測(cè)評(píng)數(shù)據(jù)環(huán)境下基于知識(shí)空間理論的學(xué)習(xí)預(yù)警工具設(shè)計(jì)研究

牟智佳 陳炳全 李興悅

摘? ?要：我國(guó)教育大數(shù)據(jù)和學(xué)習(xí)分析技術(shù)的深入發(fā)展及數(shù)字化教學(xué)環(huán)境的大力建設(shè)，使學(xué)校教育場(chǎng)景中以及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提高教學(xué)效率為目標(biāo)的學(xué)習(xí)預(yù)警研究得到重視。文章對(duì)基于知識(shí)空間理論診斷測(cè)試算法進(jìn)行了闡釋，驗(yàn)證了測(cè)評(píng)數(shù)據(jù)環(huán)境下快速診斷學(xué)生問(wèn)題的可能性;之后以診斷測(cè)評(píng)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，按數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、預(yù)警信息呈現(xiàn)、提供干預(yù)四個(gè)步驟設(shè)計(jì)針對(duì)學(xué)生及教師的雙向預(yù)警模型;最后面向中學(xué)教學(xué)場(chǎng)景設(shè)計(jì)基于移動(dòng)終端的學(xué)習(xí)預(yù)警工具，通過(guò)常態(tài)化的課堂診斷測(cè)試及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)師生雙向預(yù)警。

關(guān)鍵詞：測(cè)評(píng)數(shù)據(jù);知識(shí)空間理論;學(xué)習(xí)預(yù)警;學(xué)習(xí)儀表盤(pán)

中圖分類號(hào)：G40-058.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1673-8454（2019）15-0060-05

一、引言

教育測(cè)量與評(píng)價(jià)是教育領(lǐng)域的熱點(diǎn)研究問(wèn)題，目前學(xué)校教育場(chǎng)景中對(duì)學(xué)生知識(shí)掌握情況的評(píng)價(jià)大多仍采用紙筆考試的形式，但紙筆考試的形式存在著諸多問(wèn)題，比如相同的試卷測(cè)試所有的學(xué)生，導(dǎo)致對(duì)部分學(xué)生來(lái)說(shuō)過(guò)于簡(jiǎn)單，對(duì)部分學(xué)生又太難，無(wú)法滿足不同水平學(xué)生的測(cè)評(píng)需求;測(cè)評(píng)結(jié)果集中在成就性測(cè)評(píng)，多以得分情況、成績(jī)排名的形式為主，無(wú)法體現(xiàn)出受測(cè)者在知識(shí)掌握方面存在的根本問(wèn)題，進(jìn)而導(dǎo)致學(xué)習(xí)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題不能及時(shí)被發(fā)現(xiàn)。教育部于2018年印發(fā)《教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃》，標(biāo)志著我國(guó)教育信息化由1.0時(shí)代進(jìn)入到2.0時(shí)代，其中教育大數(shù)據(jù)的提出及運(yùn)用是教育信息化2.0的重要特征。本研究為中學(xué)課堂教育場(chǎng)景下的學(xué)生及教師設(shè)計(jì)了基于知識(shí)空間理論的學(xué)習(xí)預(yù)警工具，通過(guò)對(duì)學(xué)生常態(tài)化測(cè)試數(shù)據(jù)的收集與分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)方面及教師教學(xué)方面存在的問(wèn)題，以實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生及教師的雙向預(yù)警，為后期采取補(bǔ)救措施提供教學(xué)依據(jù)。

二、基于知識(shí)空間理論的診斷測(cè)試

計(jì)算機(jī)自適應(yīng)測(cè)試中經(jīng)常使用知識(shí)空間理論作為理論基礎(chǔ)。知識(shí)空間理論（KST）由Falmagne和Dnignon提出，認(rèn)為受測(cè)者在某領(lǐng)域的知識(shí)掌握情況可以用其能夠解決的問(wèn)題集合來(lái)表示，同時(shí)若受測(cè)者正確解決了相對(duì)高階的問(wèn)題，即認(rèn)為其一定能解決對(duì)應(yīng)的低階問(wèn)題。[1]知識(shí)空間理論包含知識(shí)結(jié)構(gòu)、知識(shí)空間、知識(shí)狀態(tài)和試題間前提關(guān)系這四個(gè)重要概念。

