理論課考勤與問卷調(diào)查分析系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

梅　險(xiǎn)　姜彥新

[摘要]考勤和問卷調(diào)查是掌握學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度和狀況的有效方法,敘述一種理論課考勤和問卷調(diào)查分析系統(tǒng)的問卷設(shè)計(jì)、信息識(shí)別以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和統(tǒng)計(jì)的方法。

[關(guān)鍵詞]考勤 問卷調(diào)查

中圖分類號(hào):G47文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1671-7597(2009)0920176-01

考勤反映了學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和課堂參與情況[1],傳統(tǒng)的點(diǎn)名考勤方法占用了大量授課時(shí)間,效率很低,而采用指紋或者磁卡等設(shè)備進(jìn)行身份識(shí)別的考勤方法硬件成本又很高。因此,本文將介紹一種集考勤與調(diào)查問卷功能于一體的數(shù)據(jù)采集和分析系統(tǒng)。該系統(tǒng)不僅可以考察學(xué)生的出勤情況,還可以實(shí)現(xiàn)即時(shí)的課堂問卷調(diào)查,使授課教師及時(shí)了解學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的掌握程度,以便調(diào)整課程進(jìn)度,取得更好的教學(xué)效果。

一、考勤表與問卷調(diào)查卷面的設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)調(diào)查問卷,一人一卷,印制成本較高和識(shí)別時(shí)間較長。[2]本系統(tǒng)結(jié)合課堂里學(xué)生按排入座的特征,問卷采用B5尺寸的紙張,印刷后對(duì)折分割成為兩張問卷。每行只發(fā)一卷或兩卷,回收時(shí)按行回收,很容易核對(duì)人數(shù),又節(jié)約了大量印刷成本。

每張問卷在有限的印刷面積內(nèi)包含若干信息點(diǎn)。如果信息點(diǎn)太稀疏,則獲得的信息量很少,造成很大浪費(fèi);如果信息點(diǎn)太密集,需要昂貴的專業(yè)圖像采集設(shè)備才能降低識(shí)別誤差。本系統(tǒng)通過反復(fù)測試,選擇將問卷上的信息點(diǎn)排列為13行19列,第1行信息點(diǎn)用于區(qū)分課程、授課日期和作為行號(hào);第2行到第13行用于記錄12名學(xué)生的學(xué)號(hào)和回答,從而每張問卷可完成12名學(xué)生的11項(xiàng)題目調(diào)查。可通過當(dāng)前最低端的手機(jī)攝像頭采集為VGA規(guī)格(640*480)彩色圖像。

為了方便學(xué)生填涂不同性質(zhì)的信息點(diǎn),問卷前2列采用了菱形填涂輪廓表示班級(jí)編號(hào),隨后的6列采用了圓形輪廓表示班內(nèi)學(xué)號(hào),最后11列采用了方形輪廓表示學(xué)生對(duì)調(diào)查問卷的回答。

二、問卷信息點(diǎn)的定位與識(shí)別

(一)基準(zhǔn)點(diǎn)的定位

首先對(duì)問卷最外側(cè)的4個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)定位,為了提高識(shí)別效率,問卷的4個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)被印為紅色,因此4個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)為左上區(qū)域偏紅像素的坐標(biāo)均值。從而得到位于左上方位的基準(zhǔn)點(diǎn)坐標(biāo)為(LeftTopX, LeftTopY),位于右上方位的基準(zhǔn)點(diǎn)坐標(biāo)為(RightTopX, RightTopY),位于左下方位的基準(zhǔn)點(diǎn)坐標(biāo)為(LeftBottomX, LeftBottomY),位于右下方位的基準(zhǔn)點(diǎn)坐標(biāo)為(Rig

htBottomX, RightBottomY)。

(二)信息點(diǎn)位置的初步估計(jì)

由于問卷中信息點(diǎn)之間均勻分布,設(shè)行數(shù)為(RowCount),列數(shù)為(ColCount),因此可通過以下方法計(jì)算列跨度(ColSpan)和行跨度(RowSpan),再由信息點(diǎn)所在行號(hào)(Row)和列號(hào)(Col)計(jì)算無系統(tǒng)偏差的標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)(StandardX, StandardY)。

ColSpan = ( LeftBottomX LeftTopX, ) / ( ColCount - 1)

RowSpan = ( LeftBottomY LeftTopY ) / ( RowCount - 1)

