基于機輔測試數據的普通話成績分析系統設計和實現

　　摘要： 本文所研發的“普通話成績分析系統”可作為計算機輔助普通話水平測試系統的重要補充，是普通話培訓和測試信息化工作中重要的一環。本研究根據對2012年張家口學院普通話測試成績的數據分析，解析了“普通話成績分析系統”按性別、歸屬地、職業的操作規程和原理，探究了考生性別、歸屬地對考生普通話水平的影響成因，為普通話培訓工作提供了參考依據。
　　關鍵詞： 機輔測試數據普通話成績分析設計實現
　　
　　近幾年來，計算機輔助普通話水平測試（以下簡稱機輔測試）工作發展迅速，已經形成一整套較為成熟的理論、機制和測試模式，它是針對全國普通話水平測試（PSC），以計算機作為輔助手段，進行無紙化、電子化的高效率測試，與人工測試相比，表現出測試信息量大、節省人力、調度簡單等特點。同時，機輔測試也呈現出一些問題，包括語音評判技術的攻關、高分考生準確度等技術問題。我們研發的“普通話成績分析系統”可作為計算機輔助普通話水平測試系統的重要補充，通過分析測試成績，總結機輔測試經驗，達到指導普通話培訓工作的目標。
　　1.“普通話成績分析系統”研發設想
　　目前，全國各地語言文字培訓測試站通用的是國家語委委托安徽科大訊飛信息科技股份有限公司研發的國家普通話水平智能測評系統（PSCP2.6）。該系統可以實現計算機對考生前三題（單音節、多音節、短文）試卷的自動評測，并能夠和國家普通話水平測試信息管理系統自動對接，將考生信息、試卷、錄音、成績等相關信息自動上傳到信息管理系統。該系統包含省測試中心信息管理系統和測試站計算機智能測試系統兩個部分。
　　根據計算機輔助普通話水平測試系統的工作原理，經系統“智能打分”和“智能復審”后的成績是較原始的數據，不能夠完全反映各測試成績段和等級之間的邏輯關系，遑論對普通話測試考生素質的綜合測評，人機直接對話的弊端就有所暴露。“普通話成績分析系統”就是在對機測數據進行分析的基礎上，篩選出不同成績段的考生，分析成因，并對相關群體進行培訓，提高考生的測試成績，同時為機輔測試提供數據支持和理論依據。
　　2.“普通話成績分析系統”的設計與實現
　　本系統研發的核心就是建立一個測試數據與普通話培訓之間的“平臺”。該系統主界面一級導航分為系統初始、數據導入、報名管理、成績查詢、成績分析、成績導出和系統維護七大項，每項一級導航下又分若干二級導航項。通過“平臺”，可全面掌握“考生信息”和“考生成績”，實現“考生信息管理”和“考生成績分析”，進而對特定群體、層次考生進行培訓。
　　2.1系統研發平臺
　　本系統采用Microsoft Visual Studio 2008 + Microsoft SQL Server的開發平臺，使用B/S的運行模式，所采用的網絡數據庫SQL SERVER 2000能實現數據的一致性，并且使用瀏覽器服務器的運行模式，能夠使管理員在不同的地域訪問測試站的數據信息，查詢更加便捷、高效。
　　2.2考生信息管理
　　在普通話考生信息管理方面，通過“普通話成績分析系統”，各測試站、各考點可對報名考生的信息進行查詢、校驗、統計。現有的國家普通話水平智能測評系統（PSCP2.6），僅服務于普通話測試前和測試中的管理工作，不能夠實現對報名考生信息的校驗管理，考生報名信息錯、訛、脫、漏的現象時有發生，導致考生證書信息與報名信息不一致，影響考生的測試成績和證書打印工作，給考試組織工作帶來了困難。本文的普通話成績分析系統提供了考生多種信息的查詢、校驗功能，可查詢和校驗的信息主要有：姓名、性別、出生年月、學歷、專業、身份證號、成績、等級等信息。其中，尤以校驗考生“身份證號”信息為主要功能，下面以校驗考生“身份證號”報名信息為示例進行說明，將考生的報名信息通過“數據導入”導航下的“導入報名信息”導入（如圖1所示），導入考生報名信息之后，各測試站、各考點查看考生報名信息，以便校驗考生的“身份證號”信息項。
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　圖1
　　具體操作說明如下：
　　2.2.1在報名管理導航項下點擊“身份證號校驗”菜單，進入身份證號校驗頁面；
