《實時反饋與在線診斷E化教學系統》制作綜述

● 特色與亮點

1.智能化

E化教學系統，為學生提供了豐富的學習機會與資源，將個別化學習、自主學習、合作學習、補救學習、診斷分析學習、系統的完整的學習、流程化學習、自動化試卷、錯題記錄本、成績檔案袋等智能化信息，全部提供給學生。

2.模式化

實時反饋系統，能立即顯示學生的學習結果，教師據此進行實時的教學反饋，學生也可馬上修正對概念的理解。一般的診斷分析系統通過評量可測得學生目前的學習成效，但卻無法得知學生的認知結構。這個軟件的診斷分析系統，則可提供學生概念學習的詳細情形，教師可據此進行補救教學或作為學生自我學習的參考。

3.科研化

運用了自動化測試系統，不僅能夠進行選擇題型的自動化測試，而且還能夠進行填空和解答題型的自動化測試。通過分詞技術，將學生答案中正確的步驟盡可能多地提取出來，進行評分。

自動化測試系統的研發，對一線教師進行各學科的二次開發，提供了極大的方便。

● 開發背景

隨著社會的快速發展，人們的生活節奏變得越來越快了。以信息技術為載體的無紙化考評，作為教學評估中的重要形式，特別是對于反饋與診斷系統，已經進入積極探索階段。對學生認知方面進行統計分析，是改變傳統的唯分數論的最有說服力的舉措，這個偉大的變革時代正悄然走近人們的生活。

為了避免獲取教學資源和工具的煩瑣過程，同時增加獲取知識和技能的容量、空間和方法，使教師的教與學生的學變得輕松、快捷、方便，且有效地控制教學運營的時空成本，我開發了實時反饋與在線診斷E化教學系統。

● 設計思路與內容結構

本系統可實現初中各學科E化教學評量與診斷分析，可實現學習管理模式化，學習過程智能化。軟件包含兩個主要內容：自檢自測和智能組卷兩部分。整個系統的流程結構如圖1所示。

1.自檢自測

自檢自測系統，就是學生通過選題測試、反饋、診斷、評價、補救等五大E化工程，輕松實現自主測試、自動反饋、診斷分析、補救教學，并將評量結果進行統計匯總，以供教師教學參考，學生也據此了解了自己的優弱勢。智能學習系統，具有智能化、模式化、科研化的特點。五個工程模塊，對學生和教師都有不同的任務和指向。對不同的題型，將有不同的解決方法。

（1）測試模塊

測試模塊解決的是學生如何做題，教師如何有針對性地引導學生進行自主學習和如何進行個別化學習的問題。

選擇題的測試，為即點即選的模式，因較為常見，這里不作贅述。

填空題的測試，要求在學生答案欄直接輸入答案（不需要步驟），如果答案為非文本格式，如分數，則不能直接輸入，這時不需要輸入答案，而是直接采用輔助答題方式（如圖2）。

圖2

解答題的測試，也是將答案輸入學生答案欄內，而且要有過程和步驟，可插入公式或進行自繪圖。如果輸入的內容為公式或特殊符號，錄入困難，則可以不采用電腦輸入方式，而在草稿紙上手寫答題過程（步驟），然后與本題解析核對，再直接采用輔助答題方式（如圖3）。

