中小學學業診斷與提升系統的功能設計

郝春立

摘 要：考試的目的應該是幫助教師了解學生的知識掌握情況，及時發現教學的不足，并進行有針對性的教學補償，但是，在現實的考試當中，教師很難針對每個學生的考試結果進行具體的分析，只能知道學生大體的掌握情況，無法獲得學生詳細的知識點缺陷，因此難以有針對性的進行補償教學。中小學學業診斷與提升系統通過在線收集學生的各種考試信息，并針對考試的結果進行統計分析，能夠幫助教師較好的實現補償教學和教學規劃等功能，幫助學生根據智能測試的結果有針對性的進行補償學習、學習規劃。同時，中小學學業診斷與提升系統還能實現智能組卷的功能，對教師的日常教學具有良好的輔助功能。

關鍵詞：智能測試；統計結果分析；教學補償；學業診斷與提升系統；功能設計

中圖分類號：G206 文獻標識碼：A 文章編號：1673-8454（2009）08-0072-04

中小學學業診斷與提升系統（www.elutx.com）是山東師范大學與時代智囊科技發展有限公司聯合申報的山東省重點科研課題，該系統包括診斷和提升資源兩大部分，通過給用戶建立成長檔案袋，在線收集學生考試的各種信息并對這些信息進行科學的統計分析，幫助中小學學生及時的發現知識點中的缺陷，同時，系統還囊括了豐富的學習資源，學測結合，真正根據學生水平、特點，提供學習規劃指導等。在基于大量用戶的統計數據上進行數據挖掘，系統還能為學生、家長、教師、教育部門提供信實的分析報告和決策支持。

一、研究的背景及意義

1.現行的教育測量存在的弊端

傳統的考試以考試為目的，過分的強調考試的甄別與選拔功能，考試的結果就是一個分數，或者一些量化等級，并沒有發揮考試對學生學習的激勵功能。甚至對于那些學習情況不好的學生來說，只能是打擊孩子學習的積極性，使得更多的學生對考試抱有一種恐懼心理。

考試的最終目的應該用來幫助教師不斷的調整教學，幫助學生發現自己學習中的不足之處，而不是用來衡量或者判定一個學生的好壞。同時，考試的結果不僅僅是為了找出不足，更重要的是要依據這些不足，進行補償教學，補償學習。

2.研究的意義

（1）以定性評價為主，發揮評價的激勵作用

素質教育決不是不要考核，而是要求考核具有綜合性、全面性和經常性，中小學學業診斷與提升系統以檔案袋的形式記錄學生的學習與考試結果，客觀地描述學生學習過程中的進步與不足，并提出建議。幫助所有的學生最大限度地發揮他們的能力，允許學生自定步調，自主學習，充分發揮學生的個性潛能。同時，以鼓勵與表揚等積極的評價為主，采用激勵性的評語，從正面對學生加以引導。

（2）考試結果的詳細分析，幫助教師及時的調整教學

在傳統的考試中，教師無法針對每個學生的考試結果進行診斷，中小學學業診斷與提升系統不僅可以針對每個學生的考試情況進行分析，還可以對學生的考試結果進行統計，找出學生知識點的薄弱環節，找到需要補償教學的知識點，并嘗試給教師提供補償教學的內容。

（3）深入挖掘數據，幫助教育部門決策

基于長期的考試結果分析的基礎上進行數據挖掘，系統可以實現對每個版本的教材的教學效果進行評價，為教材的修訂提出參考意見，也幫助教育人員在教材的選擇上做出決策。同時，還可以對某個地區的學生的總體水平進行統計，幫助教育人員了解一個地區的教學情況等等。

二、國內外的研究現狀

1.新西蘭的ASTTLE

ASTTLE （Assessment Tools for Teaching and Learning）是由奧克蘭大學為新西蘭教育部開發的一種教學測評工具，它以課程為基礎，由教師管理，學生自愿使用，是一種比較成熟的測評軟件。ASTTLE主要針對閱讀、數學與寫作三科進行測評，主要的用戶是學校，側重點在于多個個體、整體的比較、分級等方面，主要是為教師以及教育決策人員使用。

其缺點是主要針對教育決策人員，對學生的個人學習指導比較欠缺，沒有為學生的按需學習提供幫助。

2.國內的研究現狀

（1）精學門

精學門是北京學門科技有限公司以按需教育為理念開發的“按需教育”EOD5.0中間件技術平臺，利用該平臺網絡教育機構可以方便地構建智能化的網絡教育系統。“按需教育”EOD5.0中間件技術平臺包括智能測試、現狀分析、教學重點、教學順序、教學方法和資源的智能排課等六大模塊，可以自由組合。主要針對網絡教學機構。

