专利名称：一种教学质量评价系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及教育，特别是一种教学质量评价系统。
背景技术：
教学质量评价是人们长久以来渴望实现而迄今未能实现的愿望。纵观半个多世纪教育工程发展的历史，不论是无线电、幻灯、电影、电视、录音、录象、程序教学、计算机、计算机辅助教学、多媒体、网络，以至最新的虚拟大学，均未能有效解决这个问题。教学质量难以控制，这是因为学习是一种高级神经活动，发生在大脑内部，人们缺乏直观观察的干预的手段。本发明认为考试成绩中蕴含着学生的智力及非智力因素和教师因素，而要将它们从成绩中分析出来只是数学及心理学技术问题，不存在逻辑上的不可以，可以科学评价教学质量。
发明内容
本发明所解决的技术问题是通过对学习者考试成绩的心理学及数学技术分析，将教师因素和学生因素从学生成绩中分离出来，分别考察评价，并以表格或曲线图等量化形式表达。对学生因素的评价项目包括认知因数、形象泛化度、思维能力、接受能力、努力情况、听课因数、创造潜力、三度因数等。对教师因素的评价项目包括授课因数、教学综合成效等。本发明所采用的技术方案是这样，一种教学质量评价系统，开发应用软件，将通过学科考试及心理学测量获得原始数据，输入该评价系统，经建立的基本数学表达式的处理得到最终数据，这些数据可以以曲线图、表格或柱标等方式表达，从而反映教学质量，其特征在于(一)、数据库Vz=Z(x-f-y)·Σi=1nD[tc(x-f-y),tc′(x-f-y)]Pit----(1)]]>Vs=S(x-f-y)·Σi=1nD[tc(x-f-y),tc′(x-f-y)]Pit----(2)]]>S＝δ·Z(δ≤1)(3)δ＝jfcosα，α∈
]>Vs＝a·R·f＝VSN·f(7)C＝q·R(8)f＝k·h(9)另附四个推导式jcosα=Szf]]>f‾=Σn=1ifni---k‾=Σn=1ikni---h‾=f‾k‾]]>其中，公式1Z大纲规定或教学计划中制定的需教授的知识总量。理论值为单元教学内容中全部信息链所含结点总数，应用中一般取作100，也可根据实际需要将100经一定数学处理得到其“等效”值。
T是一次连续的教学时间或一段可认为是连续的时期，用以衡量教学时间的长短。通常取值为45分钟的整数倍或一学期、一年等，由教学实践需要来决定。
D为关于Pi方面的输入信息链tc(x-f-y)与二度固有信息链tc′(x-f-y)的相对距离。计算方法参见《思维数学引论》(孟凯韬，科学出版社，1991)。
Vz教师教授知识的速度，即单位时间内教师所教授的知识总量。用以衡量t时间内教学的快慢。若t取值一学期或一年，Vz也可用以衡量教学进度。Vz不含有教学质量及教学方法的优劣因素，其值只与Z和t的值有关。教学质量及教学方法的优劣从来都是相对于学生而言的，没有绝对优秀的教学方法。所以，尽管用不同的方法可取得不同的Vz，也不能将方法因素归于Vz。
说明在一定度的范围内，t一定时，Z正比于Vz，即大纲规定的知识越多，教师教的速度就必须增大；若Vz一定，则只能通过增加课时来解决。但当突破了这个度时，此公式不再适用。这里，度主要指学生接受能力及教师工作能力的限度。公式2St时间内，学生已接受的教师讲授的知识总量。所谓接受是指新输入认知系统的信息已与该系统功能达成完全耦合，表现为能理解及运用，一般以考试做对题为标准，所以其值可由考试成绩经一定数学处理得到，也可直接采用考试成绩。
t同上。
D同上。
VS学生在t时间内接受知识的平均速度，是衡量学生接受能力的一个主要参数，可以粗略代表学生对新知识的接受能力，称为课堂接受能力。对大范围的VS考察，也可作为制定大纲的一个参考数据。
说明1、此公式与公式(1)具有类似的适用范围，超过了这个度，公式不再适用。这个度也就是所谓的最大学习潜力。
2、当t取一学期或一年时，S应当不包括由于遗忘而减少的值，即不考虑遗忘因素，这就是说应在讲完课的7-14天内进行考试，或间隔时间更长，但应在考前让学生有足够的时间复习，以便不影响由试卷测量数据的信度与效度。公式3δ教学系统抗干扰因数。是抵抗一切阻碍学生接受知识的因素总合。δ值主要用以调节S与Z之间的数值关系。δ值由本式计算出。因为S总小于等于Z，所以δ≤1。公式4j教师因数。用以衡量教师授课效果。其值经过对一般或典型的班级进行测量有关数据，再由(1)、(2)、(3)、(6)式可计算出。相比之下，传统的由评课或民主评议等方式评价教师的方法显得不仅不够科学而且呆板、片面。因为主控者(教师)的行为对象是受控者(学生)，所以，教师的成绩应由学生来反映，并且对于不同的学生应因材施教。
