出了明確要求：需主動順應(yīng)信息化技術(shù)的飛速發(fā)展，以積極且高效的態(tài)度投身于教育教學(xué)實踐，引領(lǐng)并推動教育領(lǐng)域的改革與創(chuàng)新浪潮。2019年2月23日，中共中央、國務(wù)院印發(fā)了《中國教育現(xiàn)代化2035》，該文件聚焦于加速信息技術(shù)素養(yǎng)教師的培養(yǎng)，鼓勵教師角色轉(zhuǎn)型，成為學(xué)生探索知識的引路人與堅強后盾；同時，強調(diào)了教師教育課程與培養(yǎng)體系的創(chuàng)新，旨在實現(xiàn)信息技術(shù)與教育教學(xué)的深度交融。

同期，為加速教育現(xiàn)代化的步伐，中共中央辦公廳、國務(wù)院辦公廳還制定了《加快推進(jìn)教育現(xiàn)代化實施方案（2018－2022年）》，該方案明確將教育信息化作為核心驅(qū)動力，致力于構(gòu)建以信息技術(shù)為支撐的新型教育模式、服務(wù)供給機(jī)制及治理體系，并大力推動信息技術(shù)與教育教學(xué)的緊密結(jié)合，支持學(xué)校運用信息技術(shù)優(yōu)化人才培養(yǎng)策略與教學(xué)方法，力求實現(xiàn)信息化教學(xué)資源的全面覆蓋。

這一系列政策文件共同繪制了教育現(xiàn)代化的宏偉藍(lán)圖與具體行動路徑。2022年12月21日，中共中央辦公廳與國務(wù)院辦公廳，發(fā)布了《關(guān)于深化現(xiàn)代職業(yè)教育體系建設(shè)改革的意見》，該意見在戰(zhàn)略層面強調(diào)了優(yōu)質(zhì)教育資源的共享與拓展，以及教育教學(xué)與評價體系的現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型。

這些舉措深刻反映了國家對信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合的高度重視，彰顯了以學(xué)生為中心的教學(xué)理念在教育實踐中的全面滲透。當(dāng)前，我國教育信息化正處于轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時期，其核心目標(biāo)在于通過信息化技術(shù)與教育教學(xué)的創(chuàng)新融合，重塑教學(xué)模式與評價機(jī)制，打造既具深度又具挑戰(zhàn)性的高質(zhì)量課程體系——“金課”。在這一背景下，SPOC混合式教學(xué)模式以其獨特的優(yōu)勢，如有效解決學(xué)生練習(xí)不足、師生互動欠缺及難以兼顧個體差異等問題，正逐步成為教育創(chuàng)新的重要關(guān)注點與實踐方向。

當(dāng)前，國內(nèi)越來越多學(xué)者開始關(guān)注并研究SPOC。[1-4]國內(nèi)SPOC的研究熱點主要集中在其教學(xué)模式、在線學(xué)習(xí)研究、應(yīng)用領(lǐng)域、教學(xué)設(shè)計和學(xué)習(xí)評價等五個方面。其中，學(xué)習(xí)評價因為影響因素眾多，同時又缺乏明確的判斷依據(jù)而變得非常的復(fù)雜。本文在總結(jié)現(xiàn)有學(xué)生評價方式、分析影響因素的基礎(chǔ)上，闡述將灰色關(guān)聯(lián)度分析法應(yīng)用于學(xué)生學(xué)習(xí)過程性評價的可行性。

