现代教学互动反馈系统的设计与实现
高校教务管理系统设计与实现
高校教务管理系统设计与实现一、本文概述随着信息技术的迅猛发展和教育信息化的深入推进，高校教务管理工作面临着前所未有的挑战与机遇。
传统的人工管理方式已经无法满足现代高校对教务管理的高效、精准、便捷需求，开发一套符合高校特色的教务管理系统显得尤为迫切。
本文旨在探讨高校教务管理系统的设计与实现，通过对系统的需求分析、功能设计、技术实现等方面的详细阐述，以期为高校教务管理的数字化转型提供有益的参考和借鉴。
具体而言，本文首先对高校教务管理系统的背景和现状进行了深入的分析，明确了系统的必要性和紧迫性。
通过对教务管理流程的梳理和用户需求的调研，确定了系统的功能模块和核心业务流程。
在此基础上，本文提出了系统的总体架构设计、数据库设计、界面设计以及关键技术实现方案。
通过系统测试和用户反馈，对系统的性能、稳定性和易用性进行了全面的评估，并对系统的未来发展提出了展望和建议。
本文旨在为读者提供一套全面、系统的高校教务管理系统设计与实现方案，以期帮助高校教务管理人员更好地理解和应用现代信息技术，提升教务管理工作的效率和质量，为高校的教育教学和管理工作提供有力支撑。
二、系统需求分析随着信息技术的不断发展和高等教育改革的深入推进，高校教务管理工作面临着越来越多的挑战。
传统的教务管理方式已经无法满足现代高校的需求，设计并实现一套高效、便捷的高校教务管理系统显得尤为重要。
高校教务管理系统应具备以下核心功能：课程管理、学生信息管理、教师信息管理、考试管理、成绩管理、排课管理、教学资源管理等。
同时，系统还应支持数据导入导出、报表生成、权限管理等辅助功能，以满足教务管理的全方位需求。
系统应具备良好的稳定性和可靠性，能够处理大量并发访问，保证数据的安全性和完整性。
系统还应具备可扩展性和可维护性，以便未来能够根据需要进行功能扩展和系统升级。
系统应满足教务处、教师、学生等不同用户群体的需求。
教务处需要通过系统实现对教务工作的全面监控和管理；教师需要通过系统查看课程安排、学生信息、成绩录入等；学生需要通过系统查询课程表、成绩、考试安排等。
课堂即时反馈技术提高学习效率
课堂即时反馈技术提高学习效率一、课堂即时反馈技术概述课堂即时反馈技术是一种现代教育技术，它通过实时收集和分析学生的学习表现，为教师和学生提供即时的反馈信息。
这种技术的应用，不仅能够提高学生的学习效率，还能促进教师教学方法的改进，实现教学相长。
1.1 课堂即时反馈技术的核心特性课堂即时反馈技术的核心特性主要体现在以下几个方面：- 实时性：技术能够即时收集学生的学习数据，快速生成反馈。
- 互动性：技术提供了师生互动的平台，学生可以即时提问，教师可以即时解答。
- 个性化：技术能够根据学生的学习情况，提供个性化的反馈和指导。
- 数据驱动：技术依赖于大量的学习数据，通过数据分析来优化教学和学习过程。
1.2 课堂即时反馈技术的应用场景课堂即时反馈技术的应用场景非常广泛，包括但不限于以下几个方面：- 课堂提问：教师可以通过技术发起问题，学生即时回答，教师即时获得反馈。
- 在线测验：学生通过技术完成在线测验，系统即时给出成绩和解析。
- 学习进度跟踪：技术可以跟踪学生的学习进度，及时向教师反馈学生的学习状态。
- 个性化学习建议：根据学生的学习数据，技术可以提供个性化的学习建议。
二、课堂即时反馈技术的实施课堂即时反馈技术的实施是一个系统工程，需要教育管理者、教师、学生以及技术支持团队的共同努力。
2.1 技术平台的搭建技术平台是课堂即时反馈技术实施的基础。
平台需要具备用户友好的界面、稳定的运行环境以及强大的数据处理能力。
- 用户界面设计：设计简洁直观的用户界面，确保教师和学生能够轻松使用。
- 系统稳定性：确保技术平台的稳定运行，避免因技术问题影响教学活动。
- 数据处理能力：平台需要具备高效的数据处理能力，能够快速分析学习数据并生成反馈。
2.2 教师培训与支持教师是课堂即时反馈技术实施的关键。
