《实时反馈与在线诊断E化教学系统》制作综述

● 特色与亮点

1.智能化

E化教学系统，为学生提供了丰富的学习机会与资源，将个别化学习、自主学习、合作学习、补救学习、诊断分析学习、系统的完整的学习、流程化学习、自动化试卷、错题记录本、成绩档案袋等智能化信息，全部提供给学生。

2.模式化

实时反馈系统，能立即显示学生的学习结果，教师据此进行实时的教学反馈，学生也可马上修正对概念的理解。一般的诊断分析系统通过评量可测得学生目前的学习成效，但却无法得知学生的认知结构。这个软件的诊断分析系统，则可提供学生概念学习的详细情形，教师可据此进行补救教学或作为学生自我学习的参考。

3.科研化

运用了自动化测试系统，不仅能够进行选择题型的自动化测试，而且还能够进行填空和解答题型的自动化测试。通过分词技术，将学生答案中正确的步骤尽可能多地提取出来，进行评分。

自动化测试系统的研发，对一线教师进行各学科的二次开发，提供了极大的方便。

● 开发背景

随着社会的快速发展，人们的生活节奏变得越来越快了。以信息技术为载体的无纸化考评，作为教学评估中的重要形式，特别是对于反馈与诊断系统，已经进入积极探索阶段。对学生认知方面进行统计分析，是改变传统的唯分数论的最有说服力的举措，这个伟大的变革时代正悄然走近人们的生活。

为了避免获取教学资源和工具的烦琐过程，同时增加获取知识和技能的容量、空间和方法，使教师的教与学生的学变得轻松、快捷、方便，且有效地控制教学运营的时空成本，我开发了实时反馈与在线诊断E化教学系统。

● 设计思路与内容结构

本系统可实现初中各学科E化教学评量与诊断分析，可实现学习管理模式化，学习过程智能化。软件包含两个主要内容：自检自测和智能组卷两部分。整个系统的流程结构如图1所示。

1.自检自测

自检自测系统，就是学生通过选题测试、反馈、诊断、评价、补救等五大E化工程，轻松实现自主测试、自动反馈、诊断分析、补救教学，并将评量结果进行统计汇总，以供教师教学参考，学生也据此了解了自己的优弱势。智能学习系统，具有智能化、模式化、科研化的特点。五个工程模块，对学生和教师都有不同的任务和指向。对不同的题型，将有不同的解决方法。

（1）测试模块

测试模块解决的是学生如何做题，教师如何有针对性地引导学生进行自主学习和如何进行个别化学习的问题。

选择题的测试，为即点即选的模式，因较为常见，这里不作赘述。

填空题的测试，要求在学生答案栏直接输入答案（不需要步骤），如果答案为非文本格式，如分数，则不能直接输入，这时不需要输入答案，而是直接采用辅助答题方式（如图2）。

图2

解答题的测试，也是将答案输入学生答案栏内，而且要有过程和步骤，可插入公式或进行自绘图。如果输入的内容为公式或特殊符号，录入困难，则可以不采用电脑输入方式，而在草稿纸上手写答题过程（步骤），然后与本题解析核对，再直接采用辅助答题方式（如图3）。

图3

（2）反馈模块

反馈模块解决的是学生解题是否正确的问题。学生测试后，点反馈按钮，可及时得到是否正确的答案，便于学生实时校正。

反馈信息，即学生答案记录将被保存在个人数据库的答题栏内，以备随时更新或教师查看。

选择题，采用绝对匹配方式，为常见格式，这里不作介绍。

填空题，由于答案内容涉及完全匹配和模糊匹配等方式，加之答案内容受位置因素、文字因素等方面的影响，故采用最佳匹配方式与人工对照相结合的方法。

这里重点介绍一下解答题的反馈方法。

解答题（或称为问答题）是要求输入步骤的题型，反馈时就不能简单地以正确或错误的方式进行了，在这里，系统引入了一个新的概念：自动评分分词算法。

解答题答案的分词算法，即把学生答案中的关键段、句、词逐级进行筛选（取大优先），通过自动化搜索技术，排除不正确的内容，保留正确的内容，按与标准答案相近的程度给予相应比例的分值。这是一种科研化的实践尝试，系统将学生答案中正确的内容，通过自动化程序，尽可能多地提取出来，进行评分，细致剖析学生的认知结构，提取闪光点并给予肯定，是一种积极的、开放的教学行为。

