基于学习分析技术的在线教学效果评价系统的设计与实现

3.2 实验结果分析
按照上述实验准备，完成对比实验，并利用 PNT-482-125Z025 型号教学用参数采集传感器对评价结果进行采集，将采集 到的数据内容绘制成如表 1 所示。
表 1 两种评价系统评价结果对比表
测试问题
实际正确作答人数
本文系统评价正确 人数
传统系统评价正确 人数
20 道
96 人
95 人
PNT-482-125-Z025 型号教学用参数采集传感器的硬件整 体是由一个传感器主体和一个支架以及探头构成。该教学用 传感器可应用于多个学科领域，完成对机械加工专业零件测
量、食品加工专业、物流专业、3C 专业等多种不同教学内容进 行对各类教学参数的采集。将 PNT-482-125-Z025 型号教学 用传感器应用到本文系统当中，具备速度快、精度高、非接触、 易安装的优势，二维系统后续对教学效果评价提供高精度的数 据支撑。
内生潜变量；n 表示为“行”，也可将其看为外生潜变量。通过
计算得出不同评价变量中的间接作用，对于教学效果成果评价
过程中缺失的行为，可直接使用常用变量 Alpha 代替。
在此基础上，将在线教学效果评价过程中相应的关键词与
系统中学生主体信息进行匹配。若系统操作界面显示“匹配成
功”，则按照表 1 中内容对教学效果进行说明。若系统操作界
82 人
40 道
82 人
82 人
73 人
60 道
41 人
40 人
82 人
80 道
32 人
33 人
56 人
100 道
58 人
58 人
68 人
由表 1 中的对比结果可以看出，本文系统通过运行评价出 的正确人数与传统系统评价正确人数相比，更接近实际正确回 答测试问题的人数。本文利用测试问题回答正确人数代表在 校教学效果，因此证明，本文提出的基于学习分析技术的在线 教学效果评价系统能够保证评价结果的准确性。传统系统在 完成实验后评价结果与实际存在较大差异的原因，是由于无法 针对细节错误问题进行精准的判断，因此造成了评价结果与实 际出入较大的问题产生。而本文系统当中引入了学习分析技 术，可以准确对学生所学知识的掌握情况进行判断，从而为系 统后续评价提供条件。
教学内容等要素在评价过程中的因果关系。协方差预测矩阵
的建立过程可用如下公式表示。
éa11,a12,⋯,a1n ù
M
=
êêêêêa⋯21,,⋯a22,,⋯⋯,,⋯a2n
ú úúúú
ëêa
m1
,a
m2,⋯,a
ú mnû
（1）
公式（1）中：M 表示为协方差元素；a 表示为在线教学中影
响教学效果评价的多维度要素；m 表示为“列”，也可将其看为
ISSN 1009-3044 Computer Knowledge and Technology 电电脑脑知知识识与与技技术术
Vol.17, No.17 June 2021
E-mail：wltx@ http：//w第ww1.7dn卷zs第.ne1t.7cn期 (2021 年 6 月) Tel：+86-551-65690963 65690964
参考文献：
[1] 高巍,王莉娟 . 如何通过教学促进大学生主动学习?——美国 大学 STEM 课堂教学评价系统 PORTAAL 研究及启示[J]. 开 放教育研究,2019,25(1):55-61.