教师需要接受相应的培训，以掌握技术的使用，并能够根据反馈调整教学策略。
- 技术培训：为教师提供技术使用的培训，包括平台操作、数据分析等。
课堂互动活动设计及反馈
课堂互动活动设计及反馈在课堂教学中，互动活动设计是一项非常重要的任务。
通过设计各种形式的互动活动，可以提高学生的参与度和学习效果，同时也能够激发学生的学习兴趣和主动性。
本文将从课堂互动活动设计的重要性、设计原则、设计方法以及反馈机制等方面展开探讨。
首先，课堂互动活动设计对于提高教学效果具有至关重要的作用。
在传统的课堂教学中，教师往往扮演着主导者的角色，学生则是被动接受知识的对象。
而通过设计各种形式的互动活动，可以打破传统的教学模式，让学生在参与中学习，在互动中提升能力。
这不仅可以激发学生对知识的兴趣，还可以培养学生的创新思维和实践能力。
其次，课堂互动活动设计需要遵循一定的原则。
首先，活动设计应该符合学生的实际情况和学习需求，不能过于简单或者过于复杂。
其次，活动设计要求紧密结合课程内容，能够巩固和拓展学生的知识体系。
最后，活动设计要具有一定的挑战性和趣味性，能够吸引学生的注意力，激发其学习的积极性。
在实际的活动设计中，可以采取多种方式来促进课堂互动。
例如，可以设计小组合作活动，让学生在共同讨论中学习，促进彼此之间的交流和合作；可以设计角色扮演活动，让学生在模拟场景中体验真实情境，增强学习的实践性；还可以设计游戏化活动，通过游戏的元素激发学生的兴趣，提高学习的效果。
最后，课堂互动活动设计还需要建立有效的反馈机制。
通过及时的反馈，可以帮助教师了解学生的学习情况，及时调整教学策略；同时也可以帮助学生了解自己的学习进度，及时纠正错误，提高学习效果。
因此，在设计互动活动时，应该同时考虑如何收集和利用反馈信息，促进教学和学习的双向交流。
总之，课堂互动活动设计是一项复杂而又重要的任务。
通过设计各种形式的互动活动，可以提高学生的参与度和学习效果，激发学生的学习兴趣和主动性。
在设计活动时，应该遵循一定的原则，采取多种方式来促进互动，同时建立有效的反馈机制，促进教学和学习的双向交流。
只有这样，才能够实现教学目标，提高教学质量，培养学生的综合素质。
基于大数据的智慧教育平台设计与实现
基于大数据的智慧教育平台设计与实现智慧教育是应用大数据技术于教育领域的一个重要方向。
随着信息技术的快速发展，大数据的应用已经深入到各个领域，包括教育。
基于大数据的智慧教育平台的设计与实现，将教育与技术有机结合，为教育提供更加高效、个性化、智能化的服务。
本文将介绍基于大数据的智慧教育平台的设计思路与实现方法，探讨其在现代教育领域的意义与前景。
一、智慧教育平台的设计思路基于大数据的智慧教育平台的设计思路主要包括以下几个方面：1. 数据采集与处理：智慧教育平台通过搜集学生在学习过程中产生的各种数据，如学习行为、学习记录、学习成绩等，将这些数据进行加工处理，形成可供分析和应用的数据资源。
2. 数据挖掘与分析：通过数据挖掘和数据分析的方法，将大数据中的隐藏信息和规律性问题提取出来，为学生和教师提供个性化的学习和教学建议。
例如，根据学生的学习记录和成绩，可以推荐适合其个性化需求的学习资源和学习方法；对教师来说，可以根据学生的学习状况进行精细化的教学计划。
3. 学习评估与反馈：基于大数据的智慧教育平台可以对学生的学习状况进行全面评估，并及时给予反馈。
通过监控学生的学习行为和学习成果，可以及时发现学习中的问题，并提供相应的帮助和指导。
4. 教育资源的优化与整合：智慧教育平台可以将各学科领域的教育资源进行整合和优化，使学生和教师能够更便捷地获取到适合自己需求的教育资源。
例如，可以根据学生的学习情况推荐合适的教材、教学视频等资源。
二、智慧教育平台的实现方法基于大数据的智慧教育平台的实现需要综合运用多种技术手段，包括人工智能、数据挖掘、机器学习等。