在傳統(tǒng)的基于知識(shí)空間理論的自適應(yīng)診斷測(cè)試研究中有兩個(gè)主要弊端：其一，認(rèn)為每道試題只包含一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，但在實(shí)際情況下，一道試題的解答往往需要用到由多個(gè)知識(shí)點(diǎn)組成的知識(shí)點(diǎn)組合，同時(shí)可能有多種不同的解題途徑，即一道試題的解決可以考察一組或多組知識(shí)點(diǎn)組合;其二，在進(jìn)行診斷測(cè)試前必須先獲得知識(shí)空間，同時(shí)需要通過(guò)復(fù)雜的計(jì)算來(lái)獲取下一道需要測(cè)試的試題，系統(tǒng)開(kāi)銷(xiāo)較大。[2]由此，需要對(duì)知識(shí)空間理論指導(dǎo)下的自適應(yīng)診斷算法重新進(jìn)行構(gòu)思，以含有a、b、c、d、e五個(gè)知識(shí)點(diǎn)的知識(shí)領(lǐng)域Q為例，為該知識(shí)領(lǐng)域設(shè)計(jì)5道試題，根據(jù)試題對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)結(jié)構(gòu)及試題間的前提關(guān)系得到最簡(jiǎn)試題關(guān)系樹(shù)，如圖1所示。

試題間的前提關(guān)系包含與關(guān)系、或關(guān)系和獨(dú)立關(guān)系。其中，與關(guān)系可理解為若答對(duì)試題q5，則一定能答對(duì)q3和q4，即q3和q4中所有的知識(shí)點(diǎn)組合都被q5所包含;或關(guān)系可理解為若答對(duì)q3，則有可能會(huì)答對(duì)q1，即q1中的所有知識(shí)點(diǎn)組合都被q3中的某個(gè)知識(shí)點(diǎn)組合所包含，且q3中的某些知識(shí)點(diǎn)組合不包含q1中的任何知識(shí)點(diǎn)組合，這種或關(guān)系不能根據(jù)兩道試題推測(cè)出有用的結(jié)論，但是在考慮多道試題間的或關(guān)系時(shí)，會(huì)出現(xiàn)有用的前提關(guān)系，如q3與q1、q2，若受測(cè)者答對(duì)了q3同時(shí)答錯(cuò)了q1，那么就可以推測(cè)受測(cè)者一定能夠答對(duì)q2;q1和q2之間既不是與關(guān)系又不是或關(guān)系，則認(rèn)為它們是獨(dú)立關(guān)系。

為減少測(cè)試題目的數(shù)量同時(shí)減少系統(tǒng)消耗，本研究采用一種基于試題關(guān)系樹(shù)的診斷算法。即從關(guān)系樹(shù)的根節(jié)點(diǎn)開(kāi)始，按照廣度優(yōu)先順序選題，根據(jù)父節(jié)點(diǎn)試題的作答情況推測(cè)其子節(jié)點(diǎn)試題的作答情況，對(duì)能推測(cè)出作答結(jié)果的試題不再進(jìn)行測(cè)試，并在測(cè)試前根據(jù)所有可能的答題情況及相應(yīng)的診斷結(jié)果建立一顆診斷決策樹(shù)[3]，診斷決策樹(shù)如圖2所示。其中，0代表作答錯(cuò)誤，1代表作答正確，在進(jìn)行診斷測(cè)試的過(guò)程中，受測(cè)者先作答診斷決策樹(shù)的根節(jié)點(diǎn)試題，然后根據(jù)答題正誤來(lái)選擇相應(yīng)的測(cè)試路徑，即可得到受測(cè)者最后的知識(shí)狀態(tài)。從圖2中可以看出，對(duì)該領(lǐng)域5道題目的診斷測(cè)試共有17種不同的測(cè)試路徑，且不同測(cè)試路徑可診斷出相同的知識(shí)狀態(tài)，在測(cè)試過(guò)程中，受測(cè)者最多需要做5道試題，最少僅需要做2道試題。利用這種自適應(yīng)診斷算法對(duì)受測(cè)者進(jìn)行診斷測(cè)試的系統(tǒng)工作流程如圖3所示。

