一种课堂教学质量评价系统及模型的构建方法技术方案

本发明专利技术公开了一种课堂教学质量评价模型的构建方法，涉及课堂教学技术领域技术领域，具体方案为：包括论域、条件属性集和决策属性集。本申请充分考虑条件属性与决策属性的内在联系，引入信息熵概念，定义边缘熵、损失熵、平均互信息量，结合粒矩阵构建课堂教学质量评价综合模型。结合粒矩阵确定课堂教学质量评价模型中所选取的各个评价指标的权重，其目的是为了避免赋予评价指标权重时人为主观性影响，同时增大决策信息系统中评价指标集的权值向量差异性，凸显各指标对评价结果的影响程度的层次性。通过实践应用证实本申请建立的课堂质量评价模型指标权重更客观，教学评价结果更加公平合理。

【技术实现步骤摘要】
一种课堂教学质量评价系统及模型的构建方法
本专利技术涉及课堂教学

，更具体地说，它涉及一种课堂教学质量评价系统及模型的构建方法。
技术介绍
课堂教学质量评价是教学质量监控的一项有效手段，质量监测与评价中心通过智慧校园平台能够及时地全面了解全校教师的课堂教学状况和学生对教学效果的过程性评价。课堂质量评价模型的选取决定了评价结果的公平性和合理性，近几年有关课堂教学质量评价模型有层次分析模型、模糊数学模型、混合线性模型、机器学习、关联评价模型、卡诺模型等。目前，有学者利用Rough理论提出了基于粒矩阵的混合模型，并应用于课堂教学质量评价，具有代表性的是陈志恩。文章引入Rough理论，该理论完全由数据内在属性确定各个评价指标(条件属性)的权重，避免了在赋予评价指标权重时人为主观因素的影响，这样得出的各个评价指标的权重更具有说服力。但文章基于粒关系矩阵计算评价指标权重向量时，分别从条件属性和决策属性构建粒矩阵和粒关系的包含度矩阵，实证数据看到决策信息系统中评价指标集的权值向量差异性较小，各指标对评价结果的影响程度层次不够凸显。
技术实现思路
本专利技术目的在于针对上述现有技术的不足，提出一种课堂教学质量评价模型的构建方法。本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种课堂教学质量评价模型的构建方法，包括论域、条件属性集和决策属性集，设决策评价信息系统S如下表：其中，U＝{u1,u2,...,ul,...,um}为论域，R＝{r1,r2,...,ri,...,rn}为条件属性集，D＝{d1,d2,...,dl,...,dm}为决策属性集，{ali},(l＝1,…m,i＝1,…n)为属性集；设条件属性ri有t个等级划分，依次记为{g1,g2,...,gk,...,gt}；设决策属性集D有s个等级划分，依次记为{G1,G2,...,Gj,...,Gs}；设决策属性为前项，条件属性为后项的条件分布律如下表：其中，cpijk为P{ri|D}的条件概率，即P{ri＝gk|D＝Gj}＝cpijk，j＝1,…,s，k＝1,…,t。在教与学的实施过程中，教师教学行为表现会影响学生学习效果，而学生认知水平、学习收获、情感体验、学业成绩又会反过来影响学评教各指标的评分等级，换言之，在决策评价信息系统中条件属性和决策属性实质是在相互影响相互制约彼此关联，因此本申请将利用条件属性与决策属性之间的互信息量来刻画彼此的关联度，故而利用信息熵给出如下定义。作为一种优选方案，还包括以下步骤：利用信息熵给出定义；定义1：条件属性ri的评价等级边缘熵记为H(g)ri，定义如下：条件属性ri→D的损失熵记为定义如下：条件属性ri与决策属性D的平均互信息量记为定义如下：作为一种优选方案，还包括以下步骤：判断条件属性R对论域U的划分，若条件属性R对论域U的划分为：U/C＝(X1,...,XL,...,XM)T，行向量XL＝(AL1,...,ALl,...,ALm)，则等价类XL是一信息粒，其中T为向量转置；定义2：条件信息粒矩阵XM×m定义如下：其中，定义3：决策信息粒矩阵Gs×m定义如下：其中，中定义4：矩阵XM×m为条件粒矩阵和矩阵Gs×m为决策粒矩阵，记：GIM＝D(XGT)＝(hLj)M×s(6)则称GIM为矩阵XM×m与Gs×m的粒关系的包含度矩阵，其中，元素hLj值的大小反映出了条件信息粒XM×m包含于决策信息粒Gs×m的程度大小；定义5：设HL＝max{hL1,hL2,...,hLs}，决策信息系统S中条件信息粒XM×m对决策信息粒Gs×m的区分度定义如下：其中，常数M表示条件属性集R对于论域U划分的信息粒的总个数；定义6：定义其中，指剔除属性ri后条件信息粒对决策信息粒的区分度，sig(ri,R；D)刻画条件属性ri在条件属性集R中相对于决策属性D的属性重要程度；定义7：条件属性客观权重越大，则属性ri在整个条件属性R中所占的比重越大，反之，比重越小。作为一种优选方案，还包括以下步骤：设N个专家同时对第l(l＝1,2,......,m)位评价对象针对评价指标进行等级测评，分布率如下表2所示：其中，pik表示第i个评价指标ri相对于评价等级gk(k＝1,…,t)的等级个数的分布概率，由此建立第l位评价对象的模糊评价概率矩阵(pik)l。作为一种优选方案，还包括以下步骤：将评价指标的权重向量与综合模糊评价矩阵进行合成，得到第l位评价对象的评价等级概率分布PDl：如果第l位评价对象在不同的决策信息系统得到不同的PDl，则进一步利用评价对象所授课程占专业人才培养方案总课程的学分比重作为各系统的权值，从而得到评价对象的综合评价等级概率分布：设第l位评价对象在Z个专业承担同一门课程，课程学分占专业总学分的比例为λz，则该评价对象的综合评价概率分布为：最终评价等级为对应的等级。一种课堂教学质量评价系统，基于上述的课堂教学质量评价模型的构建方法。综上所述，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术充分考虑条件属性与决策属性的内在联系，引入信息熵概念，定义边缘熵、损失熵、平均互信息量，结合粒矩阵确定课堂教学质量评价模型中所选取的各个评价指标的权重，其目的是为了避免赋予评价指标权重时人为主观性影响，同时增大决策信息系统中评价指标集的权值向量差异性，凸显各指标对评价结果的影响程度的层次性。通过实践应用证实本申请建立的课堂质量评价模型指标权重更客观，教学评价结果更加公平合理。具体实施方式以下对本专利技术作进一步详细说明。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。课堂教学质量评价指标体系课堂教学不仅是教与学的中心环节，同时也是教学活动的一种基本形式。根据国家教育部颁布的课堂教学质量评价标准，结合评学评教要求，本申请将课堂教学质量因素分成7个维度：师德师风(r1)、教学内容(r2)、教学组织(r3)、教学语言(r4)、教学方法(r5)、教学指导(r6)、学习效果(r7)。其中师德师风着重评教师的职业行为、教学仪态和授课状态，教学内容着重评课程目标合理性和教学内容的科学性，教学组织着重评教学活动安排的技巧性和课堂秩序管理，学习效果着重评学生学习过程中的情感收获，以此构成课堂教学质量评价指标体系，其条件属性R＝{r1,r2,r3,r4,r5,r6,r7}，如表1(教学质量评价指标表)所示：表1各指标的等级由差到优依次标记为：一星(g1)、二星(g2)、三星(g3)、四星(g4)、五星(g5)，学生成绩等级依次为：不及格(G1)、及格(G2)、中等(G3)、良好(G4本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种课堂教学质量评价模型的构建方法，其特征在于，包括论域、条件属性集和决策属性集，设决策评价信息系统S如下表：/n