以下是实现智慧教育平台的一些关键技术方法：1. 大数据存储与处理：智慧教育平台需要建立高效的大数据存储和处理系统，以应对海量的学生学习数据。
可以采用分布式存储和计算的技术，如Hadoop和Spark等，来实现大数据的存储和处理。
2. 数据挖掘与分析：利用机器学习和数据挖掘的方法，对学生的学习数据进行挖掘和分析，发现其中的规律性问题，并为学生提供相应的学习建议。
智慧教育案例汇总(3篇)
第1篇随着科技的飞速发展，智慧教育逐渐成为教育领域的新趋势。
智慧教育利用现代信息技术，将教育教学与智能化设备相结合，为师生提供更加便捷、高效、个性化的学习体验。
以下是一些典型的智慧教育案例，展示了智慧教育在不同场景中的应用和成效。
一、智慧课堂案例1. 案例背景某中学为了提高课堂教学质量，引入了智慧课堂系统。
该系统集成了多媒体教学设备、互动白板、移动终端等，实现了师生之间的实时互动。
2. 案例实施（1）教师通过移动终端上传教学资源，如课件、视频等，方便学生课前预习和课后复习。
（2）课堂中，教师利用互动白板进行教学，学生可以通过移动终端参与课堂互动，如提问、抢答等。
（3）系统自动记录学生的课堂表现，为教师提供教学反馈，帮助教师调整教学策略。
3. 案例成效（1）提高了课堂教学效率，激发了学生的学习兴趣。
（2）实现了师生之间的实时互动，增强了课堂氛围。
（3）有助于教师了解学生的学习状况，提高教学质量。
二、智慧校园案例1. 案例背景某高校为了提升校园管理水平，建设了智慧校园。
通过整合校园各类资源，实现校园信息化管理。
2. 案例实施（1）校园网络覆盖全校，实现无线网络接入。
（2）学生、教师、管理人员可通过移动终端查询校园信息，如课程安排、成绩查询、图书馆资源等。
（3）引入人脸识别系统，实现校园出入管理、门禁控制等功能。
3. 案例成效（1）提高了校园管理水平，降低了管理成本。
（2）方便师生获取校园信息，提高生活便利性。
（3）提升了校园安全系数，保障师生安全。
三、智慧教学案例1. 案例背景某小学为了培养学生的创新能力和实践能力，引入了智慧教学平台。
该平台集成了在线课程、虚拟实验、远程协作等功能。
2. 案例实施（1）教师在线上传教学资源，学生可随时随地进行学习。
（2）虚拟实验功能让学生在虚拟环境中进行实验操作，提高实验效率。
（3）远程协作功能让学生分组合作，共同完成学习任务。
3. 案例成效（1）拓展了学生的学习空间，提高了学习效率。
互动反馈系统IRS在课堂教学中的应用研究以教育传播学为例可编辑
互动反馈系统IRS在课堂教学中的应用研究以《教育传播学》为例分类号密级U D C编号 10736硕士学位论文互动反馈系统(IRS )在课堂教学中的应用研究?? 以《教育传播学》为例硕士研究生:杨冠英指导教师:王卫军副教授专业名称: 教育技术学研究方向: 信息技术与教育二○一三年六月硕士学位论文M.D. Thesis互动反馈系统(IRS )在课堂教学中的应用研究 ??以《教育传播学》为例The Research on Application of Interactive ResponseSystem in Classroom Instruction:take Educational Communication for instance杨冠英Yang Guanying西北师范大学Northwest Normal University二○一三年六月June, 2013西北师范大学研究生学位论文作者信息论文题目姓名学号专业名称答辩日期 E-mail通信地址邮编 : 备注:目录摘要IAbstract II第 1 章引言11.1 研究背景及问题的提出 11.1.1 课程改革的迫切需求11.1.2 学习环境的巨大变革. 21.1.3 传统课堂教学信息反馈存在的问题. 31.2 研究目的和意义61.2.1 研究目的 61.2.2 研究意义 71.3 相关研究综述 81.3.1 互动反馈系统的相关理论研究 81.3.2 互动反馈系统的教学实践研究. 