CN105070109A - 一种基于云计算和物联网技术的混合式学习评价系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种云计算和物联网技术的混合式学习的评价系统，属于计算机应用科学领域，现有学习系统在支撑混合式学习的过程性评价方面，不能满足混合式学习模式下，针对不同的学科，提供灵活的过程性评价的设置，本发明的系统包括行为收集模块、评价方式设置模块、成绩录入模块、成绩计算模块、成绩输出模块五个模块，实现线上学习和线下学习的融合，实现信息化程度较高的混合式学习的过程性评价。

Description

一种基于云计算和物联网技术的混合式学习评价系统及方法

技术领域

本发明属于计算机应用学科领域，更具体地，涉及一种基于云计算和物联网技术的混合式学习的评价系统及方法。

背景技术

随着信息技术的不断发展，混合式学习逐渐成为教师和学生接纳和采用的教学模式。另外，在教学过程中，教师对学生的评价也逐渐从以目标为取向的形成性评价、终结性评价向以过程为取向的过程性评价转变。教师和学生不仅注重学习的结果，也开始注重学习的过程。

混合式学习由线上学习和线下学习两个过程构成，其中，线上学习主要于在线学习系统上进行。由于每一个学科都有其自身的特点，所以，不同学科的教师都希望可以根据自己的方式来对学生进行评价。线下学习主要发生在传统的课堂教学中。在课堂教学中存在着评价记录和保存的需求，比如教师上课时，提出一个问题让学生讨论并发言，此时，教师会在本子上记录学生回答问题的情况，并将这个表现体现在平时成绩中。但是这种形式相对单一，而且具体的累积数据教师没有办法及时了解，在后阶段评价时需要重新整理，在整理过程中数据容易丢失和遗忘。

随着互联网技术的发展，云计算技术已经广泛应用到学习、生活的方方面面。在教学领域，目前主要利用云存储、虚拟服务器等技术搭建教学云平台，支撑教学单位的教学和管理需求。

作为新一代信息技术的重要组成部分，物联网技术也在不断的发展和应用。在教学应用中，主要利用物联网技术来收集课堂教学中学生的学习行为和过程表现，然后通过图像处理技术和数据挖掘等技术分析学生的学习状态。

现有的学习系统在支撑混合式学习的过程性评价方面，存在一些问题。

1、有些学习系统仅支持线上学习，没有将线上学习和线下学习融合，不能够很好地适应混合式学习的需求。

2、有些学习系统在过程性评价的方式上不够灵活，虽然有很多评价项或者评价指标，也可以对评价项或者评价指标进行加权，但是，没有根据学科的特点，细化到具体的评价项的评价方式。

因此，如何满足混合式学习模式下，针对不同的学科，提供灵活的过程性评价的设置方式，以适应不同学科，不同课程，不同教师的个性化教学需求，成为迫切需要解决的问题，有必要发明一种混合式学习的过程性评价系统。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本申请提供的是一种基于云计算和物联网技术的混合式学习的评价系统，其中通过对云计算技术具体结构及其设置方式进行研究和涉及，实现了线上学习和线下学习的融合，实现信息化程度较高的混合式学习的过程性评价。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种基于云计算和物联网技术的混合式学习的评价系统，其特征在于,该系统包括行为收集模块、评价方式设置模块、成绩录入模块、成绩计算模块、成绩输出模块；以上模块通过云计算技术在服务器和教师移动终端、学生移动终端之间进行同步；

所述行为收集模块：其收集的学习行为包括混合式学习模式中的线上行为和线下行为；线上行为包括：学生个体通过移动终端在学习系统中自主学习行为，其通过云计算技术自动同步到服务器；线下行为包括：学生个体在传统课堂进行的学习行为，其通过所述教师移动终端和摄像装置将线下行为上传或同步到服务器，摄像装置通过物联网技术连接到服务器中。

