基于云計(jì)算的學(xué)生學(xué)習(xí)跟蹤系統(tǒng)設(shè)計(jì)

許佳南，蔡潔新，楊春旭

(揭陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣東 揭陽 522000)

0 引言

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，在線課堂、微課堂等網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)方式已邁向教學(xué)前沿，特別是2020年年初，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)在全國教育事業(yè)中發(fā)揮了重大作用。但較少關(guān)注平時(shí)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，因此，迫切需要一種新方法來有效跟蹤學(xué)生學(xué)習(xí)的情況。

在基礎(chǔ)教育教學(xué)中，不提倡過度重視孩子的考試分?jǐn)?shù)，甚至禁止對(duì)學(xué)生成績進(jìn)行排名。但倡導(dǎo)素質(zhì)教育的同時(shí)，也意識(shí)到了素質(zhì)教育的教學(xué)效果及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)不能喪失。所以，提倡不對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)成績做橫向的對(duì)比，而對(duì)個(gè)體學(xué)習(xí)成績進(jìn)行縱向分析，從而及時(shí)幫助學(xué)生進(jìn)行查漏補(bǔ)缺。但這就給一線的教師和教務(wù)人員增加了大量的工作量，為了能快速統(tǒng)計(jì)分析出學(xué)生成績數(shù)據(jù)，讓學(xué)生及家長可以隨時(shí)隨地查詢到學(xué)生的成績，跟蹤學(xué)生學(xué)習(xí)情況，并通過平臺(tái)查詢所需某個(gè)知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)資源，本團(tuán)隊(duì)開發(fā)了基于云計(jì)算的學(xué)生學(xué)習(xí)跟蹤系統(tǒng)。

一線教師可以通過該系統(tǒng)快速地統(tǒng)計(jì)分析出學(xué)生成績數(shù)據(jù)，以便調(diào)整教學(xué)計(jì)劃，更好地提高學(xué)生各方面的素質(zhì)。特別從小學(xué)到中學(xué)9年求學(xué)過程中，小范圍內(nèi)對(duì)學(xué)生的各科成績進(jìn)行縱向跟蹤和橫向分析，當(dāng)學(xué)生的成績出現(xiàn)較大波動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)能及時(shí)提供警報(bào)，引起老師和家長的重視。每次考試后，可以查詢學(xué)生成績并生成報(bào)表，學(xué)生可以通過本系統(tǒng)查詢自己入學(xué)后每次考試的排名，知道自己哪場(chǎng)考試考差了，哪方面知識(shí)點(diǎn)比較薄弱，有針對(duì)性地學(xué)習(xí)。學(xué)生也可以在該系統(tǒng)中錄入自己沒有掌握的知識(shí)點(diǎn)，系統(tǒng)將自動(dòng)分析，提供對(duì)應(yīng)學(xué)習(xí)資源，從而快速鞏固知識(shí)。家長可以通過本系統(tǒng)，使用手機(jī)或電腦隨時(shí)隨地查詢到孩子入學(xué)后每場(chǎng)考試的成績。所以，基于云計(jì)算的學(xué)生學(xué)習(xí)跟蹤系統(tǒng)能作為傳統(tǒng)教學(xué)模式的教學(xué)監(jiān)督工具，是保證教學(xué)效果的重要方法。在“互聯(lián)網(wǎng)+”教育條件下，基于云計(jì)算的學(xué)生學(xué)習(xí)跟蹤系統(tǒng)課題研究的主要內(nèi)容是針對(duì)傳統(tǒng)教育的特點(diǎn)，適應(yīng)基礎(chǔ)教育時(shí)期學(xué)生特殊性，滿足學(xué)生、教師、家長協(xié)同模式的要求，應(yīng)用云計(jì)算的超強(qiáng)計(jì)算能力來分析、設(shè)計(jì)、實(shí)施學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量的跟蹤。

1 “互聯(lián)網(wǎng)+教育和云服務(wù)”輔助傳統(tǒng)教學(xué)方式

一般傳統(tǒng)教學(xué)方式主要是由專門的教師在固定的時(shí)間、場(chǎng)所，根據(jù)教學(xué)日歷，教材的教學(xué)大綱、教學(xué)內(nèi)容等，對(duì)課程進(jìn)行講解，而基于云計(jì)算的學(xué)生學(xué)習(xí)跟蹤系統(tǒng)主要是采用“線上+線下”相結(jié)合的學(xué)習(xí)方式，這樣的課程和一般意義上的課程教學(xué)沒有太大區(qū)別，老師在教師管理模塊上傳學(xué)習(xí)相關(guān)資料，比如教學(xué)內(nèi)容、習(xí)題等。最有優(yōu)勢(shì)的是教師與學(xué)生的互動(dòng)環(huán)節(jié)，學(xué)習(xí)者可隨時(shí)隨地和老師進(jìn)行互動(dòng)，及時(shí)解決不懂的知識(shí)點(diǎn)。傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)方式在解決問題時(shí)需要師生面對(duì)面地交流。基于云計(jì)算學(xué)生學(xué)習(xí)跟蹤系統(tǒng)可通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行互動(dòng)與交流，及時(shí)解決問題。在傳統(tǒng)意義上的教學(xué)方式中，教師依據(jù)當(dāng)時(shí)部分學(xué)生的學(xué)習(xí)情況靈活地調(diào)整教學(xué)進(jìn)度和模式等，但會(huì)大大增加一線教師的工作量，如果教師不能快速地發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)情況，及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略，那么學(xué)習(xí)者將出現(xiàn)學(xué)習(xí)斷層的現(xiàn)象，通過基于云計(jì)算的學(xué)習(xí)跟蹤則可以完全打消這樣的顧慮。傳統(tǒng)教育普遍采用的一次性期末考試決定學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，但一次性考試不足以評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)行為、過程和成就等[1]。