f学生因数。包含学生听课效率、课下努力情况等因素对学习效果的影响。其值由(1)、(2)、(3)、(4)、(6)式导出。
αj与f的“相应差”角，用以衡量j与f的配合程度，称为师生功能耦合度。α取值范围为
]>)，这样的评价才比较合理。
2、决定δ的内因是j、f、α，而不是S＝δ·Z中的S或Z。公式5R形象泛化度，用以衡量形象思维能力，在作者的理论中，形象思维能力是人的思维能力中贡献最大、最重要的组成部分，因此，在本模型中也用它来衡量人的思维能力。它的理论值由本式计算出。其中分子 Fi，n为某一形象与三个空间网络达成耦合的链端个数总和，分母 fi，n为三个空间思维网络的链端个数总和。链端个数可以通过以某一形象对被试进行询问测试得出。公式6a为某认知系统关于Pi方面的认知因数，简称认知因数，用以衡量学生的认知能力。
lotc(x-f-y)，是一条关于Pi的信息链，以这条信息链试问被测者，一直到被测者自己认为信息已接受为止，记录被测者为接受这条信息链所进行比较的次数，即与固有链耦合所成结点数目-m。
a值大，标明学生认知系统利于对以后课堂知识的接受；a值小，则相反。公式7说明1、此式与(2)式含义不同，(2)式只是经验式，多用于测量数据，(2)式中的元素不是影响VS的内因或决定性因素，影响VS的稳定的内因是a和R，即VSN。
2、在教学中为提高学生的S，需提高VSN，在提高VSN时，应尽量抛开a的因素，从R入手，否则将限制学生创造能力，这一点后文详述。而传统的教学观念是提高a以提高VSN，结果造成应试能力高、创造能力低的后果。应试教育对创造力的遏制正在于此。
3、VSN是影响学生接受知识的自身内部的稳定因素，称为接受能力(VSN＝a·R)，而VS仅指对课堂知识的接受能力，受课堂氛围及听课状态的影响，称为课堂接受能力。公式8C创造潜力值。不同于创造力，只是决定创造力的较稳定的内部因素。用以衡量学生自身的创造素质。C值由此式计算出，不宜测量。创造力与知识量有关，而C与知识量无关。
q三度因数。包含学生的情感、性格、世界观、人生观等因素对创造力的影响。q值由测量心理学的测试问卷得出。
说明1、此公式中q和R是C的决定性内因，是学生自身的一种较稳定的素质，此式中不含有与创造相关的外因及次要的或然的因素。
2、如果对学生开设一门培养创造素质的课程，则C值大小等于由(1)、(2)、(3)、(7)式计算出的VSN值，这样q值就可由本式计算出，避免了q值不易测量的困难。公式9K学生听课因数，用以衡量学生听课效率。它包含听课方法、注意力、习惯、性格等因素对听课效率的影响。K值可由如下方法得出讲完新课后当天下午或第二天就进行测量，不宜事先提示学生将考试，不给学生进行“努力”的机会，这样就尽可能减少了h值的影响。考试分数经(1)、(2)、(3)、(4)、(7)式联合处理得出f值，此时f≈k。一星期后再考，同样不给学生提示，因为要测的是自然状态下学生的努力情况，此次f＝kh，一星期内k值不会大变，所以取上次测得的k值。这样，一年或一学期后，得出f‾=Σn=1ifni]]>及k‾=Σn=1ikni]]>，这样就得到本学期内该生平均努力值h=‾f‾k‾.]]>h学生努力值。由于学习动机的起伏性特点，使得h值失去其瞬时意义，所以一般取平均值。
说明由于学生对不同学科有“偏科”现象，所以对不同学科学生的k及h会有一定差异。“偏科”现象可以这样理解①学生智力的一般品质适合某一科，则该科h大；②学生喜爱哪一科，必付出更多努力，则h大。(二)、用户界面一级菜单屏幕显示如
图1所示。
若一级菜单选“A”，回车进入二级菜单，屏幕显示如图2所示。
当此菜单输入完毕后，按“确定”键，并按“下一级”，进入三级菜单，屏幕显示如图3所示。
若在二级菜单中，测验次数输入为“n”，那么在三级菜单中的“输入次数记录”由“0”依次随“数据输入”的次数最终变为“n”，此时屏幕提示“数据输入已满，请按确定键”，当再按“下一级”时，系统显示处理结果。为方便用户，系统设置“固定值选择”项，有5个备选，所选项目在接下来的“n”次数值输入过程中，它的值不用每次输入，均固定为用户设置的某值。“形式选择”项，意为选择数据的最终表达形式，有“曲线式”、“表格式”、“柱标式”等。按“下一级”，进入四级菜单，屏幕显示如图4所示对照现有技术，本发明的有益效果是1、现有技术无法从学生考试成绩中定量地分析出学生的智力及非智力等非显性因素，不可能实现对学生学习过程中智力及非智力因素发展状况的全程、客观、定量地监控。
