基于MATLAB的回归分析在教学评估中的应用.doc

发布时间：2022-06-08 发布人：admin 分类：说明书资料大小：0.36M 资料格式：doc 举报版权申诉

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摘要

第1章绪论

1.1 教学评价的发展历史

1.3 课题的发展状况和存在的问题

1.4 本文的指导思想和主要工作

第2章回归分析技术及其应用

2.2 MATLAB说明

2.3 回归分析

2.3.1回归分析的有关定义

2.3.2 线性回归模型的一般形式

2.3.3 逐步回归的定义及其基本思想

2.3.4 逐步回归分析模型的一般形式

2.4.1 逐步回归模型的建立

2.4.2 模型结果分析

结论

参考文献

基于 MATLAB 的回归分析在教学评估中的应用摘要开展教师评价,是建设具有高素质教师队伍、提高学校教育质量的基本保证,当我们不断追求教育改革的深化、教师专业发展的提高的时候,就不能不重视教师评价的问题。如何从实际出发,根据教师评价理论与实践发展的要求,探索教师评价研究的新思路,是一个关涉学校发展、教师发展以及学生发展的重要问题,发展性教师评价作为立足现在、面向未来、追求发展的教师评价研究,正是理论呼唤与实践需要的自然产物。本论文从对教师评价矛盾现状的归纳和剖析出发,揭示了传统教师评价在评价目的、评价内容、评价方法、评价结果等方面存在的现实问题，为了在公正、客观地评价教师的同时，又能有效地保护教师的教学积极性和帮助提高学校的办学水平，本文提出了利用逐步回归分析和 Matlab 技术对教师进行简单、有效的评价模型，作出了教师在教学过程中应更加注重合理地组织课程内容和有效地回答学生问题的建设性意见，并由此对教学评估系统进一步完善，从而使教学质量得以进一步提高。关键词：回归分析；逐步回归分析 - I -

基于 MATLAB 的回归分析在教学评估中的应用目录摘要................................................................................................................................. I Abstract..................................................................................................错误！未定义书签。第 1 章绪论.........................................................................................................................1 1.1 教学评价的发展历史...............................................................................................1 1.3 课题的发展状况和存在的问题............................................................................... 3 1.4 本文的指导思想和主要工作................................................................................... 5 第 2 章回归分析技术及其应用............................................................................................7 2.2 MATLAB 说明......................................................................................................... 7 2.3 回归分析..................................................................................................................8 2.3.1 回归分析的有关定义..................................................................................... 8 2.3.2 线性回归模型的一般形式.............................................................................8 2.3.3 逐步回归的定义及其基本思想.....................................................................9 2.3.4 逐步回归分析模型的一般形式...................................................................10 2.4.1 逐步回归模型的建立.................................................................................. 12 2.4.2 模型结果分析..............................................................................................15 结论...............................................................................................................................16 参考文献.............................................................................................................................. 17 致谢................................................................................................错误！未定义书签。附录 A 程序 1....................................................................................... 错误！未定义书签。附录 B 程序 2....................................................................................... 错误！未定义书签。附录 C 问卷调查结果表....................................................................... 错误！未定义书签。 - II -

第 1 章绪论 1.1 教学评价的发展历史 19 世纪末 20 世纪初，随着实验心理学个体差异研究的进步和教育统计学的发展，教育理论工作者们开始探讨如何将心理测验的方法应用于教学领域，实现学业成绩考核客观化、标准化与数量化。现代教学评价就是在这个基础上逐步确立的，并在随后的岁月中不断得到完善和发展。美国学者 e．枯巴和 y．s．林肯研究指出，现代教育评价经历了四个不同的发展阶段，形成了四代不同的教育评价理论和方法。与此相联系，现代教学评价的发展也可以区分为相应的四个基本阶段。测验时期的特点是测量理论的形成和测验技术在教学中的广泛应用。美国学者莱斯 1894 年开始研究儿童学习拼音的成绩测量问题，并于 1897 年发表了测量量表；l905 年心理学家桑代克发表《精神与社会测量导论》，提出"凡存在东西都有数量，凡是有数量东西都可测量"。1909 年又发表"书法量表"。桑代克被称为"教育测验之父"，拉开了美国教育史上著名测验运动的序幕。在此期间，各种学科学习量表先后问世，形成教育测量热，例如，斯东（1908 年）和克梯斯（1909 年）发表了算术成绩测量量表，有关拼字、作文、语文等方面的学习成绩量表也纷纷出现。各种学绩量表产生后，很快为许多学校所采用，例如，1911～1912 年，纽约市曾对 3 万名儿童进行了多种学科的学绩测验。俞子夷 1918 年编制《毛笔书法测验》，开我国编制教育测量量表的先河。20 年代，教育测验和心理测验（尤其是智力测验）量表编制和试验工作在我国取得了较大进展。总的来看，这一时期的教学评价，基本等同于教育测量，评价者在评价中仅扮演测量技术员的角色，评价的中心任务是“用科学的方法，求客观的标准，以矫正主观方法的弊端”，对教学评价中如何科学地解决教学信息的收集问题作出了贡献，并在一定程度上克服了传统考试主观、笼统和偏于事实性知识与死记硬背，但也存在明显不足。它企图用数字来表示受教育者全部特征，难免流于形式机械化。学生态度、兴趣、创造力、鉴赏力等是十分复杂，很难全部量化。 1930～1940 年前后是现代教学评价发展的第二个阶段。最早倡导从"测验"转向"评价"的是美国教育评价与课程理论专家泰勒。在美国的“八年研究”中，由泰勒领导的评价委员会的工作是这一时期教学评价领域最有代表性的工作 1942 年，泰勒与史密斯合著《学生进步的评价与记录》，正式提出教育评价的概念。泰勒认为，评价必须建立在清晰地陈述目标基础上，根据目标来评价教学效果，促进目标实现。教育评价目的在于通过对具体行为的描述，判断教育目标实现的程度。评价的关键是确定清晰的、可操作的 - 1 -

