基于智能分析系統(tǒng)的職校生學習評價分析研究

摘要：將智能分析系統(tǒng)應(yīng)用于職校生學習評價，實現(xiàn)人才的個性化培養(yǎng)，是未來教育改革的重要方向。通過重構(gòu)線上與線下相結(jié)合的教學流程，基于智能分析系統(tǒng)采集學生理論學習和實操學習的過程性數(shù)據(jù)，呈現(xiàn)學生學習畫像“課程樹”，構(gòu)建過程性評價指標和結(jié)果性評價指標，形成學生學習評價分析范式，最終生成學生、教師、教研、學校等多維度的可視化學情分析報告，從而為學生個性化學習、教師教學指導(dǎo)、教研機制建立、職業(yè)教育課堂教學規(guī)范設(shè)定等提供更精細化的數(shù)據(jù)分析服務(wù)。

關(guān)鍵詞：學生學習評價；智能分析；課程樹；可視化學情分析

一、前言

隨著云計算服務(wù)的發(fā)展、大數(shù)據(jù)分析技術(shù)的突破，教與學的行為數(shù)據(jù)越來越能夠被記錄、被分析，真正實現(xiàn)高度集成的教育資源共享。信息技術(shù)的助力使得“經(jīng)驗式”教育朝著“數(shù)據(jù)服務(wù)式”教育轉(zhuǎn)變成為可能[1]。國家高度重視信息技術(shù)與教育的融合，《國家職業(yè)教育改革實施方案》中明確指出“適應(yīng)‘互聯(lián)網(wǎng)+職業(yè)教育’發(fā)展需求，運用現(xiàn)代信息技術(shù)改進教學方式方法，推進虛擬工廠等網(wǎng)絡(luò)學習空間建設(shè)和普遍應(yīng)用。”《深化新時代教育評價改革總體方案》中要求“堅持科學有效，改進結(jié)果評價，強化過程評價，探索增值評價，健全綜合評價，充分利用信息技術(shù)，提高教育評價的科學性、專業(yè)性、客觀性。” 這些文件的出臺為運用信息技術(shù)開展學生學習評價提供了政策導(dǎo)向和方法指引。學習評價是教師教與學生學當中重要的內(nèi)容，精準化、系統(tǒng)化的學習評價不僅對教師精準教學有重要參考價值，對于學生的學習也起到引導(dǎo)作用。

二、研究現(xiàn)狀

高素質(zhì)技術(shù)技能人才是推動高質(zhì)量發(fā)展的重要支撐，也是建設(shè)職業(yè)教育人才供給側(cè)改革的方向，現(xiàn)代職業(yè)教育人才的培養(yǎng)更加強調(diào)對學生學習全面關(guān)注與對學習過程的關(guān)注，強調(diào)對學生個體化、個性化的關(guān)注[2]。隨著云計算服務(wù)的發(fā)展、大數(shù)據(jù)分析技術(shù)的突破，教與學的行為數(shù)據(jù)越來越能夠被記錄、被分析，真正實現(xiàn)高度集成的教育資源共享。由于職業(yè)教育教學中較多地涉及技能的掌握及運用，受限于硬件基礎(chǔ)、教師精力等因素，職校生學習過程往往成為評價盲區(qū)，教師對職校生的學習評價多存在主觀性和終結(jié)性的弊端[3]。

基于智能分析系統(tǒng)的評價以設(shè)定的學習評價指標為數(shù)據(jù)采集及評定依據(jù)，以學生這一主體為評價對象，要求教師樹立并貫徹“以學生為中心”的教學理念[4]，將智能分析系統(tǒng)與學生學習過程進行捆綁，可以對學生的學習過程進行記錄評價，幫助教師和學生對學習過程開展有針對性的分析，教師更好地進行個性化指導(dǎo)，學生也在過程評價中更好實現(xiàn)個人反思與改進。學習過程及結(jié)果的智能記錄、分析與反饋是教學評價的跨越式變革，彌補了傳統(tǒng)評價方式的弊端，更好助力職業(yè)教育下學生的培養(yǎng)，幫助教師轉(zhuǎn)變教學理念，學生學習主體地位更加凸顯，助力教學效果提升，打造更多優(yōu)質(zhì)課堂。

