泛在學習環境下基于過程性信息的個性化學習評價系統的設計與實現*

陳 敏，楊現民

(1.華中師范大學 國家數字化學習工程技術研究中心，湖北 武漢 430079；2.江蘇師范大學 教育研究院，江蘇 徐州 221116)

泛在學習環境下基于過程性信息的個性化學習評價系統的設計與實現*

陳 敏1，楊現民2

(1.華中師范大學 國家數字化學習工程技術研究中心，湖北 武漢 430079；2.江蘇師范大學 教育研究院，江蘇 徐州 221116)

隨著泛在學習理念的深入與發展，越來越多研究者開始關注泛在學習，然而大部分的研究主要集中在學習資源、學習環境和系統支持等方面，而忽略了學習評價。學習評價作為衡量學習成效的重要手段，對泛在學習的有效發生有重要支持作用。該文從泛在學習特征與需要出發，設計并實現了適合泛在學習的基于過程性信息的個性化學習評價系統。經過實踐應用檢驗，該評價系統能較好地促進泛在學習者的學習，能夠滿足泛在學習對學習評價的需求，期望對未來泛在學習評價提供參考與指導。

泛在學習；泛在學習環境；學習評價；個性化；過程性信息

一、引言

高質量的學習資源、良好的學習支持服務體系以及及時有效的反饋評價是促進學習有效發生的三大主要外部因素。其中學習評價是判斷學習是否有效發生的重要手段，對促進教與學有著重要作用，是任何學習都不可或缺的重要部分。泛在學習是指任何人在任何時間、任何地點、基于任何計算設備獲取任何所需學習資源，享受無處不在學習服務的學習過程[1]。目前已有越來越多的研究者開展泛在學習領域的相關研究，但大部分的研究主要集中在泛在學習資源[2-6]、泛在學習環境[7-9]、泛在學習系統[10-12]以及各種泛在學習支持服務[13-15]方面，忽視泛在學習中的學習評價研究。與傳統學習、正式學習不同，泛在學習面向的對象廣泛，層次參差不齊，且具有即時性、個性化和情景化等特征，這不僅使得泛在學習環境下的學習資源、學習服務與以往有所不同，同樣對學習評價也提出了獨特的需求。如何實現滿足泛在學習需求的學習評價是泛在學習領域中有待研究的重要問題。

泛在學習需要個性化的評價。泛在學習的泛在性特征指出，任何人均可進入泛在學習環境成為泛在學習者。也就是說泛在學習是面向全體社會成員的，這就使得泛在學習者在文化程度、能力水平諸多方面都參差不齊。因此，不能通過統一的評價標準來衡量學習者的學習成效。此外，泛在學習是以“問題解決”為核心的學習，不同學習者有不同的學習目標，例如有些知識學習者只是想要達到了解的層面，有些知識學習者想要達到深入理解且能應用自如的層面，因此，統一的評價標準并不能為不同學習者想要達到不同學習目標服務。為了有效地幫助學習者的學習，泛在學習環境下的學習評價應該是因人而異的，是個性化的。

泛在學習注重學習過程評價。網絡學習評價直接指向學習過程和學習質量，在動態實施過程中不斷給學習以支持和質量保證。它貫穿在學生獲取知識的整個過程中，是保證學習順利進行的重要保障[16][17]。面向過程的學習評價是關注、記錄、引導、激勵和促進學習者學習體驗和成長的有效手段，是網絡教育質量保障的關鍵環節[18]。在泛在學習評價中，學習過程的重要性更為明顯。Guozhen Zhang和Timothy等指出，“泛在學習是一種學習方式，學習者可以完全將注意力集中到學習過程而不用關心位置與時間的限制”[19]。泛在學習者學習的內容往往可能只是一個微小知識點，且不同學習者的學習目標不同，學習者一般不存在升學的壓力，因此，傳統的通過設定統一的評價(如試卷或測試)來評價學習效果并不適合泛在學習。泛在學習者開展學習不是為了獲得考試分數，而是以達到自己的學習目標、解決實際問題為核心的。學習者需要了解的不是單一的評價結果，而是需要隨時了解自己的學習情況，調整學習策略，這對泛在學習者的自主學習來說有重要意義。因此，利用過程性信息對學習者的學習狀態進行隨時的監控與評價對泛在學習來說是十分重要的。