[2] 张海平,王梦星,周敏雄,等 . 基于 SMR170 体模的磁共振质控 参数检测与评价系统设计与实践[J]. 计量与测试技术,2020,
为方便后续对各项教学参数进行存储，在 PNT-482-125Z025 型号教学用传感器当中引入统一生产企业生产的数据采 集芯片，该芯片型号为 AD580CSUZ-8200，该数据采集芯片封 装为 48-TQFP；模拟电源电压为 2.2V~4.8V；工作电源电压为 4.5V~5.5V，与其他相同功能芯片相比，该型号芯片在传感器中 应用，能够有效提高数据的转换效率，将传感器采集到的教学 参数内容格式转换为系统中服务器能够识别的数据格式，以此 为 系 统 评 价 提 供 充 足 的 时 间 条 件[3]。 同 时 ，将 AD580CSUZ8200 型号数据采集芯片引入到本文设计的评价系统当中，能够 有效降低系统的能耗输出，从而减小系统运行负担。
知识目标：掌握幻灯片的基本操作，如幻灯片的选定、移 动、插入、删除、复制等。熟悉幻灯片的文本编辑功能，基本格 式设置。掌握幻灯片的插入图片、表格、图表、声音等。掌握修 改幻灯片母版的方法。掌握幻灯片的放映、切换动画设置、幻 灯片内对象的动画设置。技能目标：能动手制作一个完整的幻 灯片的文件。从设计到形成文稿。能演示幻灯片内对象的动 画和切换动画。情感价值观目标：期望能具备工匠精神，让幻 灯片的制作成为一个艺术品，精益求精。
本栏目责任编辑：王 力
计算机教学与教育信息化
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第 17 卷第 17 期 (2021 年 6 月)
画，幻灯片母版。
4.2 学习目标
计算机应用基础的教授主要让学生对计算机知识有一个 基本的认识，同时对 Office 办公软件有一个熟练的操作技能，这 对以后学生的发展是一个基本的素质技能。具体的内容分为 计算机基本知识，Word，Excel，PowerPoint 等，以下以演示文稿 的教授为例说明学习目标。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
以此完成本文系统的设计。
3 对比实验
3.1 实验准备 将本文提出的基于学习分析技术的在线教学效果评价系
统应用到实际网络教学环境当中，并将应用效果与传统教学效 果评价系统进行对比实验，验证本文提出的评价系统的评价准 确性。选择 2 名某高校教师作为实验对象，分别完成相同的在 线教学内容，包括教学方案设计、工艺及生产实践方面。选择 该高校两个年级相同的编辑，完成相同的测试卷以及相关的学 习任务，分别利用本文系统和传统系统对教师的在校教学效果 进行评价。为方便对两种系统进行验证，教学过程中引入 100 个测试问题，分别由两个班级学生完成作答，通过验证系统正 确评价结果验证其应用效果。
关键词：学习分析技术；在线教学；效果评价；硬件设计；软件设计
中图分类号：G434 文献标识码：A
文章编号：1009-3044(2021)17-0112-02
开放科学（资源服务）标识码（OSID）：
当下教育市场提出的高校扩招政策的主导下，在校学习的 学生人数逐年递增。考虑到线下课堂教学工作的实施不仅受 到教学场地与教学时间的限制，同时也受到教学方法与教育手 段的影响，为此提出了在线教育方法，借鉴大型教学平台，将互 联网作为依托，对学生展开全方位的教学指导。尽管此种教学 模式具备较高的可行性，但由于网络教学的开放性过强，导致 面向学生的教学质量使教师堪忧[1]。为了提高课程教学质量， 实现教学成果的转化，高校提出了评教的方式，要求学生在学 习中对自身学习过程进行评价、对教师教学方法与行为规范进 行评价，并通过评价发现学生学习中存在的问题，此种方式是 目前教育市场使用教学广泛的评价方法。但随着在线教学模 式应用的普及，传统的评价方法中存在的问题日渐凸显，并且 受到网络中多种信息的影响，评价的结果极易受到外界相关因 素或主观行为的干扰，从而导致评价的结果与实际结果存在显 著差异。基于此，本文将引入学习分析技术，对学生的学习行 为、学习过程等展开全面的分析，并以此作为依据，从软件与硬 件两个方面，提出一种针对在线教学的效果评价系统，深入了 解学生的学习进度，推进学生学习成果的有效转化。
收稿日期：2021-01-05 基金项目：河南中医药大学 2020 年度科研苗圃工程项目（编号 MP2020-41） 作者简介：姜姗（1981—），女，河南郑州人，硕士研究生，讲师，研究方向：计算机网络数据库方向。
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计算机教学与教育信息化
本栏目责任编辑：王 力
第 17 卷第 17 期 (2021 年 6 月)