101.4 研究思路与方法 111.4.1 研究思路. 111.4.2 研究方法. 12第 2 章互动反馈系统(IRS )在课堂教学中应用的理论基础13 2.1 相关概念界定132.1.1 互动反馈技术132.1.2 1 ∶1 数字学习132.1.3 互动反馈教学142.2 关于互动反馈系统(IRS ). 142.2.1 IRS 的内涵. 142.2.2 IRS 的技术特性152.2.3 IRS 的教学功能162.3 理论基础. 182.3.1 反馈理念182.3.2 互动理念. 182.3.3 教育传播理论 19第 3 章互动反馈系统(IRS )在课堂教学中的应用实践. 20 3.1 研究设计. 203.1.1 研究目的203.1.2 活动设计203.1.3 资源设计223.2 组织实施. 253.2.1 活动组织253.2.2 活动实施263.2.3 活动总结反思 333.3 调查结果 333.3.1 学习能力的发展333.3.2 学习方式的变化393.3.3 学习态度的转变423.4 小结 47第 4 章互动反馈系统(IRS )在课堂教学中的应用策略. 48 4.1 IRS 的使用策略. 484.1.1 IRS 的阶段使用策略. 484.1.2 信息反馈优化策略. 494.2 IRS 的问题设计策略514.2.1 “激发兴趣、主动参与”的问题设计 524.2.2 “反馈测验、评价调控”的问题设计 534.2.3 “思维引导、构建新知”的问题设计 544.3 IRS 的教学操作策略554.3.1 对于高通过率问题,开展课堂对话 554.3.2 对于中通过率问题,开展课堂辩论 564.3.3 对于低通过率问题,进行分步引导 574.4 IRS 的教学评价策略574.4.1 利用 IRS 测验,开展形成性评价. 584.4.2 利用反馈数据,生成形成性评价. 58第 5 章总结与展望 605.1 研究认识. 605.2 研究不足与进一步研究方向615.2.1 IRS 教学应用方面. 615.2.2 IRS 系统自身技术与功能方面 62参考文献..IV附录VII攻读硕士学位期间的研究成果 VIII后记.IX图目录图 1-1 CATAALYST 的理论模型 8图 1-2 互动反馈系统(IRS )在课堂教学中的应用研究思路及流程图12 图 2-1 IRS 基本体系结构. 15图 3-1 IRS 课堂教学应用实践的活动设计结构图 21图 3-2 必答题中的单选题23图 3-3 必答题中的多选题23图 3-4 抢答题开始界面 24图 3-5 抢权活动开始界面25图 3-6 必答题题干和选项 27图 3-7 学生利用遥控器回答问题 27图 3-8 超过答题规定时间显示“pause ”28图 3-9 IRS 统计显示学生的答题情况28图 3-10 抢答提示画面 29图 3-11 抢答成功后的提示画面29图 3-12 抢权提示画面30图 3-13 抢权成功后的提示画面. 30图 3-14 选择活动模式31图 3-15 淘汰赛开始提示画面32图 3-16 淘汰学生的编号在屏幕下方消失. 32图 3-17 恢复被淘汰学生作答权的提示画面 32图 3-18 被淘汰学生的作答权已恢复33图 3-19 学生在 IRS 课堂中的学习注意力 34图 3-20 学生在 IRS 课堂中的学习理解力 35图 3-21 学生在 IRS 课堂中的学习记忆力 36图 3-22 学生在 IRS 课堂中的学习反思力 37图 3-23 学生对 IRS 课堂中探究学习的认识39图 3-24 学生对 IRS 课堂中自主学习的认识40图 3-25 学生对 IRS 课堂中协作学习的认识41图 3-26 学生对利用 IRS 开展教学的态度 42图 3-27 利用 IRS 开展教学后对《教育传播学》的兴趣 43 图 3-28 学生使用 IRS 开展教学的心理感受44图 3-29 学生对于 IRS 使用方式的认识. 