此外，泛在學習的即時性特征以及學習對象在文化程度、認知水平、掌握設備的熟練程度等各方面的較大差異要求泛在學習評價系統一方面應允許學習者隨時了解自己最新的學習情況以及評價標準，以便隨時調整學習策略和步調，另一方面需提供簡明易懂的評價方式，避免過于復雜而導致學習者難以理解系統反饋的評價結果，以及由于操作過于復雜影響了學習者的自我評估。

學習元平臺是(Learning Cell System，LCS)是基于學習元(Learning Cell)理念開發的，面向泛在學習環境設計開發的一種新型的開放型學習平臺(http://lcell.bnu.edu.cn)，包括學習元、知識群、知識云、學習社區、個人空間、學習工具等六大功能模塊[20]。學習元是平臺中最基礎的資源單位，是“具有可重用特性支持學習過程信息采集和學習認知網絡共享，可實現自我進化發展的微型化、智能性的數字化學習資源”[21]。本研究從泛在學習群體的多樣性考慮，針對泛在學習泛在性、個性化等特征，以學習元平臺為基礎，實現利用過程性信息針對不同程度、不同學習目標的學習者提供個性化的學習評價服務，并將開發的評價系統投入到實際運用。

二、基于過程性信息的個性化學習評價系統設計

本研究的評價系統設計主要包括兩方面：提供個性化的評價方案和基于過程性信息進行評價。如圖1所示為本研究設計的學習評價系統的整體框架。通過對學習者的所有過程性信息進行記錄與歸類，將這些過程性信息納入評價標準中，再根據學習者不同的知識水平和學習目標，為學習相同內容的學習者提供個性化的評價標準，即根據學習者的個性化特征選取不同的過程性信息納入評價標準中構成個性化評價方案，結合具體每個學習者的過程性信息對學習者的學習進行評價，以此作為評價學習者學習成效的主要依據。

評價的基本過程為：評價者(一般為知識的創建者)根據不同類型的學習目標和對知識掌握程度的不同，從諸多過程性信息中選取合適的內容構成滿足不同學習者需求的評價方案。系統根據學習者的學習目標、對知識的掌握程度等個性化特征，從中選擇最符合當前學習者的評價方案，以此作為衡量學習者學習情況的標準。系統記錄學習者在學習過程中產生的各種過程性信息，根據評價方案，得到評價結果，作為當前學習者學習情況的反映。

圖1 基于過程性信息的個性化評價系統框架

(一)評價維度與評價內容

學習者在學習過程中會產生各種過程性信息，如學習者在參與學習活動時產生的信息、評論的信息、與他人交流的信息等等。本研究首先需要對過程性信息進行分類劃分。根據調研的文獻，可綜合借鑒目前的幾種分類方式[22-24]，對學習元平臺上的所有過程性信息分成五類：學習態度類、學習活動類、內容交互類、資源工具類、評價反饋類，將其作為評價的五大維度。每一類又包含了若干過程性信息，這些作為具體的評價內容，設計如表 1所示。

表1 過程性信息分類表

此外，除了上述系統預設的評價維度(基于系統中的學習過程)外，為了支持學習者系統外的學習過程，從而使得評價更加全面與準確，評價系統還允許創建者自定義評價模塊，如期中考試、期末考試等。這樣，學習者在系統中的學習過程以及系統外的學習過程均可通過該學習系統進行評價，更加充分地體現了該評價系統的過程性、個性化。但自定義模塊的過程性信息系統無法進行跟蹤，故學習者的評價得分往往需要創建者自行輸入，之后又系統進行綜合評價。

(二)個性化評價方案設計

個性化的評價方案設計主要包括以下四方面：

1.學習者個性化特征要素的確立

本研究中的學習者的個性化特征主要考慮學習目的和學習者對知識已掌握的程度。例如學習者從未學過該知識，則認為是初級學習者，那么就為該學習者提供針對初級學習者的評價方案；學習者的學習目的僅僅是了解知識，而不需要深入理解，則為該學習者提供的評價方案則相對簡單。本研究根據學習者對知識的掌握程度將學習者分為三個等級：完全不了解(初級)、基本了解(中級)、深入了解(高級)，將學習目標也分為三類：了解、掌握、精通。

2.個性化評價內容和標準預設

針對不同的學習者采用不同的評價方案，也就是說評價不同的學習者的評價維度、內容和標準是不同的。這需要創建者對不同評價維度和評價內容所對應的學習者等級和學習目標進行預設。例如創建者將學習態度這個評價維度，同時對應于了解、掌握、精通這三類學習目標，對于初級學習者的評價標準設定為60分鐘，中級學習者設定為40分鐘，高級學習者設定為30分鐘。以此類推，創建者將所有評價維度與內容均與一定的學習目標和學習者等級關聯，并預設評價標準。根據上述三類學習者和三類目標，本研究擬預設了6種個性化的評價方案，如圖2所示。