具体的做法是：①先确定标准答案为第一层，用这个内容去匹配学生答案，如一致则全部正确并得满分；否则，去掉第一个字，剩下的作为第二层，继续判断。②从第二层的第一字开始判断，用这个内容去匹配学生答案，如一致则得分：（匹配文字数/ 标准答案字数）*本题分数。否则，去掉第二层有效文字，剩下的进入第三层。③从第三层的第一字开始判断……依上类推，直到全部判断完毕。将每层的分数相加，就是本题得分。

以上为正向最大匹配分词算法，还有逆向最大匹配分词匹配算法，是自后往前看（不再赘述）。

例如，如果标准答案是：人民民主专政是民主与专政的统一。对人民实行民主，对敌人实行专政，二者结合起来就是人民民主专政。只有在人民内部实行充分的民主，才能有效地对敌人进行专政；也只有对敌人实行了强有力的专政，人民的民主权利才有保证。而学生答案是：对人民实行民主，对敌人实行专政，只有在人民内部实行充分的民主，才能有效地对敌人进行专政。人民民主专政，是向社会主义过渡的政治保证。

通过逐级筛选后，上述划线部分的内容，都出现在学生答案中，共占48%的比例，所以该学生可得该题48%的比例分值。学生答案中其他多余内容，和错误内容不得分。

（3）诊断模块

诊断模块解决的是学生解题哪里出了问题。

一般的考试测验可测得学生目前的学习成效，如得分和名次，但却无法得知学生的认知结构。而诊断分析系统，则可提供学生概念学习的细微情形，学生可清晰看出自己在哪些知识点或题型方面存在欠缺，如可测得是由于概念不理解而产生的错误，还是因为粗心大意造成的失误，从而明确对哪些概念需要加以厘清，教师据此可调整教学策略，减少教学上的盲目性和随机性，以便及时改进方法跟进教学。endprint

图4是初中数学版的诊断分析表，是每位学生做题必须面对的学科认知结构内容，可单选或多选，而这些正是一般考试测验或平时教学所顾及不到的因素。

图4

学生每做一题，经测试、反馈环节后，必然进入诊断环节，必须完成这个分析和登记，才能进入下一题的练习，而这个登记内容，则会自动存储至数据表的诊断分析栏内，以供学生随时修正或教师参考教学。

以上“测试—反馈—诊断”，是一个不断循环往复的训练过程，在这个训练环节中，学生与系统建立起人机互动模式，实现了自动化学习、主动学习、个别化学习、诊断分析学习相结合的学习过程，而且同时实现了学习效果的记录和认知结构的探索。

（4）评价模块

经过前面若干次往复式的“测试—反馈—诊断训练”，对于每个知识点有哪些问题，有多少这样的问题，每个问题分布在哪些知识点上，已经是水到渠成的事了。进入评价模块页面，筛选即可得出汇总列表（如图5）。

在这里，可以从各个角度进行汇总分析，如可以单独列出粗心致错的内容，可以单列填空题+理解错误的内容等。汇总表的最后一列，是分析点评，即指出某个知识点哪方面认知水平较好或较差，以便有针对性地进行补救学习或重点突破。

另外，教师还可将整个数据导出到Excel中进行打印或作其他统计。

（5）补救模块

补救模块解决的是对前面出现的问题如何进行补救的问题。

有了认知诊断分析，知道了学生的困惑所在，便可用不同的教或学的方法来澄清概念，进行补救教学了。例如，使用本系统提供的微视频教学，进行对应概念的视频教学；也可以通过本系统的题例解析，进一步规范答题行为和学习解题技巧。然后再次进入本系统的“测试—反馈—诊断平台”，进行有针对性的往复式训练，直到达到精熟程度为止。

2.智能组卷

智能组卷可由选题直接生成标准化试卷（含解析或答案），同时可导出Word文档。

学生经过指定选题或自动随机选题，可瞬间组卷，并包含答案和解析（如图6、图7）。

试卷有标准的模板，可以随意修改，最后导出已排好版的Word卷面（如图8）。

智能试卷的另一个妙处是，教师可以瞬间定制电子版或纸质版的班级学生个性化练习题或试题（配有答案与解析），也可根据学生测评的汇总分析，瞬间定制有针对性的个性化家庭作业。

智能组卷系统与自检自测系统的相互配合，是实现智能化教学的极好搭档。从此，教师不必再担心教学资源的搜集问题，不必再忧心个别化教学的繁琐问题，不必再分心打印排版和试题与答案的对应排列问题。