45图 4-1 学生答题各选项统计图 49图 4-2 “激发兴趣、主动参与”的问题 52图 4-3 “反馈测验、评价调控”的问题 53图 4-4 预设的 IRS 问题 54图 4-5 补充选项及统计结果. 54图 4-6 “教育传播环境”的相关测试题及统计结果55图 4-7 “教育传播符号”的相关测试题及统计结果56图 4-8 “教育传播效果”的相关测试题及统计结果57图 4-9 2010 级教育技术学 1 班的活动成绩统计报表. 58图 4-10 “个人成绩追踪表”截图. 59图 4-11 个人历次成绩统计折线图. 59表目录表 1-1 互动反馈技术与认知学习结构模型9表 1-2 本研究中采用的研究方法及用途 12表 3-1 IRS 的教学应用为学生学习带来的变化. 20表 3-2 “教育传播效果”单元的内容分析. 22表 3-3 平时课堂与 IRS 课堂观察表. 39表 3-4 学生的课堂表现 46表 4-1 互动反馈技术对传统课堂中信息反馈的优化. 50摘要本研究以互动反馈系统 (IRS ) 的课堂教学应用为主要研究对象, 以理论指导实践、实践完善理论的方式开展研究。
全国教育信息技术研究十二五规划重点课题
全国教育信息技术研究“十二五”规划重点课题《基于互动反馈技术的教学研究》开题报告潘克明在“十五”期间，我们通过《引进信息反馈技术构建互动教学模式的研究》、“十一五”期间我们通过《利用互动技术发展社会化学习网络的研究》、《信息技术环境中利用互动反馈技术提高教学成效的研究》等课题，组织全国的一些中小学校开展了大量的应用研究，取得了一些研究成果，为互动反馈技术继续在教育教学中的广泛、深入、有效应用奠定了坚实的基础。
2011年8月，中央电化教育馆全国信息技术课题研究领导小组办公室，又批准《基于互动反馈技术的教学研究》为全国教育信息技术研究“十二五”规划重点课题题。
今天，大家聚集在这里欢聚一堂，就是为了正式启动我们这个课题。
下面请允许我代表总课题组做开题报告。
这个报告主要讲三个问题：第一、我们这个课题研究的是什么；第二、我们为什么要开展基于互动反馈技术的教学研究；——信息技术深入发展的需要——互动反馈技术常态化发展的需要第三、我们怎样开展这个课题的研究——用科学的理论指导研究——突出重点开展课题研究——用科学的方法开展研究一、本课题的研究重点是什么（一）课题名称：基于互动反馈技术的教学研究（二）关键词1.互动反馈技术：具有“1对1”特性的互动反馈技术（互动反馈系统，Interactive Response System，简称IRS）由师生群组遥控器、接收器以及平台软件构成的课堂数字化教学应用技术。
2.教学研究：（1）教学应用研究：互动反馈技术在教学中的应用方法研究。
第一类应用：基础性应用。
基于数字化校园网络的多媒体互动反馈课堂中互动反馈技术的应用。
这些应用包括：基于互动反馈技术的教学课件的设计、应用与生成；基于问题探究与讨论的教学设计与实施；学习主体的互动参与的过程与方法的设计与实施；学习反馈信息的分析、评价与处理；学生学习的过程性评价；教师根据学生的反馈信息对教学过程的调整方法等。
这是对课堂教学中互动反馈技术具体应用方法的，属于个案或样本研究，是互动反馈教学方法研究的基础。
精品未来教室信息化建设设计方案
精品未来教室信息化建设设计方案一、方案背景随着现代科技的快速发展，教育信息化已经成为教育领域的发展趋势。
传统的黑板擦教学模式已经无法满足学生的学习需求，因此需要建设精品未来教室，将信息化技术应用于教学过程中，提高教学质量和效率。
二、目标1.提高学生学习兴趣和主动性：通过引入信息化技术，打破传统教学模式的限制，创设一个更加灵活和互动的学习环境，激发学生的学习兴趣和主动性。
2.提升教学质量和效率：通过信息化技术的应用，优化教学资源的配置，提供多媒体教学、网络教学和个性化教学等功能，提高教学质量和效率。
3.培养学生创新思维和实践能力：通过信息化教学，激发学生创新思维和实践能力，提供创新性的学习方式和资源，培养学生的综合素质。