二、SPOC混合式教學(xué)過程學(xué)習(xí)評價方法

傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式主要以終結(jié)性考核為主，往往以期末一次性考試、測評、評比等方式對學(xué)生進(jìn)行單一性評價。隨著網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源的日益豐富和線上教學(xué)的興起、快速發(fā)展，線上教學(xué)比重越來越大，教師越來越發(fā)現(xiàn)終結(jié)性評價方式并不能全面、全過程和全方位地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)參與度、學(xué)習(xí)成果。因此，教師開始轉(zhuǎn)變學(xué)生學(xué)習(xí)評價理念、不斷更新評價方法、改變評價思路，形成了既考查學(xué)生線上的學(xué)習(xí)成績又注重學(xué)生線下的學(xué)習(xí)獲得的線上和線下評價相結(jié)合的評價方法；同時注重對學(xué)生學(xué)習(xí)的過程監(jiān)控評價和授課結(jié)束時的總結(jié)性評價；強調(diào)增值與結(jié)果評價的融合，即在確保學(xué)生達(dá)到基本合格標(biāo)準(zhǔn)的同時，也重視衡量其成長的幅度與付出的努力；倡導(dǎo)過程綜合評價與細(xì)微處評價的并行，既全面審視學(xué)生的整體成就與多元化發(fā)展，又細(xì)致關(guān)注個體的獨特性和個性化成長軌跡；同時，推動自我評價與外部評價的互補，鼓勵學(xué)生進(jìn)行自我審視、反思與總結(jié)，并在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建包含教師評價與同學(xué)互評在內(nèi)的多元化外部評價體系，以促進(jìn)更全面的自我認(rèn)知與成長。[5-6]

分析以上評價方式可知，影響學(xué)生成績的因素越來越多，不管是何種評價機(jī)制和方式，教師都需要考慮諸多因素，比如：學(xué)習(xí)意識、認(rèn)識力、出勤、互動互評、學(xué)習(xí)時長、測評成績等因素。這就使得授課教師客觀、公正地評價學(xué)生學(xué)習(xí)成果的難度增加。如果把握不準(zhǔn)，就會導(dǎo)致不客觀的評價結(jié)果：平時看起來表現(xiàn)好的學(xué)生最后成績表現(xiàn)平平，而平時看起來表現(xiàn)平平的同學(xué)最后成績卻比較好。

目前最常用的方法是：在充分挖掘課程全過程、全方位的影響因素的基礎(chǔ)上，構(gòu)建多元化的考核方式，以智慧化信息工具為數(shù)據(jù)分析和處理方法，從而形成精準(zhǔn)化成績評定和精勤化教學(xué)管理機(jī)制。具體的做法是線上成績和線下成績各占總評成績的一定比例，諸如：50%∶50%，60%∶40%。顯然，這種做法仍然以教師的主觀判斷為主，缺乏客觀的依據(jù)。實際的情況是：學(xué)習(xí)過程中存在某一或者某幾個關(guān)鍵因素，對學(xué)生學(xué)習(xí)成效起著主導(dǎo)作用。那么，如何科學(xué)且客觀地評估各因素所施加影響的深度與廣度呢？灰色系統(tǒng)理論為此引入了灰色關(guān)聯(lián)度分析的理念，旨在運用特定手段，深入探索系統(tǒng)內(nèi)各因素間復(fù)雜的數(shù)值聯(lián)系。這一分析方法不僅為過程演變趨勢提供了量化的評估標(biāo)尺，還因其對動態(tài)變化過程的敏銳捕捉能力，成為分析學(xué)習(xí)或其他動態(tài)歷程中因素相互作用的理想工具。

三、灰色關(guān)聯(lián)分析原理

灰色關(guān)聯(lián)度分析法，作為灰色系統(tǒng)理論框架中的核心工具，為系統(tǒng)地量化其發(fā)展變遷趨勢提供了有力手段，尤其擅長于動態(tài)過程的深入剖析。該方法的核心在于通過考察不同行為因子序列在微觀或宏觀層面上的幾何相似度，進(jìn)而科學(xué)評估各因子之間的相互作用強度，以及它們各自對主導(dǎo)行為所產(chǎn)生的影響貢獻(xiàn)度，從而實現(xiàn)了一種精細(xì)化的分析策略。本研究以共有k個時間序列的因子集為例：