圖3

（2）反饋模塊

反饋模塊解決的是學生解題是否正確的問題。學生測試后，點反饋按鈕，可及時得到是否正確的答案，便于學生實時校正。

反饋信息，即學生答案記錄將被保存在個人數據庫的答題欄內，以備隨時更新或教師查看。

選擇題，采用絕對匹配方式，為常見格式，這里不作介紹。

填空題，由于答案內容涉及完全匹配和模糊匹配等方式，加之答案內容受位置因素、文字因素等方面的影響，故采用最佳匹配方式與人工對照相結合的方法。

這里重點介紹一下解答題的反饋方法。

解答題（或稱為問答題）是要求輸入步驟的題型，反饋時就不能簡單地以正確或錯誤的方式進行了，在這里，系統引入了一個新的概念：自動評分分詞算法。

解答題答案的分詞算法，即把學生答案中的關鍵段、句、詞逐級進行篩選（取大優先），通過自動化搜索技術，排除不正確的內容，保留正確的內容，按與標準答案相近的程度給予相應比例的分值。這是一種科研化的實踐嘗試，系統將學生答案中正確的內容，通過自動化程序，盡可能多地提取出來，進行評分，細致剖析學生的認知結構，提取閃光點并給予肯定，是一種積極的、開放的教學行為。

具體的做法是：①先確定標準答案為第一層，用這個內容去匹配學生答案，如一致則全部正確并得滿分；否則，去掉第一個字，剩下的作為第二層，繼續判斷。②從第二層的第一字開始判斷，用這個內容去匹配學生答案，如一致則得分：（匹配文字數/ 標準答案字數）*本題分數。否則，去掉第二層有效文字，剩下的進入第三層。③從第三層的第一字開始判斷……依上類推，直到全部判斷完畢。將每層的分數相加，就是本題得分。

以上為正向最大匹配分詞算法，還有逆向最大匹配分詞匹配算法，是自后往前看（不再贅述）。

例如，如果標準答案是：人民民主專政是民主與專政的統一。對人民實行民主，對敵人實行專政，二者結合起來就是人民民主專政。只有在人民內部實行充分的民主，才能有效地對敵人進行專政；也只有對敵人實行了強有力的專政，人民的民主權利才有保證。而學生答案是：對人民實行民主，對敵人實行專政，只有在人民內部實行充分的民主，才能有效地對敵人進行專政。人民民主專政，是向社會主義過渡的政治保證。

通過逐級篩選后，上述劃線部分的內容，都出現在學生答案中，共占48%的比例，所以該學生可得該題48%的比例分值。學生答案中其他多余內容，和錯誤內容不得分。

（3）診斷模塊

診斷模塊解決的是學生解題哪里出了問題。

一般的考試測驗可測得學生目前的學習成效，如得分和名次，但卻無法得知學生的認知結構。而診斷分析系統，則可提供學生概念學習的細微情形，學生可清晰看出自己在哪些知識點或題型方面存在欠缺，如可測得是由于概念不理解而產生的錯誤，還是因為粗心大意造成的失誤，從而明確對哪些概念需要加以厘清，教師據此可調整教學策略，減少教學上的盲目性和隨機性，以便及時改進方法跟進教學。endprint

圖4是初中數學版的診斷分析表，是每位學生做題必須面對的學科認知結構內容，可單選或多選，而這些正是一般考試測驗或平時教學所顧及不到的因素。

圖4

學生每做一題，經測試、反饋環節后，必然進入診斷環節，必須完成這個分析和登記，才能進入下一題的練習，而這個登記內容，則會自動存儲至數據表的診斷分析欄內，以供學生隨時修正或教師參考教學。

以上“測試—反饋—診斷”，是一個不斷循環往復的訓練過程，在這個訓練環節中，學生與系統建立起人機互動模式，實現了自動化學習、主動學習、個別化學習、診斷分析學習相結合的學習過程，而且同時實現了學習效果的記錄和認知結構的探索。

（4）評價模塊

經過前面若干次往復式的“測試—反饋—診斷訓練”，對于每個知識點有哪些問題，有多少這樣的問題，每個問題分布在哪些知識點上，已經是水到渠成的事了。進入評價模塊頁面，篩選即可得出匯總列表（如圖5）。

在這里，可以從各個角度進行匯總分析，如可以單獨列出粗心致錯的內容，可以單列填空題+理解錯誤的內容等。匯總表的最后一列，是分析點評，即指出某個知識點哪方面認知水平較好或較差，以便有針對性地進行補救學習或重點突破。

