智慧教育环境下教学质量演进优化系统的架构研究*

施 珺，戚学鋆，胡文彬，樊 宁

（淮海工学院计算机工程学院，江苏 连云港222005）

智慧教育环境下教学质量演进优化系统的架构研究*

施 珺，戚学鋆，胡文彬，樊 宁

（淮海工学院计算机工程学院，江苏 连云港222005）

智慧教育作为教育信息化的高端形态，是未来教育的发展趋势。本文提出了针对智慧教育环境下教学质量多维度考核的度量模型，所开发的原型系统实现了教学质量保障指标体系与演进策略的动态设置管理、学生评价、同行评价、自我评价和教学要素评价，可自动生成教学质量演进报告并进行分类查询、浏览。该系统为智慧教育环境下本科教学质量的演进优化提供了验证平台。

教学质量；评价体系；演进；优化模型

一、引言

“智慧教育”作为教育信息化的高端形态和未来教育智能化的发展趋势，它旨在将互联网技术与现代教育相结合，依托物联网、云计算、无线通信等新一代互联网技术，来提高办学质量与办公效率。

作为高等教育可持续发展的关键因素，本科教学质量问题已经成为社会日益关注的话题，质量保障体系这一概念便是由此产生。在当前 “互联网+”教育迅猛发展的趋势下，有必要根据智慧教育环境的特点，构建一套具有自我约束、自我诊断、自我调节、符合高等教育发展规律的本科教学质量评价模型，形成教学质量监控与保障的长效运行机制，持续改进高等教育大众化背景下的人才培养质量，促进我国高等教育的健康发展。

二、智慧教育环境下教学质量保障要素分析

教学相关因素众多，智慧教育环境下的教学与传统教学相比，不同之处主要体现在教学的主体活动上，因此影响本科教学质量的关键因素会有所不同，主要从以下三个主要方面来分析教学质量的保障要素。

1.教师教学活动准备与实施的资源保障

包括智慧教育环境下教师开展教学活动所需的资源内容保障和教学实施过程保障两方面，不论是建立在校外公共信息服务平台上的MOOC资源，还是建立在校内信息服务平台上的SPOC资源，一方面要保障教学资源实时更新、内容丰富适用、师生互动响应及时，另一方面要保障服务器运行安全稳定、师生访问时网速足够快。

2.学生在课堂内外的所有学习活动保障

智慧教育环境下学生的学习活动在时间和空间上较为灵活，灵活的特性使得学生学习过程难以得到保障，需要使智慧教育课堂具有激发拉伸性，激励学生在智慧教育课堂内外发挥创新、创造能力，因此，要在学习过程和控制操作两维空间上来保障学生学习活动的质量。

3.智慧教育环境下教学的组织、管理与监控保障

主要包括教室视频监控、录屏软件、现场听课、目标监控和学生学习过程监控等，通过监控形成有效的过程管理监督，在充分利用各种资源的基础上，保障智慧教育教学的质量。

三、智慧教育环境下教学质量度量模型的设计

智慧教育环境下的本科教学质量保障体系与本科传统教学质量保障体系的最终办学目的相同，均是一种推动学校自身教育教学质量持续改进与提高的机制，都是实现对教学全过程、全环节、全方位的质量保障，促进教学活动的持续改进和教学质量的持续提高。

针对智慧教育环境的特点，笔者设计了一套称之为“四三二一”的本科教学质量度量模型。其中，“四”代表的是电子资源的利用度、学习成绩的可信度、个性施教的适应度和学生特质的达成度这四个度量指标；“三”代表的是学生评价、同行评价、自我评价三种评价途径；“二”代表的是过程性评价、结果性评价这两种评价类别；‘“一”代表的是评价周期为一个教学周期，通常为一学期，或者一学年。

此模型的实施策略是：根据智慧教育环境中不同的教学模式，如依托MOOC/SPOC实施翻转课堂的典型模式，每个教学周期采用动态自定义方式设置四个维度的评价标准及权值，通过三种途径开展二类评价，并根据评价实施情况进行周期性调整，使得教学质量的度量具有全维性、灵活性和自适应性，从而达到教学质量不断演进优化的效果。

四、教学质量演进优化原型系统的设计与实现

1.系统总体架构

基于 “四三二一”的教学质量度量模型，教学质量演进优化原型系统需要实现如下功能：评价指标与演进策略管理、学生评价、同行评价、自我评价、评价结果统计、评价报告生成、评价记录查询、用户权限管理、系统运行参数配置等。教学质量演进优化原型系统的功能框图如图1所示。