实时反馈与在线诊断E化教学系统模式，让学生从被动、无系统地学知识，改为主动的智能化、模式化、科研化地学知识，从而使他们获得一般教学不易达到的成效。

● 实施方式

一年来，反馈与在线诊断E化教学系统经过不断的课堂观察、反思修正、互动测评，构建出实用的教学模式，分为教学前、课上和教学后三个阶段。以下将简要介绍本系统实施方式的三个教学流程。

1.教学前

①温故：通过指定知识点测验，审视学生之前学过的内容，了解其现有的认知水平，准备与新单元知识点链接。②拾疑：实时了解学生疑惑知识点，调整教学进度与数量。③归建：通过诊断分析表，将需要补救和加强的学生，分组编制。

2.教学中

①解惑：根据汇总分析表，实时给予学生回馈教学，发送专项训练资料（数据库编号），并关注其发展导向。②微视频教学：播放新课微视频，它们是由教师制作或搜集的单元教学短片。③三步走练习：学生随之进入数字化学习平台，进行“测试—反馈—诊断”，若未达标，重看微视频或学习教材，完毕，再进行“测试—反馈—诊断”，依此模式循环操作，直到精熟为止。

3.教学后

①合作学习：根据学生的认知情况，进行分组合作学习，教师布置相同的任务，由小组合作完成。②自主学习：学生自己选题，进行自我“测试—反馈—诊断”，循环训练。教师密切关注每位学生的训练情况，及时汇总，以备补救指导。③布置作业：根据学生自主学习情况，教师运用智能组卷系统，给每位学生布置不同的作业，并适当布置相互批改作业的任务。

上述实施方式经由实证研究发现，可显著提升学生的学习兴趣和学习成效。

● 关键技术处理

本系统采用Visual Basic程序设计制作，打包后需要安装运行；与Word文档交互，有公式编辑器和绘画工具；题库数据处理，运用了Access数据库技术；运用Excel电子表格技术，导出诊断分析表；通过自动分词技术，建立自动化测评系统；用流程图作为各页面导航链接，脉络清晰，导向明确。

● 评价与反思

学生智学，需有教师专业社群的运作和落实，这是改善学生学习成效的关键；导入科技模式的教学软件，需经过不断的课堂相互观察、讨论与反思，不断进行教学活动的修正，才能逐步完善；自动化测试系统的主观题答案的输入与自动化评析问题，仍然是系统研发的困扰因素。

● 幕前幕后

如今，信息科技正改变着我们的教育，怎么才能把智能化、模式化、科研化这些开拓性的内容展示出来，让它成为一件作品，这是我一直苦苦思索的问题。

作品酝酿期间，少不了向各处取经。有人建议，软件应做成题库系统，收集近年来所有的中考题，方便使用者查询和拷贝；有人建议，软件应做成云端系统，脱离单机版樊篱限制；也有人建议，软件应做成一个考试系统，最好是电脑能够自动判卷，包括大题（主观题）。但真正让我想的最多的，却是思考着如何在作品中反馈学生的认知水平。想想目前国内大致雷同的周试、月试、期中期末考试，结果是学生累，教师累，得分排名又搞得人心惶惶，家长会变成了批斗会。问题是批来批去，学生仍然不得法，家长更是不得法。endprint

其实，测试本没有错，错的是不能只测试，还要有反馈、有诊断、有评析及有补救。换一种说法，学生不仅要知道做了什么题、做得对不对，还要知道错在哪里、是否严重及如何补救。对症下药，病自然会好得快。如是，则人人知其然，也知其所以然。

作品的制作目标明确了，思路也逐渐明晰了……

经过一年的摸索实践，在2014年的NOC活动中，我制作的实时反馈与在线诊断E化教学系统，从制作思想到内容展示，从功能特色到实践创新，都赢得了专家评委和在场一线教师的一致好评。然而大奖在手，我却丝毫没有感到轻松，反而觉得肩上的担子更重了。因为成绩是对自己的肯定，更是对未来期许的承载，未来，任重而道远。也许在不久的未来，智能化的终端技术产品会越来越多地嵌入到我们的学习生活中，以满足我们的个性化需求，而教师的作品也必须能够适应这种变化和需求。在活动期间，我也同参赛的教师们就此话题进行了热烈的讨论，感受颇深。

从教师和学生层面看，未来学生的学习将会借助数字化工具和网络来获得信息和资源，实现广泛的互动交流的机会。而教师作为知识传授者的角色将会受到挑战，那么教师无用了吗？答案是否定的，教师更多的将成为学生学习的引导者、帮助者、策划者和组织者。教为主导，学为主体，通过跟学生设计问题、探索问题，创造一个建构性的学习环境。