X（0）1（r），r=1，2，3，…，N1

X（0）2（r），r=1，2，3，…，N2

X（0）k（r），r=1，2，3，…，Nk

其中：N1，N2，…，Nk的屬性是自然數(shù)集，不要求相等；k個序列意味著k種因素。在給定時間序列中，X（0）0（r）、r=1，2，3，…，N0，為母序列。相應(yīng)地，X（0）m（r），m=1，2，3，…，k，r=1，2，3，…，Nm被定義為子序列。在灰關(guān)聯(lián)分析的空間框架內(nèi)，灰關(guān)聯(lián)因子集需滿足三項關(guān)鍵特性：一是數(shù)值上的可接近性，確保因子間存在比較和關(guān)聯(lián)的基礎(chǔ)；二是數(shù)量級的可比性，即不同因子在量級上應(yīng)能相互匹配，便于比較；三是非負(fù)性，要求所有因子值均為非負(fù)，以符合分析方法的數(shù)學(xué)假設(shè)。然而，直接使用原始測試數(shù)據(jù)作為灰關(guān)聯(lián)因子集時，可能因不滿足這些條件而導(dǎo)致分析結(jié)果失真或不合理。為了克服這一局限，確保分析的準(zhǔn)確性和有效性，通常需要對原始數(shù)值進(jìn)行預(yù)處理，其中一種常用的方法是均值化處理。這一步驟旨在將原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為符合灰關(guān)聯(lián)分析要求的形式，即確保所有因子值滿足數(shù)值可接近、數(shù)量級可比以及非負(fù)性的條件，從而為后續(xù)分析奠定堅實的基礎(chǔ)。令序列X（0）m（r），r=1，2，3，…，Nm的平均值為Xm，即Xm=1Nm∑Nmr=1X（0）m（r）。記數(shù)據(jù)X（0）m（r）的標(biāo)么值為Ym（r），即Ym（r）=X（0）m/Xm。為此得標(biāo)么值得時間數(shù)據(jù)序列：

Y0（r），r=1，2，3，…，N0

Y1（r），r=1，2，3，…，N1

Y2（r），r=1，2，3，…，N2

Yk（r），r=1，2，3，…，Nk

實質(zhì)上，從X（0）m（r）到Y(jié)m（r）可以看作是一種映射T。記序列Ym（r）與Y0（r）在t=r點的絕對差為Δ0m（r），則有：Δ0m（r）=Y0（r）－Ym（r），m=1，2，3，…，k。

記差值中最小值為Δ0m·min，最大值為Δ0m·max，m子線（每條子線代表一個時間序列）中的最大與最小值為Δmax，Δmin，則在r時刻的關(guān)聯(lián)系數(shù)為：

ξ0m（r）=Δmin+KΔmax/Δ0m（r）+KΔmax

式中：K取0.5[5]，故Ym與Y0的關(guān)聯(lián)度為：ξ0m=∑ni=1ξ0m（r）/N。

因為計算Δ0m（r）時使用的是Δ0m（r）=Y0（r）－Ym（r），所以，不能識別因數(shù)間的關(guān)聯(lián)極性是負(fù)關(guān)聯(lián)還是正關(guān)聯(lián)，為此，可以采用下面的方法來判斷關(guān)聯(lián)極性：

Qm=∑Nr=1rYm（r）－1N∑Nr=1Ym（r）∑Nr=1r（1）

Q0=∑Nr=1rY0（r）－1N∑Nr=1Y0（r）∑Nr=1r（2）

Qr=∑Nr=1r2－1N∑Nr=1r2（3）

如果sgn（Qm/Qr）=sgn（Q0/Qr），那么Ym與Y0正相關(guān)；相反，如果sgn（Qm/Qr）=－sgn（Q0/Qr），那么Ym與Y0負(fù)相關(guān)。

四、學(xué)習(xí)過程影響因素多維度分析與評價系統(tǒng)建設(shè)

基于現(xiàn)有的教學(xué)設(shè)計和教學(xué)平臺的評價參數(shù)設(shè)置，全面、系統(tǒng)地分析影響學(xué)生學(xué)習(xí)過程的影響因素，多維度地分門別類，并根據(jù)分析結(jié)果建立一級評價指標(biāo)，細(xì)化二級評價指標(biāo)，盡可能全面地反應(yīng)學(xué)習(xí)過程的真實情況，符合學(xué)情。

