分布式预警系统的开发及应用研究

《分布式预警系统的开发及应用研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分布式预警系统的开发及应用研究　　摘要：从信息化时代到大数据时代，各行各业都发生了翻天覆地的变化，大数据技术为教育带来了曙光，传统经验教学向着精准化教学发展。然而，教学依然停留在靠经验而行的水平，教师的教学精准程度及学生学习的个性化程度都比较低。针对以上情况本研究从学生测试详细成绩入手，设计并开发了分布式预警系统。该系统总体功能目标是通过分析学生测试详细成绩，为教师精准化教学、学生个性化学习提供帮助。　　关键词：测试信息；成绩分析；个性化学习；精准教学　　一、背景　　我国《2014年教育信息化工作要点》中指出：要促进基础教

2、育数据资源的整合与共享，为教育大数据分析提供数据支持。[1]国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020）》中提出：“教育要关注学生个体差异，发展学生优势，挖掘学生潜能。”[2]祝智庭老师在《教育可计算化的理论模型与分析框架》一文中说信息技术促进教育变革可以分为三个阶段：“教育计算”、“教育信息化”、“教育可计算化”。　　二、研究内容　　1.主要内容5　　本研究主要从两方面开展研究：首先是对前期收集的需求进行可行性和必要性分析，在此基础上设计并开发分布式预警系统；其次是通过小范围的系统预试用，把分布式预警系统投入到

3、不同层次的中小学校使用，验证系统功能结构的科学性与适应性，同时收集系统在实际使用过程中存在的具体问题，然后再进行二次设计与开发，从而设计功能更科学、使用性更强的学生成绩分析处理系统。　　2.主要理论方法　　学生测试信息分析的理论主要依据了S-P表分析相关理论，S-P表是指以学生为行、测试题目为列、测试题目得分为单元格值的表格。S-P表分析是以每道题目得分为原始数据，通过相关分析，了解学生学习情况以及题目回答情况的分析。其中有两个重要系数：学生预警系数CSi和问题预警系数CPi。　　三、系统设计与开发　　1.分布式预警系统建

4、模　　（1）系统用例图　　从用例的角度描述了系统功能需求，为了便于更直观了解系统的总体功能需求，下面是系统用例图：　　2.系统主要功能设计　　根据对分布式预警系统用例及用例图的分析，得出系统前台台的功能分布结构：　　四、系统开发与试用　　1.学生测试信息采集与S-P表生成的实现5　　学生测试信息的采集工作由家长角色来完成，为了体现系统的便利之处，家长角色登录成功后进入家长端首页，在首页显示家长当前需要录入考试信息的考试列表，如下图1所示。也在考试情况中选择一次考试来查看录入情况，如下图2所示：　　S-P表主要呈现在教师端，

5、可以为教师教学提供很大帮助。S-P表生成的过程包括获取原始成绩、成绩标准化处理、S曲线、P曲线绘制等过程。实现生成的S-P表界面如上图3所示。　　2S-P表分析功能的实现　　分布式预警系统可以为教师教学提供指导性帮助，这种作用主要在S-P表分析完成后实现，在教师端主要从三个方面提供教学参考信息：学生预警、测试题预警、知识点预警，实现界面分别如下图所示：　　学生预警界面中列出了某次考试一个班级所有学生的预警情况，并在预警诊断处标出需要预警的学生，预警诊断依据学生预警情况分布图中的六种预警情况修改而成。　　测试题目预警界面中为

6、教师呈现了某次考试某班级测试中出现异常的题目。异常题目是指在S-P表分析中测试题预警系数高于0.5的题目。　　知识点预警模块，是根据某次考试某班级所有测试题目的答对率获取的，当题目答对率小于60%时，提取该题目所含知识点。　　3.系统功能测试　　（1）页面链接测试　　系统功能模块含有学生测试信息采集、S-P表生成、S-P表分析、学生诊断报告等四大模块，各模块分别设有下级模块，并分别对应具体内容页面。系统开发完成后对相关页面进行了逐个验证，保证了功能的页面正常跳转。　　（2）用户权限检测5　　用户权限检测系统主要包括教师（学

7、科组长）、普通教师、家长、学生和管理员等多种类型的用户，如在录入考试成绩功能中，只有是家长角色登录系统才能打开成绩录入页面。　　（3）管理功能检测　　本系统的管理内容主要有角色管理、知识点管理、考试管理、学习资料管理以及系统日志等，管理功能主要是管理数据库中的数据。如系统长期的运行会累积大量系统运行日志，要定时对过期日志进行管理，这样才能提升系统运行效率。　　4.系统预试用　　在所有数据准备完毕后，教师角色小组与家长学生角色小组试用了系统的分析功能。取到系统分析的结果，组织相关教师分析对应学生的卷面信息，对比之后得出结论：

8、系统能够较为准确分析出学生考试的缺失点，并在班级整体中能够分析出考试中出现异常的知识点、学生以及测试题目，能实现系统最初设计的功能与意图。　　五、总结　　文中涉及的预警系统应“大数据”时代背景，尽可能多地收集学生数据，使教师教学决策更有根据，学生的学习更有针对性，减少教师教学过渡依赖经验的现状，减轻学生