从学校的层面看，未来的学校教育也会呈现革命性的变革，如学校会越来越多地采纳一些新的技术，学生带着平板电脑和手机来上学会成为常态。作为信息技术马前卒的我们，在应用新技术创作作品或包装已有的作品时，必将越来越多地发现技术的信息生态观，从而会更加强调团队和协作，至少是志同道合者的合作，而不是现在鼓励的方式。

评委印象

记得曾有一位远方的朋友打电话，说小孩上初中了，作业的难度逐步加大，辅导起来有些力不从心了，问我怎么办？我思前想后，拿不出一个切实可行的招数！

但是，当我看到樊剑老师的《实时反馈与在线诊断E化教学系统》时，眼前不禁为之一亮——这个“反馈诊断”系统不正是学生课外学习的好帮手吗？

樊老师的“反馈诊断”系统，从学习者的角度看，它有三大用途：一是按章节收集了大量习题，学习者可用于自我练习、自我检测；二是这些习题同时也是精典例题，因为它提供了精辟的解答，能为学生的自主学习提供必要的学习辅导；三是学习者可以很方便地将学生对每道题目的学习反馈标记下来，作为学习笔记。

而对教师来说，最大的方便莫过于它的智能组卷系统了——能够快速地制订出针对不同要求的、各具个性特色的标准化试卷。有了它，老师们就彻底地从命题试卷的烦琐劳动中解放了出来，从而使组卷变得随心所欲！

当然，樊老师的“反馈诊断”系统也有一些美中不足之处，如程序不够健壮，偶尔会因为“Run-time error”而退出；操作不够简易，才入手时，容易让人感到一头雾水。

不过，让人最感遗憾的似乎并不在这些小瑕疵上，而是这个“反馈诊断”系统为什么不是网络版的呢？那样的话，一方面更便于收集全班的学习情况，从而使教学做到有的放矢；另一方面，也便于教师集体备课，共建共享教学资源库！

（点评人：湖北省襄阳市谷城县谷伯中学 郭大春）endprint

其实，测试本没有错，错的是不能只测试，还要有反馈、有诊断、有评析及有补救。换一种说法，学生不仅要知道做了什么题、做得对不对，还要知道错在哪里、是否严重及如何补救。对症下药，病自然会好得快。如是，则人人知其然，也知其所以然。

作品的制作目标明确了，思路也逐渐明晰了……

经过一年的摸索实践，在2014年的NOC活动中，我制作的实时反馈与在线诊断E化教学系统，从制作思想到内容展示，从功能特色到实践创新，都赢得了专家评委和在场一线教师的一致好评。然而大奖在手，我却丝毫没有感到轻松，反而觉得肩上的担子更重了。因为成绩是对自己的肯定，更是对未来期许的承载，未来，任重而道远。也许在不久的未来，智能化的终端技术产品会越来越多地嵌入到我们的学习生活中，以满足我们的个性化需求，而教师的作品也必须能够适应这种变化和需求。在活动期间，我也同参赛的教师们就此话题进行了热烈的讨论，感受颇深。

从教师和学生层面看，未来学生的学习将会借助数字化工具和网络来获得信息和资源，实现广泛的互动交流的机会。而教师作为知识传授者的角色将会受到挑战，那么教师无用了吗？答案是否定的，教师更多的将成为学生学习的引导者、帮助者、策划者和组织者。教为主导，学为主体，通过跟学生设计问题、探索问题，创造一个建构性的学习环境。

从学校的层面看，未来的学校教育也会呈现革命性的变革，如学校会越来越多地采纳一些新的技术，学生带着平板电脑和手机来上学会成为常态。作为信息技术马前卒的我们，在应用新技术创作作品或包装已有的作品时，必将越来越多地发现技术的信息生态观，从而会更加强调团队和协作，至少是志同道合者的合作，而不是现在鼓励的方式。

评委印象

记得曾有一位远方的朋友打电话，说小孩上初中了，作业的难度逐步加大，辅导起来有些力不从心了，问我怎么办？我思前想后，拿不出一个切实可行的招数！

但是，当我看到樊剑老师的《实时反馈与在线诊断E化教学系统》时，眼前不禁为之一亮——这个“反馈诊断”系统不正是学生课外学习的好帮手吗？

樊老师的“反馈诊断”系统，从学习者的角度看，它有三大用途：一是按章节收集了大量习题，学习者可用于自我练习、自我检测；二是这些习题同时也是精典例题，因为它提供了精辟的解答，能为学生的自主学习提供必要的学习辅导；三是学习者可以很方便地将学生对每道题目的学习反馈标记下来，作为学习笔记。