基于 MATLAB 的回归分析在教学评估中的应用教育目标。问卷、观察、产品样本和测验，都可以评估学生在目标上的进展情况。枯巴等人认为，这一时期的特征是对测验结果作描述，评价的目标不再是学生本身，而是什么样的学习目标模式对学生学习最有效。例如，泰勒他们编制了许多测验去测量学生是否掌握了教师要求他们学习的那些东西，据此辨别、区分有效的目标模式[1]。现代教学评价发展的第三个阶段是 50 年代至 70 年代。这一时期注重了真正的价值判断问题。目标参考测验在这一阶段发展起来。评价不只是根据预定目标对结果的描述，预定目标本身也需要进行价值判断，评价就是要对某些计划方案的优劣进行价值评估。：评价是根据一组加权（weighted）的目标标准，收集和综合有关的现象资料，以形成比较的或价值的判断。评价应走出预定目标的限制，过程本身的价值也应当是评价的有机构成。目标参考测验以教学目标为评价标准，关注的是教学是否达到了教学目标，它和教育目标分类学的出现联系在一起，关心教学目标的实现，注重以目标为参照系进行价值评判，是教学评价第三个发展时期的突出特色。斯塔夫宾(D.L. Stufflebeam)提出 “CIPP 模式” 斯克里芬(M. Scriven)提出“目标游离模式”这一阶段对评价标准的发展作出了积极贡献。前苏联心理学家、教育科学博士、教育研究家赞科夫针对 50 年代中期开始新技术革命对教育提出的新要求，他进行了 20 年教学与发展的关系实验研究。70 年代英国、日本、美国相继对教师发展性评价展开了研究。长期以来，人们对于的理解评价作用仅限于智商理论和皮亚杰的认知发展理论。质性评价兴起于 1972 年 11 月，在英国剑桥大学的邱吉尔学院，14 位学者建议采用文化人类学的质性研究范式取代旧有的心理测量范式。反对把复杂的教育现象和课程现象简化为数字，认为这种做法只能提供歪曲的教育信息，且有可能丢失重要信息。应力图通过自然的调查，全面充分地揭示和描述评价对象的各种特质，以彰显其中的意义，促进理解。强调行动研究（action research）、人种志研究（ethnography）、理论研究（theoretical research）等方法的应用[2]。 80 年代以来，教学评价又有了新发展。项目反应理论把教学评价引向了计算机化和因人施测的方向。模糊评价法发展了教学评价的数据处理技术。枯巴等人提出的“第四代教育评价”，突出了教学评价中的人文主义精神，强调评价者和评价对象之间的不断交互作用、共同建构、全面参与，对教学评价作了有益的反思和建设性构想。阿莫纳什维利在总结六七十年代实验的基础上，提出了实质性评价理论。实质性评价是贯穿于教学过程始终的特殊教学活动，包括教师的评价、在集体的学习一认识活动中的评价、在学生个别独立的学习一认识活动中的评价三种形式，特别重视学生自我评价能力的形成以及教学评价的良好心理氛围的设计，强调了教学评价中的定性和描述等侧面。随着人们对教学评价认识的不断深入，新的评价理论也不断产生，如美国心理学家斯坦伯格的 - 2 -

