理論課考勤與問卷調(diào)查分析系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用

梅　險　姜彥新

[摘要]考勤和問卷調(diào)查是掌握學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度和狀況的有效方法,敘述一種理論課考勤和問卷調(diào)查分析系統(tǒng)的問卷設(shè)計、信息識別以及數(shù)據(jù)存儲和統(tǒng)計的方法。

[關(guān)鍵詞]考勤 問卷調(diào)查

中圖分類號:G47文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1671-7597(2009)0920176-01

考勤反映了學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和課堂參與情況[1],傳統(tǒng)的點名考勤方法占用了大量授課時間,效率很低,而采用指紋或者磁卡等設(shè)備進行身份識別的考勤方法硬件成本又很高。因此,本文將介紹一種集考勤與調(diào)查問卷功能于一體的數(shù)據(jù)采集和分析系統(tǒng)。該系統(tǒng)不僅可以考察學(xué)生的出勤情況,還可以實現(xiàn)即時的課堂問卷調(diào)查,使授課教師及時了解學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的掌握程度,以便調(diào)整課程進度,取得更好的教學(xué)效果。

一、考勤表與問卷調(diào)查卷面的設(shè)計

傳統(tǒng)調(diào)查問卷,一人一卷,印制成本較高和識別時間較長。[2]本系統(tǒng)結(jié)合課堂里學(xué)生按排入座的特征,問卷采用B5尺寸的紙張,印刷后對折分割成為兩張問卷。每行只發(fā)一卷或兩卷,回收時按行回收,很容易核對人數(shù),又節(jié)約了大量印刷成本。

每張問卷在有限的印刷面積內(nèi)包含若干信息點。如果信息點太稀疏,則獲得的信息量很少,造成很大浪費;如果信息點太密集,需要昂貴的專業(yè)圖像采集設(shè)備才能降低識別誤差。本系統(tǒng)通過反復(fù)測試,選擇將問卷上的信息點排列為13行19列,第1行信息點用于區(qū)分課程、授課日期和作為行號;第2行到第13行用于記錄12名學(xué)生的學(xué)號和回答,從而每張問卷可完成12名學(xué)生的11項題目調(diào)查?？赏ㄟ^當(dāng)前最低端的手機攝像頭采集為VGA規(guī)格(640*480)彩色圖像。

為了方便學(xué)生填涂不同性質(zhì)的信息點,問卷前2列采用了菱形填涂輪廓表示班級編號,隨后的6列采用了圓形輪廓表示班內(nèi)學(xué)號,最后11列采用了方形輪廓表示學(xué)生對調(diào)查問卷的回答。

二、問卷信息點的定位與識別

(一)基準(zhǔn)點的定位

首先對問卷最外側(cè)的4個基準(zhǔn)點定位,為了提高識別效率,問卷的4個基準(zhǔn)點被印為紅色,因此4個基準(zhǔn)點為左上區(qū)域偏紅像素的坐標(biāo)均值。從而得到位于左上方位的基準(zhǔn)點坐標(biāo)為(LeftTopX, LeftTopY),位于右上方位的基準(zhǔn)點坐標(biāo)為(RightTopX, RightTopY),位于左下方位的基準(zhǔn)點坐標(biāo)為(LeftBottomX, LeftBottomY),位于右下方位的基準(zhǔn)點坐標(biāo)為(Rig

htBottomX, RightBottomY)。

(二)信息點位置的初步估計

由于問卷中信息點之間均勻分布,設(shè)行數(shù)為(RowCount),列數(shù)為(ColCount),因此可通過以下方法計算列跨度(ColSpan)和行跨度(RowSpan),再由信息點所在行號(Row)和列號(Col)計算無系統(tǒng)偏差的標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)(StandardX, StandardY)。

ColSpan = ( LeftBottomX LeftTopX, ) / ( ColCount - 1)

RowSpan = ( LeftBottomY LeftTopY ) / ( RowCount - 1)

