【摘 要】
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对学生学业进展及影响因素进行可视化与分析有助于优化课程结构和师资配置,改进专业课程教与学的过程,提升大学各专业的教学质量。然而,长时间跨度的离散化学生成绩数据难以直接展现学生学业进展;学生成绩又具有高维多元、时序相关等数据特征,且易受学生自身、课程结构和教师等多因素影响,对分析过程带来挑战。为此,本文面向专业教学的学业进展分析进行可视化与交互设计研究,并开发了可视分析原型系统——APVAS,支持从
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对学生学业进展及影响因素进行可视化与分析有助于优化课程结构和师资配置,改进专业课程教与学的过程,提升大学各专业的教学质量。然而,长时间跨度的离散化学生成绩数据难以直接展现学生学业进展;学生成绩又具有高维多元、时序相关等数据特征,且易受学生自身、课程结构和教师等多因素影响,对分析过程带来挑战。为此,本文面向专业教学的学业进展分析进行可视化与交互设计研究,并开发了可视分析原型系统——APVAS,支持从多个维度系统化地探索影响学生学业进展的多种潜在因素。首先,通过学生成绩-学业进展联合视图,展示多个年级的学生成绩分布特征和整个大学期间不同层次学生的学业进展时序变化特点;其次,采用相关性节点链接图描述不同类型课程的时序分布特点和复杂的专业课程成绩关联结构,并将其从学生视角进行扩展,以展示两门或多门课程间学生的流动模式;然后,针对教师影响因素,设计了教师授课信息网格图揭示教师授课情况和授课风格以及对相关课程成绩的影响,并引入联立方程模型对学生评教得分和课程教学效果进行综合分析。最后,以课程属性树和课题组字符云、教师属性树作等为交互控制视图,通过设计丰富的多视图交互联动技术,支持系统化探索多种影响学生学业进展的潜在因素。在上述研究基础上,基于真实的学生成绩数据和教师评教数据进行了应用案例开发,并邀请领域专家对本系统进行试用和评估,证实APVAS系统能有效地支持从多个维度、系统化探索影响学业进展的内外因素,验证了系统的有效性和实用性。
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