因子分析學生成績量化評價研究

時間:2022-03-03 10:54:52

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因子分析學生成績量化評價研究

摘要:本文以長江大學水文與水資源工程專業2013級、2014級、2015級193名學生為研究對象,采用因子分析,解析三個年級學生前4個學期里22門學科的考試成績。因子分析的KMO值分別為0.774、0.905、0.889,顯示出較高的分析可信度,提取2013級5個主因子、2014級5個主因子、2015級4個主因子,累積貢獻率分為69.46%、78.03%、66.86%,得出用因子分析法對成績量化評價是可行的。

關鍵詞:學生成績;量化評價;因子分析

隨著高等教育的普及以及我國雙一流高校的建設,當今的高等教育將面臨越來越多的合作與競爭,這種競爭最終會歸結到人才的競爭和教育的競爭。現階段對學生學習成績的評價一方面憑借任課教師對學生課堂上表現,作業完成情況的感官評價,另一方面依靠期末班級的平均分、不通過率判斷班級成績好壞,顯然該兩種評價方法都無法解釋是何種因子影響下的學生學習成績變化的原因。本研究利用長江大學資源與環境學院水文與水資源工程專業學生前四學期22門課程的成績,以每個年級的學生成績為分析對象進行因子分析,找到了影響各年級學生成績的主要因素,并進行年級之間主因子影響對比分析,來評價某屆學生成績的綜合情況。本研究的理論創新和方法創新在于,嘗試通過因子分析的方法實現對某屆學生學習成績感官評價量化評價的轉變,提出可行的量化方法。

一、材料與方法

1.研究對象。以長江大學資源與環境學院,2013—2015屆水文與水資源工程193名學生22門學科為研究對象,學科包括自然地理學、大學英語A聽說(上下)、大學英語A(上下)、計算機基礎、高等數學A(上下)、水利工程制圖及CAD、普通地質學、線性代數、大學物理A(上下)、中國近現代史綱要、大學物理實驗A(上下)、大學化學、地下水文學、氣象與氣候學、概率論與數理統計、水力學、構造地質學等。2.研究方法。研究方法包括訪談法和數據統計法。為了了解學生對各門課程及授課教師的看法,以及學習過程中隨著知識的積累和人生目標的確定發生的心理動態變化,每學期對三個年級的學生進行了全面的訪談,內容包括對各課程的興趣、對任課教師的滿意度、對學院培養方式得認可度、自認為影響學習的主要因素及學習的目標等。本文采用SPSS18.0對193名學生的22科成績進行因子分析。