圖2 個性化評價方案預設

3.學習者個性化特征診斷

系統需要先判斷學習者個性化特征，即本研究中的學習者知識水平等級和學習目標，繼而向學習者提供個性化的評價方案。在知識水平等級判斷方面，系統允許學習者手動選擇自己的知識水平等級或利用系統提供的前測來判斷其知識水平等級。對于對自身較為了解的學習者來說，前者往往既快捷又準確，后者則對自己知識結構不太了解的學習者有較大的幫助。在學習目標判斷方面，由于泛在學習者一般具有清晰的學習目標，因此，系統采用由學習者手動選擇自己的學習目標的方式。

4.基于過程性信息的個性化評價方案匹配

個性化的評價方案將由系統自動匹配生成。通過對學習者學習目標和知識水平的診斷后了解學習者的特征，根據學習者的特征，從預設的基于過程性信息的評價方案庫中自動匹配出符合學習者的個性化評價方案，如圖3所示。

圖3 個性化評價方案生成

(三)系統評價與反饋

有了個性化的評價方案，即個性化的評價內容與標準，系統即可對學習者的學習情況進行評價。這主要包括三方面：評價信息、評價和結果反饋。

評價信息：學習元平臺將學習者的所有行為日志和生成性信息都儲存在數據庫中，系統根據評價方案中設定的評價內容，從各種信息中找到需要的行為記錄和生成性信息。

評價結果計算：本研究采用“自動計算+手動修改”的計算方式。自動計算是指系統自動根據評價方案中設定的評價內容和標準，基于學習者當前產生的過程性信息，采用加權的計算方式，分別計算學習者在每個評價內容的表現(得分)，在每個評價維度的表現(得分)以及總體的表現(得分)，根據總體表現判斷學習者是否達到學習目標。手動修改是指當創建者或管理者(這里可認為知識的創建者或管理者是該知識領域的專家或教師)認為系統給出的評分不夠合理時，可手動修改評分。例如，創建者認為某學習者發表的帖子或言論非常有見地或價值，則可提高該學習者該評價項的得分；反之，若發現某些學習者發表的帖子是無效的，也可降低該學習者該評價項的得分。“自動+手動”的計算方式將使得評價的結果更加準確和人性化。

結果反饋：系統將所有學習者的學習情況都反饋給知識創建者(管理者)，便于管理者了解所有學習者的學習狀況。向創建者、管理者和學習者反饋學習者在所有評價項目的表現，一方面，可幫助學習者了解自己當前的學習情況，從而對學習進行調整；另一方面，可幫助創建者、管理者了解學習過程的整體情況，調整評價方案。

三、基于過程性信息的個性化學習評價系統的技術實現

本研究在泛在學習環境—學習元平臺上實現了該泛在學習評價系統。該評價系統主要包括學習者特征判定、創建個性化的評價方案、個性化評價方案的自動匹配、過程性信息跟蹤記錄、系統自動更新學習者評價結果、教師查看/修改/更新學習者評價結果、學習者查看/更新評價結果。

學習者特征判定：當學習者初次進入一個“學習元”(某知識點學習頁面)，首先進行學習目標判定。學習者根據自己的學習目標，從“了解”“掌握”“精通”三個等級的目標中選擇自己的學習目標。確定了學習目標后，進行學習者知識水平的判斷，判斷學習者已具有該知識的水平，分為三個維度：不了解、稍微了解和很熟悉，分別對應于初級學習者、中級學習者和高級學習者。學習者可以自己手動進行知識水平評定，也可進行前測，根據前測的結果由系統來判斷學習者的知識水平。

創建個性化的評價方案：創建者可為不同等級的學習者分別創建不同的評價方案。對不同等級學習者采用不同的評價標準和評價維度。創建者可從系統已有的過程性信息分類中選擇評價模塊和評價項目，還可自行添加自定義的評價模塊，如圖4所示添加了“期中考試”模塊，將系統內和系統外的學習過程結合起來，形成綜合性評價。創建者可同時為不同評價方案的評價模塊和評價項目設置不同的權重，可以直觀地對比不同方案之間的不同。

