数据挖掘在中职学校教学评估中的应用教育教学论文

数据挖掘在中职学校教学评估中的应用教育教学论文

　　摘要：主要通过对数据挖掘技术的探讨，对职教多年累积的教学数据运用分类、决策树、关联规则等技术进行分析，从分析的结果中发现有价值的数据模式，科学合理地实现教学评估，让教学管理者能够从中发现教学活动中存在的主要问题以便及时改进，进而辅助管理者决策做好教学管理。

　　关键词：教学评估;数据挖掘;教学评估体系;层次分析法

　　1概述

　　近年来国家对中等职业教育的发展高度重视，在政策扶持与职教工作者的努力下，职业教育获得了蓬勃的发展。如何提高教学质量、培养合格的高技术人才成为职教工作者研究的课题。各种调查研究结果表明：加强师资队伍的建设，强化教师教学评估对教学质量的提高尤为重要。

　　所谓教学评估，就是运用系统科学的方法对教学活动或教育行为的价值、效果作出科学的判断过程。教学评估方式要灵活多样,要多途径、多方位、多形式的发挥评估的导学作用，以鼓励评估为主，充分发挥评估的激励功能,促进教学的健康发展。

　　在中等职业学校多年的教育教学工作中积累了大量的教务管理数据、教师档案数据等，怎样从庞杂大量的数据中挖掘出有效提高教学质量的关键因素是个难题。数据挖掘技术却可以从人工智能的角度很好地解决这一课题。通过数据挖掘技术，得到隐藏在教学数据背后的有用信息，在一定程度上为教学部门提供决策支持信息促使更好地开展教学工作，提高教学质量和教学管理水平，使之能在功能上更加清晰地认识教师教与学生学的关系及促进教育教学改革。

　　2数据挖掘技术

　　2.1数据挖掘的含义

　　数据挖掘就是从大量的、不完全的、有噪声的、模糊的、随机的数据中，提取隐含在其中的、人们事先不知道的、但又是潜在有用的信息和知识的过程。数据挖掘应该更正确地命名为“从数据中挖掘知识”。即数据挖掘是对巨大的数据集进行寻找和分析的计算机辅助处理过程，在这一过程中显现先前未曾发现的模式，然后从这些数据中发掘某些内涵信息，包括描述过去和预测未来趋势的信息。人工智能领域习惯称知识发现，而数据库领域习惯将其称为数据挖掘。

　　2.2数据挖掘的基本过程

　　数据挖掘过程包括对问题的理解和提出、数据收集、数据处理、数据变换、数据挖掘、模式评估、知识表示等过程，以上的过程不是一次完成的，其中某些步骤或者全过程可能要反复进行。对问题的理解和提出在开始数据挖掘之前，最基础的工作就是理解数据和实际的业务问题，在这个基础之上提出问题，对目标作出明确的定义。

　　2.3数据挖掘常用的算法

　　2.3.1分类分析方法：是通过分析训练集中的数据，为每个类别做出准确的描述或建立分析模型或挖掘出分类规则，以便以后利用这个分类规则对其它数据库中的记录进行分类的方法。2.3.2决策树算法：是一种常用于分类、预测模型的算法，它通过将大量数据有目的的分类，从而找到一些有价值的、潜在的信息。它的主要优点是描述简单，分类速度快，特别适合大规模的数据处理。2.3.3聚类算法：聚类分析处理的数据对象的类是未知的。聚类分析就是将对象集合分组为由类似的对象组成的多个簇的过程。在同一个簇内的对象之间具有较高的相似度，而不同簇内的对象差别较大。2.3.4关联规则算法：侧重于确定数据中不同领域之间的关系，即寻找给定数据集中的有趣联系。提取描述数据库中数据项之间所存在的潜在关系的规则，找出满足给定支持度和置信度阈值的多个域之间的依赖关系。

　　在以上各种算法的研究中，比较有影响的是关联规则算法。

　　3教学评估体系

　　评价指标体系是教学评估的基础和依据，对评估起着导向作用，因此制定一个科学全面的评价指标体系就成为改革、完善评价的首要目标。评价指标应以指导教学实践为目的，通过评价使教师明确教学过程中应该肯定的和需要改进的地方;以及给出设计评价指标的导向问题。