【技术特征摘要】
1.一种课堂教学质量评价模型的构建方法，其特征在于，包括论域、条件属性集和决策属性集，设决策评价信息系统S如下表：



其中，U＝{u1,u2,...,ul,...,um}为论域，R＝{r1,r2,...,ri,...,rn}为条件属性集，D＝{d1,d2,...,dl,...,dm}为决策属性集，{ali},(l＝1,…m,i＝1,…n)为属性集；设条件属性ri有t个等级划分，依次记为{g1,g2,...,gk,...,gt}；设决策属性集D有s个等级划分，依次记为{G1,G2,...,Gj,...,Gs}；设决策属性为前项，条件属性为后项的条件分布律如下表：



其中，cpijk为P{ri|D}的条件概率，即P{ri＝gk|D＝Gj}＝cpijk，j＝1,…,s，k＝1,…,t。


2.根据权利要求1所述的课堂教学质量评价模型的构建方法，其特征在于，还包括以下步骤：
利用信息熵给出定义；
定义1：条件属性ri的评价等级边缘熵记为定义如下：



条件属性ri→D的损失熵记为定义如下：



条件属性ri与决策属性D的平均互信息量记为定义如下：





3.根据权利要求1或2所述的课堂教学质量评价模型的构建方法，其特征在于，还包括以下步骤：
判断条件属性R对论域U的划分，若条件属性R对论域U的划分为：U/C＝(X1,...,XL,...,XM)T，行向量XL＝(AL1,...,ALl,...,ALm)，则等价类XL是一信息粒，其中T为向量转置；
定义2：条件信息粒矩阵XM×m定义如下：



其中，
定义3：决策信息粒矩阵Gs×m定义如下：



其中，中
定义4：矩阵XM×m为条件粒矩阵和矩阵Gs×m为决策粒矩阵，记：
GIM...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹杨，柳倩，
申请(专利权)人：重庆第二师范学院，
类型：发明
国别省市：重庆;50