圖4 創建評價方案—添加自定義評價模塊

個性化評價方案的自動匹配：當學習者每次進入知識點頁面(學習元頁面)進行學習時，系統將根據學習者的知識水平自動為學習者匹配對應的評價方案。系統將根據此評價方案對學習者進行評價。

過程性信息跟蹤記錄：評價系統將對學習者在平臺中所有的操作進行跟蹤與記錄，以便為評價系統提供評價依據數據，且當創建者中途修改了評價方案后，系統依然能準確對學習者的整體學習情況進行評價。

學習評價結果更新：系統根據學習者的學習的過程性信息，以及評價方案的設置，每周定時對學習者的學習情況進行評價，自動更新學習者評價結果。此外，系統還提供了隨時更新功能，評價創建者(教師)和學習者均可隨時更新當前最新的評價結果。

查看學習者評價結果：評價創建者(教師)可隨時查看所有學習者的當前評價結果，包括學習者的得分、狀態(通過或不通過)，若對系統評價結果不滿意，還可手動修改學習者的評價得分，如下頁圖5所示。評價創建者(教師)還可查看每個學習者具體的評價詳情，以便了解學習者的學習過程，以及學習者的薄弱環節等；學習者也可隨時查看自己的評價結果詳情，包括評價得分，狀態(通過與否)，具體每個評價項目的得分，以及每個項目的狀態(通過與否)，如下頁圖6所示。

四、基于過程性信息的個性化學習評價系統的實際應用效果

為了驗證該學習評價系統對學習者學習的促進作用以及改進完善該系統，筆者將該系統實際應用于為期四個月的某高校高起本夜大課程“計算機組成原理與維護”的網絡教學中。該課程的學生來自相同專業的兩個年級的學生。

圖5 教師查看所有學習者評價結果

圖6 教師/學生查看評價詳情

夜大的學習群體特征和學習方式與泛在學習群體特征和泛在學習方式較為相近。在學習群體方面，夜大學習者在知識水平、學習目標等方面參差不齊，有些學生是高中畢業，對計算機組成原理是零基礎，而有些學生對計算機相關知識已有了一些基礎。他們選修該門課程的目的也不一致，有些學生僅僅為了獲得學分，只要求掌握最基本的知識，有些學生則是工作需要，要求能深入理解并應用該門課程的知識。在學習方式方面，夜大學生平時工作繁忙，每周一次的課堂面授時間有限、內容量大，學習者在課堂上將內容全部吸收的難度較大。大部分學習者需要再利用業余時間在家里或公共交通工具上自主開展隨時隨地的學習。

該課程主要采用以學習者基于學習元平臺開展自主學習為主，教師將課程內容和活動設計在學習元平臺上呈現，并為不同等級的學習者預設多個個性化的評價方案。當學習者進入課程學習時，系統根據學習者的學習目標和知識水平為其選擇合適的評價方案。學習者可查看到針對自己的評價方案，分析學習內容的重點難點，并可隨時了解自己的學習情況，調整學習策略。

課程結束后，本研究采用問卷調查的方式，圍繞評價系統對學習的促進與幫助、對學習積極性的影響、對個性化學習的支持、對教學的支持等方面開展調查。調查對象為使用過學習元平臺個性化學習評價系統的、參與該課程的53名夜大學生。如表2所示,為問卷每道題目的數據分析情況，其中“1”到“5”分別表示“非常不同意”“不同意”“不確定”“同意”和“非常同意”。

表2 問卷數據分析結果

根據統計數據顯示，71.7%的人認為學習評價系統對學習有促進作用，24.53%的人表示不確定。從平均分來看，學習評價系統對學習的促進作用達到3.96分，由此說明，大部分的用戶對學習評價系統對學習的促進作用還是表示認同的。

在對學生學習幫助方面，77.47%的人認為學習評價系統有利于他們合理地調整學習策略，77.36%的人認為評價方案有利于幫助他們找到內容的重難點，69.81%的人認為評價結果有利于幫忙他們了解自己的學習和缺漏情況(其中第4題和第5題考查的點類似，第5題用于判別用戶是否認真填寫問卷，從兩題的平均分來看，結果基本類似，故可認為參與問卷調查的用戶的回答是可信的)。81.7%的人認為過程性評價能及時讓老師快速了解自己的學習情況。由此可見，本研究的評價系統在幫助學習者制定學習策略、確定重難點、及時了解學習情況等方面有重要促進作用，同時也在幫助教師了解學生學習情況方面有較大幫助。