學(xué)習(xí)過程影響因素可以從學(xué)習(xí)者本身、學(xué)習(xí)參與程度、學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)環(huán)境、學(xué)習(xí)管理，以及課程思政等諸多方面進(jìn)行統(tǒng)計和分析，如表1所示。

在評價過程匯總，可以把學(xué)生學(xué)習(xí)看成是一個不斷發(fā)展的動態(tài)系統(tǒng)，而影響這個系統(tǒng)發(fā)展的各種參數(shù)如表1所闡述的因素就是子系統(tǒng)，亦即因子。并且把學(xué)生最終的學(xué)習(xí)成果看成母因子，而學(xué)習(xí)過程的影響因子看成子因子，并且建立一一對應(yīng)的關(guān)系。

五、灰色關(guān)聯(lián)度計算的實現(xiàn)途徑和影響影子的權(quán)重的確定

依據(jù)灰色關(guān)聯(lián)度計算方法理論和計算步驟，使用excel等常用數(shù)據(jù)處理軟件，計算出關(guān)聯(lián)度，并確保計算方法的準(zhǔn)確性和計算結(jié)果的精確度。根據(jù)獲得的關(guān)聯(lián)度數(shù)值，判斷各影響因素在過程性評價中的影響程度進(jìn)行排序，并通過數(shù)值統(tǒng)計方法確定每個影響因子在評價中的權(quán)重，以實現(xiàn)客觀評價。

六、具體實踐方案

總結(jié)SPOC混合式教學(xué)的范式，確定教學(xué)方法設(shè)計的思路；進(jìn)行教學(xué)流程化設(shè)計，根據(jù)教學(xué)設(shè)計，修訂教學(xué)教案，更新教學(xué)活動。在新的教學(xué)設(shè)計的基礎(chǔ)上，分析影響學(xué)生學(xué)習(xí)過程的多種因素，并進(jìn)行盡可能全面的統(tǒng)計。根據(jù)新的教學(xué)設(shè)計實施教學(xué)，并在實施過程中進(jìn)一步分析，探尋新的影響因素，以求全面地統(tǒng)計出學(xué)習(xí)過程影響因素。對影響因素進(jìn)行合理的分類，并且提煉評價維度，在此基礎(chǔ)上，劃分出一級評價指標(biāo)和二級評價指標(biāo)，最后形成評價體系。研究灰色關(guān)聯(lián)度分析法理論，用適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)處理軟件計算關(guān)聯(lián)度，準(zhǔn)確計算灰色關(guān)聯(lián)度。根據(jù)關(guān)聯(lián)度的大小對學(xué)習(xí)過程影響因素進(jìn)行顯著性排序，確認(rèn)各影響因素（主要是評價系統(tǒng)中的二級指標(biāo)）在學(xué)生過程性評價中的權(quán)重。權(quán)重越大，關(guān)聯(lián)度就越大，影響程度也就越大。

七、結(jié)語

過程性評價已經(jīng)成為當(dāng)今混合式教學(xué)模式背景下的研究熱點。本研究提出用灰色關(guān)聯(lián)分析法實現(xiàn)過程性定量評價，旨在確定各個因素的影響程度，從而優(yōu)選出對學(xué)習(xí)成果具有顯著關(guān)聯(lián)性的因素。這有助于授課教師有針對性地監(jiān)控、控制學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，改進(jìn)教學(xué)管理策略，引導(dǎo)學(xué)生改善學(xué)習(xí)方法，從而提高教學(xué)質(zhì)量。

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[基金項目：2023年省高職教育教學(xué)改革研究與實踐項目：基于灰色關(guān)聯(lián)度分析的SPOC混合式教學(xué)過程性評價方法研究——以《飛機(jī)機(jī)電專業(yè)英語》為例和基于行業(yè)新標(biāo)準(zhǔn)的飛機(jī)維修專業(yè)群專業(yè)英語課程教學(xué)改革與實踐。2023年度出版融合發(fā)展（外研社）重點實驗室大數(shù)據(jù)外語閱讀研究基地專項課題：大語言模型輔助外語教學(xué)與研究設(shè)計（項目編號：NKF2023BC03）。]

責(zé)任編輯 朱守鋰