(1)通過基于云計(jì)算的學(xué)生學(xué)習(xí)跟蹤系統(tǒng)，可以第一時(shí)間掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)，及時(shí)改變學(xué)習(xí)策略，監(jiān)督、提醒學(xué)生，從而提高學(xué)生總體的學(xué)習(xí)質(zhì)量。充分利用多媒體信息技術(shù)條件、網(wǎng)絡(luò)化的學(xué)習(xí)環(huán)境，構(gòu)建一個(gè)能夠輔助傳統(tǒng)教學(xué)的應(yīng)用體系平臺(tái)，讓學(xué)習(xí)者通過此平臺(tái)跟蹤學(xué)習(xí)情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)薄弱知識(shí)點(diǎn)并學(xué)習(xí)鞏固所需知識(shí)，為其提供更加快捷、方便和個(gè)性化的學(xué)習(xí)服務(wù)。云計(jì)算是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的超級(jí)計(jì)算模式，在網(wǎng)站上提供快速且安全的云計(jì)算服務(wù)與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，讓每個(gè)使用互聯(lián)網(wǎng)的人都可以使用網(wǎng)絡(luò)上龐大的計(jì)算資源與數(shù)據(jù)中心。這些資源可以依據(jù)各種規(guī)模的負(fù)載來進(jìn)行自動(dòng)配置，達(dá)到資源的最大使用率，云計(jì)算技術(shù)可以為學(xué)習(xí)者提供更靈活、更實(shí)時(shí)的學(xué)習(xí)質(zhì)量跟蹤[2]。

(2)基于云計(jì)算并能輔助教學(xué)的信息化平臺(tái)，是信息化教育的基礎(chǔ)架構(gòu)。通過基于云計(jì)算的學(xué)生學(xué)習(xí)跟蹤系統(tǒng)可分析每位學(xué)生考試結(jié)果，并能夠縱向分析該學(xué)生從入學(xué)后的成績對(duì)比，進(jìn)而跟蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量，判斷學(xué)生是否有學(xué)習(xí)斷層的現(xiàn)象，并針對(duì)斷層的知識(shí)點(diǎn)為學(xué)生提供該知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)資源，智能地為學(xué)習(xí)者提供服務(wù)。在知識(shí)點(diǎn)重難點(diǎn)分析時(shí)，可以利用云計(jì)算將這些知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行整理歸納，以供學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)。利用云計(jì)算系統(tǒng)，為學(xué)習(xí)者搭建起一個(gè)快捷、靈活、智能化的輔助平臺(tái)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率。

2 利用云服務(wù)的算法幫助學(xué)生查漏補(bǔ)缺

可以利用云服務(wù)的算法為學(xué)生檢查出錯(cuò)的知識(shí)點(diǎn)和未掌握的內(nèi)容。基于云計(jì)算的學(xué)生學(xué)習(xí)跟蹤系統(tǒng)是一個(gè)以信息化建設(shè)為基礎(chǔ)的開放性平臺(tái)，借助國家互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展計(jì)劃，為開放教學(xué)提供各種教學(xué)活動(dòng)所需要的服務(wù)，特別是統(tǒng)計(jì)分析和對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量進(jìn)行跟蹤。從學(xué)校教學(xué)的實(shí)際工作出發(fā)，較好地使用了統(tǒng)計(jì)分析和學(xué)習(xí)質(zhì)量跟蹤的方法。以中學(xué)學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量跟蹤為例，進(jìn)行可行性操作。(1)成績的縱向跟蹤，利用系統(tǒng)的該功能，學(xué)生可以輕松得知一段時(shí)間內(nèi)自己的所有考試成績，哪次考得不好，知識(shí)點(diǎn)是什么，進(jìn)行查漏補(bǔ)缺，有針對(duì)性地加強(qiáng)學(xué)習(xí)[3]。(2)成績的橫向分析，利用系統(tǒng)的該功能，學(xué)生可以對(duì)自己的成績、排位做到心中有數(shù)，知道薄弱知識(shí)點(diǎn)輕松學(xué)習(xí)鞏固知識(shí)又能知曉自己努力的方向，提高自信心。(3)知識(shí)拓展欄，當(dāng)學(xué)有余力時(shí)，可進(jìn)入課外拓展，擴(kuò)大學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，自我提升。