所述评价方式设置模块是预先在服务器中设置了多种评价项，教师可以根据需求，在不同学期、不同课程自主选择评价项，其包括所述收集的学习行为在内的过程性评价项；

所述成绩录入模块：将学生的期中、期末考试成绩的信息上传到服务器；

所述成绩计算模块：根据所述期中、期末考试成绩信息以及所述评价方式设置，计算每一个学生的课程成绩；

所述成绩输出模块：向所述教师移动终端、所述学生移动终端和/或教务系统输出成绩信息。

优选地，所述线下行为包括，通过所述教师的移动终端记录学生教学过程中的互动行为；通过摄像装置记录的传统课堂信息中的学生课堂表现行为。

优选地，所述评价方式设置模块采用两级的分层计算规则：总评计算规则和考核项计算规则。

总体而言，按照本发明的上述技术构思与现有技术相比，主要具备以下的技术优点：

1、所述基于云计算和物联网技术的混合式学习评价系统，采用云计算技术和物联网技术，及时有效地搜集、记录和反馈线下学习模式中教师对学生的课堂评价行为，学生在课堂中的学习表现，教师和学生在课堂中的互动行为，实现线上学习和线下学习的融合，实现信息化程度较高的混合式学习的过程性评价。

2、所述基于云计算和物联网技术的混合式学习评价系统，采用分层的两级计算规则，能够在混合式学习的教学过程中设置过程性评价方式和指标，而不是只能在学习开始前实现设定好，或者学习结束后，各个环节都完成时才能设置，体现出真正的过程性。

附图说明

图1是本发明实施例基于云计算和物联网技术的混合式学习评价系统的系统结构图；

图2是为本发明实施例基于云计算和物联网技术的混合式学习评价系统中评价方式设置模块的流程图；

图3本发明实施例基于云计算和物联网技术的混合式学习评价系统评价方式设置时评价项的具体设置流程图；

图4是本发明实施例基于云计算和物联网技术的混合式学习评价系统中评价方式设置时策略S1的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1所示，本发明实例提供一种基于云计算和物联网技术的混合式学习评价系统。

1、教师根据各自讲授课程的特点，在混合式学习的教学过程中通过评价系统的终端设备设置课程的过程性评价方式。通过选择学期、课程信息，确定需要设置过程性评价方式的课程。

课程设置完成后，评价系统就开始进行学生学习行为信息的收集。学习行为的收集分为线上和线下的两种模式。线上模式主要发生在图书馆、宿舍或机房，学生用计算机终端或者智能手机等学习终端登录学习系统，进行在线课程学习，提交作业，参与讨论，参加在线测验等。评价系统将实时记录这些在线学习的行为。线下模式主要发生在教室，一方面，安装在教室中的可见光摄像头和红外摄像头将课堂的实时情况的图像信息发送到评价系统，评价系统根据这些信息分析学生的考勤情况，学生上课的注意力情况；另一方面，在教学互动环节中，教师利用移动终端同步课堂信息，并将互动过程中对学生的评价信息同步到评价系统。评价系统将这些行为数据同步到云端服务器。

2、在选定课程后，在评价系统中的评价方式设置模块进行过程性评价方式的设置。采用两级的分层计算规则，第一级，设置总评的计算规则；第二级，设置考核项的计算规则。

主要是设置每一个考核项的权重Wi。

评价项计算规则的设置过程如图3所示。

2.1在评价系统中，评价项主要由6个，分别为：

A1-课程作业；

A2-论坛；

A3-在线时长；

A4-测验；

A5-平时成绩；

A6-考试成绩。

2.2选择评价项，如果评价项是A1或者A4，则采用策略S1；如果评价项是A2，则采用策略S2：M分/帖，此时，需要设置M的数值；如果评价项是A3，则采用策略S3：N分/分钟，此时，需要设置N的数值；如果评价项是A5或者A6，则采用策略S4，直接录入分数。