另外，教師還可將整個數據導出到Excel中進行打印或作其他統計。

（5）補救模塊

補救模塊解決的是對前面出現的問題如何進行補救的問題。

有了認知診斷分析，知道了學生的困惑所在，便可用不同的教或學的方法來澄清概念，進行補救教學了。例如，使用本系統提供的微視頻教學，進行對應概念的視頻教學；也可以通過本系統的題例解析，進一步規范答題行為和學習解題技巧。然后再次進入本系統的“測試—反饋—診斷平臺”，進行有針對性的往復式訓練，直到達到精熟程度為止。

2.智能組卷

智能組卷可由選題直接生成標準化試卷（含解析或答案），同時可導出Word文檔。

學生經過指定選題或自動隨機選題，可瞬間組卷，并包含答案和解析（如圖6、圖7）。

試卷有標準的模板，可以隨意修改，最后導出已排好版的Word卷面（如圖8）。

智能試卷的另一個妙處是，教師可以瞬間定制電子版或紙質版的班級學生個性化練習題或試題（配有答案與解析），也可根據學生測評的匯總分析，瞬間定制有針對性的個性化家庭作業。

智能組卷系統與自檢自測系統的相互配合，是實現智能化教學的極好搭檔。從此，教師不必再擔心教學資源的搜集問題，不必再憂心個別化教學的繁瑣問題，不必再分心打印排版和試題與答案的對應排列問題。

實時反饋與在線診斷E化教學系統模式，讓學生從被動、無系統地學知識，改為主動的智能化、模式化、科研化地學知識，從而使他們獲得一般教學不易達到的成效。

● 實施方式

一年來，反饋與在線診斷E化教學系統經過不斷的課堂觀察、反思修正、互動測評，構建出實用的教學模式，分為教學前、課上和教學后三個階段。以下將簡要介紹本系統實施方式的三個教學流程。

1.教學前

①溫故：通過指定知識點測驗，審視學生之前學過的內容，了解其現有的認知水平，準備與新單元知識點鏈接。②拾疑：實時了解學生疑惑知識點，調整教學進度與數量。③歸建：通過診斷分析表，將需要補救和加強的學生，分組編制。

2.教學中

①解惑：根據匯總分析表，實時給予學生回饋教學，發送專項訓練資料（數據庫編號），并關注其發展導向。②微視頻教學：播放新課微視頻，它們是由教師制作或搜集的單元教學短片。③三步走練習：學生隨之進入數字化學習平臺，進行“測試—反饋—診斷”，若未達標，重看微視頻或學習教材，完畢，再進行“測試—反饋—診斷”，依此模式循環操作，直到精熟為止。

3.教學后

①合作學習：根據學生的認知情況，進行分組合作學習，教師布置相同的任務，由小組合作完成。②自主學習：學生自己選題，進行自我“測試—反饋—診斷”，循環訓練。教師密切關注每位學生的訓練情況，及時匯總，以備補救指導。③布置作業：根據學生自主學習情況，教師運用智能組卷系統，給每位學生布置不同的作業，并適當布置相互批改作業的任務。

上述實施方式經由實證研究發現，可顯著提升學生的學習興趣和學習成效。

● 關鍵技術處理

本系統采用Visual Basic程序設計制作，打包后需要安裝運行；與Word文檔交互，有公式編輯器和繪畫工具；題庫數據處理，運用了Access數據庫技術；運用Excel電子表格技術，導出診斷分析表；通過自動分詞技術，建立自動化測評系統；用流程圖作為各頁面導航鏈接，脈絡清晰，導向明確。

● 評價與反思

學生智學，需有教師專業社群的運作和落實，這是改善學生學習成效的關鍵；導入科技模式的教學軟件，需經過不斷的課堂相互觀察、討論與反思，不斷進行教學活動的修正，才能逐步完善；自動化測試系統的主觀題答案的輸入與自動化評析問題，仍然是系統研發的困擾因素。