試題庫(kù)中的試題全部由該知識(shí)領(lǐng)域的專家設(shè)計(jì)，系統(tǒng)需要根據(jù)題庫(kù)中試題的知識(shí)點(diǎn)結(jié)構(gòu)和試題間的關(guān)系構(gòu)建試題關(guān)系樹(shù)，并根據(jù)所有可能出現(xiàn)的答題情況及診斷結(jié)果構(gòu)建診斷決策樹(shù)，將其存儲(chǔ)到試題庫(kù)中。學(xué)生測(cè)試時(shí)，完成選擇知識(shí)領(lǐng)域的操作后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)提取對(duì)應(yīng)的診斷決策樹(shù)信息，根據(jù)受測(cè)者的答題情況選擇后續(xù)試題，測(cè)試完成后即可得到相應(yīng)的診斷結(jié)果。

利用這種方法對(duì)受測(cè)者的知識(shí)掌握情況進(jìn)行診斷測(cè)試有如下優(yōu)點(diǎn)：首先，診斷測(cè)試的結(jié)果直接反映受測(cè)者的知識(shí)點(diǎn)掌握情況，通過(guò)基于知識(shí)空間理論的自適應(yīng)診斷測(cè)試可以診斷出受測(cè)者已掌握及尚未掌握的知識(shí)點(diǎn)，方便后期采取有針對(duì)性的補(bǔ)救措施;其次，節(jié)省測(cè)試時(shí)間，根據(jù)受測(cè)者作答情況的不同，其需要作答的試題總量也不同，以圖2的診斷決策樹(shù)為例，平均測(cè)試路徑的長(zhǎng)度為4.4，節(jié)省下來(lái)的時(shí)間可以用來(lái)補(bǔ)習(xí)未掌握的知識(shí)點(diǎn)或?qū)W習(xí)新的知識(shí)，使學(xué)習(xí)過(guò)程更加高效;最后，該方式適用于課后的及時(shí)診斷，教師可根據(jù)班級(jí)整體的測(cè)試結(jié)果及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略，開(kāi)展后期的差異化教學(xué)。

三、基于診斷測(cè)評(píng)數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)預(yù)警模型設(shè)計(jì)

學(xué)習(xí)預(yù)警 （early-warning for learning） 指按照一定的標(biāo)準(zhǔn)綜合評(píng)估學(xué)生的背景信息、學(xué)習(xí)行為、考試成績(jī)等因素，按照評(píng)估結(jié)果向?qū)W生、教師等發(fā)出提示信號(hào)，并及時(shí)提供有效且針對(duì)性強(qiáng)的干預(yù)建議。[4]根據(jù)預(yù)警對(duì)象的不同，可以將學(xué)習(xí)預(yù)警分為三類：第一類是針對(duì)學(xué)生進(jìn)行的預(yù)警，第二類是針對(duì)教室提供的預(yù)警，第三類是針對(duì)教師和學(xué)習(xí)者同時(shí)提供的雙向預(yù)警，本文提出的學(xué)習(xí)預(yù)警模型屬于第三類，以學(xué)生為中心、教師為輔助，以實(shí)現(xiàn)及時(shí)發(fā)現(xiàn)課堂教學(xué)中的問(wèn)題，及時(shí)預(yù)警并采取措施。[5]

中學(xué)教育階段會(huì)涉及多個(gè)學(xué)科知識(shí)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，基于知識(shí)空間理論的診斷測(cè)試能夠高效、準(zhǔn)確地診斷出學(xué)生在某知識(shí)領(lǐng)域的知識(shí)掌握情況，為學(xué)生的學(xué)習(xí)預(yù)警提供理論依據(jù)。本部分內(nèi)容旨在構(gòu)建一個(gè)以基于知識(shí)空間理論的診斷測(cè)試為基礎(chǔ)，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)特征數(shù)據(jù)及測(cè)評(píng)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、分析及應(yīng)用，同時(shí)利用可視化分析技術(shù)為學(xué)生及教師提供反饋的學(xué)習(xí)預(yù)警模型，以實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生和教師的雙向?qū)W習(xí)預(yù)警，為后期學(xué)習(xí)預(yù)警工具的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)提供依據(jù)，學(xué)習(xí)預(yù)警模型如圖4所示。主要環(huán)節(jié)包括：