二、結果與討論

將三個不同的年級22門課程成績分別作為變量進行因子分析。成績間的相關矩陣為系數,采用KMO檢驗因子分析結果的可靠性。基于特征值抽取主因子,特征值大于1的因子作為主因子進行討論。為了更好地甄別主因子差異,采樣最大方差法對矩陣進行旋轉,最大收斂性迭代次數25。1.2013屆學生成績分析。因子分析KMO(Kaiser-Meyer-Olkin)值為0.744。共提取五個主因子,方差貢獻率分別為22.894%、17.329%、11.620%、10.237%、7.380%,累積貢獻率為69.461%,即解釋了原始數據69.461%的信息。本文討論主因子中因子載荷超過0.4的變量,因為載荷低于0.4的變量往往被認為對該因子沒有貢獻。五個主因子分別用F1、F2、F3、F4和F5表示。F1因子中,因子載荷大于0.4的變量中,除了水力學、大學化學為專業課外,其他均為公共課,可將該因子命名為基礎課程因子。F2因子中,因子載荷大于0.4的變量均為英語課程,英語課程為部分理科生的弱項,學生成績受英語學習基礎影響很大,可將該因子命名為英語課程因子。F3因子中,因子載荷大于0.4的變量多為專業課,可將該因子命名為記憶性專業課程因子。F4因子中,因子載荷大于0.4的變量中除構造地質學外,均為實驗課程,可將該因子命名為實驗課程因子。F5因子中,中國近現代綱要占絕對優勢。水利工程制圖為專業作圖課程成績差異不大,與學生的空間想象力有關。可將該因子命名為社科類課程因子。2.2014屆學生成績分析。因子分析KMO(Kaiser-Meyer-Olkin)值為0.905。共提取五個主因子,方差貢獻率分別為24.276%、21.535%、19.284%、6.873%、6.063%,累積貢獻率為78.032%。F1因子中,因子載荷大于0.4的變量主要為專業基礎課程和公共課課程,可將此因子命名為基礎課程因子。F2因子中,因子載荷大于0.4的變量依然是英語類課程,可將此因子命名為英語課程因子。F3因子中,因子載荷大于0.4的變量主要是專業核心課程以及大二下學期開設的通識教育課程,可將此因子命名為專業核心課程因子。F4因子中,因子載荷大于0.4的變量為大學物理實驗A(下)、中國近代史綱要。通過訪談得知這類課程其成績主要與學生的出勤和課堂表現有關。F5因子中,因子載荷大于0.4的變量(學科)為大學物理實驗A(上),該門課程學生成績差異小,但是平均分低于與之同類型課程的大學物理試驗(下),考慮學生學習能力不變,不同老師在成績總評時存在差異,該因子受老師評分標準影響較大,可命名為非課程影響因子。3.2015屆學生成績分析。因子分析KMO(Kaiser-Meyer-Olkin)值為0.889。共提取五個主因子,方差貢獻率分別為24.086%、18.582%、17.778%、6.421%,累積貢獻率為66.867%。F1因子中,因子載荷大于0.4的變量中,除構造地質學專業基礎課外,其他均為公共課和專業核心課程,可將此因子命名為基礎—專業課程因子。F2因子中,因子載荷大于0.4的變量中,普通地質學、自然地理學、地下水文學為需要記憶的專業課程,大學物理實驗為試驗課程,反映出理科生學生的記憶能力與動手能力,可將此因子命名為記憶性專業課程因子。F3因子中,因子載荷大于0.4的變量中,除中國近現代史綱要以外,都為英語課程,可將此因子命名為英語課程因子。F4因子中,因子載荷大于0.4的變量(學科)為大學物理A(下),該課程為公共課課程,學生成績普遍低,且成績差異小,通過訪談得知,與之同類課程大學物理(上)課程考試中,考試簡單,學生形成慣性思維,在第四學期學習中大部分同學學習狀態散漫,期末考試試卷較上一學期難,學生成績低。但是第四學期其他課程未見學生學習態度明顯變化,可見該因子受試卷難易程度差異影響大,可將此因子命名為非課程影響因子(見下圖)。各影響因子分布范圍4.各屆學生差異的原因分析。以上分析可得三屆學生成績的因子分析在英語課程,基礎課程等方面受因子影響存在共性,但也存在顯著性差距(見下表)。由上表可知:對成績影響最大的因子主要是基礎性課程;13級和14級英語課程為第二大影響因子,從14級到15級非課程影響因子開始成為主因子中的一部分;15級學生學習成績的主要影響因子較13級、14級學生減少一個主因子。其主要原因在于基礎性課程一般為難度較大的高等數學、概率論與數理統計、線性代數、大學物理、大學化學等課程組成。由訪談可知此類課程掛科率也是較高的,由此也可解釋基礎性課程為何是主要的因子。英語課程屬于公共基礎課程的一部分,將英語課程作為一個單獨的因子提取,可見英語也是影響大學成績的重要部分。而非課程因子的出現表明14級至15級教學方式發生了改變。教師的評分標準、考試的類型方式成為影響學生成績的低負荷影響因子。由訪談可知2014年起學校教師評分以課堂表現和考試成績百分比計算,課堂表現的成績比重增大,尤其是社科類學科和公共選修課程教師的評分更加具有不確定性,由此也可解釋14級高負荷(12.936%)的非課程因素。15級學生成績因子分析較13級14級學生減少一個主因子,影響學生學習成績的主要因素減少,解釋了2015年長江大學采取整體一本招生,學生各方面的綜合能力素質有所提高的結果。5.應采取的相關對策。將各影響因子按照負載大小進行排序:基礎課程(71.256%)>英語課程(56.642%)>專業課程(49.486%)>非課程(19.357%)>實驗課程(10.237%)>社科類(7.38%)。可得影響學生成績最主要的為基礎課程的成績,由此應該加大對基礎課程的教學投入,英語課程因子作為第二大因子可見其重要性。故高校也應當重視對英語興趣的培養。其次,專業課等課程受教學方式,教師教學能力、考試難易等因素的影響較大,因此在教學過程中培養學生專業興趣,提高教師講課能力將會極大提高學生的學習樂趣。非課程因素解釋度較大在于學校沒有統一的科目評分標準、考勤條例、試卷出題規范,各類評分受教師主觀因素太大。因此制定合理的考勤制度,評分準則,出題規范等將會有效避免學生成績的大幅度變化。

三、結論

綜上所述,通過因子分析,解析了2013級、2014級、2015級三個年級學生前4個學期里22門學科的考試成績。解釋了大部分原有的變量信息。對各屆學生因子分析的差異進行比較分析,得出了當前環境下影響學生學習成績的主要因素。進而說明因子分析進行教學的量化評價是可行的。

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作者:劉娥 李明都 單位:長江大學資源與環境學院