StandardX = LeftTopX + ColSpan * Col

StandardY = LeftTopY + RowSpan * Row

(三)對旋轉(zhuǎn)誤差的修正

由于沒有輔助儀器限制問卷的擺放角度,因此采集到的圖像數(shù)據(jù)中旋轉(zhuǎn)誤差幾乎是不可避免的,這里將對旋轉(zhuǎn)誤差的修正參數(shù)分解到水平和垂直方向,得到列旋轉(zhuǎn)偏差修正(ColWhirl)和行旋轉(zhuǎn)偏差修正(RowWhirl),

并由此計算修正旋轉(zhuǎn)誤差后的坐標(biāo)(WhirlX,WhirlY)。

ColWhirl =(LeftBottomXLeftTopX)/(RowCount - 1)

RowWhirl =(RightTopYLeftTopY)/(ColCount - 1)

WhirlX = StandardX + ColWhirl * Row

WhirlY = StandardY + RowWhirl * Col

(四)對梯形誤差的修正

通常采集數(shù)據(jù)的教師有可能因手持手機的姿勢原因造成攝像頭與問卷之間沒有保持平行關(guān)系,造成圖像上小下大的梯形變形。這里將對梯形誤差的修正參數(shù)分解到水平和垂直方向,得到列梯形偏差修正(ColTrap)和行梯形偏差修正(RowTrap),并因此計算修正梯形誤差后的坐標(biāo)(Trapez

oidX, TrapezoidY)。

ColTrap =((RightBottomX - LeftBottomX)-(RightTopX - LeftTopX))/(ColCount - 1)

RowTrap=((RightBottomY-RightTopY)-(LeftBottomY- LeftTopY))/(RowCount1)

TrapezoidX = WhirlX + ColTrap * Row * Col / (RowCount - 1)

TrapezoidY = WhirlY + RowTrap * Col * Row / (ColCount - 1)

(五)對球面誤差的修正

由于手機攝像頭成本較低,因此近距離拍攝時容易產(chǎn)生球面變形,由于不同檔次的手機攝像頭球面變形差異很大,這里用一個參考系數(shù)(Spher

eModulus)來修正球面變形通常取0.01,并因此計算修正球型偏差后的坐標(biāo)(SphereX,SphereY)。

球面變形經(jīng)驗系數(shù) = 0.01

SphereX = TrapezoidX + ColSpan * SphereModulus *(Col -( Co

lCount - 1)/2)

SphereY = TrapezoidY + RowSpan * SphereModulus *(Row -(Row

Count - 1)/2)

(六)人工修正

由于學(xué)生填涂錯誤,或者數(shù)據(jù)采集時光線太暗等原因造成的非系統(tǒng)誤差,可由系統(tǒng)操作者通過鼠標(biāo)點擊反轉(zhuǎn)信息取值,實現(xiàn)對誤差的修正。

三、考勤與問卷調(diào)查卷面的存儲與統(tǒng)計分析

采集到的數(shù)據(jù)被存儲到電子表格EXCEL的工作簿文件中,根據(jù)周數(shù)和學(xué)號將不同班級學(xué)生的出勤情況記錄到對應(yīng)班級的學(xué)生考勤表中,再根據(jù)調(diào)查問卷回答項目的統(tǒng)計學(xué)生整體對知識點的掌握程度。使教師及時了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,便于調(diào)整教學(xué)進度和方法,取得更好的教學(xué)效果。

四、結(jié)論

該系統(tǒng)可用于任何理論課課堂考勤及知識點掌握情況的問卷調(diào)查,對于大班授課尤其適合,在系統(tǒng)設(shè)計和應(yīng)用的過程中授課效果有較大改觀。

參考文獻(xiàn):

[1]學(xué)習(xí)態(tài)度與學(xué)習(xí)成績的相關(guān)研究——以學(xué)習(xí)考勤記錄與課堂提問成績作為學(xué)生平時成績的初探,殷雷,心理科學(xué),2008,31(6):1471-1473.

[2]黃輝,鄧聰求,如何搞好問卷調(diào)查設(shè)計,統(tǒng)計教育,1998,04:12-13.