三、研究策略

堅持行動導(dǎo)向，以問卷及訪談?wù){(diào)查為研究開展前期基礎(chǔ)，以課程教學目標所對應(yīng)的學生靶向能力為評價開展框架，以評價指標構(gòu)建及教學流程重構(gòu)為行動內(nèi)容，以網(wǎng)絡(luò)學習平臺和智慧教學分析系統(tǒng)為行動支撐，以教學實踐為最終落腳點，具體通過以下方法開展研究：

1.調(diào)查研究法

本研究開展以對現(xiàn)有學生學習評價現(xiàn)狀進行掌握及分析為基礎(chǔ)，通過問卷、訪談等方式對學生、教師和企業(yè)開展調(diào)研，調(diào)查分析學生學習評價現(xiàn)狀，和他們在學生學習評價方面的期待。

2.個案研究法

以典型課例為分析對象，就如何運用智能分析系統(tǒng)開展學生學習評價進行案例解剖，形成通用教學范式，為其他課程的行動實踐提供借鑒。

3.行動研究法

本研究不限于一門課程，而是集合了化工裝置運行技術(shù)、商務(wù)英語、會計和信息技術(shù)等多門課程，以更廣泛的參與為推進研究提供更多的數(shù)據(jù)及實踐基礎(chǔ)，同時也在推進研究過程中帶動更廣泛教學及評價改革。

四、職校生學習評價分析范式構(gòu)建與實施

（一）形成“兩平臺一系統(tǒng)九維度四層面”評價范式

學習評價涉及范圍包括理論教學和實操教學，結(jié)合人工智能發(fā)展對教育帶來的變化，遵從“三教改革”精神，充分考慮信息技術(shù)手段在優(yōu)化教學設(shè)計、促進學生學習成長方面的作用，以評價倒逼教學流程再造。教學過程中線上與線下相結(jié)合，網(wǎng)絡(luò)學習平臺和虛擬仿真實訓平臺相結(jié)合，任務(wù)引領(lǐng)、做學一體，突破時空限制，激發(fā)學習互動性和積極性，有效突破教學難點，迅捷提供教學反饋，科學進行教學評價，全面提高教學效果，形成線上線下相結(jié)合的 “兩平臺一系統(tǒng)九維度四層面”職校生學習評價范式。

1.依托“兩平臺一系統(tǒng)”分析學習數(shù)據(jù)

以學生學習評價為抓手，緊緊圍繞學生學習評價的落實與使用，采用大數(shù)據(jù)技術(shù)，利用“網(wǎng)絡(luò)學習平臺”（如圖1所示）和“虛擬仿真實訓智慧云平臺”（如圖2所示）兩大智能化平臺對學生課前、課中和課后，線上與線下的理論知識學習和技能掌握等學習數(shù)據(jù)進行采集。通過“智慧教學分析系統(tǒng)”（如圖3所示）對學習數(shù)據(jù)運用數(shù)據(jù)抽取、數(shù)據(jù)交換、數(shù)據(jù)挖掘等大數(shù)據(jù)分析方法進行數(shù)據(jù)分析，生成課堂教學的日常學習診斷數(shù)據(jù)、每節(jié)課學習診斷數(shù)據(jù)、階段學習診斷數(shù)據(jù)以及學期學習診斷數(shù)據(jù)，將過程性評價與結(jié)果性評價相融合[5]。學生學習診斷數(shù)據(jù)相應(yīng)地生成學生學習報告，為學生自我成長、教師精準教學、教研高效開展以及學校教學管理高質(zhì)量推進提供可參考的有力依據(jù)。

2.“九維度”的能力獲取與精準診斷

依據(jù)職校生人才培養(yǎng)目標及課程標準，開展主觀評價和客觀評價相結(jié)合的評價模式，通過與學科專業(yè)教師共同探討研究，分別針對學科理論課程與實訓課程教學特點，構(gòu)建學科學習過程性數(shù)據(jù)的評價指標和結(jié)果性評價指標[6]，將采集后的過程性、結(jié)果性數(shù)據(jù)與評價指標一一對應(yīng)進行分析后，得出學生的學習評價。

