CN110910038A - 基于网络课程的教师教学画像模型的构建方法 - Google Patents

基于网络课程的教师教学画像模型的构建方法 Download PDF

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胡远樟
赵姝婷
卢敏
程爱景
宋海贝
高园
孙涛
杨超
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Abstract

本发明公开一种基于网络课程的教师教学画像模型的构建方法，包括以下步骤：步骤1、数据采集，通过学校网络课程平台和/或学校教务管理系统和/或人力资源管理信息系统采集教师的基本信息和课程信息；步骤2、数据预处理，将采集的数据转换成同一类型的数据；步骤3、构建教师特征标签，根据教师特征标签对教师评分，通过教师的得分累计对教师教学做出评价。本发明能够实现教师教学过程的“数据化”，从而通过真实数据的总体评分，刻画教师的课堂教学特征。

Description

基于网络课程的教师教学画像模型的构建方法
技术领域
本发明涉及网络教育领域，尤其涉及一种基于网络课程的教师教学画像模型的构建方法。
背景技术
随着学校的信息化建设的发展，大部分学校已经开展网络课程的建设，需要了解教师网络教学情况，以及评价教师网络教学的质量和特征，现有技术不涉及上述情况。
发明内容
本发明旨在提供一种基于网络课程的教师教学画像模型的构建方法，通过网络课程平台，获取教师关于课程学习方面的海量数据，对海量数据进行多维度的数据分析，能够实现精准快速地分析教师的特征和行为习惯，通过建模算法，抽象出一个教师的课程全貌。
为达到上述目的，本发明是采用以下技术方案实现的：
本发明公开的基于网络课程的教师教学画像模型的构建方法，包括以下步骤：
步骤1、数据采集，通过学校网络课程平台和/或学校教务管理系统和/或人力资源管理信息系统采集教师的基本信息和课程信息；
步骤2、数据预处理，将采集的数据转换成同一类型的数据；
步骤3、构建教师特征标签，根据教师特征标签对教师评分，通过教师的得分累计对教师教学做出评价。
进一步的，在步骤2中还包括数据清洗，所述数据清洗包括对采集的数据中缺失的数据进行插补，还包括对采集的数据中的错误数据或者不合理数据进行删除。
优选的，所述数据清洗采用ETL数据清洗方式。
优选的，所述教师特征标签包括师生交流、作业批阅、网络课程使用、考试分析、题库设计、资源建设，所述师生交流评分包括讨论、交流、答疑三项的评分之和；所述作业批阅评分包括学生对网络作业的提交情况评分和老师对网络作业的批阅情况评分，所述网络课程使用评分包括教师登陆网络课堂的次数，天数，时长的评分；所述考试分析评分包括分析每个题型的得分和丢分的原因的评分；所述题库设计评分包括对教师题目设计的类型、题量的评分，所述资源建设评分包括对教师上传到网络教学平台中的学习资料的数量、种类和网络热度的评分。
优选的，所述学习资料包括文字资料和视频资料。
优选的，所述基本信息包含：教师工号、姓名、性别、职称、职位、学院、政治面貌、籍贯、学历、学位和研究方向。
优选的，所述师生交流评分包括课堂讨论得分，所述课堂讨论得分按照式(1)评分：
Figure BDA0002299610530000021
式(1)中，fd：课堂讨论得分，t:教师创建的讨论主题数量，sw:应参与发言的学生人数，sr:实际参与发言的学生人数；
师生交流评分为fd；
所述资源建设评分包括课堂资料得分，所述课堂资料得分按照式(2)评分：
Figure BDA0002299610530000031
式(2)中，fr：课堂资料得分，r:老师下发的资料数量；sw:应参与下载的学生人数；sr:实际参与下载的学生人数；
资源建设评分为fr：。
进一步的，所述根据教师特征标签对教师评分还包括课堂作业评分、课堂练习评分和课堂活跃度评分；
所述课堂作业评分按照式(3)评分：
Figure BDA0002299610530000032