而对教师来说，最大的方便莫过于它的智能组卷系统了——能够快速地制订出针对不同要求的、各具个性特色的标准化试卷。有了它，老师们就彻底地从命题试卷的烦琐劳动中解放了出来，从而使组卷变得随心所欲！

当然，樊老师的“反馈诊断”系统也有一些美中不足之处，如程序不够健壮，偶尔会因为“Run-time error”而退出；操作不够简易，才入手时，容易让人感到一头雾水。

不过，让人最感遗憾的似乎并不在这些小瑕疵上，而是这个“反馈诊断”系统为什么不是网络版的呢？那样的话，一方面更便于收集全班的学习情况，从而使教学做到有的放矢；另一方面，也便于教师集体备课，共建共享教学资源库！

（点评人：湖北省襄阳市谷城县谷伯中学 郭大春）endprint

其实，测试本没有错，错的是不能只测试，还要有反馈、有诊断、有评析及有补救。换一种说法，学生不仅要知道做了什么题、做得对不对，还要知道错在哪里、是否严重及如何补救。对症下药，病自然会好得快。如是，则人人知其然，也知其所以然。

作品的制作目标明确了，思路也逐渐明晰了……

经过一年的摸索实践，在2014年的NOC活动中，我制作的实时反馈与在线诊断E化教学系统，从制作思想到内容展示，从功能特色到实践创新，都赢得了专家评委和在场一线教师的一致好评。然而大奖在手，我却丝毫没有感到轻松，反而觉得肩上的担子更重了。因为成绩是对自己的肯定，更是对未来期许的承载，未来，任重而道远。也许在不久的未来，智能化的终端技术产品会越来越多地嵌入到我们的学习生活中，以满足我们的个性化需求，而教师的作品也必须能够适应这种变化和需求。在活动期间，我也同参赛的教师们就此话题进行了热烈的讨论，感受颇深。

从教师和学生层面看，未来学生的学习将会借助数字化工具和网络来获得信息和资源，实现广泛的互动交流的机会。而教师作为知识传授者的角色将会受到挑战，那么教师无用了吗？答案是否定的，教师更多的将成为学生学习的引导者、帮助者、策划者和组织者。教为主导，学为主体，通过跟学生设计问题、探索问题，创造一个建构性的学习环境。

从学校的层面看，未来的学校教育也会呈现革命性的变革，如学校会越来越多地采纳一些新的技术，学生带着平板电脑和手机来上学会成为常态。作为信息技术马前卒的我们，在应用新技术创作作品或包装已有的作品时，必将越来越多地发现技术的信息生态观，从而会更加强调团队和协作，至少是志同道合者的合作，而不是现在鼓励的方式。

评委印象

记得曾有一位远方的朋友打电话，说小孩上初中了，作业的难度逐步加大，辅导起来有些力不从心了，问我怎么办？我思前想后，拿不出一个切实可行的招数！

但是，当我看到樊剑老师的《实时反馈与在线诊断E化教学系统》时，眼前不禁为之一亮——这个“反馈诊断”系统不正是学生课外学习的好帮手吗？

樊老师的“反馈诊断”系统，从学习者的角度看，它有三大用途：一是按章节收集了大量习题，学习者可用于自我练习、自我检测；二是这些习题同时也是精典例题，因为它提供了精辟的解答，能为学生的自主学习提供必要的学习辅导；三是学习者可以很方便地将学生对每道题目的学习反馈标记下来，作为学习笔记。

而对教师来说，最大的方便莫过于它的智能组卷系统了——能够快速地制订出针对不同要求的、各具个性特色的标准化试卷。有了它，老师们就彻底地从命题试卷的烦琐劳动中解放了出来，从而使组卷变得随心所欲！

当然，樊老师的“反馈诊断”系统也有一些美中不足之处，如程序不够健壮，偶尔会因为“Run-time error”而退出；操作不够简易，才入手时，容易让人感到一头雾水。

不过，让人最感遗憾的似乎并不在这些小瑕疵上，而是这个“反馈诊断”系统为什么不是网络版的呢？那样的话，一方面更便于收集全班的学习情况，从而使教学做到有的放矢；另一方面，也便于教师集体备课，共建共享教学资源库！

（点评人：湖北省襄阳市谷城县谷伯中学 郭大春）endprint