　　2.2.2選擇顯示條件是“驗證通過”后，點擊“開始驗證”按鈕，則顯示出“身份證號”合法的考生信息；
　　2.2.3選擇顯示條件是“驗證未通過”后，點擊“開始驗證”按鈕，則顯示出“身份證號”不合法的考生信息；
　　2.2.4在報名管理導航項下點擊“身份驗證信息導出”，可分項導出“合法”和“非法”身份證號考生信息；
　　由以上操作說明可見，本系統能夠實現對考生“身份證號”等報名信息的初期監控，一定程度上為報名考生信息數據的實體完整性、域完整性提供保證。
　　2.3考生成績分析
　　本文從國家普通話水平測試信息管理系統V2.8導出測試站2012年張家口學院測試點各批次的考生成績、學生信息數據、教師職工信息（以下簡稱“2012年測試成績數據”），針對導出的原始數據做如下分析處理：
　　2.3.1按性別進行成績分析
　　我們將2012年測試成績數據通過“數據導入”導航下的“導入成績信息”導入“普通話成績分析系統”，然后以“性別”作為分析項進行如下操作：
　　（1）在成績分析導航項下點擊“按性別”菜單，進入按性別分析成績頁面；本系統“按性別分析成績”的模塊，可按照“按成績分析”和“按等級分析”兩種形式進行，“按等級分析”橫坐標為測試考生普通話的等級層次，縱坐標為測試考生的人數，分析（函數）圖表則顯示不同性別（男、女）考生普通話等級層次的分布情況（如圖2所示）；“按成績分析”橫坐標為測試考生的性別，縱坐標為不同性別（男、女）考生的平均成績，分析（函數）圖表則顯示不同性別（男、女）考生普通話平均成績的分布情況（如圖3所示）。
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　 圖2圖3
　　（2）“分析結果”以表格的形式輸出。
　　2012年張家口學院普通話水平測試考生共計3259人，其中男602人，女2657人。根據圖表和系統自動“分析結果”，我們匯總列表（見下表）：
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　由上表可見，2012年測試成績數據“按性別分析成績”呈現以下特點：
　　第一，普通話二級乙等以上水平考生比例，女性考生明顯高于男性考生。其中男性考生（二級乙等以上）所占男性考生比例為80.72%（計算公式：一級乙等+二級甲等+二級乙等/男性考生總數），女性考生（二級乙等以上）所占女性考生比例為90.47%（計算公式：一級乙等+二級甲等+二級乙等/女性考生總數），女性考生比例（二級乙等以上）高于男生將近10個百分點。
　　第二，普通話二級乙等以下水平（含不入級）考生比例，女性考生明顯低于男性考生。女性考生比例（二級乙等以下）低于男性考生將近10個百分點。
　　第三，普通話一級乙等以上水平等級考生所占比例較少，考生共計35人（男性考生2人，女性考生33人），占所有測試考生總數的1.07%，而且無1人達到一級甲等水平。
　　根據國家語言文字工作委員會1997年12月5日頒布的《普通話水平測試等級標準（試行）》（國語［1997］64號）和張家口學院各專業人才培養方案的畢業生標準要求，任課教師、學校管理人員和畢業生的普通話水平應不低于二級乙等。該校男性考生（二級乙等以下）比例明顯高于女性考生。據此，該校應針對男性考生加大普通話水平培訓力度。
　　
　　2.3.2按歸屬地進行成績分析
　　因2012年測試成績數據中未含有考生“歸屬地”信息，我們在按歸屬地分析考生成績之前，須先提取考生歸屬地信息，然后進行成績分析，具體操作步驟如下：
　　（1）將2012年測試成績數據導入“普通話成績分析系統”，系統自動將成績庫中“身份證號”項下的數據與系統中的“身份證歸屬地庫”進行關聯，關聯公共字段是身份證號的前6位，即取一個身份證“字符串”的前6位，執行select left（?謖身份證號?謖，6）命令，完成歸屬地信息的提取過程。
　　（2）在成績分析導航項下點擊“按歸屬地”菜單，進入按歸屬地分析成績頁面；本系統“按歸屬地”的模塊，也可按照“按成績分析”和“按等級分析”兩種形式進行。該按歸屬地分析項下，“按等級分析”橫坐標為測試考生普通話的等級層次，縱坐標為測試考生的人數，分析（函數）圖表則顯示不同歸屬地考生普通話等級層次的分布情況；“按成績分析”橫坐標為測試考生的歸屬地，縱坐標為不同歸屬地考生的平均成績，分析（函數）圖表則顯示不同歸屬地考生普通話平均成績的分布情況。