式(3)中，fh:课堂作业评分，h:老师创建的课堂作业数量；考sw:应参与提交的学生人数，sr:实际参与提交的学生人数；
所述课堂练习评分按照式(4)评分：
Figure BDA0002299610530000041
式(4)中，fe:课堂练习评分，e:老师创建的课堂练习数量；sw:应参与练习的学生人数，sr:实际参与练习的学生人数；
所述课堂活跃度评分按照式(5)评分：
Figure BDA0002299610530000042
式(5)中，fa:课堂活跃度评分，a:教师创建的随堂记录数量。
进一步的，本发明还包括教师综合评分，所述教师综合评分按照式(6)评分：
Figure BDA0002299610530000043
式(6)中，Score:教师综合评分。
本发明主要是教师课堂教学的画像，通过已经采集的学校人力资源管理系统、教务管理系统等学校信息化系统数据，结合网络教学平台中的数据信息，实现教师教学过程的“数据化”，从而通过真实数据的总体评分，刻画教师的课堂教学特征。
附图说明
图1为网络课堂教师标签示意图；
图2为师生交流的示意图；
图3为作业布置的示意图；
图4为试卷分析的示意图；
图5为题库设计的示意图；
图6为资源建设的示意图；
图7为教师画像模型的示意图；
图8为教师排名的示意图；
图9为学院排名的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。
本发明针对对教师课堂特征的分析，分析教师课堂画像需要采集的数据，进行第一步，数据的采集工作。
教师课堂教学的数据，在学校网络系统中，数据主要来源于学校网络课程平台，学校教务管理系统和人力资源管理信息系统数据。利用这三个系统的数据，可以采集到教师的基本信息和课程信息，主要基本信息包含：教师工号，姓名，性别，职称，职位，学院，政治面貌、籍贯、学历、学位、研究方向等数据。
通过网络教学平台中教师网络课堂的数据，可以获取教师与学生的交流次数，交流时间，上传教学资源数量，定期发布作业和完成全部作业的批阅的过程，提取这些信息，需要包含：授课情况、资源建设情况，以及上课的具体情况，如表1，
Figure BDA0002299610530000061
表1网络课堂教学数据采集表
其次，针对以上采集的数据，进行数据清洗和预处理操作。原始数据从不同的应用系统中获得，数据类型存在很多不一致，比如日期和年龄等，需要转换成同一类型，并设置成同一类型。某些数据的缺失也会影响原始数据的有效性，针对确实的数据利用人工干预和算法插补设计，实现数据的补全。另外针对采集的数据中，部分数据的异常和空值等，对有错误数据或者不合理数据进行删除和清理。通过数据清洗和预处理，提高数据有效性，为后续数据特征模型的构建，提供数据基础。
进行教师标签特征的构建。其特征框架设计如图1所示的网络课堂教师标签，每个标签满分是1分，共计6分。
教师课程画像主要是教师授课方面的信息，其特征标签有师生交流，作业批阅，网络课程使用，考试分析，题库设计，资源建设等方面，如图2所示，师生交流主要是针对教师网络课堂中与学生互动的情况，包含班级讨论和对学生答疑，以及课程学习情况的交流，师生答疑得分。根据老师答复提问的时间,给出评分,跨时越长分数越低。
师生交流总得分是由讨论、交流、答疑三项所有交流的评分之和，总得分越高，评价越高。通过数据的分析可以了解教师和学生之间是否有效沟通和交流，对学生学习情况的关心程度等。
如图3所示，作业批阅主要是学生对网络作业的提交情况以及老师批阅的数据分析；网络课程使用，主要是教师登陆网络课堂的次数，天数，时长等情况，由此分析教师网络课程使用的活跃情况。
如图4所示，考试分析通过网络考试试卷数据分析，了解学生试卷的答卷情况，分析每个题型的得分和丢分的原因，指导教学过程中重点和需要补充的知识点的讲解。如图5所示，题库设计针对教师题目设计的类型，题量等方面的数据，分析教师课程练习和指导方面的评价。
如图6所示，资源建设主要是教师上传到网络教学平台中的学习资料，视频等，通过资源数量，资源种类及大小，资源热度等，分析教师对课程建设的完善程度。
