基于智能手环的多元综合评价系统与功能设计

吴丙朕

【摘 要】可穿戴技术已经有运用于教育的产品，如Autographer（可穿戴照相机）、KeyGlove（无线手套）等可以让学生有机会接触到更加多元化的教育资源，更加自然地与周围的环境进行交互，完成“体验式”学习。那么，如何借助可穿戴技术进行学生多元综合评价系统设计呢？本文主要介绍智能手环设计包括哪些系统与模块。

【关键词】可穿戴技术;智能手环;多元综合评价设计

【中图分类号】 G434  【文献标识码】A

【论文编号】1671-7384（2019）02、03-0104-03

“世间至强之力”（The Most Powerful Force in the World）是凯文 · 凯利（2012）在《技术元素》一书中对技术的概括性评价。从来没有一个物种能够像人类一样借助技术，如此巨大地改变其所处的环境。人类在向外改变自然的同时，从未停止向内改变自我，技术也就自然而然地成为了自我改变与提升的巨大动力。

多元综合评价系统模型与硬件选择建议

土耳其谚语云：“上帝为每一只笨鸟都准备了一个矮树枝。”每一位学生也都应该有他可以闪光的舞台。所谓多元评价，就是形态各异、长短不一的“树枝”，让每位学生都能找到属于自己的位置，并在不同的位置演绎不同的精彩。但每一个“小树枝”的选择也需要有科学直观的数据采集来呈现，才能更准确和有针对性。基于给孩子德智体美劳全面发展提供更好的数据支撑的理念，2018年在园丁学校与区内两所学校的共同努力下，我们研发出借助智能手环的学生多元综合评价系统设计模型。

多元综合评价系统应该是构建一个全方位、多层次的学生综合性评价指标体系以及实践应用模型，包括评价指标管理、数据采集、分析抽象、评价量化、分析报告等功能。一般基本的综合评价模型可以参考图1。

数据采集，是一件非常让人头疼的事。如果不能快速获取学生信息，教师就很难坚持做实时性的评价。现在市面上采用蓝牙方式进行通讯的手环（可穿戴设备）可以很好地解决这个问题，再通过手机或其他移动终端，远程感知智能手环的学生相关信息，即可做实时评价、做记录。

采用Bluetooth 4.0 低功耗技术的智能手环充电两个小时，即可实现工作一周左右。教师、学生佩戴，通过无线通信的方式与“智能感知网络”进行数据交互，采用实时更新的策略设定动态采集佩戴者的体征数据和定位数据，并将数据实时上传，同时可接收网络发送的通知、提醒信息。通过在手环的内部植入NFC芯片，使校园卡的所有功能都可以通过智能手环实现，并且与原有的一卡通系统完美兼容。

基于手环的多元评价系统设计论述

基于手环的多元综合评价系统设计应包括：学生信息感知与数据指标采集、多元评价管理、学生评价报告（学生的综合素质评价、学科知识能力报告、体质健康跟踪报告等）、多终端融合呈现。

1. 后台功能模块——指标管理

评价指标管理：支持用户通过Web终端来进行评价指标的管理。

日常评价：教师日常可通过Web、手机App、平板App对学生的日常行为进行评价。

个人荣誉勋章管理：管理员可以通过Web终端对学生的荣誉勋章进行管理。

荣誉勋章授予：教师可通过Web、手机App、平板APP对学生进行荣誉勋章的授予。

日常评价展示与统计分析：教师可通过Web、手机App、平板App对学生的统计数据进行查看和分析。

日常评价展示与统计分析又包括如下情况。

（1）单个学生评价数据展示，角色为学生与教师

成长树/花展示：单个学生评价数据将会汇集到个人成长树或成长花，获得的评价雨滴越多，成长树等级越高，成长越快。在学生初始化自己的树苗或成长花的时候，可以从系统支持的几种不同的树苗、花中来选择自己喜欢的样子进行培养。