三、方案内容1.硬件设备的配备：-电子白板：替代传统黑板，实现多媒体教学。
-投影仪：将教师或学生的电脑屏幕投射到电子白板上，实现共享和展示。
-笔记本电脑/平板电脑：提供学习和教学资源，支持学生进行实践和互动。
-交互式教学系统：实现教师和学生之间的互动与讨论，提供即时反馈。
-壁挂式电视和音响系统：提供音频和视听教学资源，增强学习效果。
2.网络环境的建设：-高速宽带网络：确保学生和教师在教学过程中能够顺畅地进行在线学习、资源共享和互动。
-无线局域网：提供移动学习的支持，方便学生在教室内进行学习和交流。
3.教学软件的选用：-多媒体教学软件：提供丰富的教学资源，包括动画、视频、模拟实验等，增强学习效果。
-学习管理系统：用于学生选课、作业提交和考试成绩查询等功能，提高学习效率和管理水平。
-在线课堂平台：支持教师线上开设课程和进行线上授课，方便学生远程学习和参与。
四、实施步骤1.需求分析：根据教育教学的实际需求，明确精品未来教室的功能和应用场景。
2.硬件设备采购：根据需求分析结果，采购所需的硬件设备，并进行安装和调试。
3.网络环境建设：建设高速宽带网络和无线局域网，确保良好的网络连接和通信质量。
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第12卷第4期2009年12月上海电机学院学报J O U R N A LO FS H A N G H A I D I A N J IU N I V E R S I T YV o l .12N o .4D e c .2009收稿日期:2009-09-07作者简介:强珏娴(1977-),女,讲师,专业方向为计算机应用,E -m a i l :q i a n g j x @s d ju .e d u .c n 文章编号 1671-2730(2009)04-0314-04现代教学互动反馈系统的设计与实现强珏娴, 梁 云(上海电机学院电子信息学院,上海200240) 摘 要:基于多A ge n t 系统设计了一套教学互动反馈系统。
该系统由教师电脑、基于校园一卡通的无线表决器、教师反馈系统等组成,可应用于多媒体教学,能实现自动考勤、交互式教学、成绩管理、动态教学评价等功能,有效地提高了教学质量。
关键词:校园一卡通;多A ge n t 系统;教学互动反馈系统 中图分类号:T P 311.52 文献标识码:A T h eD e s i g na n d l m p l e m e n t a t i o no f l n t e r a c t i v eR e s po n s e S ys t e mo fM o d e r nE d u c a t i o n Q I A N GJ u e x i a n ,L I A N GY u n (S c h o o l o f E l e c t r o n i c s a n d I n f o r m a t i o n ,S h a n g h a i D i a n j iU n i v e r s i t y ,S h a n g h a i 200240,C h i n a ) A b s t r a c t :I nt h i sa r t i c l e ,a n i n t e r a c t i v e r e s p o n s es y s t e mf o r c l a s s r o o mi n s t r u c t i o n i sd e s i gn e d ,b a s e d o n t h eM A S t e c h n o l o g y .I t i s a t e c h n o l o g y p l a t f o r m ,i n c l u d i n g t h e t e a c h e r c o m pu t e r ,t h ew i r e -l e s s v