（2）網絡在線測評系統

很多教育類的網站也提供在線測評系統，但只是傳統的測試轉移到網絡上，并沒有針對測試的結果進行分析，也沒有補償教學的內容。同時，這些在線測評系統很多只是單純的針對中高考服務的，對學生的實際幫助并不大，更沒有為教師的按需教育提供相關的服務。

三、中小學學業診斷與提升系統功能設計

中小學學業診斷與提升系統主要包括診斷、分析、提升三大核心模塊，針對教師、學生以及教育決策人員三種用戶主要實現如下功能（如圖1） 。

1.針對教師用戶

（1）智能組卷

教師可以依據系統提供參數：科目、版本、分冊、單元、題目數量、難易程度，選擇一定的參數，系統根據用戶選定的測試范圍隨機選擇知識點，生成一份試卷，供學生測試。針對系統給出的試卷，教師可以按照自己的教學需求進行編輯，對題目的分值、題目的順序進行調整，同時還可以實現題目的添加、刪除與替換等功能。

（2）結果分析

1）單個知識點的掌握情況

將學生對某個知識點的掌握水平分為：掌握的很好，掌握的較好，掌握的一般，掌握的不好，未掌握五個等級；每個知識點關聯10道題目，其難易程度分別為難的1道，一般水平的4道，簡單的5道；針對每一個知識點的題目的答題情況統計，系統會判定其掌握的水平并自動收集每個學生對于這個知識點的掌握水平進行統計分析，生成柱狀圖如圖2所示。

基于這些統計結果教師就可以發現數與代數、空間與幾何、概率與統計這幾塊，大多數的同學都掌握的較好，基本達到了教學效果。如果發現某個知識點，大多數的人都沒有掌握，那教師就可以針對性的進行二次補償教學。

2）學生水平等級分布

將學生的綜合水平分為A、B、C、D四個等級，教師可以就某個單元查看學生掌握的綜合水平，并依據綜合水平與其他的班級進行比較，提升教學的效果。

3）學生個體評價

根據學生個體的測評報告對學生目前的知識點結構缺陷、學習狀態、在班級和年級中的位置給出評價，同時還可以對學生的學習狀態進行跟蹤。

在傳統的考試中，教師很難針對某個學生的知識點的結構缺陷，學習狀態等等進行分析，分析一個學生尚且需要耗費教師大量的時間，我國目前一個班級的學生按45人計算，教師分析完這45人的知識點結構缺陷的工作量更是難以估計的。但是基于計算機的智能統計分析便變得尤為簡單可行。

4）班級縱向比較

根據歷史數據與當前測試成績分析，判斷班級目前學習狀態及波動情況。

例如：對某個班級，其歷史排名以及當前的測試水平在總體水平中排名的波動情況進行跟蹤。可以判斷這個班級的學習狀態變化，如果出現大的波動，那么教師就應及時找出影響其學習的原因，與其進行交流或者召開班級討論會，消除影響。

5）班級橫向比較

根據班級測試成績分析，與學校其它班級學生甚至是往屆學生進行比較，分析班級情況，給出班級整體知識結構掌握狀況、整體水平。如圖3所示。

從圖3我們可以看出，2007年學生掌握的最好，A、B等級的學生占到了60%，D等級的學生只有5%。

（3）調整教學

測評系統為教師提供了詳細的報告，包括每個學生的知識點掌握情況、學習進度以及知識結構缺陷、整體水平等。依據這些信息教師就可以有選擇性的進行補償教學。系統的智能性還在于它能根據上述報告的結果為老師智能地提供各種可供選擇的教學方式和教學資源，實時調整教學的進度，或進行補償教學或加快教學進度等等，使教學效果更加透明化。

（4）教學規劃

依據學生的知識點的掌握情況，掌握知識的能力以及對教學方法的適應能力等來規劃自己的教學進度，教學內容和教學方法以便于更好的適應學生的實際水平。

2.針對學生用戶——學生輔導功能

中小學學業診斷與提升系統在幫助教師實現按需教育的基礎上，增加了學生用戶的輔導功能，該系統為每個使用的學生用戶建立了個人學習檔案，對用戶的學習時間，測試的內容，測試的時間，測試的情況等等進行多角度的追蹤記錄，客觀的評價學生的學習情況，同時還依據學生的學習情況提出建議。

