基于數據可視化的課堂評價系統的設計

陽莉

（東莞理工學校，廣東東莞，523470）

1 問題的提出

近年來，在線輔助教學軟件層出不窮。這些軟件極大的豐富了教學手段，提供了多樣化的課前，課中，課后信息化應用。如基于微信的雨課堂將教學PPT 與課堂融合在一起，能實現上課堂實時答題、彈幕互動，為傳統課堂教學師生互動提供了很好的體驗。其它如課堂派，微助教,UMU 等為構建混合式學習項目打下了堅定的基礎。這些軟件都是非常好的，但是都有一個共同的要素：需要互聯網，需要使用到手機。對于中職學生而言，平時的課堂中直接讓他們使用手機上課，可操作性還是比較難。中職學生自制能力差，課中使用手機上課無疑是弊大于利，不利于課堂教學任務的開展。因此需要一種替代方案，盡可能的在不使用手機的情況下實現上述助力軟件的大部分課堂評價功能。

2 課堂評價系統的設計

2.1 需求分析

首先分析下現有的助學軟件比較好的課堂教學功能有哪些。雨課堂：課中彈幕、課中發布選擇題、統計、播放視頻。

微助教：課中發布選擇、是非、簡答、填空、測試、討論等互動。

課堂派：課中投票、判斷、選擇、簡答、測試等互動。

圖1 功能模塊圖

UMU：課中問卷、提問、討論、圖片上墻、游戲、抽獎、考試等互動。

班級優化大師：課中隨機選人、討論計時器、自定義點評。

可以看出這幾個助學軟件在課堂中大體功能相類似，但對學生的評價基本上以測試，問卷為主。通過初步使用了解到這些助學軟件的評價主要以課前課后為主，課中比較薄弱。在設計課堂評價系統時一方面提取上面軟件的共性功能，另一方面也需加強它們的薄弱點。

2.2 功能設計

在課堂評價系統設計中，引入三方評價體系作為核心功能:自評，互評，師評按照一定的權重最后得出總評，每堂課綜合各項指標給學生一個總評分，一個學期對這些總評進行匯總得了這名學生課堂的整體評價情況。同時增加課中隨機選人，同時計算機實訓類課中作品點評時加入詞云點評功能，讓課堂評價添加趣味性。所有的評價數據以圖表可視化形式呈現。在評價體系中分為兩類，一類是以單個學生為單位，另一類以小組為單位。學期匯總成績個人與小組各占一定比重。這樣可以增強學生的團隊意識。

2.3 具體實現

（1）三方評價體系：一堂課考評指標比較多，主要從表1中進行考核。

評價表一式三份，分別為自評，互評，師評。最后按權重得出總分，每堂課結束前幾分鐘讓學生填寫好表格，填寫時如果自己是1 組，第1 組那列就是自評分，其它列（2 組－6組）就是1 組對他們的互評分。學生填寫完這個EXCEL 文件直接通過FTP 提交到教師機指定文件夾中，這個文件夾中除了1－6 組提交的這些文件外，另有一個匯總EXCEL 文件。這個EXCEL 文件中包括自評，互評，師評三個工作表，師評工作表教師可以直接進行評分。自評互評的數據內容通過文件鏈接更新來實現，如某單元格數據內容：=’C:Userscomes評價表[7.xlsx]Sheet1’!B3。這樣當學生都提交完后，打開匯總EXCEL 時會提示是否更新外部鏈接，點確認即可。

對匯總好的數據需要建立圖表，用可視化的方式呈現。呈現的方式可以用數據制作柱形圖，條形圖，組合圖等，這里主要講解下對比柱形圖的制作。

如圖2 所示，選取數據制作對比柱形圖，右邊的多選框可以實現多組之間可選性對比。這里在制作時巧妙的利用了一個輔助數據來實現這種效果。在原始數據的基礎上，需要再建立一個輔助數據，然后利用IF 函數判斷輔助數據表最上一行的值是否為真，

圖2 可分組對比柱形圖

如：=IF(M$1,C3,””)，如果為真引用原始數據，如果為假設置為空。M1 的內容又由右邊的多選框來決定。組合圖的數據以輔助數據為源，這樣就可以實現多選框來調配不同組的數據進行比對。