图1 教学质量演进优化原型系统功能结构图

2.系统功能模块的实现

原型系统基于JavaEE的SSH框架开发而成，利用JSON、AJAX等前端技术实现了教学质量演进报告的自动生成、分类查询、浏览等功能。

（1）评价基础信息管理

评价基础信息管理包括评价维度的设置、评价指标体系及权重的设置、演进策略的设置、评价关系的维护等功能，各参数设置均基于数据字典方式，可以让评价系统的基础信息维护更加灵活、方便、快捷。

（2）学生评价

学生评价属于结果性评价。系统根据选课关系表自动列出待评价教师及对应的评价指标体系，学生按提示在线填写设置好的评价表单，确认提交后，系统会自动获取每个评价项所选择的分数，通过与学生评价指标表中每个指标的分值进行加权平均计算后，保存到学生评价结果表中，即可完成对教师一个教学周期内总体表现的评价。鉴于传统的选择题形式的学生评教准确性和灵活性不足，本系统特意采用了时下最为流行的五星评价方式，学生可以对每项评价指标从0颗星到5颗星进行评价，新颖方便。

学生评价计算公式如下：

式中，StuGrade表示学生的学生评价总分，n表示评价指标表中该教学周期指标的总数，i表示当前评价指标表中第i个指标，accessi表示学生对第i个指标评价的得分，accounti表示当前第i个评价指标在指标表中所占分数。

考虑到有些学生在评价过程中可能出于主观原因给出不合理的成绩，简单的累加求平均的算法可能造成计算结果不够公平合理，本系统还对学生的测评成绩进行了修正处理，以保证测评结果的客观公正。处理公式如下：

式中，StuGrades表示学生评价的修正分数，为百分制，StuGradei表示上述所得的某个学生对某课程的学生评价分，avg（ΣStuGradei）表示学生所有评价过的课程的平均分。

（3）同行评价

同行评价属于结果性评价，是指教学督导组、教师对本部门其他教师一个教学周期内的教学情况进行的同行间评价，可以用专业的眼光来评价教师的工作情况、教学水平，评价指标表述与学生评价不同，能够以更公平、更准确的方式来评价教师行为是否满足高校教学的要求，并对教师未来的发展给出最有说服力的建议。

同行评价中使用的公式和方法与学生评价使用的公式和方法类似，不再赘述。

（4）教学要素评价

教学要素评价属于过程性的教学评价，是指学生可及时对不同维度的教学要素进行评价，没有评价时间、次数的限制。系统设计了教学态度、教学方法、教学手段、教学效果、教学水平五个维度，教师可随时查看学生对各教学要素的评价得知自身不足，及时扬长补短，然后自己评价改进后的教学要素，并允许学生再次评价，如此往复，促进教学质量不断的演进优化。

与星级评价不同，对某一教学要素的评价不在于考察教师的教学行为符合指标描述的程度，而是在于符合指标选项中的某种行为、现象或者结果。所以这里采用传统的选择题评价方式，根据教学要素表设计了教学要素评价表，用户点击提交后，系统会自动获取每个评价项所选择的选项，然后通过与教学要素评价指标表上每个指标选项所占的分值进行加权平均计算后，保存到教学要素评价结果表中。0〈j〈4其统计公式如下：

式中：TeachGrade表示教学要素评价总分，n表示教学要素评价指标表中本学期指标总数，i表示本学期指标表中第i个指标，j表示教学要素评价指标选项中的第j个选项，不超过4，account（i，j）表示教学要素本学期指标表中用户所选择的第i个指标的第j个选项所占分数。

与上述学生评价类似，考虑到简单的累加求平均可能导致结果不够客观合理，故进行如下的结果修正，公式如下：

式中，TeachGrades表示教学要素评价结果的修正分数，为百分制，TeachGradei表示上述所得某课程的教学要素评价分，avg（ΣTeachGradei）表示用户所有评价过课程的教学要素评价平均分。

（5）自我评价

自我评价属于结果性评价，是教师个人对自己本教学周期的教学质量所做的一个总结性评估。通过将此评价数据与其他评价数据进行对比，可更加客观真实的反映教师个人预期的教学质量与学生、同行眼中的差距，使得教师更清晰地了解自身缺点，供日后改进。