● 幕前幕后

如今，信息科技正改變著我們的教育，怎么才能把智能化、模式化、科研化這些開拓性的內容展示出來，讓它成為一件作品，這是我一直苦苦思索的問題。

作品醞釀期間，少不了向各處取經。有人建議，軟件應做成題庫系統，收集近年來所有的中考題，方便使用者查詢和拷貝；有人建議，軟件應做成云端系統，脫離單機版樊籬限制；也有人建議，軟件應做成一個考試系統，最好是電腦能夠自動判卷，包括大題（主觀題）。但真正讓我想的最多的，卻是思考著如何在作品中反饋學生的認知水平。想想目前國內大致雷同的周試、月試、期中期末考試，結果是學生累，教師累，得分排名又搞得人心惶惶，家長會變成了批斗會。問題是批來批去，學生仍然不得法，家長更是不得法。endprint

其實，測試本沒有錯，錯的是不能只測試，還要有反饋、有診斷、有評析及有補救。換一種說法，學生不僅要知道做了什么題、做得對不對，還要知道錯在哪里、是否嚴重及如何補救。對癥下藥，病自然會好得快。如是，則人人知其然，也知其所以然。

作品的制作目標明確了，思路也逐漸明晰了……

經過一年的摸索實踐，在2014年的NOC活動中，我制作的實時反饋與在線診斷E化教學系統，從制作思想到內容展示，從功能特色到實踐創新，都贏得了專家評委和在場一線教師的一致好評。然而大獎在手，我卻絲毫沒有感到輕松，反而覺得肩上的擔子更重了。因為成績是對自己的肯定，更是對未來期許的承載，未來，任重而道遠。也許在不久的未來，智能化的終端技術產品會越來越多地嵌入到我們的學習生活中，以滿足我們的個性化需求，而教師的作品也必須能夠適應這種變化和需求。在活動期間，我也同參賽的教師們就此話題進行了熱烈的討論，感受頗深。

從教師和學生層面看，未來學生的學習將會借助數字化工具和網絡來獲得信息和資源，實現廣泛的互動交流的機會。而教師作為知識傳授者的角色將會受到挑戰，那么教師無用了嗎？答案是否定的，教師更多的將成為學生學習的引導者、幫助者、策劃者和組織者。教為主導，學為主體，通過跟學生設計問題、探索問題，創造一個建構性的學習環境。

從學校的層面看，未來的學校教育也會呈現革命性的變革，如學校會越來越多地采納一些新的技術，學生帶著平板電腦和手機來上學會成為常態。作為信息技術馬前卒的我們，在應用新技術創作作品或包裝已有的作品時，必將越來越多地發現技術的信息生態觀，從而會更加強調團隊和協作，至少是志同道合者的合作，而不是現在鼓勵的方式。

評委印象

記得曾有一位遠方的朋友打電話，說小孩上初中了，作業的難度逐步加大，輔導起來有些力不從心了，問我怎么辦？我思前想后，拿不出一個切實可行的招數！

但是，當我看到樊劍老師的《實時反饋與在線診斷E化教學系統》時，眼前不禁為之一亮——這個“反饋診斷”系統不正是學生課外學習的好幫手嗎？

樊老師的“反饋診斷”系統，從學習者的角度看，它有三大用途：一是按章節收集了大量習題，學習者可用于自我練習、自我檢測；二是這些習題同時也是精典例題，因為它提供了精辟的解答，能為學生的自主學習提供必要的學習輔導；三是學習者可以很方便地將學生對每道題目的學習反饋標記下來，作為學習筆記。

而對教師來說，最大的方便莫過于它的智能組卷系統了——能夠快速地制訂出針對不同要求的、各具個性特色的標準化試卷。有了它，老師們就徹底地從命題試卷的煩瑣勞動中解放了出來，從而使組卷變得隨心所欲！