　　3.1教学评估体系的构建方法

　　层次分析法(简称AHP法)是美国运筹学家T·L·Saaty教授在20世纪70年代初期提出的一种简便、灵活而又实用的多准则决策的系统分析方法，其原理是把一个复杂问题分解、转化为定量分析的方法。它需要建立关于系统属性的各因素多级递阶结构，然后对每一层次上的因素逐一进行比较，得到判断矩阵，通过计算判断矩阵的特征值和特征向量，得到其关于上一层因素的相对权重，并可自上而下地用上一层次因素的相对权重加权求和，求出各层次因素关于系统整体属性(总目标层)的综合重要度。

　　3.2构建教学评估指标体系的作用

　　3.2.1构建的教学评估指标，作为挖掘库选择教学信息属性的依据。

　　3.2.2通过AHP方法，能筛选出用来评价教学质量的相关重要属性，从而入选为挖掘库字段，这样就减去了挖掘库中对于挖掘目标来说影响较小的属性，进而大大减少了挖掘的工作量，提高挖掘效率。3.2.3通过构建教学评估指标，减少了挖掘对象的字段，从而避免因挖掘字段过多，导致建立的决策树过大，出现过度拟合挖掘对象，进而造成挖掘规则不具有很好的评价效果的现象。3.2.4提高教学质量评估实施工作的效率。

　　4数据挖掘在教学评估中的应用

　　4.1学习效果评价学习评价是教育工作者的重要职责之一。评价学生的学习情况，既对学生起到信息反馈和激发学习动机的作用，又是检查课程计划、教学程序以至教学目的的手段，也是考查学生个别差异、便于因材施教的途径。评价要遵循“评价内容要全面、评价方式要多元化、评价次数要多次化，注重自评与互评的有机结合”的原则。利用数据挖掘工具，对教师业务档案数据库、行为记录数据库、奖励处罚数据库等进行分析处理，可以即时得到教师教学的评价结果，对教学过程出现的问题进行及时指正。

　　另外，这种系统还能够克服教师主观评价的不公正、不客观的弱点，减轻教师的工作量。

　　4.2课堂教学评价

　　课堂教学评价不仅对教学起着调节、控制、指导和推动作用，而且有很强的导向性，是学校教学管理的重要组成部分，是评价教学工作成绩的主要手段。实现对任课教师及教学组织工作效果做出评价，但是更重要的目的是总结优秀的教学经验，为教学质量的稳定提高制定科学的规范。学校每学期都要搞课堂教学评价调查，积累了大量的数据。利用数据挖掘技术，从教学评价数据中进行数据挖掘，将关联规则应用于教师教学评估系统中，探讨教学效果的好坏与老师的年龄、职称、学历之间的联系;确定教师的教学内容的范围和深度是否合适，选择的教学媒体是否适合所选的教学内容和教学对象;讲解的时间是否恰到好处;教学策略是否得当等。从而可以及时地将挖掘出的规则信息反馈给教师。管理部门据此能合理配置班级的上课教师，使学生能够较好地保持良好的学习态度，从而为教学部门提供了决策支持信息，促使教学工作更好地开展。

　　结束语

　　数据挖掘作为一种工具，其技术日趋成熟，在许多领域取得了广泛的应用。在教育领域里，随着数据的不断累积，把数据挖掘技术应用到教学评价系统中，让领导者能够从中发现教师教学活动中的主要问题，以便及时改进，进而辅助领导决策做好学校管理，提高学校管理能力和水平，同时通过建立有效的教学激励机制来达到提高教学质量的目的。这一研究对发展中的职业教育教学管理提出了很好的建议，为教学管理工作的计算机辅助决策增添了新的内容。将数据挖掘技术应用于中职教学评估，设计开发一套行之有效的课堂教学评价系统，是下一步要做的工作，必将有力推动职业教育的快速发展。

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