（1）學(xué)習(xí)特征數(shù)據(jù)的采集。學(xué)生首次登入系統(tǒng)時(shí)，需要填寫(xiě)個(gè)性化調(diào)查問(wèn)卷，以分析其學(xué)習(xí)特點(diǎn)，該問(wèn)卷涉及學(xué)生學(xué)習(xí)習(xí)慣、興趣愛(ài)好、學(xué)習(xí)困難、日常學(xué)習(xí)安排等多方面情況，多維度地對(duì)被試學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)進(jìn)行調(diào)查。完成問(wèn)卷后，該生的個(gè)性特征、學(xué)習(xí)注意力、學(xué)習(xí)偏好，以及學(xué)習(xí)情感等數(shù)據(jù)被錄入系統(tǒng)。由于學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)變化周期較長(zhǎng)，所以只需要采用階段性調(diào)查的方式觀察學(xué)生的變化。

（2）測(cè)評(píng)數(shù)據(jù)的采集。學(xué)生開(kāi)始做基于知識(shí)空間理論的診斷測(cè)試，首先根據(jù)實(shí)際的課堂教學(xué)進(jìn)度選擇需要測(cè)試的科目及單元，系統(tǒng)根據(jù)選擇的科目及單元從試題庫(kù)中提取相應(yīng)的診斷決策樹(shù)信息，學(xué)生在測(cè)試過(guò)程中，決策樹(shù)根據(jù)其答題結(jié)果選擇下一道測(cè)試題目，完成測(cè)試后，該生最終的知識(shí)狀態(tài)數(shù)據(jù)被錄入系統(tǒng)。

（3）預(yù)警數(shù)據(jù)的分析。主要包括兩個(gè)方面：一是學(xué)習(xí)者特征數(shù)據(jù)的分析，由于學(xué)習(xí)者特征數(shù)據(jù)涉及的內(nèi)容較多，其特征既有積極的又有消極的，有些負(fù)面消極的學(xué)習(xí)特征若直接反饋給學(xué)生可能會(huì)對(duì)其造成不良的影響，所以需要系統(tǒng)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，決定哪些反饋給學(xué)生、哪些反饋給教師;二是測(cè)評(píng)數(shù)據(jù)的分析，由于單個(gè)學(xué)生的測(cè)評(píng)數(shù)據(jù)結(jié)果只包含其知識(shí)狀態(tài)，對(duì)實(shí)際教學(xué)的幫助作用較小，所以需要對(duì)班級(jí)所有學(xué)生的測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行整合分析。

（4）根據(jù)數(shù)據(jù)分析的結(jié)果推送預(yù)警信息。推送對(duì)象包括三個(gè)方面：一是推送給學(xué)生的個(gè)人學(xué)習(xí)預(yù)警報(bào)告，內(nèi)容包括學(xué)習(xí)者特征、紅綠燈預(yù)警（綠燈代表學(xué)生知識(shí)點(diǎn)掌握情況優(yōu)秀，掌握率在80%以上;黃燈代表良好，掌握率在60%～80%之間;紅燈代表不合格，掌握率在60%以下）、知識(shí)點(diǎn)掌握情況（包含已掌握的知識(shí)點(diǎn)和未掌握的知識(shí)點(diǎn)）、學(xué)習(xí)競(jìng)爭(zhēng)力分析（知識(shí)點(diǎn)掌握情況在本班級(jí)的排名）。二是推送給教師的班級(jí)學(xué)習(xí)預(yù)警報(bào)告，內(nèi)容包括學(xué)生學(xué)習(xí)特征預(yù)警（有消極學(xué)習(xí)特征的學(xué)生）、班級(jí)學(xué)生紅綠燈預(yù)警詳情、班級(jí)知識(shí)點(diǎn)掌握儀表盤(pán)（班級(jí)整體各個(gè)知識(shí)點(diǎn)的掌握率）。三是推送給系統(tǒng)的預(yù)警信息，系統(tǒng)根據(jù)學(xué)習(xí)特征及知識(shí)掌握情況的預(yù)警信息，結(jié)合自適應(yīng)引擎，自動(dòng)生成適用于學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)資源和適用于教師的個(gè)性化教學(xué)資源。