當然，樊老師的“反饋診斷”系統也有一些美中不足之處，如程序不夠健壯，偶爾會因為“Run-time error”而退出；操作不夠簡易，才入手時，容易讓人感到一頭霧水。

不過，讓人最感遺憾的似乎并不在這些小瑕疵上，而是這個“反饋診斷”系統為什么不是網絡版的呢？那樣的話，一方面更便于收集全班的學習情況，從而使教學做到有的放矢；另一方面，也便于教師集體備課，共建共享教學資源庫！

（點評人：湖北省襄陽市谷城縣谷伯中學 郭大春）endprint

其實，測試本沒有錯，錯的是不能只測試，還要有反饋、有診斷、有評析及有補救。換一種說法，學生不僅要知道做了什么題、做得對不對，還要知道錯在哪里、是否嚴重及如何補救。對癥下藥，病自然會好得快。如是，則人人知其然，也知其所以然。

作品的制作目標明確了，思路也逐漸明晰了……

經過一年的摸索實踐，在2014年的NOC活動中，我制作的實時反饋與在線診斷E化教學系統，從制作思想到內容展示，從功能特色到實踐創新，都贏得了專家評委和在場一線教師的一致好評。然而大獎在手，我卻絲毫沒有感到輕松，反而覺得肩上的擔子更重了。因為成績是對自己的肯定，更是對未來期許的承載，未來，任重而道遠。也許在不久的未來，智能化的終端技術產品會越來越多地嵌入到我們的學習生活中，以滿足我們的個性化需求，而教師的作品也必須能夠適應這種變化和需求。在活動期間，我也同參賽的教師們就此話題進行了熱烈的討論，感受頗深。

從教師和學生層面看，未來學生的學習將會借助數字化工具和網絡來獲得信息和資源，實現廣泛的互動交流的機會。而教師作為知識傳授者的角色將會受到挑戰，那么教師無用了嗎？答案是否定的，教師更多的將成為學生學習的引導者、幫助者、策劃者和組織者。教為主導，學為主體，通過跟學生設計問題、探索問題，創造一個建構性的學習環境。

從學校的層面看，未來的學校教育也會呈現革命性的變革，如學校會越來越多地采納一些新的技術，學生帶著平板電腦和手機來上學會成為常態。作為信息技術馬前卒的我們，在應用新技術創作作品或包裝已有的作品時，必將越來越多地發現技術的信息生態觀，從而會更加強調團隊和協作，至少是志同道合者的合作，而不是現在鼓勵的方式。

評委印象

記得曾有一位遠方的朋友打電話，說小孩上初中了，作業的難度逐步加大，輔導起來有些力不從心了，問我怎么辦？我思前想后，拿不出一個切實可行的招數！

但是，當我看到樊劍老師的《實時反饋與在線診斷E化教學系統》時，眼前不禁為之一亮——這個“反饋診斷”系統不正是學生課外學習的好幫手嗎？

樊老師的“反饋診斷”系統，從學習者的角度看，它有三大用途：一是按章節收集了大量習題，學習者可用于自我練習、自我檢測；二是這些習題同時也是精典例題，因為它提供了精辟的解答，能為學生的自主學習提供必要的學習輔導；三是學習者可以很方便地將學生對每道題目的學習反饋標記下來，作為學習筆記。

而對教師來說，最大的方便莫過于它的智能組卷系統了——能夠快速地制訂出針對不同要求的、各具個性特色的標準化試卷。有了它，老師們就徹底地從命題試卷的煩瑣勞動中解放了出來，從而使組卷變得隨心所欲！

當然，樊老師的“反饋診斷”系統也有一些美中不足之處，如程序不夠健壯，偶爾會因為“Run-time error”而退出；操作不夠簡易，才入手時，容易讓人感到一頭霧水。