科學(xué)地對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量進(jìn)行跟蹤，可以輔助家長更好地跟蹤孩子的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)，有效幫助家長了解孩子的強(qiáng)項(xiàng)和弱項(xiàng)，幫助孩子樹立學(xué)習(xí)的自信心。

3 基于云計(jì)算的學(xué)生學(xué)習(xí)跟蹤系統(tǒng)研究開發(fā)的內(nèi)容

在基礎(chǔ)教育教學(xué)中，如何減輕每場(chǎng)考試后老師的工作量，快速統(tǒng)計(jì)分析出學(xué)生成績數(shù)據(jù)，讓學(xué)生及家長可以隨時(shí)隨地查詢到學(xué)生的成績，學(xué)生也可通過網(wǎng)絡(luò)下載所需知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)資源。從小學(xué)到中學(xué)9年求學(xué)過程中，對(duì)學(xué)生的各科成績進(jìn)行縱向的跟蹤和橫向的比較分析，當(dāng)學(xué)生的成績出現(xiàn)較大的波動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)能及時(shí)發(fā)出報(bào)警，引起老師和家長的重視。在每次考試后，可查詢每個(gè)學(xué)生或部分學(xué)生的成績和生成學(xué)生成績報(bào)表。學(xué)生可以通過本系統(tǒng)查詢自己入學(xué)以后每次考試的排名，知道自己在哪場(chǎng)考試考差了，哪方面知識(shí)點(diǎn)較薄弱，有針對(duì)性地學(xué)習(xí)該知識(shí)點(diǎn)，根據(jù)需要，系統(tǒng)可自動(dòng)分析，提供學(xué)習(xí)的指導(dǎo)資源及習(xí)題，從而鞏固知識(shí)。家長可以通過本系統(tǒng)，使用手機(jī)或電腦隨時(shí)隨地查詢學(xué)生入學(xué)后每場(chǎng)考試的成績。

基于云計(jì)算的學(xué)生學(xué)習(xí)跟蹤系統(tǒng)以最小的成本，最大限度地滿足學(xué)校、老師、學(xué)生及家長的需求。幫助學(xué)校、教師很好地掌握總體學(xué)生學(xué)習(xí)情況以及每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，為教學(xué)監(jiān)督提供強(qiáng)有力的依據(jù)，能夠幫助各個(gè)學(xué)校準(zhǔn)確地修改教學(xué)策略，更好地服務(wù)教學(xué)。

4 基于云計(jì)算的學(xué)生學(xué)習(xí)跟蹤系統(tǒng)的技術(shù)關(guān)鍵

云計(jì)算的應(yīng)用就像是一個(gè)在遠(yuǎn)端的服務(wù)器，只需即時(shí)購買，便可使用服務(wù)器上面的資源或運(yùn)算能力。基于云計(jì)算的學(xué)生學(xué)習(xí)跟蹤系統(tǒng)中的服務(wù)需求可以看成是學(xué)校、教師、家長和學(xué)生對(duì)于教學(xué)質(zhì)量監(jiān)督的需求，可通過云計(jì)算平臺(tái)上提供的各種服務(wù)實(shí)現(xiàn)，并可根據(jù)不同的需求進(jìn)行彈性的擴(kuò)展。該系統(tǒng)可直接調(diào)用 Excel 表格里面的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)，將學(xué)生每次的成績存進(jìn)數(shù)據(jù)庫，生成成績分析報(bào)表。

云計(jì)算服務(wù)主即云服務(wù)，其服務(wù)類型包括3個(gè)層面，分別是：軟件即服務(wù)(SaaS)、平臺(tái)即服務(wù)(PaaS)、基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)(IaaS)。這3個(gè)層次組成了云計(jì)算層面的整體架構(gòu)。云服務(wù)就是在云計(jì)算技術(shù)架構(gòu)支撐下對(duì)外提供的按需分配、可計(jì)量的一種IT服務(wù)。IaaS業(yè)務(wù)，比較常見的像盛大云、阿里云，用戶、企業(yè)可以通過Internet從完善的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)設(shè)施獲得服務(wù)。又如普通意義上的云服務(wù)：如Itunes的用戶就可以通過網(wǎng)絡(luò)從Apple的APP store下載歌曲、電影、軟件等。

5 結(jié)語

隨著互聯(lián)網(wǎng)、4G甚至是5G等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)教學(xué)模式和學(xué)習(xí)方式正在發(fā)生變化。基于云計(jì)算的學(xué)生學(xué)習(xí)跟蹤系統(tǒng)可以看成是學(xué)校、教師、家長和學(xué)生對(duì)于教學(xué)質(zhì)量跟蹤的需求，通過運(yùn)行該系統(tǒng)，可大大減少一線教師的工作量，為學(xué)校做出準(zhǔn)確教學(xué)策略提供依據(jù)。于教師、于家長是一個(gè)非常不錯(cuò)的輔助手段，于學(xué)生是一個(gè)非常好的查漏補(bǔ)缺、鞏固知識(shí)點(diǎn)、提高自信心的學(xué)習(xí)平臺(tái)，相信基于云計(jì)算的學(xué)生學(xué)習(xí)跟蹤系統(tǒng)將是未來教育信息化的必然趨勢(shì)。