成长营养气泡：按照学生在评价一级指标获得的评价雨滴，通过雨滴数量的百分比形成各种不同营养浓度的气泡，通过营养气泡可以快速了解学生在成长过程中各方面的发展。

各级指标下的指标评价数据和记录展示：学生日常评价数据可支持平板App、手机App、Web、电子班牌等多终端显示。

（2）日常学生评价数据统计与展示，角色为教师、评价管理员

班级学生综合评价数据展示：班级教师和评价管理员针对班级可查看学生以天、周、月、学期、自定义时间为单位所获得的评价数据。

年级学生综合评价数据展示：评价管理员可针对年级查看学生在以天、周、月、学期、自定义时间为单位所获得的评价数据。

班级学生针对某一评价指标评价数据展示：班级教师和评价管理员针对班级可查看学生在以天、周、月、学期、自定义时间为单位在某一指标下所获得的评价分数。

年级学生针对某一评价指标评价数据展示：评价管理员针对年级可查看学生在以天、周、月、学期、自定义时间为单位在某一指标下所获得的评价分数。

（3）日常学生评价，日报与周报推送及展示，角色为教师、学生

学生个人评价日报：学生当天获得的评价信息（获得正面评价数、负面评价数以及详细评价记录）将以评价日报的形式推送给学生个人和家长。家长和学生通过手机App即可查看。

班级学生评价日报：班级学生获得的总体评价信息（获得的正面评价数、负面评价数、各成员的评价详细信息）将以班级评价日报的形式推送给班级教师。

2.后台功能模块——阶段学生综合素质评价单

阶段综合素质评价单管理，管理员可通过Web终端进行综合素质评价单的创建和管理，角色为阶段综合素质评价单管理员。

3.前端功能模块——阶段综合素质评价单数据导入

教师可通过Web终端对待评价的学生进行集中的数据导入或手动填写，功能为评价数据导入，角色为教师。教师可按班级下载该评价活动各项目特有的数据导入模板进行填写导入;可选择日常评价指标数据，设置与分数转换对应规则，实现数据自动同步转换;可从成绩分析系统直接导入考试成绩。

家长评价，角色为家长。家长可查看评价活动中需要家长评分的项目内容，然后按照评分设置规则进行评分。学生自评，角色为学生。学生可查看评价活动中需要自评的项目内容，然后按照評分设置规则进行评分。

4.前端功能模块——阶段综合素质评价单推送

教师可通过Web、手机App和平板App对已经评价完的学生素质单进行推送，角色为教师。班主任可查看本班阶段综合素质评价单的评价完成情况，整体完成后可一键推送给家长、学生。推送后，家长、学生可查看学生完整的阶段综合评价单（教师是以分数形式查看，学生、家长则根据素质单设置显示分数或等级）。

5.功能模块——学生评价奖励中心

园丁币管理：管理员可通过Web终端对园丁币进行管理，角色为管理员。可实现园丁币的定义（名称和描述）、设置兑换汇率、设置存款利率、总量记载财富排行等。

兑换商品管理：管理员可通过Web终端对可兑换商品进行管理。

虚拟货币兑换：学生可通过Web、手机App、平板App进行虚拟货币的兑换。

学生商品兑换：学生可通过Web、手机App、平板App进行商品的兑换，实现线上权利与线下商品兑换。

财富中心：学生可通过Web、手机App、平板App查看自己的财富。

在以上的功能需求与设计基础上，逐渐完善自动感知的能力，系统就将更易使用。智能手环的设计充分体现出了科技与人生活的互联，移动可穿戴设施与移动终端之间的契合也变得越来越突出。随着智能手机中配置的感知器与高运算能力成为常态，可穿戴技术快速发展，以智能手环为代表的穿戴式智能设备将成为教育信息化下一个高地。

参考文献

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

金纯，许光辰，孙睿.蓝牙技术[M].北京：电子工业出版社，2010.