在促進學習積極性方面，認為學習評價系統有利于提高學習積極性的人有69.81%，評價得分為3.92，基本接近4，84.09%的人認為評價系統能讓評價更加透明化，標準化。由此可見，學習評價系統對學習積極性的提高基本得到認可，由于評價變得透明與標準，評價的可信度將更高，也將極大地提高學習者學習的積極性。

在個性化學習方面，69.82%的人認為評價系統對個人的獨立學習有較大幫助，平均分將近4分，64.15%的人認為評價系統能為用戶提供個性化的評價標準，平均分也將近4分，由此可見，評價系統在促進個性化學習方面基本得到認可的，但可能還需加強。

在對教師教學的幫助方面，81.7%的人認為評價系統有利于教師及時了解學生的學習情況，73.59%的人認為評價系統有利于老師調整教學策略，79.24%的人認為評價系統使得教師的教學評價變得更加快捷便利。可見，學習評價系統不僅有利于學生的學習，也有利于教師的教學，使得教師能及時把握學生情況，制定合理的教學策略，從而幫助學生的學習。

從上述分析可知，本學習評價系統總體上基本達到了預期的效果。對學習者來說，一方面，該評價系統能幫助學習者制定學習策略、發現重難點、及時了解自己的學習情況，對學習有較大的幫助；另一方面，該評價系統能為學習者提供個性化的評價，滿足泛在學習者的個性化需求，幫助其獨立學習。同時，評價系統透明化的評價標準得到了學習者的好評，評價系統對學習積極性有較大提高。此外，由于評價系統可隨時提供自動、實時評價結果，不僅使評價更加便捷，且能幫助教師及時了解學生的學習情況，進而調整教學策略，從側面促進了學習者的學習。當然，從數據分析的情況來看，評價系統幫助學習者獨立學習方面還相對較弱，需進一步研究加強。

五、結束語

泛在學習是數字化學習、移動學習和終身學習等多種學習參與后的一種學習狀態的體現和必然的發展階段。學習評價作為促進有效學習發生的重要因素，是泛在學習研究中不可或缺的重要內容。經初步實踐證明，本研究實現的泛在學習環境下基于過程性信息的個性化學習評價系統對滿足泛在學習需求，支持、指導和促進學習者學習方面有積極作用。

不足在于，作為對泛在學習評價領域的初步探索性，目前僅重點考慮為學習者提供個性化的評價標準并利用過程性信息對學習者的學習進行評價，暫時忽略了過程性信息中學習者主觀表達的內容的質量，對于主觀內容的評價還主要依靠評價者(教師)的進一步判斷。若系統能對學習者的主觀內容進行智能分析，即可提供更加精準的、智能的評價，這將對泛在學習者來說具有更加重要的意義。后續，本研究將把過程性信息中的主觀內容分析納入評價分析中，進一步升級和完善評價結果的精準度和智能性。

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責任編輯：李馨 趙云建

The Design and Implementation of Personalized Learning Evaluation System Based on Procedural Information in Ubiquitous Learning Environment

Chen Min1, Yang Xianmin2
(1. National Engineering Research Center for E-Learning, Central China Normal University, Wuhan Hubei 430079;2. Institute of Education, Jiangsu Normal University, Xuzhou Jiangsu 221116)

With the deepening and development of the ubiquitous learning concept, more and more researchers begin to pay close attention to ubiquitous learning. However, most studies have focused on learning resources, learning environment and system support,etc., while ignoring the learning evaluation. As one of the important ways to measure the learning effects, learning evaluation plays an important support role in effective ubiquitous learning. Thinking over the ubiquitous learning features and needs, this study designs and implements a personalized learning evaluation system based on process information for ubiquitous learning. Through the test of practical application, the evaluation system is able to effectively promote ubiquitous learners’ learning, meet the needs of ubiquitous learning for learning evaluation, and is expected to provide reference and guidance for the future study of ubiquitous learning evaluation.

Ubiquitous Learning; Ubiquitous Learning Environment; Learning Evaluation; Personalization; Procedural Information

G434

：A

1006—9860(2016)06—0021—06

陳敏：博士，助理研究員，研究方向為移動與泛在學習、數字資源建設與共享、教育信息化(minmin1108@163.com)。

楊現民：博士，碩士生導師，研究方向為移動與泛在學習、智慧教育、技術增強學習(yangxianmin8888@163.com)。

2016年1月11日

* 本文得到2016年度中央高?；究蒲袠I務費專項資金華中師范大學青年教師項目“有效學習視角下的泛在學習環境評價設計與實現”(項目編號：CCNU16AO5038)資助。