自我评价过程中使用的公式和方法与教学要素评价类似，不再赘述。

（6）评价记录管理

评价记录依据用户的角色权限进行分级管理。教师可以查看本人历次的教学质量评价报告，以及学生对自己教学质量的反馈意见；部门主管可以查看辖属部门的教学质量报告；管理员可以查看学校整体的教学质量报告。系统自动生成的质量评价报告包括每种评价的具体数据，以图表等形式呈现。

3.教学质量评价总分的统计

系统在所有评价结束之后，会自动从学生评价、同行评价、教学要素评价和自我评价四种评价的结果表中读取教师本教学周期所获得的分数，通过与评价策略表中对应评价周期的策略比重进行加权平均后，获得本教学周期教师质量评价最终分数，以表格或者图形的形式呈现给教师。

计算教师教学质量评价总分的公式如下：

式中：TeacherGrade表示教师本学期获得的教学质量评价总分，StuGradei表示教师本学期获得学生评价的总分，i表示对教师进行学生评价的第i个学生，n表示对教师进行过学生评价的学生总人数，Prostu表示教学策略表中本学期学生评价所占比重，PeerGradej表示教师本学期获得的同行评价得分，j表示对教师进行过同行评价的第j个教师，m表示对教师进行过同行评价的教师总人数，Prop表示教学策略表中本学期同行评价所占比重，TeachGrade表示教师本学期获得的教学要素评价得分，Prot表示教学策略表中本学期教学要素评价所占比重，SelfGrade表示教师本学期获得的自我评价得分，Proself表示教学策略表中自我评价所占比重。

五、结语

针对智慧教育环境下教学质量评价的新需求，本文提出了一套称之为“四三二一”的全面考核教师教学质量的度量模型，克服了传统教学质量评价系统中存在的评价方式单一、评价指标权值分配不够灵活、指标优化演进自适应性不强等缺点，形成了以下特色：

（1）设计了电子资源的利用度、学习成绩的可信度、个性施教的适应度和学生特质的达成度这四个评价维度，通过学生评价、同行评价和自我评价三种评价方式，将过程性评价与结果性评价相结合，可以更加全面、客观地反映教师的教学质量状况；

（2）允许评价指标和演进策略的周期性动态配置，每个评价维度的各个指标都能自主定义、灵活分配其权值，并且可以根据使用情况周期性更新，使得评价结果具备更好的时效性、真实性、准确性和适应性；

（3）根据不同维度的评价特点，评价形式采用了星级评价、选择题评价、开放式指标三种形式，抛弃了单一的选择题评价方式，在学生评价和同行评价两种评价过程中引入了时下最为流行的星级评价方式，可以更加生动形象的描述教师与评价指标的符合程度；

（4）创新性地引入了过程性的教学要素评价，即教师和学生可对教学过程中某一要素进行评价，教师根据学生对教学要素的评价，随时获知自己教学过程中的长处与不足，便于教师及时扬长补短，促进教学质量的实时优化；

（5）利用Json、Ajax等前端技术实现了教学质量演进报告的自动统计、分析、生成，并按权限进行分级、分类查询浏览，使得评价结果的浏览更直观、科学、可靠、可信。

[1]杨现民,余胜泉.智慧教育体系架构与关键支撑技术[J].中国电化教育,2015(1):77-84.

[2]祝智庭.智慧教育新发展：从翻转课堂到智慧课堂及智慧学习空间[J].开放教育研究,2016,22(1):18-26.

[3]aisiya Kim,Ji Yeon Cho,&Bong Gyou Lee.Evolution to Smart Learning in Public Education:A Case Study of Korean Public Education.IFIP Advances in Information and Communication Technology,2013,(395):170-178.

[4]方旭,杨改学.高校教师慕课教学行为意向影响因素研究[J].开放教育研究,2016(2).

[5]李晓娟,杨斌,王永固.虚拟学习社区中基于社会网络的知识共享绩效测评系统研究[J].远程教育杂志,2016(3).

[6]刘跃华等,用大数据思维构建学生学业质量评价指标体系[J].中国教育信息化,2016(5).

（编辑:王晓明）

TP393

B

1673-8454（2016）23-0060-04

2015年度江苏省高等教育教改研究一般项目 “互联网+环境下智慧教育关键要素的构建研究与探索”（2015JSJG126）；2015年度连云港市科技计划项目“互联网+环境下智慧教育支撑平台构建关键技术研究”（SH1507）。