o t i n g m a c h i n e s b a s e d o n c a m p u s s m a r t c a r d h e l d b y e a c h s t u d e n t ,a n d t h e c l a s s r o o mi n t e r a c t i v e r e s p o n s e s y s t e ms o f t w a r e .I t c a n b e a p p l i e d t o t h em u l t i -m e d i a c l a s s r o o mt e a c h i n gt o r e a l i z e a u t o m a t i c a t t e n d a n c e ,i n t e r a c t i v e t e a c h i n g ,p e r f o r m a n c em a n a g e m e n t a n d d y n a m i c t e a c h i n g e v a l u a t i o n .I t i s e f -f e c t i v e i n i m p r o v i n g t h e q u a l i t y o f t e a c h i n g. K e y w o r d s :c a m p u s s m a r t c a r d ;m u l t i -a g e n t s y s t e m ;c l a s s r o o mt e a c h i n g i n t e r a c t i v e r e s p o n s e s y s -t e m (C I R S) 教学互动反馈系统(C l a s s r o o mT e a c h i n gI n t e r -a c t i v eR e s p o n s e S ys t e m ,C I R S )是透过电子载具(无线表决器),实现课堂中学生与教师的互动,信息反馈给教师端的一种教学应用系统[1]。
C I R S 能调动学生的积极性,体现并发挥学生的学习主体地位和作用;帮助教师及时获得学生的学习反馈信息,及时调整自己的教学活动,进一步提高教学效率与质量。
本文在已有基于射频识别(R F I D )校园一卡通[2,3](简称一卡通)的基础上,设计了一个无线表决器,利用多A g e n t 系统(M u l t i -A g e n tS ys t e m ,M A S )技术,开发了用于课堂教学的互动反馈系统———教师反馈系统。
系统的使用,使教师“教”和学生“学”的效果变得可测,使日常教学不仅有趣且有效。
1系统的需求分析C I R S主要利用学生端的基于R F I D一卡通的无线表决器来采集数据,使用教师端的教师反馈系统来管理和分析数据。
C I R S实现以下功能:①上课时,学生在无线表决器中插入一卡通,即与教师机连接,完成自动考勤,并存入数据库,抽卡即自动注销;②在学生随机就座的情况下,实现学生与具体座位一一对应;③教学过程中,学生可在教室的任意角落通过无线表决器回答教师的提问;④教师反馈系统能记录学生的答题状态,并与预设答案对比,以评价学生当下的学习效果;⑤可保存学生在该课程学习中所有课堂互动的表现,并存入数据库,便于统计和评价。
C I R S示意图如图1所示。
图1教学互动反馈系统物理示意图F i g.1P h y s i c s s k e t c h o f C I R S2基于R F I D一卡通的无线表决器为了保护已有资产,同时向后兼容,设计了可插入R F I D一卡通的无线表决器。
它的14路无线表决器以8051单片机为核心制成,其功能包括:①可读取R F I D一卡通的信息,并在传送表决信息时将一卡通的编号附带在前面;②可设定连续可调的表决时间,若表决有效,发出高频铃声并显示组别,若表决无效,发生低频铃声也显示组别;③有计分功能,教师端可预置表决总分及每次答对或答错的加减分值。