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　圖5
　　（3）我們截取2012年測試成績數據河北張家口地區考生的成績，將其作為分析示例（圖5）。
　　（4）根據系統自動“分析結果”，我們匯總列表（圖6）。
　　從列表（圖6）可以看出，2012年測試成績數據“按歸屬地分析成績”表現為如下特點：
　　一是在張家口四區十三縣中，含四個市區（橋東區、橋西區、下花園區、宣化區）、十三縣（張北縣、康保縣、尚義縣、沽源縣、萬全縣、懷安縣、赤城縣、崇禮縣、懷來縣、宣化縣、涿鹿縣、陽原縣、蔚縣），市區考生普通話水平各等級成績均高于縣鄉考生普通話水平成績，其中二級乙等以上水平考生所占比例，市區考生明顯高于縣鄉考生。其中市區考生（二級乙等以上）所占市區考生比例為93.44%（計算公式：一級乙等+二級甲等+二級乙等/市區考生總數），縣鄉考生（二級乙等以上）所占縣鄉考生比例為70.59%（計算公式：一級乙等+二級甲等+二級乙等/縣鄉考生總數），市區考生比例（二級乙等以上）高于縣鄉考生比例22.85個百分點。
　　二是普通話二級乙等以下水平（含不入級）考生比例，縣鄉考生明顯高于市區考生。市區考生比例（二級乙等以下）低于縣鄉考生比例22.85個百分點。
　　三是市區考生普通話平均成績高于縣鄉考生（包括各等級層次）。
　　根據以上圖表和數據分析，可以看出張家口縣鄉考生的普通話水平與市區考生差距較大。同時，數據顯示，縣鄉考生普通話水平較低并非個例，河北省乃至其他省市也存在共性問題（在此，僅以張家口地區考生為例，限于篇幅，我們不再對其他省市考生“按歸屬地”進行成績分析）。為切實提高縣鄉普通話水平較差考生的普通話水平，幫助考生盡快達到相應普通話水平等級，我們以數據分析為基礎，探究縣鄉考生普通話水平較差的原因（諸如市縣教育條件不均衡、縣鄉方言口語環境等因素），聘請校內外有豐富輔導經驗的資深測試員擔任教員，實行小班化教學（每班不超過20人），并編撰符合本地區考生實際的強化培訓教材，因材施教，提高縣鄉考生的普通話水平。
　　2.3.3按職業進行成績分析
　　本系統還可以按職業進行成績分析，各測試站和測試點可以考生“職業”作為分析對象，分析不同職業考生對普通話水平等級的需要、不同職業考生普通話水平等級的成因、相同職業下不同崗位對普通話水平等級的要求，鑒于本文以2012級張家口學院考生測試成績為分析對象，測試考生為在校學生、任課教師和學生管理人員，我們不再以“職業”進行成績分析，其操作原理與其他類型分析相同。
　　2.4“普通話成績分析系統”設計和實現綜述
　　綜上所述，本文基本完成了下述工作任務:
　　一是利用數據分析技術，為如何充分利用現有普通話成績數據為普通話教學和培訓提供新思路。
　　二是以2012年張家口學院普通話考生測試數據為例，解析了“普通話成績分析系統”的設計和實現及考生的成績管理應用。
　　三是以2012年張家口學院普通話考生測試數據為例，分析了該校普通話等級成績與性別、所屬地和學科專業（職業）隱藏的數據關系，得出了對教師、學生和管理人員等有一定參考價值的信息。
　　3.結語
　　基于普通話成績分析的系統軟件開發，雖然其數據挖掘技術稱不上高端，但我們的系統軟件界面友好、操作簡易，將逐漸被各測試站、測試點及考務管理人員、測試員接受和重視，必將推而廣之，為普通話的培訓工作提供直接的參照依據，可以說，本系統的開發具有重要意義。
　　在本系統開發之前，針對普通話成績數據進行分析的軟件還沒有真正實現應用。在國家大力推廣普通話測試和培訓工作的方針指引下，普通話水平測試工作信息化的不斷完善，數據精確分析需求的不斷增加，普通話成績分析信息化與普通話水平培訓工作這二者的有機結合具備廣闊的發展前景。
　　
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　　基金項目：河北省高等學校人文社會科學研究項目（語言文字研究專項），《普通話測試成績計算機分析系統研究》（課題主持人:陳延東）項目編號（YWZX201237）。