（5）系統(tǒng)干預(yù)。系統(tǒng)將個(gè)性化學(xué)習(xí)資源推送給學(xué)生，幫助學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，同時(shí)將個(gè)性化教學(xué)資源推送給教師，為教師改進(jìn)教學(xué)策略和開(kāi)展差異化教學(xué)提供依據(jù)。

（6）人工干預(yù)。人工干預(yù)主要針對(duì)兩個(gè)方面：一是學(xué)習(xí)特征方面體現(xiàn)出的問(wèn)題，對(duì)于大部分學(xué)生都存在的整體性學(xué)習(xí)問(wèn)題，教師可采取主題班會(huì)等形式對(duì)學(xué)生進(jìn)行整體教育，對(duì)個(gè)別學(xué)生反映出的學(xué)習(xí)問(wèn)題，教師需要對(duì)其單獨(dú)進(jìn)行適當(dāng)?shù)男睦砀深A(yù);二是知識(shí)掌握方面體現(xiàn)出的問(wèn)題，對(duì)于大部分學(xué)生都未掌握的知識(shí)點(diǎn)，教師需要重新進(jìn)行統(tǒng)一教授，對(duì)于掌握情況分布不均的知識(shí)點(diǎn)，教師可采取差異化教學(xué)的方式對(duì)學(xué)生進(jìn)行教授，對(duì)于只存在于個(gè)別同學(xué)身上的問(wèn)題，教師可采用線上答疑的方式單獨(dú)對(duì)學(xué)生進(jìn)行教學(xué)，節(jié)省課堂教學(xué)的時(shí)間。

（7）線上論壇答疑。在課堂教學(xué)結(jié)束后，學(xué)生可以針對(duì)未解決的學(xué)習(xí)問(wèn)題在線上對(duì)教師進(jìn)行提問(wèn)，教師對(duì)學(xué)生提出的問(wèn)題進(jìn)行在線答疑，若在此過(guò)程中發(fā)現(xiàn)班級(jí)學(xué)生仍存在普遍性的學(xué)習(xí)問(wèn)題，可以在下次課堂教學(xué)時(shí)進(jìn)行統(tǒng)一講授。

四、學(xué)習(xí)預(yù)警工具的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

本研究采用Axure RP 8進(jìn)行高保真原型開(kāi)發(fā)，基于提出的學(xué)習(xí)預(yù)警模型，為中學(xué)階段學(xué)校教育場(chǎng)景下的學(xué)生及教師設(shè)計(jì)了一款適用于移動(dòng)設(shè)備的學(xué)習(xí)預(yù)警工具。學(xué)習(xí)預(yù)警工具分為學(xué)生端和教師端兩個(gè)部分，下面對(duì)其主要功能設(shè)計(jì)分別進(jìn)行介紹。

1.面向?qū)W生的預(yù)警功能設(shè)計(jì)

學(xué)習(xí)預(yù)警工具在學(xué)生端的功能設(shè)計(jì)上主要?jiǎng)澐譃閷W(xué)習(xí)分析、診斷測(cè)試、預(yù)警報(bào)告、答疑論壇及個(gè)人設(shè)置功能。學(xué)生端功能結(jié)構(gòu)如圖5所示。

（1）學(xué)習(xí)分析

學(xué)習(xí)分析模塊主要為學(xué)生提供學(xué)習(xí)者分析量表測(cè)試功能。學(xué)生分別需要在首次登錄工具時(shí)及教師發(fā)布學(xué)習(xí)分析測(cè)試時(shí)進(jìn)行測(cè)試，其他時(shí)間該功能不對(duì)學(xué)生開(kāi)放。學(xué)習(xí)特征數(shù)據(jù)分析的結(jié)果以不傷害學(xué)生自尊心、適當(dāng)給以鼓勵(lì)為原則，在經(jīng)過(guò)系統(tǒng)處理后呈現(xiàn)給學(xué)生。

