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作者:李穎單位:廣東科學技術職業學院
高職計算機項目教學模式具有如下教學特征:在教學內容上,多為結構較復雜的綜合性問題,與職業實踐或企業日常事務有關,可以促進跨學科的學習與綜合。在組織形式上,學生自主組織學習過程,學習多以小組進行,留給學生充足的嘗試新的行為方式的實踐空間。在教學方式上,一般是使用教學做一體化教學,充分考慮學生的興趣和經驗,強調合作與交流。
基于粗糙集的教學評價研究
粗糙集能有效地處理下列問題:不確定或不精確知識的表達;經驗學習并從經驗中獲取知識;不一致信息的分析;根據不確定,不完整的知識進行推理;在保留信息的前提下進行數據化簡。
本文采用粗糙集進行知識約簡,最終獲得課程整體評價的主要規則。一般的,建立一個基于粗糙集的知識發現模型需要經過以下步驟:1)明確系統目標,建立相關數據集(決策表);2)數據預處理:包括數據清洗、轉換、離散化、數據約簡等;3)產生分類規則,進行規則的選擇和過濾;4)模型評價。本文通過以下步驟進行數據分析:
1構建決策表
教學過程的基本因素是教師、教學對象、教學內容和教學方法手段,教學評價也必須以這四個基本要素為評價,因為粗糙集只能處理離散化的數據,根據這個要求,本文設計以下調查問卷(表1)來獲取樣本數據,其中所有屬性的取值均為為“優”,“合格”,“差”三種。對計算機大二必修專業課程進行問卷調查,一共得到50份樣本數據。由樣本數據構建的決策表中,條件屬性定義為屬性(1-9),決策屬性定義為屬性(10),部分數據如下表所示:
2約簡
決策表的約簡包括屬性約簡與值約簡,通過屬性約簡來刪除對決策結果不產生影響的條件屬性,以此來達到約簡的目的。約簡后的決策表具有較少的條件屬性但保留約簡前的功能。挪威科技大學開發的粗糙集軟件Rosetta(圖1)是基于粗糙集理論框架的表格邏輯數據工具。它提供了多種數據預處理功能,如決策表補齊、決策表離散化等及其算法,同時提供了粗糙集中常見的約簡和規則的獲取算法,支持從數據預處理到預測和分析規則的全過程。本文利用Rosetta對決策表屬性進行約簡,以提取對課程整體評價有重要貢獻的屬性。計算得到所有的屬性約簡為:{2,5,7},{2,5,9},{4,5,6,7},{2,3,5,6},{2,5,8},{1,2,3,5},{2,5,10}...。由于約簡的數量過大,進一步分析比較困難。因此,需要選擇屬性的一個子集進行分析,本文利用所有約簡后屬性出現的頻數來選擇最具代表性的屬性。屬性2,5,7在約簡數據中出現的頻數最高。最終,下面的一組屬性被選定:屬性2-老師對課程內容精心準備并解釋詳盡;屬性5-課程項目主題明確,有助于學生理解、掌握和喜愛這門課;屬性7-教學做一體化教學,講授和操作交互進行,時間搭配合理。
規則提取
利用約簡后的決策表(只選擇三個屬性:屬性2,屬性5,屬性7),使用Rosetta規則獲取算法得到規則集,表3列出了所有可信度不小于0.5的規則:
結論
通過以上分析,對一門計算機課程的整體評價,最主要的影響因素為:1,老師對課程內容精心準備并解釋詳盡;2,課程項目主題明確,有助于學生理解、掌握和喜愛這門課;3,課程采用教學做一體化教學,講授和操作交互進行,時間搭配合理。
從粗糙集約簡中得到核為:“課程項目主題明確,有助于學生理解、掌握和喜愛這門課”。它是所有屬性約簡的交集。從表3中也可以看到當課程項目主題不明確,不能讓學生喜愛這門課時,學生肯定對課程評價不高。因此,必須加倍重視課程項目選取,同時精心準備每一堂課,保護學生的興趣,從而提高教學質量。