2.3策略S1的执行过程如图4所示，具体流程为：

(A)进行策略选择，可选择的策略包括：平均分、最高分、累加；

(B)范围选择，选择参与考核的作业或者测验；

(C)权重设置，如果在步骤A中选择的策略是累加，则设置步骤B中选择的每一个评价对象(作业或者测验)的权重；如果在步骤A中选择的策略不是累加，则此过程跳过。

2.4评价策略设置完成后，评价系统将评价策略信息同步到云端服务器。

3、在混合式学习的期中或者期末考试完成后，教师可以通过评价系统的成绩录入模块录入学生期中、期末等线下考试成绩，作为部分线下学习的成绩录入方式。成绩录入后，评价系统将成绩信息同步到云端服务器。

4、教师可以在混合式学习的任何一个时期或阶段，发布成绩计算命令，计算当前状态下所有学生的过程性表现情况。在成绩计算时，评价系统将从云端服务器获取学生的行为数据和过程性评价策略数据，然后进行成绩的自动计算。

5、成绩计算完成后，评价系统将成绩信息以excel形式反馈给教师终端，同时将成绩信息以json/xml的形式反馈给教务系统，进行成绩的同步。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种基于云计算和物联网技术的混合式学习的评价系统，其特征在于,该系统包括行为收集模块、评价方式设置模块、成绩录入模块、成绩计算模块、成绩输出模块和服务器；以上模块通过云计算技术在所述服务器和教师移动终端、学生移动终端之间进行同步；

所述行为收集模块：其收集的学习行为包括混合式学习模式中的线上行为和线下行为；所述线上行为是指学生个体通过终端设备在学校的学习系统中自主学习行为，其通过云计算技术自动同步到服务器；线下行为是指学生个体在传统课堂进行的学习行为，其中，学生与教师的互动行为通过所述教师移动终端上传到所述服务器，学生的出勤、课堂表现通过教室的摄像装置同步到服务器，摄像装置通过物联网技术连接到服务器中；

所述评价方式设置模块是预先在服务器中设置了多种评价项，根据需求，可以人为在不同学期、不同课程自主选择评价项，其包括所述收集的学习行为在内的过程性评价项；

所述成绩录入模块：将学生的期中、期末考试成绩的信息上传到服务器；

所述成绩计算模块：根据所述期中、期末考试成绩信息以及所述评价方式设置，计算每一个学生的课程成绩；

所述成绩输出模块：所述服务器向所述教师移动终端、所述学生移动终端和/或教务系统输出成绩信息。

2.如权利要求1所述的评价系统，其特征在于，所述终端设备包括：固定终端设备和移动终端设备；所述学校的学习系统中的学习行为包括浏览学习相关视屏、相关音频、相关文档、做练习以及测试。

3.如权利要求1所述的评价系统，其特征在于，在所述评价方式设置模块中，教师可以根据需求制定评价策略，首先进行策略选择，包括平均分、最高分、累加；然后进行范围选择，在不同学期、不同课程选择所述评价项，所述评价项包括：课程作业、论坛、在所述学校学习系统中的在线时长、测验、平时成绩，包括所述收集的学习行为、期中，期末考试成绩；最后对所述评价项进行权重设置。

4.一种基于云计算和物联网技术的混合式学习的评价方法，所述方法包括以下步骤：

行为收集步骤：其收集的学习行为包括混合式学习模式中的线上行为和线下行为；所述线上行为包括：学生个体通过终端设备在学习系统中自主学习行为，其通过云计算技术自动同步到服务器；线下行为包括：学生个体在传统课堂进行的学习行为，其分别通过教师移动终端、摄像装置上传、同步到服务器，摄像装置通过物联网技术连接到服务器中；

评价方式设置步骤：预先在服务器中设置了多种评价项，教师可以根据需求，在不同学期、不同课程自主选择评价项，其包括所述收集的学习行为在内的过程性评价项；

成绩录入步骤：将学生的期中、期末考试成绩的信息上传到服务器；

成绩计算步骤：根据所述期中、期末考试成绩信息以及所述评价方式设置，计算每一个学生的课程成绩；

成绩输出步骤：向所述教师移动终端、学生移动终端和/或教务系统输出成绩信息。