（2）診斷測(cè)試

在課堂教學(xué)任務(wù)完成后，由教師發(fā)布待測(cè)章節(jié)的診斷測(cè)試，這時(shí)學(xué)生即可進(jìn)入診斷測(cè)試模塊選擇章節(jié)開(kāi)始測(cè)試。為幫助學(xué)生理解測(cè)試目的，同時(shí)保證基于知識(shí)空間理論的診斷測(cè)試的準(zhǔn)確性，在測(cè)試之前需要閱讀測(cè)試須知，主要內(nèi)容包括：①系統(tǒng)會(huì)根據(jù)你的答題情況自動(dòng)選擇待測(cè)試題，以最短路徑診斷你的知識(shí)掌握情況，幫你擺脫題海戰(zhàn)術(shù)?、诖痤}后生成的預(yù)警報(bào)告中不僅有你的知識(shí)狀況分析，還有為你專屬推薦的個(gè)性化學(xué)習(xí)資源，幫你有針對(duì)性地查漏補(bǔ)缺。③題目無(wú)法重復(fù)作答，為使診斷結(jié)果更加準(zhǔn)確，如果遇到不會(huì)的試題，可以選擇跳過(guò)哦！（當(dāng)學(xué)生選擇跳過(guò)試題，系統(tǒng)默認(rèn)學(xué)生做錯(cuò)該試題，跳過(guò)試題功能的目的是防止學(xué)生隨意做答，若蒙對(duì)不會(huì)的試題，會(huì)影響診斷結(jié)果的準(zhǔn)確性。）學(xué)生確認(rèn)閱讀后即可開(kāi)始測(cè)試，完成測(cè)試后系統(tǒng)生成預(yù)警報(bào)告，學(xué)生可以直接查看，也可以進(jìn)入到預(yù)警報(bào)告模塊查看。

（3）預(yù)警報(bào)告

進(jìn)入預(yù)警報(bào)告模塊后首先選擇要查看的章節(jié)（只開(kāi)放已完成測(cè)試的章節(jié)），完成選擇后即可查看該章節(jié)的預(yù)警報(bào)告，如圖6所示。學(xué)生個(gè)人預(yù)警報(bào)告中除學(xué)習(xí)預(yù)警模型中提到過(guò)的學(xué)習(xí)特征分析、知識(shí)點(diǎn)紅綠燈預(yù)警、知識(shí)點(diǎn)掌握情況、學(xué)習(xí)競(jìng)爭(zhēng)力分析以外，還包含學(xué)生測(cè)試過(guò)程中的錯(cuò)題解析以及系統(tǒng)干預(yù)所推薦的個(gè)性化學(xué)習(xí)資源。

（4）答疑論壇

答疑論壇為學(xué)生提供對(duì)教師的在線答疑功能，主要幫助學(xué)生提出課堂教學(xué)中未能及時(shí)解決的問(wèn)題。學(xué)生可提出問(wèn)題或查看已解決的師生問(wèn)答詳情;可以查看由其他同學(xué)提出的教師還未作答的問(wèn)題，如果與自己的存在的問(wèn)題相同或相似，可以在該條問(wèn)題上選擇同問(wèn)或追問(wèn)。

（5）設(shè)置

主要用來(lái)修改學(xué)生個(gè)人的基本信息，如姓名、年齡、學(xué)校、年級(jí)、班級(jí)、聯(lián)系方式等。

2.面向教師的預(yù)警功能設(shè)計(jì)

學(xué)習(xí)預(yù)警工具在教師端的功能設(shè)計(jì)上主要?jiǎng)澐譃榘l(fā)布測(cè)試、預(yù)警報(bào)告、答疑論壇及設(shè)置功能。教師端功能結(jié)構(gòu)如圖7所示。