根據(jù)人才培養(yǎng)方案和課程標準，以學生能力培養(yǎng)為目標，教師與企業(yè)人員通過能力分解，共同確定課程對應(yīng)九大能力評價維度，即操作調(diào)整能力、分析判斷能力、應(yīng)急處理能力、風險識別能力、關(guān)注全局能力、協(xié)同作業(yè)能力、指揮管理能力、信息化應(yīng)用能力和學習能力。九大能力分布在課程當中，依托具體項目、任務(wù)形成課程內(nèi)容。課程內(nèi)容逐級分解細化為知識點和技能點，將掌握知識點和技能點轉(zhuǎn)化為學生學習行為及量化的學習程度指標。

3.“四層面”報告建立反饋閉環(huán)

采集課前、課中及課后，線上線下學習數(shù)據(jù)，通過“智慧教學分析系統(tǒng)”，根據(jù)九大能力維度劃分，形成學生學習報告、教師教學報告、課程教研報告和學校教學報告，最終形成教學分析反饋的閉環(huán)，為人才培養(yǎng)方案修訂、課程標準開發(fā)提供依據(jù)，通過線上線下相結(jié)合的教學流程重構(gòu)，迭代“教”“學”行為的管理與評價，如圖4所示。

學生學習報告：包含學生在線學習情況、知識及技能掌握程度，并且根據(jù)九大能力維度值，對學生學習過程中的風險點及時進行學習智能預(yù)警，出具可視化學情分析報告，有針對性地提醒學生在學習方面的加強點，對于學生未掌握處進行智能推送。學生對自己的學習情況有了發(fā)展性和階段性的直觀掌握，幫助學生自我發(fā)現(xiàn)、自我反思和自我成長。

教師教學報告：學生學習行為和教師教學行為緊密相連，“智慧教學分析系統(tǒng)”對學生學習行為的分析同步進入教師教學報告，幫助教師了解學生個體及班級整體的學習狀況，有助于教師及時調(diào)整教學策略，進行精準教學。

課程教研報告：任課教師任教不同班級同一課程的班級學習狀況、同一課程不同任課教師任教的不同班級學習狀況同步進入課程教研報告，為課程教研發(fā)現(xiàn)問題、分析問題及探究問題提供數(shù)據(jù)支撐。

學校教學報告：通過采集分析教師的教學教研數(shù)據(jù)，呈現(xiàn)出多維度的教師畫像，開展教學質(zhì)量的精準評價和問題診斷，通過建立新的教學管理模式，助力學校教學管理向智能化、精細化、可視化方向轉(zhuǎn)變。

（二）構(gòu)建智能分析系統(tǒng)的 “課程樹”

基于線上模擬、線下實操的方式，以網(wǎng)絡(luò)學習平臺、虛擬仿真實訓智慧云平臺中的數(shù)據(jù)為參考，從學生知識點、技能點和安全素養(yǎng)等維度進行學生學業(yè)相關(guān)數(shù)據(jù)的收集和分析，智慧教學分析系統(tǒng)匯聚學生學習單元的掌握程度及專業(yè)課程的完成情況，建立學生學業(yè)“課程樹”，以圖形化的形式智能推送給學生，形成學生畫像的學習數(shù)據(jù)。

“課程樹”是以圖形化的形式呈現(xiàn)出一棵大樹有若干樹枝、眾多樹葉，每根樹枝代表一門課程，每片樹葉代表課程中不同的學習單元。通過平臺收集學生在本學習單元中不同維度的學習和操作數(shù)據(jù)，匯總分析是否達標，若符合本學習單元預(yù)設(shè)的要求標準，即可點亮相對應(yīng)的樹葉。當某門課程所有學習單元全部完成，即對應(yīng)此樹枝上每片樹葉全部點亮，并在此樹枝中結(jié)出絢麗的果實。