StandardX = LeftTopX + ColSpan * Col

StandardY = LeftTopY + RowSpan * Row

(三)對(duì)旋轉(zhuǎn)誤差的修正

由于沒有輔助儀器限制問卷的擺放角度,因此采集到的圖像數(shù)據(jù)中旋轉(zhuǎn)誤差幾乎是不可避免的,這里將對(duì)旋轉(zhuǎn)誤差的修正參數(shù)分解到水平和垂直方向,得到列旋轉(zhuǎn)偏差修正(ColWhirl)和行旋轉(zhuǎn)偏差修正(RowWhirl),

并由此計(jì)算修正旋轉(zhuǎn)誤差后的坐標(biāo)(WhirlX,WhirlY)。

ColWhirl =(LeftBottomXLeftTopX)/(RowCount - 1)

RowWhirl =(RightTopYLeftTopY)/(ColCount - 1)

WhirlX = StandardX + ColWhirl * Row

WhirlY = StandardY + RowWhirl * Col

(四)對(duì)梯形誤差的修正

通常采集數(shù)據(jù)的教師有可能因手持手機(jī)的姿勢(shì)原因造成攝像頭與問卷之間沒有保持平行關(guān)系,造成圖像上小下大的梯形變形。這里將對(duì)梯形誤差的修正參數(shù)分解到水平和垂直方向,得到列梯形偏差修正(ColTrap)和行梯形偏差修正(RowTrap),并因此計(jì)算修正梯形誤差后的坐標(biāo)(Trapez

oidX, TrapezoidY)。

ColTrap =((RightBottomX - LeftBottomX)-(RightTopX - LeftTopX))/(ColCount - 1)

RowTrap=((RightBottomY-RightTopY)-(LeftBottomY- LeftTopY))/(RowCount1)

TrapezoidX = WhirlX + ColTrap * Row * Col / (RowCount - 1)

TrapezoidY = WhirlY + RowTrap * Col * Row / (ColCount - 1)

(五)對(duì)球面誤差的修正

由于手機(jī)攝像頭成本較低,因此近距離拍攝時(shí)容易產(chǎn)生球面變形,由于不同檔次的手機(jī)攝像頭球面變形差異很大,這里用一個(gè)參考系數(shù)(Spher

eModulus)來修正球面變形通常取0.01,并因此計(jì)算修正球型偏差后的坐標(biāo)(SphereX,SphereY)。

球面變形經(jīng)驗(yàn)系數(shù) = 0.01

SphereX = TrapezoidX + ColSpan * SphereModulus *(Col -( Co

lCount - 1)/2)

SphereY = TrapezoidY + RowSpan * SphereModulus *(Row -(Row

Count - 1)/2)

(六)人工修正

由于學(xué)生填涂錯(cuò)誤,或者數(shù)據(jù)采集時(shí)光線太暗等原因造成的非系統(tǒng)誤差,可由系統(tǒng)操作者通過鼠標(biāo)點(diǎn)擊反轉(zhuǎn)信息取值,實(shí)現(xiàn)對(duì)誤差的修正。

三、考勤與問卷調(diào)查卷面的存儲(chǔ)與統(tǒng)計(jì)分析

采集到的數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)到電子表格EXCEL的工作簿文件中,根據(jù)周數(shù)和學(xué)號(hào)將不同班級(jí)學(xué)生的出勤情況記錄到對(duì)應(yīng)班級(jí)的學(xué)生考勤表中,再根據(jù)調(diào)查問卷回答項(xiàng)目的統(tǒng)計(jì)學(xué)生整體對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握程度。使教師及時(shí)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,便于調(diào)整教學(xué)進(jìn)度和方法,取得更好的教學(xué)效果。

四、結(jié)論

該系統(tǒng)可用于任何理論課課堂考勤及知識(shí)點(diǎn)掌握情況的問卷調(diào)查,對(duì)于大班授課尤其適合,在系統(tǒng)設(shè)計(jì)和應(yīng)用的過程中授課效果有較大改觀。

參考文獻(xiàn):

[1]學(xué)習(xí)態(tài)度與學(xué)習(xí)成績的相關(guān)研究——以學(xué)習(xí)考勤記錄與課堂提問成績作為學(xué)生平時(shí)成績的初探,殷雷,心理科學(xué),2008,31(6):1471-1473.

[2]黃輝,鄧聰求,如何搞好問卷調(diào)查設(shè)計(jì),統(tǒng)計(jì)教育,1998,04:12-13.