通过以上标签，结合教师登录网络平台的情况(系统通过网络教学平台使用按使用的时间长短以及登录天数来共同衡量)。构建每个标签的模型算法，并为模型和算法设置评价标准，不断调整模型的各种参数，最后根据评价标准训练出最优模型，求出最后结果，计算出教师得分情况，画像模型设计如图7所示。
同时，通过每个教师的画像设计，可以看到教师关于课程教学的排名如图8所示，以及学院排名如图9所示，拉通比较。
为了鼓励教师使用网络教学平台，获取更多的数据信息。对六个标签的总体评分按开学时间与当前时间，分期统计。当前评分和每学期使用系统的得分有关。分学期评分，汇总，主要是利用每个学期的分数对总分值的影响，增加教师对网络平台的持续使用频率，长期使用者会得到更高的分数，其中最高学期得分是为了平衡当前分数。
通过对上述标签计算教师教学的成绩，建生成评审报告，报告对教师网络课程的数据进行总结和分析，得出阶段性成果评估，从而指导老师，根据课程绩效等目标的实现程度，不断反馈和调整，同时系统，也会对于分析结果产生的偏差进行不断修正和调整。最终督促教师实现既定目标。
提供教师工作评估、教师成长轨迹分析、高质量人才引进建议、学科前沿研究方向探索、科技评价方法完善等服务。
教师评分的具体规则如下：
1、讨论(操作步骤：有正在上课课程，教师点击分组讨论按钮，新建讨论)
(1)基础得分：教师建立讨论得1分，反之得0分。
(2)讨论参与百分比：参与讨论学生人数/学生总人数。
(3)最后得分：若百分比不为零，则根据百分比计算最后得分，否则最后得分为基础得分。
(4)百分比计算得分规则:
①90％～100％：5分
②70％～90％：4分
③50％～70％：3分
④10％～50％：2分
⑤>0％～10％：1分
⑥0％：0分
2、资料(操作步骤：有正在上课课程，教师点击资料下发按钮，选择下发平台(课程中心、立体化教学平台、在线学习平台)，点击下发需要下发的文件资料)
(1)基础得分：教师下发资料得1分，反之得0分。
(2)资料下载百分比：下载资料学生人数/学生总人数。
(3)最后得分：若百分比不为零，则根据百分比计算最后得分，否则最后得分为基础得分。
(4)百分比计算得分规则:
①90％～100％：5分
②70％～90％：4分
③50％～70％：3分
④10％～50％：2分
⑤>0％～10％：1分
⑥0％：0分
3、考勤(操作步骤：有正在上课课程，教师点击课堂考勤按钮，进入考勤界面可查看当前课程学生考勤状态，教师可以修改人脸识别未能识别到的学生的考勤状态)
(1)考勤率：签到人数/学生总人数。
(2)最后得分：若百分比不为零，则根据百分比计算最后得分，否则最后得分为基础得分。
(3)百分比计算得分规则:
①100％：5分
②90％～100％：4分
③80％～90％：3分
④70％～80％：2分
⑤>0％～70％：1分
⑥0％：0分
4、练习(操作步骤：有正在上课课程，教师点击课堂练习按钮，在主题列表里选择主题，点击选择按钮，选择要下发的试题，点击确定按钮发布)
(1)基础得分：教师下发练习得1分，反之得0分。
(2)平均值百分比：
①计算答题分数百分比(学生分数/总分数)。
②计算答题平均值(学生分数百分比求和/参与答题学生总人数)。
(3)最后得分：若百分比不为零，则根据百分比计算最后得分，否则最后得分为基础得分。
(4)百分比计算得分规则:
①90％～100％：5分
②80％～90％：4分
③60％～80％：3分
④30％～60％：2分
⑤>0％～30％：1分
⑥0％：0分
5、活跃
(1)角度抓拍得分：认真上课人数/学生总人数。
(2)最后得分：若百分比不为零，则根据百分比计算最后得分，否则最后得分为基础得分。
(3)百分比计算得分规则:
①75％～100％：5分
②60％～75％：4分
③30％～60％：3分
④10％～30％：2分
⑤>0％～10％：1分
⑥0％：0分
