極課大數(shù)據(jù)系統(tǒng)在教學(xué)評價中的應(yīng)用

丁明虎

摘 要：互聯(lián)網(wǎng)+教育、大數(shù)據(jù)技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，因此，大數(shù)據(jù)的有效采集更為重要。分析了教學(xué)過程中傳統(tǒng)數(shù)據(jù)與大數(shù)據(jù)的區(qū)別，并以極課大數(shù)據(jù)平臺為例，介紹了在教學(xué)評價過程中如何采集與應(yīng)用大數(shù)據(jù)，不僅對學(xué)生個體及班級整體數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，還能有針對性地出具相關(guān)的診斷報告、個性化錯題集等，來指導(dǎo)教師及學(xué)生個性化學(xué)習(xí)，從而讓教學(xué)更具針對性，達(dá)到提高教學(xué)效率的目的。

關(guān)鍵詞：互聯(lián)網(wǎng)+教育；大數(shù)據(jù)技術(shù)；極課大數(shù)據(jù)；個性化學(xué)習(xí)；教學(xué)評價

當(dāng)我們還沒有來得及弄清什么是信息化數(shù)字化的時候，大數(shù)據(jù)時代已然來臨。互聯(lián)網(wǎng)+教育、大數(shù)據(jù)、云計算等已成為近年來教育流行的關(guān)鍵詞之一，各行各業(yè)特別是教育界都已經(jīng)意識到它的重要性與未來發(fā)展的潛能，誰能率先收集、挖掘并利用大數(shù)據(jù)，誰就將搶占未來教育的先機。

現(xiàn)代大數(shù)據(jù)是在平常學(xué)習(xí)過程中實時采集，這類大數(shù)據(jù)在教育中的應(yīng)用有其最重大的意義，更能“讓我們走進(jìn)每一個學(xué)生的真實世界”。而且這樣的大數(shù)據(jù)不僅能真實地幫助我們分析群體狀況，而且能分析到更微觀、個體化的學(xué)生在課堂中的參與度與達(dá)成度，有利于調(diào)整我們的教育行為，實現(xiàn)“以學(xué)生為本”的個性化教育。

教育過程中的大數(shù)據(jù)挖掘與利用，潛力巨大。如何在教學(xué)過程中采集大數(shù)據(jù)，并進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，根據(jù)大數(shù)據(jù)分析來指導(dǎo)或調(diào)整我們的教學(xué)策略，已成為我校的重要課題之一。我們試圖通過學(xué)生每一次的練習(xí)、測試或評價，不僅僅從卷面總分進(jìn)行統(tǒng)計與分析，還需通過技術(shù)手段，耐心地統(tǒng)計與分析每一大題的得分，每一小題的得分，每一題選擇了什么選項，花費了多少時間，甚至是學(xué)生在分析解題過程中的每一個細(xì)節(jié)，在練習(xí)過程中學(xué)生是否修改過選項、做題的順序是否有跳躍，審題過程中是否存在潛在的困難、復(fù)核試卷所花費的時間長短，糾錯過程中涂改了哪些題目等等。這些信息的價值遠(yuǎn)比試卷的卷面總價值要大得多。如何采集這些數(shù)據(jù)？極課大數(shù)據(jù)系統(tǒng)就是較好的實用平臺之一。

我校自2014年開始試用極課大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，目前已在數(shù)學(xué)、語文、英語、物理、化學(xué)、生物、政治等學(xué)科試用。極課系統(tǒng)能支持海量題庫在線組卷，也能支持自編新題進(jìn)行平時測試與大型考試，在不改變老師常規(guī)閱卷方式的前提下，實現(xiàn)大數(shù)據(jù)的收集與分析。可實現(xiàn)根據(jù)學(xué)生作答結(jié)果形成集高頻錯題集、薄弱知識點、錯因分析、成績變化曲線、學(xué)生層次分析等學(xué)情分析，個性化制定提高學(xué)生成績的學(xué)習(xí)方案，真正實現(xiàn)個性化學(xué)習(xí)的需求。極課大數(shù)據(jù)致力于提高教學(xué)效率、減輕學(xué)生的學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)，實現(xiàn)將大數(shù)據(jù)、云計算與我們的教學(xué)過程相融合，根據(jù)課堂練習(xí)、段考評價等有針對性地提供學(xué)生的個性化作業(yè)與輔導(dǎo)，能減輕教師的工作量，為每一個學(xué)生建立起符合學(xué)生個性化需求的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

