基于智能手環的多元綜合評價系統與功能設計

吳丙朕

【摘 要】可穿戴技術已經有運用于教育的產品，如Autographer（可穿戴照相機）、KeyGlove（無線手套）等可以讓學生有機會接觸到更加多元化的教育資源，更加自然地與周圍的環境進行交互，完成“體驗式”學習。那么，如何借助可穿戴技術進行學生多元綜合評價系統設計呢？本文主要介紹智能手環設計包括哪些系統與模塊。

【關鍵詞】可穿戴技術;智能手環;多元綜合評價設計

【中圖分類號】 G434? 【文獻標識碼】A

【論文編號】1671-7384（2019）02、03-0104-03

“世間至強之力”（The Most Powerful Force in the World）是凱文 · 凱利（2012）在《技術元素》一書中對技術的概括性評價。從來沒有一個物種能夠像人類一樣借助技術，如此巨大地改變其所處的環境。人類在向外改變自然的同時，從未停止向內改變自我，技術也就自然而然地成為了自我改變與提升的巨大動力。

多元綜合評價系統模型與硬件選擇建議

土耳其諺語云：“上帝為每一只笨鳥都準備了一個矮樹枝?！泵恳晃粚W生也都應該有他可以閃光的舞臺。所謂多元評價，就是形態各異、長短不一的“樹枝”，讓每位學生都能找到屬于自己的位置，并在不同的位置演繹不同的精彩。但每一個“小樹枝”的選擇也需要有科學直觀的數據采集來呈現，才能更準確和有針對性?；诮o孩子德智體美勞全面發展提供更好的數據支撐的理念，2018年在園丁學校與區內兩所學校的共同努力下，我們研發出借助智能手環的學生多元綜合評價系統設計模型。

多元綜合評價系統應該是構建一個全方位、多層次的學生綜合性評價指標體系以及實踐應用模型，包括評價指標管理、數據采集、分析抽象、評價量化、分析報告等功能。一般基本的綜合評價模型可以參考圖1。

數據采集，是一件非常讓人頭疼的事。如果不能快速獲取學生信息，教師就很難堅持做實時性的評價。現在市面上采用藍牙方式進行通訊的手環（可穿戴設備）可以很好地解決這個問題，再通過手機或其他移動終端，遠程感知智能手環的學生相關信息，即可做實時評價、做記錄。

采用Bluetooth 4.0 低功耗技術的智能手環充電兩個小時，即可實現工作一周左右。教師、學生佩戴，通過無線通信的方式與“智能感知網絡”進行數據交互，采用實時更新的策略設定動態采集佩戴者的體征數據和定位數據，并將數據實時上傳，同時可接收網絡發送的通知、提醒信息。通過在手環的內部植入NFC芯片，使校園卡的所有功能都可以通過智能手環實現，并且與原有的一卡通系統完美兼容。

基于手環的多元評價系統設計論述

基于手環的多元綜合評價系統設計應包括：學生信息感知與數據指標采集、多元評價管理、學生評價報告（學生的綜合素質評價、學科知識能力報告、體質健康跟蹤報告等）、多終端融合呈現。

1. 后臺功能模塊——指標管理

評價指標管理：支持用戶通過Web終端來進行評價指標的管理。

日常評價：教師日常可通過Web、手機App、平板App對學生的日常行為進行評價。

個人榮譽勛章管理：管理員可以通過Web終端對學生的榮譽勛章進行管理。

榮譽勛章授予：教師可通過Web、手機App、平板APP對學生進行榮譽勛章的授予。

日常評價展示與統計分析：教師可通過Web、手機App、平板App對學生的統計數據進行查看和分析。

日常評價展示與統計分析又包括如下情況。

（1）單個學生評價數據展示，角色為學生與教師

成長樹/花展示：單個學生評價數據將會匯集到個人成長樹或成長花，獲得的評價雨滴越多，成長樹等級越高，成長越快。在學生初始化自己的樹苗或成長花的時候，可以從系統支持的幾種不同的樹苗、花中來選擇自己喜歡的樣子進行培養。