通過虛擬仿真實訓智慧云平臺自動收集數(shù)據(jù)實現(xiàn)智能評價分析，協(xié)助教師發(fā)覺在教學活動中學生所產(chǎn)生的共性與個性問題，從而形成教學分析反饋的閉環(huán)，實現(xiàn)“因材施教”，為學生的個性化學習、教師教學指導(dǎo)、企業(yè)員工管理、行業(yè)標準設(shè)定提供更精細化的數(shù)據(jù)分析服務(wù)，最終生成多層面的可視化學情分析報告。例如，針對學生線上線下學習、操作過程中的所有安全點，進行相關(guān)數(shù)據(jù)自動采集，將從未出錯的安全點歸為一類，經(jīng)常出錯的不規(guī)范點歸為一類，針對不規(guī)范點進一步分析總結(jié)，形成學生、教師、學校各級可視化學情分析報告。

（三）創(chuàng)新數(shù)據(jù)驅(qū)動的智能化教學模式

學習評價變革離不開教學改革做支撐，需要不斷轉(zhuǎn)變教師教學理念，強化“以學生為中心”思想，對教學流程進行重構(gòu)。通過線上與線下相結(jié)合，虛擬仿真與現(xiàn)場裝置相結(jié)合（對于線上遠程教學，可通過虛擬仿真實施在線操作訓練），任務(wù)引領(lǐng)、做學一體，突破時空限制，激發(fā)學習互動性和積極性，有效突破實訓難點，迅捷提供教學反饋，科學進行教學評價，全面提高教學效果[7]。整個教學流程以網(wǎng)絡(luò)學習平臺、虛擬仿真實訓智慧云平臺和智慧分析系統(tǒng)為依托，由“一心兩環(huán)三階段”組成：以學生為中心，內(nèi)環(huán)以學生學習為主體，外環(huán)以教師指導(dǎo)為保障，內(nèi)環(huán)和外環(huán)之間全程實時保持師生溝通和數(shù)據(jù)智能化自動收集及分析。通過課前認知學習、課中探究內(nèi)化、課后鞏固提升三個階段完成教學過程。

課前認知學習—線上預(yù)學促進學習自主性。學生預(yù)學階段由微課學習、在線測試、仿真練習三部分組成，同時針對三部分預(yù)學內(nèi)容的參與及完成情況進行評價，包括微課學習時長、學習進度、在線測試結(jié)果、仿真練習時長、仿真練習正確率等，從而生成每個學生的預(yù)學評價。

課中探究內(nèi)化—實操練習促進過程性評價。教師對學生預(yù)學結(jié)果中的薄弱點進行點評指導(dǎo)，通過創(chuàng)設(shè)企業(yè)的操作情景，對每組學生進行崗位分配。在實訓過程中，內(nèi)操的操作由系統(tǒng)進行實時評分；外操操作帶有傳感器閥門時，由系統(tǒng)進行評分；外操操作無傳感器設(shè)備時，由教師進行現(xiàn)場評價[8]。

課后鞏固提升—評價反饋促進精準教學。根據(jù)多維度的可視化風險預(yù)判書進行任務(wù)反思，教師通過解讀可視化風險預(yù)判書，可以總結(jié)出每組學生對每步操作存在的風險，并從小組學生任務(wù)分配得出每位學生的優(yōu)缺點，為教師后期進行精準教學提供依據(jù)。學生可以根據(jù)預(yù)判書中各項能力的得分情況，更加明確自己在本節(jié)課中表現(xiàn)的優(yōu)勢和不足之處，為學生全面發(fā)展提供幫助。

五、結(jié)語

基于智能分析系統(tǒng)的學生學習評價是教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的一項重要工作。通過重構(gòu)線上與線下相結(jié)合的教學流程，采集學生理論學習和實操學習的過程性數(shù)據(jù)，構(gòu)建過程性評價指標和結(jié)果性評價指標，形成學生學習評價分析范式，最終生成學生、教師、教研、學校等多維度的可視化學情分析報告，與傳統(tǒng)學生學習評價相比，一定程度破解了評價過程追蹤難、評價分析實施難、評價效益提升難問題，為學生個性化學習、教師教學指導(dǎo)、教研機制建立、職業(yè)教育課堂教學規(guī)范設(shè)定等提供更精細化的數(shù)據(jù)分析服務(wù)。

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作者單位：上海現(xiàn)代化工職業(yè)學院

責任編輯：王穎振 楊惠娟