基于学习分析技术的在线教学效果评价系统的设计与实现
姜姗，曹莉
（河南中医药大学 信息技术学院，河南 郑州 450046）
摘要：引入学习分析技术，提出一种在线教学效果评价系统，系统硬件由采集传感器、数据存储服务器构成，在硬件设备的 支撑下，分析在线教学行为、预测在线教学效果评价结果，输出结果完成系统设计。同时，设计对比实验，设计系统能够保 证评价结果的准确性，可满足在线教育效果评价需求。
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降低。
2 软件设计
2.1 基于学习分析技术分析在线教学行为
为了提高在线教学的质量，本文引入学习分析技术，对教 学效果进行评估。在此过程中，明确系统面向的实体对象，主 要包括在校学生、授课教师、系统管理员，本文以学生学习成果 为主要研究对象，使用学习分析技术，对学生学习行为进行抓 取，并对在线教学平台中影响学生学习行为的相关数据导出[6]。 在此过程中，先对学生使用的终端学习硬件进行信息的全自动 检索，追踪学生的学习行为。在此基础上，对学生发生的不同 学习行为进行评价，并根据学习的行为，提出内/外生潜变量 指标。
1 硬件设计
1.1 教学用参数采集传感器选型
为实现基于学习分析技术的在线教学效果评价系统的稳 定运行，首先对系统硬件中的教学参数采集传感器型号进行选 择，由于系统在运行过程中，会有大量学生在线同时进行学习， 因此会产生海量的教学参数，均需要通过系统对参数进行采 集[2]。因此，本文在系统当中引入型号为 PNT-482-125-Z025 的网络参数采集传感器。
行 为 可 能 产 生 的 教 学 效 果 ，对 在 线 教 学 效 果 评 价 结 果 进 行
预测。
采用大数据技术，对在线教学中相关学习行为进行统计，
引进 SPSS19.0 软件，借鉴大型结果预测矩阵，获取教学行为中
涉及的随机变量，构建在线教学中不同教学行为可能出现的协
方差矩阵，并以此为依据，输出教学工具、教师教学态度、在线
对在线教学行为展开分析，在此基础上，按照不同学生学 习行为的规范性，及时对在线学习行为描述进行调整[7]。此过 程应根据教学的过程制定，不仅要遵循公平性原则，同时也要 将追踪的学生反馈数据作为基础。从而起到规避在线教学结 构复杂、教学模式自变量影响因素多的作用。
2.2 预测在线教学效果评价结果
综合上述提出的在线教学行为分析，下述将根据不同教学
1.2 教学内容数据存储服务器选型
为保证本文提出的基于学习分析技术的在线教学效果评 价系统最终得出的评价结果的准确性，需要在系统当中保留海 量的教学内容数据，以此为评价提供依据[4]。因此，为满足上述 需要，本文针对系统硬件中的数据存储服务器进行选择。选用 戴尔 Poweredge R48200 2U 双路服务器应用到本文系统当中， 该型号服务器具有 8 个盘位，每个盘位的规格为 3.0；CPU 型号 为 E8-2354V4；共 包 含 48 根 32G2400T 内 存 ；硬 盘 大 小 为 550GB，共三块；电源大小为 750W 双电模式。该型号服务器当 中包含了 ECC 内存纠错功能，在存储数据的过程中发生存储错 误能够进行及时的自动纠错，从而避免发生系统显示器蓝屏现 象，避免教学内容数据的丢失[5]。同时，该型号服务器当中还含 有 RAID 阵列控制装置，能够有效提升服务器磁盘的 IO 性能， 进 一 步 降 低 系 统 的 负 载 ，从 而 保 障 存 储 磁 盘 的 风 险 和 故 障
面显示“匹配失败”，则说明学生信息存在错误，需要进行信息
重构操作，直到完成所有主体对象的信息匹配。
同时，根据在某一评估元素相似的条件下，按照上述公式
（1）对教学效果进行模糊预测，得出多项预测相似结果，将该结
果作为评价结果输出，将多组预测结果进行反复计算，求取预
测结果的加权平均值，将该结果作为在校教学效果评价结果，
47(11):42-44,48. [3] 刘英华,刘宇平,彭翔,等 . 基于手机移动网的仁爱共情教学评
价系统的开发与应用[J]. 医学信息,2019,32(11):10-12. [4] 董银英 . 基于 CDIO 理念和 MFO-SVM 的科技英语教学模式
评价研究[J]. 微型电脑应用,2020,36(11):23-25,32. （下转第120页）
4 结束语
通过本文上述论述得出，学习分析技术应用到在线教学效 果评价系统当中，能够充分发挥出数据的基本价值，并通过深 度挖掘学生学习行为得分暗示，为个性化教学诉求提供良好的 实现渠道。通过本文引入学习分析技术的评价系统，在实际应 用中，除本文上述优势以外，还可以为学生推送具备更高适应 性的学习资源，并给予适当的反馈干预，为学生的学习质量和 教师的教学水平提升具有更加积极的促进作用。