（1）發(fā)布測(cè)試

發(fā)布測(cè)試模塊主要為教師提供開(kāi)啟學(xué)生端測(cè)試權(quán)限的功能，包括學(xué)習(xí)分析測(cè)試及章節(jié)診斷測(cè)試。學(xué)習(xí)分析測(cè)試需要教師根據(jù)班級(jí)同學(xué)的實(shí)際情況開(kāi)啟權(quán)限，一般采取階段性測(cè)試即可。章節(jié)診斷測(cè)試則是配合教師的課堂教學(xué)進(jìn)度，每完成一個(gè)章節(jié)的教學(xué)任務(wù)即可發(fā)布測(cè)試，及時(shí)檢驗(yàn)教學(xué)效果。

（2）預(yù)警報(bào)告

教師端的預(yù)警報(bào)告包括班級(jí)整體報(bào)告和學(xué)生個(gè)人預(yù)警報(bào)告。班級(jí)整體預(yù)警報(bào)告在所有學(xué)生均完成診斷測(cè)試后生成，班級(jí)整體預(yù)警報(bào)告中除預(yù)警模型中提到的班級(jí)學(xué)習(xí)特征預(yù)警、學(xué)生紅綠燈預(yù)警詳情、班級(jí)知識(shí)點(diǎn)掌握儀表盤(pán)之外，還包含系統(tǒng)干預(yù)所推薦的個(gè)性化教學(xué)資源，如圖8所示。

學(xué)生個(gè)人預(yù)警報(bào)告同學(xué)生端的個(gè)人報(bào)告，方便教師了解某個(gè)學(xué)生的詳細(xì)情況。

（3）答疑論壇

答疑論壇為教師提供查看和回答學(xué)生問(wèn)題的功能。教師可以利用課堂教學(xué)外的時(shí)間進(jìn)行在線答疑，節(jié)省寶貴的課堂時(shí)間，同時(shí)對(duì)學(xué)生在線上反映的共性問(wèn)題，教師可以將其帶到課堂教學(xué)場(chǎng)景中進(jìn)行統(tǒng)一解答。

（4）設(shè)置

教師端的設(shè)置主要有兩方面功能。其一是班級(jí)管理，用來(lái)創(chuàng)建班級(jí)以及對(duì)“我的學(xué)生”進(jìn)行增、刪、改、查、分配權(quán)限、修改密碼等操作;其二是個(gè)人設(shè)置，主要用來(lái)修改教師個(gè)人的基本信息，如姓名、學(xué)校、年級(jí)、班級(jí)、任教科目、聯(lián)系方式等。

五、結(jié)束語(yǔ)

學(xué)習(xí)預(yù)警是目前教育領(lǐng)域中的一個(gè)熱點(diǎn)研究問(wèn)題，作為學(xué)習(xí)分析過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)，為學(xué)習(xí)干預(yù)提供了科學(xué)依據(jù)，現(xiàn)階段對(duì)學(xué)習(xí)預(yù)警及學(xué)業(yè)預(yù)警的研究主要集中在高等教育階段，對(duì)中學(xué)教育階段的學(xué)生和教師進(jìn)行學(xué)習(xí)預(yù)警的研究有較高的實(shí)際價(jià)值。本研究對(duì)基于知識(shí)空間理論的診斷測(cè)試進(jìn)行分析論述，圍繞測(cè)評(píng)數(shù)據(jù)環(huán)境下基于知識(shí)空間理論的診斷測(cè)試設(shè)計(jì)了服務(wù)于中學(xué)學(xué)生及教師的雙向預(yù)警模型，同時(shí)設(shè)計(jì)了一款適用于中學(xué)教育場(chǎng)景的學(xué)習(xí)預(yù)警工具。后期，我們會(huì)將設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)預(yù)警工具帶到中學(xué)的教學(xué)里進(jìn)行實(shí)踐應(yīng)用，進(jìn)一步探索中學(xué)階段學(xué)習(xí)預(yù)警應(yīng)用的可能性、提高預(yù)警的精準(zhǔn)性，并對(duì)用戶體驗(yàn)進(jìn)行持續(xù)的迭代優(yōu)化。

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（編輯：王天鵬）