極課大數(shù)據(jù)系統(tǒng)基本要求不高，只要一臺閱卷儀和一臺能上網(wǎng)的電腦。數(shù)據(jù)采集步驟也不復(fù)雜，共分三步：

第一步試卷制作。我們可以從自帶的資源庫現(xiàn)場編制試卷，也可以將編寫好的Word電子稿直接導(dǎo)入，系統(tǒng)會為每份試卷或作業(yè)紙生成相應(yīng)的二維，便于系統(tǒng)在掃描時認(rèn)別。自動生成的答題卷或作業(yè)紙中會在每小題或大題中增加定位點及老師打分的評價欄。答題卷或作業(yè)紙印刷后學(xué)生可與正常的試卷一樣進(jìn)行練習(xí)或答題，只是增加一個張貼學(xué)生個人信息的二維碼過程。選擇題與正常的涂卡方式一樣，用2B鉛筆正常涂寫。

第二步閱卷。閱卷分兩步，第一步老師手工閱卷，第二步機器掃描結(jié)分。答題結(jié)束后，老師與平常批閱作業(yè)方式一樣，可以給予必要的批注等，其中增加一項工作，就是根據(jù)實際答題情況，在相應(yīng)的得分評價欄用紅筆做相應(yīng)的標(biāo)識。標(biāo)識的方式可以是|—‖/●√×等，可以是加分，也可以是減分，如果涂寫出錯，可以重新在正確的位置加重涂寫，極課系統(tǒng)通過程序設(shè)定的圖像算法，以筆墨較重的為準(zhǔn)進(jìn)行智能化判斷。老師手工閱卷結(jié)束后，即可以班級為單位進(jìn)行掃描結(jié)分。掃描讀卷速度很快，一般以50張/分鐘進(jìn)行邊掃描閱卷邊進(jìn)行圖像識別分析。如果出現(xiàn)學(xué)生涂寫錯誤計算機系統(tǒng)會報警，人工進(jìn)行干預(yù)識別。

第三步數(shù)據(jù)分析。掃描結(jié)束后，所有的學(xué)生作業(yè)圖像版及分析采集的數(shù)據(jù)，全部在極課系統(tǒng)中進(jìn)行分類存貯，并上傳到云平臺上，在同一時段內(nèi)不管你在單位還是在家里，都可以通過網(wǎng)絡(luò)登陸到極課系統(tǒng)上。可以是手機APP，也可以是PC客戶端，可以是微信學(xué)生端，也可以數(shù)據(jù)下載后在QQ群內(nèi)進(jìn)行交流分析。極課系統(tǒng)帶有自主的智能識別及多維數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，可以極大地方便老師進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計與質(zhì)量分析，可以查出一類得分率較高的題號題型及答錯學(xué)生的具體情況，甚至能調(diào)出每一位錯題的原圖，有利于分析學(xué)生錯誤所在。

使用極課大數(shù)據(jù)系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)，至少有以下幾方面的優(yōu)勢：

1.速度更快捷。平時我校基本上都是選擇題一張卡，非選擇題一張紙。卡與紙分別進(jìn)行電腦掃描閱卷與手工批閱結(jié)分。有時因為個別學(xué)生涂卡有誤無法識別時，需要從眾多的卡片中找出相應(yīng)的學(xué)生答題卡，再進(jìn)行手工批閱，然后再將兩者對應(yīng)并相加，再進(jìn)行統(tǒng)計。最終也只能統(tǒng)計到總分，如果要累積到各小題和大題，花費的時間則更長。通過多次試用，可以在老師不改變正常閱卷方式的前提下，又能在批閱過程中了解整體情況，對學(xué)生作業(yè)進(jìn)行個別批注，批閱結(jié)束后五分鐘內(nèi)就能出結(jié)果，所以說批閱的速度明顯更快了。（以“溴、碘的提取”作業(yè)為例，掃描后系統(tǒng)反饋的信息如圖所示，圖一：班級分?jǐn)?shù)段分布圖——總體了解班級情況。圖二：從全年級采集數(shù)據(jù)，得出各小題的難易度、區(qū)分度和得分率，了解學(xué)生對知識點的總體掌握情況，指導(dǎo)后續(xù)階段的學(xué)習(xí)并改進(jìn)老師的出題質(zhì)量。圖三：各班級的小題得分詳情，有助于老師改進(jìn)教學(xué)。圖四：具體題目的班級解答情況，并可以知道具體是哪些學(xué)生選擇的某個選項，指導(dǎo)教師課堂教學(xué)和對學(xué)生的個別輔導(dǎo)。）