成長營養氣泡：按照學生在評價一級指標獲得的評價雨滴，通過雨滴數量的百分比形成各種不同營養濃度的氣泡，通過營養氣泡可以快速了解學生在成長過程中各方面的發展。

各級指標下的指標評價數據和記錄展示：學生日常評價數據可支持平板App、手機App、Web、電子班牌等多終端顯示。

（2）日常學生評價數據統計與展示，角色為教師、評價管理員

班級學生綜合評價數據展示：班級教師和評價管理員針對班級可查看學生以天、周、月、學期、自定義時間為單位所獲得的評價數據。

年級學生綜合評價數據展示：評價管理員可針對年級查看學生在以天、周、月、學期、自定義時間為單位所獲得的評價數據。

班級學生針對某一評價指標評價數據展示：班級教師和評價管理員針對班級可查看學生在以天、周、月、學期、自定義時間為單位在某一指標下所獲得的評價分數。

年級學生針對某一評價指標評價數據展示：評價管理員針對年級可查看學生在以天、周、月、學期、自定義時間為單位在某一指標下所獲得的評價分數。

（3）日常學生評價，日報與周報推送及展示，角色為教師、學生

學生個人評價日報：學生當天獲得的評價信息（獲得正面評價數、負面評價數以及詳細評價記錄）將以評價日報的形式推送給學生個人和家長。家長和學生通過手機App即可查看。

班級學生評價日報：班級學生獲得的總體評價信息（獲得的正面評價數、負面評價數、各成員的評價詳細信息）將以班級評價日報的形式推送給班級教師。

2.后臺功能模塊——階段學生綜合素質評價單

階段綜合素質評價單管理，管理員可通過Web終端進行綜合素質評價單的創建和管理，角色為階段綜合素質評價單管理員。

3.前端功能模塊——階段綜合素質評價單數據導入

教師可通過Web終端對待評價的學生進行集中的數據導入或手動填寫，功能為評價數據導入，角色為教師。教師可按班級下載該評價活動各項目特有的數據導入模板進行填寫導入;可選擇日常評價指標數據，設置與分數轉換對應規則，實現數據自動同步轉換;可從成績分析系統直接導入考試成績。

家長評價，角色為家長。家長可查看評價活動中需要家長評分的項目內容，然后按照評分設置規則進行評分。學生自評，角色為學生。學生可查看評價活動中需要自評的項目內容，然后按照評分設置規則進行評分。

4.前端功能模塊——階段綜合素質評價單推送

教師可通過Web、手機App和平板App對已經評價完的學生素質單進行推送，角色為教師。班主任可查看本班階段綜合素質評價單的評價完成情況，整體完成后可一鍵推送給家長、學生。推送后，家長、學生可查看學生完整的階段綜合評價單（教師是以分數形式查看，學生、家長則根據素質單設置顯示分數或等級）。

5.功能模塊——學生評價獎勵中心

園丁幣管理：管理員可通過Web終端對園丁幣進行管理，角色為管理員。可實現園丁幣的定義（名稱和描述）、設置兌換匯率、設置存款利率、總量記載財富排行等。

兌換商品管理：管理員可通過Web終端對可兌換商品進行管理。

虛擬貨幣兌換：學生可通過Web、手機App、平板App進行虛擬貨幣的兌換。

學生商品兌換：學生可通過Web、手機App、平板App進行商品的兌換，實現線上權利與線下商品兌換。

財富中心：學生可通過Web、手機App、平板App查看自己的財富。

在以上的功能需求與設計基礎上，逐漸完善自動感知的能力，系統就將更易使用。智能手環的設計充分體現出了科技與人生活的互聯，移動可穿戴設施與移動終端之間的契合也變得越來越突出。隨著智能手機中配置的感知器與高運算能力成為常態，可穿戴技術快速發展，以智能手環為代表的穿戴式智能設備將成為教育信息化下一個高地。

參考文獻

G.C.Hua，F.C.Lee.Soft-switching technique in PWM converter[J].IEEE Trans. On Industrial Electronics 995，42（6）：595-603. 2013.

金純，許光辰，孫睿.藍牙技術[M].北京：電子工業出版社，2010.