该表决器操作方便,且给人的视觉效果非常好;其最远识别距离为100m,通讯接口为R S232/ 485/威根,波特率为4.8～115.2k B i t/s,抗电磁干扰为0.1～1000MH z,抗电均强度为10V/m,可靠性为平均故障时间(M T B F)≥70k h[4]。
3教师反馈系统基于M A S的教师反馈系统应用M V C模式设计,基于S t r u t s构架和B/S网络计算模式,采用J a-v a编码。
该系统包括电子点名模块、互动教学模块、实时教学评估模块、成绩管理模块和报表管理模块。
教师反馈系统处在服务器端,支持W i n d o w s, L i n u x,U n i x等操作系统,且可实现高并发量访问,性能稳定。
多A g e n t指具有不同目标的多个A g e n t 对其目标、资源等进行合理安排,以协调各自行为,最大程度地实现各自的目标;它由多个A g e n t组成,每个A g e n t是一个自治计算实体,具有目标、知识、能力,并能按照设计者指示要求独立收集信息[5]。
与其他系统相比,基于M A S教师反馈系统的特点在于对学生和教师的极大“关怀”。
对学生而言,在教学过程中随时记录学生提交的信息,评判学生的学习绩效,并提示教师对教学过程做出调整。
3.1实时教学评估模块系统采用M A S技术及模糊测度的方法对学生学习效果进行评价[6,7]。
系统主要有学生A g e n t组和教师A g e n t组。
在学生A g e n t组中,学生在课堂上登录系统后,教师反馈系统自动激活相应的学生A g e n t。
学生A g e n t在整个学习期间要不断地通过学生学习进度A g e n t分析学生的学习状态;学生学习进度A g e n t记录学生完成的作业、测试等学习情况,描绘出学生的知识域。
课后,将学生所有在课堂互动中提交的结果保存到学生模型库中。
同时,学生A g e n t根据学生学习进度A g e n t的结果为学生提供专家级的学习建议,供学生课后登录自己的信息库查看和分析。
同样,在教师A g e n t组中,当教师登录教师反馈系统后,系统自动激活一个相应的教师A g e n t;教师A g e n t通过教学A g e n t对教学过程进行相关的指导和监控,了解学生的学习过程和总体学习情况。
如果学生总体学习效果不好,则及时提示改变教学方式。
此外,还可从试题库中抽取相关的问题进行讨论以加强理解。
教师反馈系统中,M A S的开发采用了自底向上方法。
从某种意义上讲,该方法是一种非正式的经验方法[8],即其不是从M A S目标出发逐步得到单个A g e n t的功能结构,而是根据经验和直觉设计(或在已有的工作基础上修改)单个A g e n t及A g e n t 间的交互,分析出所需的行为,存入行为库,再通过实际运行或仿真观察其行为,若不满足要求可修改设计,直到满意为止。
现仅以学生A g e n t的开发为例说明整个开发过程。
3.1.1学生模型结构的设计考虑到学生模型5132009年第4期强珏娴,等:现代教学互动反馈系统的设计与实现S t u d e n t＿M o d e l是能够表征学习者认知状态的数据结构,主要用于反映学生在学习过程中的动态特征,进而为学生A g e n t模块提供对学生学习状态、学习效果的评价及为教学A g e n t模块提供是否需要改进教学的决策数据资料。
故将学生模型库设置为S t u d e n t＿M o d e l＿D a d a b a s e=(S t u d e n t＿M o d e l(i)|i=1,…,n)//存储参加学习的学生模型S t u d e n t＿M o d e l=(知识掌握程度,能力掌握情况,兴趣爱好,学习进度,学生基本信息,H(i)|i=1,…,m)其中,H(i)表示第i个课程的学习历史记录。