2.數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確。每次的作業(yè)或測試的原始數(shù)據(jù)都不斷積累，并保存下來，經(jīng)過分析就會得到每位學(xué)生不同時期、不同學(xué)習(xí)內(nèi)容、不同知識點的學(xué)習(xí)情況，可以使數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確。

3.分析更全面。有效地利用這些信息，教師對自己的教和學(xué)生的學(xué)都會有更加科學(xué)的認(rèn)識。教師可以通過大數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)自己在教學(xué)中的不足，及時反饋，加強輔導(dǎo)，并在今后的教學(xué)過程中加以改進(jìn)。學(xué)生通過大數(shù)據(jù)分析，隨時調(diào)出自己答題情況并與全班同學(xué)進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)自己的某些知識點的不足，加強訓(xùn)練，反饋糾正，查漏補缺。

4.保存更真實。所有的原題，每個學(xué)生每次訓(xùn)練的試卷，每次的質(zhì)量分析整體情況與個體評價，每一小題的解答過程原樣等，都保存在數(shù)據(jù)庫中，可以在今后分析與糾正，甚至整理成錯題集，供其他學(xué)生平時參考。

5.個性化更強。通過長期的大數(shù)據(jù)積累，學(xué)生在大型考試或復(fù)習(xí)時，就可以把平時每次測試的錯誤點進(jìn)行整理列出，形成個性化的復(fù)習(xí)或?qū)W習(xí)方案，在復(fù)習(xí)或考試的過程中保證平時做對的試題繼續(xù)做對，平時做錯的試題不再出錯。

6.指導(dǎo)更得力。教師能夠看到每一小題的正確率，甚至能查看每個選項都有哪些學(xué)生選擇了。對某些特定的知識點，能同時了解到班級整體情況與學(xué)生個體情況，在課堂講解時更有針對性。對年級分析來說，不僅能比較不同層次的班級答題情況，也能比較不同教師所教班級的知識點教學(xué)情況，讓教師對自己的教學(xué)效果有更清晰的評價，正確指導(dǎo)我們的教學(xué)。

7.管理更高效。通過大數(shù)據(jù)分析，可以分析每一位學(xué)生從高一入學(xué)到高三比較的整體情況，也有利于幫助學(xué)校在教學(xué)督導(dǎo)方面有針對性地督查或指導(dǎo)老師在教學(xué)過程存在的薄弱環(huán)節(jié)，有利于青年教師的培養(yǎng)與成長，也有利于學(xué)科組內(nèi)老師相互學(xué)習(xí)，聽課研課，共同提升。

大數(shù)據(jù)的應(yīng)用不僅適合平時的學(xué)科測評與分析，在教學(xué)過程中也能得到充分的體現(xiàn)。有人統(tǒng)計：一名學(xué)生從小學(xué)入學(xué)到大學(xué)畢業(yè)，各類可供分析的量化數(shù)據(jù)基本容量不會超過1MB，其中包括個人與家庭基本信息，學(xué)校與教師相關(guān)評價，各階段的考試成績，身高體重等生理素質(zhì)數(shù)據(jù)，借書信息及銀行保險及醫(yī)療信息等。而大數(shù)據(jù)的分析則完全是另一種層面的技術(shù)。例如，在一節(jié)45分鐘普通課堂中，一個學(xué)生所產(chǎn)生的全息數(shù)據(jù)約有5-10GB，而其中可歸類、標(biāo)簽，并進(jìn)行分析的量化數(shù)據(jù)約有50-80MB，這相當(dāng)于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)領(lǐng)域中積累幾萬年的數(shù)據(jù)量總和。數(shù)據(jù)量越來越大，而分析則越來越復(fù)雜。我們不僅需要運用云計算技術(shù)，甚至需要采用Mathematica、Matlab、Maple等各類軟件來進(jìn)行處理，并實現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化。這需要專業(yè)知識及專業(yè)人才來處理，包括現(xiàn)代數(shù)學(xué)或計算機工程領(lǐng)域，需要極強的專業(yè)知識及個人的天賦與靈感。我相信在不久的將來，將會有更多的有效方式來進(jìn)行大數(shù)據(jù)的采集、分析與應(yīng)用，并對我們的教育教學(xué)提供更有效的指導(dǎo)與信息反饋。

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