2、现有的对学生智力及非智力因素的心理学测量由于无法与学科教学挂钩和复杂的操作过程，因此不具备普及和易操作性，而这些缺陷正是本发明所能弥补的。
3、因本发明能从考试分数中分析出学生多项智力及非智力因素，因而可以摆脱对分数的盲目追求，使教育者可以清晰的从教学及考试中看到学生智力及非智力因素发展状况并适时调整教学重点和力度，从而把考试这一手段从“应试教育”对分数的盲目追求中拉回到“素质教育”的轨道上来，令教学评价这一指挥棒发挥正确的导向作用。
4、本发明由于可以从考试成绩中分析出学生的创造潜力值，因而可以对学生创新能力的培养起到清晰、明确的指导作用。
5、本发明可以从学生考试成绩中排除学生因素分析出教师因素，因此可以一改以往对教师工作成绩评价的主观性和模糊性，实现对教师教学成效考核的科学的、客观的、真正意义的量化，而不是简单的以学生平均分或总分衡量教师工作，从而避免因不同班学生智力及非智力情况的差异带给对教师评价的不公平影响。
6、应用本发明的主要技术还可以对试卷或教材中所包含的智力因素进行定量分析，如教材的认知结构等。这对于教材的编写工作具有很好的指导价值。
图2为本发明一种教学质量评价系统，二级菜单屏幕显示图。
图3为本发明一种教学质量评价系统，三级菜单屏幕显示图。
图4为本发明一种教学质量评价系统，四级菜单屏幕显示图。
五具体实施例方式开发应用软件，将通过考试和心理测量取得的原始数据输入该评价系统。经本系统的数学处理得到最终数据。这些数据可以以曲线图、表格或柱标等方式表达，便于教师的直观认知。具体1、采集原始数据(1)通过学科考试得到相应学科考试分数；(2)通过心理学问卷调查得到学生形象泛化度及三度因数两个数据。
2、将软盘插入主机并进入本监控系统，根据系统提示将上述三种数据通过键盘输入相应位置，再根据提示进行操作。
3、数据输入完毕，按“确定”键后，显示屏上将显示出最终处理结果，曲线图或表格。
4、根据系统提示菜单可选择学生间比较，学生个体纵向比较，班级间比较等，这种比较以曲线的起落显示。
权利要求
1.一种教学质量评价系统，开发应用软件，将通过学科考试及心理学测量获得原始数据，输入该评价系统，经建立的基本数学表达式的处理得到最终数据，这些数据可以以曲线图、表格或柱标等表达反映教学质量；
2.根据权利要求1所述的一种教学质量评价系统，其特征在于数据库，基本数学表达式Vz=Z(x-f-y)·Σi=1nD[tc(x-f-y),tc′(x-f-y)]Pit----(1)]]>Vs=S(x-f-y)·Σi=1nD[tc(x-f-y),tc′(x-f-y)]Pit----(2)]]>S＝δ·Z(δ≤1)(3)δ＝jfcosα，α∈
]>Vs＝a·R·f＝VSN·f(7)C＝q·R(8)f-k·h(9)
3.根据权利要求1所述的一种教学质量评价系统，其特征在于数据库四个推导式jcosα=Szf]]>f‾=Σn=1ifni---k‾=Σn=1ikni---h‾=f‾k‾]]>
4.根据权利要求1所述的一种教学质量评价系统，其特征在于用户界面设计(一级菜单)
A学生个体纵向比较B学生间横向比较C班际比较D校际比较E教师个体纵向比较F教师间横向比较G教师教学成绩综合评价H学生各科成绩排序I数据库若一级菜单选“A”，回车进入二级菜单，屏幕显示
当此菜单输入完毕后，按“确定”键，并按“下一级”，进入三级菜单，屏幕显示 若在二级菜单中，测验次数输入为“n”，那么在三级菜单中的“输入次数记录”由“0”依次随“数据输入”的次数最终变为“n”，此时屏幕提示“数据输入已满，请按确定键”，当再按“下一级”时，系统显示处理结果。为方便用户，系统设置“固定值选择”项，有5个备选，所选项目在接下来的“n”次数值输入过程中，它的值不用每次输入，均固定为用户设置的某值。“形式选择”项，意为选择数据的最终表达形式，有“曲线式”、“表格式”、“柱标式”等。按“下一级”，屏幕显示
全文摘要
一种教学质量评价系统，综合利用计算机技术建立一个能有效地评价教学质量系统，该系统包括数据库、用户界面部分、用户界面以菜单和指令反映教学情况，数据库提供教育信息评价数学公式。该系统能有效反映教师、学生、教材因素，提供理想的研究环境。
文档编号G06F9/44GK1414500SQ0113660
公开日2003年4月30日 申请日期2001年10月22日 优先权日2001年10月22日
发明者马强 申请人:马强