（1）智能組卷

系統提供了科目、版本、分冊、單元、題目數量、難易程度等五個參數供用戶在選擇，根據用戶的選擇系統自動出一套試卷。不同的是，在學生用戶的界面中所出的試卷是一份標準化的試卷，學生無需針對試卷進行編輯。

同時在智能組卷中，系統還實現了自適應功能，即在學生答題的過程中，根據學生的答題情況，系統自適應的判斷該套題目是否符合該學生的掌握程度，然后自適應的調整試卷和題目的難易程度，如果修改之后的試卷仍然不適合該用戶，系統繼續調整難易度，直到符合該用戶的程度為止。

（2）結果分析

通過結果分析（如圖4），幫助中小學生第一時間內了解自己知識結構的薄弱環節，并針對這些薄弱環節，給學生提供最佳的學習補習方案和學習方法指導，按需補習。

根據學生的答題情況，分析學生對知識點的掌握情況，發現其知識結構中的薄弱環節，給出補償學習的參考。

（3）成長檔案袋

在“學習檔案”中，不僅記錄了用戶的學習時間和成績，同時收集了大量反映學生學習進步的相關材料，以客觀的角度、采用多種方式對用戶成績進行數據統計分析，實現了用戶的自身評價和用戶與群體間的相對評價。

（4）學習規劃

針對診斷分析給學習者量身定做各種學習方法指導，并給學生提供最佳的補習方案。（如圖 5）

1） 學習內容上的規劃

中小學學業診斷與提升系統在試卷的題目設計上設置了多個維度，對于每個題目考察的知識點以及此知識點的前導知識點和后續知識點進行綁定，依據學生的考試結果就能判定學生下一步應該重點預習和復習的相關內容。

①重點復習：根據其測試結果，找出學生未掌握知識點，并提供與這個知識點相關的學習資料供學生重點復習；

②學習順序：依據“最近發展區理論”找出學生現有的知識水平和學生可能的發展水平，給學生提供達到將來發展水平學生應該學習的材料，為其規劃合理的學習順序；

③重點預習：規劃學生未掌握知識點的后續知識點和內容，重點預習。

2）學習進度規劃

根據用戶的多次測試情況、使用時間的長短、各科的成績分布情況以及班級同學知識點掌握的情況和學習進度、往屆學生的學習進度等等幫助學生建立科學的學習進度表。

3）解題思路

很多學生不善于總結，不會做題很可能是解題思路的不清晰，系統根據學生的做題情況，可以發現學生在哪些類型的題目上解題有困難，然后智能的為其提供解題思路幫助學生攻克難關。

4）巧解妙算

對于某類題目的簡便算法進行總結，開拓學生的思路，有助于學生多種解題方法的掌握，培養其發散思維能力。

5）我的收獲

為學生建立成長記錄檔案袋，幫助學生對一段時間內學習到的東西進行梳理、概括、提煉、升華，理清知識的脈絡，學會對自己的知識進行管理。

以鼓勵和表揚性的語言對學生這一階段的學習情況進行總結、評價，讓學生感受到自己的進步，激發其學習的積極性。

3.針對教育決策人員：幫助教育決策人員決策

（1）對教材版本的評價

中小學學業診斷與提升系統實現了各個教材版本的教學效果；對于同一個知識點，哪種版本教材的效果好；以及教材的設計是否合理等等進行了統計分析，以幫助學校或者教育相關人員在選擇版本提供參考，同時對于教材版本的修訂也提供參考意見。

（2）教師教學效果的評價

根據每個班級學生的成績變化，以及班級學生學習的總體水平的統計，可以發現教師教學的優劣，對于教師發現自己教學的不足，學習好的教學方法等等提供便利。

（3）教育統計功能

以學校或者省市為單位進行學生綜合水平的統計，以學校為單位對省市內的所有學校的學生綜合水平統計便于橫向比較，以學校為單位對學生的綜合水平進行縱向比較，判斷一個學校的辦學水平的變化。

（4）教育的宏觀調控

對于地區化的教育差異現象嚴重等問題進行整體的統計分析，探討存在差異的原因，從而實現教育的宏觀調控。

四、結束語

中小學學業診斷與提升系統幫助教師與學生有選擇性的進行教學或者補習，使得學習更具有針對性，提高效率，節約時間，把時間還給學生，讓學生有更多的時間來學習自己感興趣的內容，張揚個性，為素質教育的實施鋪平了道路。

參考文獻：

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(編輯：隗爽)