同樣的原理可以制作其它圖表形式。這樣將不同的評價結果采用多種圖表呈現在同一個工作表，讓人一目了然。同時對總分項以大字體醒目的方式突出。

（2）隨機抽取：課堂中經常遇到提問請學生回答的環節，有時是隨機分配任務給小組，這時候基本上是利用一些輔助軟件來實現。其實在EXCEL 中是非常容易實現這個功能的。在一個工作表A 列存放班級的學生按學號排序的姓名，然后設置好一個用來存放抽取結果的單元格區域，要求區域內容盡量大一些，設置好對比強烈的背景色和字體色。然后在這個單元格中設置好公式：=INDEX(A:A,RANDBETWEEN(2,49))，這時RANDBETWEEN 函數會隨機在2-49 中取一個數。這里因為第一行是姓名兩個字做為表頭，所以取值范圍從2 開始。INDEX函數會定位到A 列的隨機抽取的行數，這個隨機數實際上是學生的學號加1。這樣就實現抽取結果單元格就會顯示隨機抽取的學生姓名。再選定A 列學生的姓名，定義一個條件格式，新建一個規則，當條件等于抽取結果單元格內容時，背景設置為紅色。最后添加一個按鍵，加入宏代碼：

起到作用就是刷新，這樣就可以實現點按鍵重新抽取。當然直接按鍵盤功能鍵F9 也可以直接抽取，制作按鍵的目的是有些筆記本電腦F9 定義了其它功能，按F9 無效。

圖3 隨機選號界面圖

（3）詞云點評：很多課程教師一般會專門挑出一些優秀作品進行全班展示和點評，這個時候學生往往是最激動的，都希望自己的作品能夠被老師點評。實際上展示作品的時候學生也希望全班其它同學也能夠對作品進行點評，以獲得更多的認同感。所以作品點評如果能加入學生的參與是非常值得研究的。前面的輔助軟件有調查問卷，課后有投票功能塊，但課中很少有全班參與的實時點評。詞云在數據可視化應用中非常常見，效果也比較好。在EXCEL 中制作詞云有一定的難度，需要用到宏代碼。設計詞云前需要將學生點評的數據進行收集，可以采用前面三方評價表格收集的方法，學生在指定工作表位置填寫點評的分數或者評價語，這里的評價語可以固定幾個評價語讓學生去選擇性的點評，因為詞云要在數據量比較大的情況下顯示的效果才比較好，如果都是學生自創的點評語，頻率一樣高的話，所有的詞云大小一致，效果不明顯。另一方面如果不固定一些標準評價語的話，有個別學生可能會點評不文明的語言。采集到學生的評價語之后，下面的工作就是進行評價語頻率統計和可視化詞云的制作了。先在工作表中定義好一個文本框用來放置詞云，對文本框命好名。將采集到的評價詞放置在同一個工作表中。定義一個按鍵，編寫宏代碼，具體代碼略。代碼實現統計評價語出現的頻率，并采用隨機的色彩顯示評語，根據頻率的大小設置詞云中詞的大小。

（4）評價結果查看：在結果查看界面中，可以運用前面三方評價的方法，查看各組的具體情況。還可以先設置好組別和學生名單根據需要完全按照實訓教或教室的座位表來排列。不同的實訓室計算機的排位情況都不同，有環形排列，有隊列形，還有和教室座位一樣的排列。在EXCEL 中通過移動名稱圖形框可以按實際座位對應，讓學生和教師查看評價結果一目了然。

設置一個關鍵值在工作表的A1 單元格，通過宏代碼來改變A1 的值，同時后臺數據的調用也以A1 單元格的值來查找相對應的其它數據，對查找好的數據建立圖表，將圖表集中到名稱圖形框界面，實現互動可視化圖形效果。

圖5 左邊的名稱圖形框可以任意按座位表移動。當點擊對應組別或名字時，右邊的圖表會動態切換到具體信息。為實現這樣的效果，需要給名稱圖形框指定宏代碼：

圖5 按座位對應查看評價

3 總結

使用EXCEL 設計制作的課堂評價系統在使用上完全可以脫離互聯網和手機，使用局域網的FTP 文件上傳就能快速達到三方評價，詞云點評等功能。同時能夠按教室實際座位排列查看評價結果。使用EXCEL 中的豐富圖表達到數據可視化的目的。在運用時只需稍微修改下學生的名單和名稱框的名字和實際座位排列，直接復制EXCEL 文件就可以使用，便于各科任老師特別是在實訓室上課的老師使用。另一方面，由于設計時間比較短，很多功能還可以繼續增加，數據可視化的呈現方式等需要后面繼續改進。