评价三元理论，美国心理学家塞西的领域独特性理论等，但尤为引起教育教学界重视的，对教育教学改革影响最深远的是美国哈佛大学教授、发展心理学家加德纳于 20 世纪 90 年代提出的多元评价理论。总的说来，80 年代以来的教学评价，比较关注教学评价的人文精神和教育作用，可视为现代教学评价的第四个发展阶段。 1.2 课题的目的和意义评价活动，表现为人们对价值客体的态度。人是文化的产物，客体能否满足主体需要及主体能否意识到客体的某种价值属性都具有一定的社会历史性。作为文化存在的教学评价亦必然要受到一定文化价值观的导向与制约。随着 21 世纪的来临，面对知识经济时代的挑战，新的文化价值观的核心理念是什么？它对教学评价提出了哪些挑战？如何适应它？这一系列问题使探讨新文化价值观下的教学评价成为教学论学科发展有重要意义的课题。而随着电子计算机的日益普及，各行各业都开始采用计算机及相应的信息技术进行管理和决策，这使得各企事业单位生成、收集、存储和处理数据的能力大大提高，数据量与日俱增，大量复杂信息层出不穷。这样我们将面临着复杂数据的处理问题，特别是研究客观事物中多个变量（或多个因素）之间相互依赖的统计规律性，它的重要理论基础之一是回归分析。回归分析是统计学中一个非常重要的分支，具有很广泛的应用性，它在自然科学、社会科学和经济学等各领域中得到了越来越广泛的应用，是一套非常有用的数据处理方法。基于 MATLAB 的回归分析是现代统计学中非常重要的内容，它在自然科学、管理科学和社会经济领域有着十分广泛的应用。以一元线性回归模型为基础，引出的多元线性回归分析及非线性回归分析模型检验与预测在教学评估及其它预测模型中具有重要作用。因此，对此课题的研究具有重要的理论和实践意义。而本文就旨在利用逐步回归分析技术与数学软件 MATLAB 相结合将回归分析在教学评估中的应用进行系统化和具体化，对具体的数据指标进行回归分析，并对数据结果做解释。力求在公正、客观地评价教师的同时，有效地保护教师的教学积极性和帮助提高学校的办学水平。 1.3 课题的发展状况和存在的问题在中国，传统的教学评价包括以知识本位和以能力本位为核心理念的文化价值观下的教学评价。以知识本位为核心理念的文化价值观下的教学评价，出于对历史文化遗产的推崇，教学是围绕着对历史文化遗产的传承展开的，因此，教学评价的着眼点亦主要在此。首先，教学评价的目标是完全依据社会的目标和尺度确立的，社会本位的色彩严重。由于目的与手段的背离，使教学主体在教学评价中毫无主体性可言。由于对传统知识的推崇，知识在教学评价中具有重要的标准作用。其次，教学评价以主观经验为基础。 - 3 -

基于 MATLAB 的回归分析在教学评估中的应用由于技术手段的落后性和伦理生活的重要性，教学主体（指教师）成为社会正统文化的化身。教学主体被神圣化，“师道尊严”是教学伦理观的核心范畴，且教学评价的主要方式是定性评价。以能力本位为核心理念的文化价值观下的教学评价，知识和文化遗产不再受到独尊，隐蔽在知识背后某种更具有能动性之物受到特别关注。较之于知识，能力是主体性特征之一，源发于主体本身，更贴近人的本质。首先，从方式上看，教学评价从经验论的窠臼中走了出来，不再以主观定性评价为惟一方式，正如在此期迅猛发展起来的物理学一样，力图使教学评价像计量科学所要求的那样精密准确成为普遍愿望，教学评价亦由此逐渐获得了科学基础，定量化、技术化、准确化成为其重要的发展方向。基于此，评价对象被认为是能够被分析和定量化的，在教学评价中力求最大程度地排除评价者的主观性；此外，由于方式手段的精确化、定量化，使教学评价的鉴定、证明功能被大大强化，诊断、教育、导向等功能相对弱化。其次，从主体上看，教学评价也是依“主体—客体”的模式展开的。即教学评价以教育者为当然的评价主体，学生以及其所要学习的对象是评价客体，学生在教学评价中的能动性极其有限。虽然有些教学评价理论看到了学生在教学评价中的能动作用，但他们至多是以“反馈论”来看待学生在其中的作用。因此，教学评价的发动者只能在教育者方面。再次，从内容上看，教学评价不是把人的整体发展作为观照对象，而是运用分析的方法，把能够被量化和分解的因素作为评价对象，关注的是可以定量化、技术特征明显的理性能力，而像情感、个性等难以被量化的部分则理所当然地被拒之于教学评价的视野之外。国外学者对于同类课题也一直在做着深入的研究。70年代英国、80年代日本、美国相继对教师发展性评价展开了研究。长期以来，人们对于的理解评价作用仅限于智商理论和皮亚杰的认知发展理论。随着人们对教学评价认识的不断深入，新的评价理论也不断产生，如美国心理学家斯坦伯格的评价三元理论，美国心理学家塞西的领域独特性理论等，但尤为引起教育教学界重视的，对教育教学改革影响最深远的是美国哈佛大学教授、发展心理学家加德纳于20世纪90年代提出的多元评价理论。美国教育家布鲁纳在其认识是在旧知识结构之上建构新结构的理论基础之上提倡发现法学习。在以知识本位为核心理念的文化价值观下生成的教学评价，与这个时期的历史特征是一致的。公正地说，此期的教学评价有其合理的一面，尤其是在有效地促进对传统文化遗产的继承上，它发挥了重要作用。然而，以今天的目光来看，它存在着如下不足。 (1)教学评价关注的是作为客体的知识而不是教学主体本身，知识成为衡量教学的主要尺度。尽管此期有某些在今天看来仍很有价值的思想，但它的第一着眼点是知识的传承，对教学主体的关注是有条件的，当与知识的传承（如知识的价值、传承的方式等）矛盾时，教学评价就会成为一种制裁、惩戒的手段，忽视了教学主体在其中的主导地位和能 - 4 -