不過，讓人最感遺憾的似乎并不在這些小瑕疵上，而是這個“反饋診斷”系統為什么不是網絡版的呢？那樣的話，一方面更便于收集全班的學習情況，從而使教學做到有的放矢；另一方面，也便于教師集體備課，共建共享教學資源庫！

（點評人：湖北省襄陽市谷城縣谷伯中學 郭大春）endprint

其實，測試本沒有錯，錯的是不能只測試，還要有反饋、有診斷、有評析及有補救。換一種說法，學生不僅要知道做了什么題、做得對不對，還要知道錯在哪里、是否嚴重及如何補救。對癥下藥，病自然會好得快。如是，則人人知其然，也知其所以然。

作品的制作目標明確了，思路也逐漸明晰了……

經過一年的摸索實踐，在2014年的NOC活動中，我制作的實時反饋與在線診斷E化教學系統，從制作思想到內容展示，從功能特色到實踐創新，都贏得了專家評委和在場一線教師的一致好評。然而大獎在手，我卻絲毫沒有感到輕松，反而覺得肩上的擔子更重了。因為成績是對自己的肯定，更是對未來期許的承載，未來，任重而道遠。也許在不久的未來，智能化的終端技術產品會越來越多地嵌入到我們的學習生活中，以滿足我們的個性化需求，而教師的作品也必須能夠適應這種變化和需求。在活動期間，我也同參賽的教師們就此話題進行了熱烈的討論，感受頗深。

從教師和學生層面看，未來學生的學習將會借助數字化工具和網絡來獲得信息和資源，實現廣泛的互動交流的機會。而教師作為知識傳授者的角色將會受到挑戰，那么教師無用了嗎？答案是否定的，教師更多的將成為學生學習的引導者、幫助者、策劃者和組織者。教為主導，學為主體，通過跟學生設計問題、探索問題，創造一個建構性的學習環境。

從學校的層面看，未來的學校教育也會呈現革命性的變革，如學校會越來越多地采納一些新的技術，學生帶著平板電腦和手機來上學會成為常態。作為信息技術馬前卒的我們，在應用新技術創作作品或包裝已有的作品時，必將越來越多地發現技術的信息生態觀，從而會更加強調團隊和協作，至少是志同道合者的合作，而不是現在鼓勵的方式。

評委印象

記得曾有一位遠方的朋友打電話，說小孩上初中了，作業的難度逐步加大，輔導起來有些力不從心了，問我怎么辦？我思前想后，拿不出一個切實可行的招數！

但是，當我看到樊劍老師的《實時反饋與在線診斷E化教學系統》時，眼前不禁為之一亮——這個“反饋診斷”系統不正是學生課外學習的好幫手嗎？

樊老師的“反饋診斷”系統，從學習者的角度看，它有三大用途：一是按章節收集了大量習題，學習者可用于自我練習、自我檢測；二是這些習題同時也是精典例題，因為它提供了精辟的解答，能為學生的自主學習提供必要的學習輔導；三是學習者可以很方便地將學生對每道題目的學習反饋標記下來，作為學習筆記。

而對教師來說，最大的方便莫過于它的智能組卷系統了——能夠快速地制訂出針對不同要求的、各具個性特色的標準化試卷。有了它，老師們就徹底地從命題試卷的煩瑣勞動中解放了出來，從而使組卷變得隨心所欲！

當然，樊老師的“反饋診斷”系統也有一些美中不足之處，如程序不夠健壯，偶爾會因為“Run-time error”而退出；操作不夠簡易，才入手時，容易讓人感到一頭霧水。

不過，讓人最感遺憾的似乎并不在這些小瑕疵上，而是這個“反饋診斷”系統為什么不是網絡版的呢？那樣的話，一方面更便于收集全班的學習情況，從而使教學做到有的放矢；另一方面，也便于教師集體備課，共建共享教學資源庫！

（點評人：湖北省襄陽市谷城縣谷伯中學 郭大春）endprint