6、星级：取讨论、资料、考勤、练习、活跃5个维度的平均值。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.基于网络课程的教师教学画像模型的构建方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、数据采集，通过学校网络课程平台和/或学校教务管理系统和/或人力资源管理信息系统采集教师的基本信息和课程信息；
步骤2、数据预处理，将采集的数据转换成同一类型的数据；
步骤3、构建教师特征标签，根据教师特征标签对教师评分，通过教师的得分累计对教师教学做出评价。
2.根据权利要求1所述的基于网络课程的教师教学画像模型的构建方法，其特征在于，在步骤2中还包括数据清洗，所述数据清洗包括对采集的数据中缺失的数据进行插补，还包括对采集的数据中的错误数据或者不合理数据进行删除。
3.根据权利要求2所述的基于网络课程的教师教学画像模型的构建方法，其特征在于，所述数据清洗采用ETL数据清洗方式。
4.根据权利要求1-3任一项所述的基于网络课程的教师教学画像模型的构建方法，其特征在于，所述教师特征标签包括师生交流、作业批阅、网络课程使用、考试分析、题库设计、资源建设，所述师生交流评分包括讨论、交流、答疑三项的评分之和；所述作业批阅评分包括学生对网络作业的提交情况评分和老师对网络作业的批阅情况评分，所述网络课程使用评分包括教师登陆网络课堂的次数，天数，时长的评分；所述考试分析评分包括分析每个题型的得分和丢分的原因的评分；所述题库设计评分包括对教师题目设计的类型、题量的评分，所述资源建设评分包括对教师上传到网络教学平台中的学习资料的数量、种类和网络热度的评分。
5.根据权利要求4所述的基于网络课程的教师教学画像模型的构建方法，其特征在于，所述学习资料包括文字资料和视频资料。
6.根据权利要求1所述的基于网络课程的教师教学画像模型的构建方法，其特征在于，所述基本信息包含：教师工号、姓名、性别、职称、职位、学院、政治面貌、籍贯、学历、学位和研究方向。
7.根据权利要求4所述的基于网络课程的教师教学画像模型的构建方法，其特征在于，所述师生交流评分包括课堂讨论得分，所述课堂讨论得分按照式(1)评分：
Figure FDA0002299610520000021
式(1)中，
Figure FDA0002299610520000022
课堂讨论得分，t:教师创建的讨论主题数量，sw:应参与发言的学生人数，sr:实际参与发言的学生人数；
师生交流评分为fd；
所述资源建设评分包括课堂资料得分，所述课堂资料得分按照式(2)评分：
Figure FDA0002299610520000031
式(2)中，fr：课堂资料得分，r:老师下发的资料数量；sw:应参与下载的学生人数；sr:实际参与下载的学生人数；
资源建设评分为fr：。
8.根据权利要求7所述的基于网络课程的教师教学画像模型的构建方法，其特征在于，所述根据教师特征标签对教师评分还包括课堂作业评分、课堂练习评分和课堂活跃度评分；
所述课堂作业评分按照式(3)评分：
Figure FDA0002299610520000032
式(3)中，fh:课堂作业评分，h:老师创建的课堂作业数量；考sw:应参与提交的学生人数，sr:实际参与提交的学生人数；
所述课堂练习评分按照式(4)评分：
Figure FDA0002299610520000041
式(4)中，fe:课堂练习评分，e:老师创建的课堂练习数量；sw:应参与练习的学生人数，sr:实际参与练习的学生人数；
所述课堂活跃度评分按照式(5)评分：
Figure FDA0002299610520000042
式(5)中，fa:课堂活跃度评分，a:教师创建的随堂记录数量。
9.根据权利要求8所述的基于网络课程的教师教学画像模型的构建方法，其特征在于，还包括教师综合评分，所述教师综合评分按照式(6)评分：
Figure FDA0002299610520000043
式(6)中，Score:教师综合评分。
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