动性。（2）教学评价缺乏必要的科学基础，常带有鲜明的主观色彩。教学评价在价值取向上指向于知识的传承，而不是教学主体的发展，重视对哲学、伦理等方面的尺度与标准的运用，终结性评价是主要方式，未能关注教学主体的发展，使手段与其严重背离。人们多是根据个人的主观感受和对教学的理解，“想当然”地评说教学活动，经验论色彩十分显著。（3）教学评价未能看到教学活动是双主体活动，割裂了教与学的完整统一性，使教师与学生成为两种对立的力量。教师与学生在教学评价过程中的被动地位和消极作用使教学评价在此期似乎不具有教育功能，而仅仅是一种“管”的力量。以能力本位为核心理念的文化价值观下的教学评价超越了以知识本位为核心理念的文化价值观下的教学评价，在一定意义上更贴近了人的发展和教育的本质属性，方法手段也有较大的创新。然而，它也蛰伏着深刻的危机。（1）它未能从人的完整统一性来看待教学的完整统一性，有把教学活动的整体性化为局部性的倾向。之所以如此，原因之一在于教学评价的人性论假设有问题。作为文化现象的教学评价，不能没有人性假设作为立论前提，而对于人性的不同理解将导致不同的教学评价观及其策略。然而，以往教学评价观的共同缺陷在于未能科学地把握人的本质及教学的特殊性。教学评价的规范性、可测控性与教育性、发展性之间并不是绝然对立的。赞科夫曾明确提出，要“以尽可能大的教学效果来促进学生的一般发展”。（2）它未能看到教学与人和社会一样，也存在着可持续发展问题。知识本位观使教学评价误入歧途，知识的量的扩张成为教学评价的核心尺度，导致呆读死记。在能力本位观下的教学评价则倾心于对理性能力的肯定，能力至上原则日嚣尘上，从而引发了人们的忧虑：没有价值导向的，缺乏人格规范的能力与人的价值理念一致吗？它会不会成为与人自身相悖的异己力量呢？因此，建构在知识本位与能力本位下的教学评价因新的文化价值观的构建而逐步失去了历史合理性，它需要在新的文化价值观的指导下进行重建[3]。 1.4 本文的指导思想和主要工作新文化价值观下的教学评价强调：注重教学评价的教育性功能。在教学评价中，人们最初重视的是管理性功能。历史发展表明，过于关注管理性功能而忽视教育性功能的教学评价，往往给学生的身心发展带来消极影响。这样，在现代教学评价发展的过程中，教育性功能就逐渐受到了重视。它强调的是，教学评价作为教学活动的一个重要环节，应自觉地服务于教学宗旨，成为实现教学目的的促进性力量，促进学生身心全面发展。当前，教育性功能已逐渐突出出来，形成性评价和实质性评价的出现和发展，是有力的论据。重视学生的评价能力的发展。在现代社会，人们面临着日益复杂的社会环境，只有具有良好的评价能力，才能合理地选择和行动。帮助学生发展评价能力，是现代社 - 5 -

基于 MATLAB 的回归分析在教学评估中的应用会对学校提出的重要要求。学生的评价能力需要通过评价活动才能发展。在整个学校教育活动体系中，教学评价是最基本的评价活动，是发展学生评价能力的基础性活动。教学评价的未来发展和改革，将突出通过评价培养学生评价能力的重要性。也就是说，要通过教学评价，使学生掌握有关评价的原理、标准和方法，给予学生评价自我和他人的机会，从而提高评价能力。本课题在此思想的指导下，结合逐步回归分析的基本思想和 MATLAB 技术，对某一高校 15 名教师的问卷调查结果表 1（见附录 1）进行分析，主要利用回归分析技术对他们做出评估，给出评价结果和解释，并进一步推广和优化，建立起一个公平、公正地教学评价体系。 - 6 -

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