1、第七章 计算机辅助教育管理,一、计算机辅助学校行政管理 二、计算机辅助教学管理 三、网络学校中的信息管理,一、计算机辅助学校行政管理,计算机辅助学校行政管理CMEA（Computer Managed Education Administration）是一个以计算机为工具，对学校管理信息进行全面管理的人机系统，能准确、及时地反映学校各项工作的当前状态，利用过去的数据预测未来，能从全局出发辅助学校各职能部门以及校长管理学校。 基本功能：建立数据库和处理数据,一、计算机辅助学校行政管理,CEMA的应用范围学生档案管理教职工档案管理教务管理学校资源管理财务管理人事组织管理,例：教务管理,编班：按年龄、
2、性别、入学成绩等原则把新生分配到各个平行班级 排课程表：涉及学生、教师、教室和设备等多方面因素，是教务管理系统中一个重要、复杂的子系统 学籍管理：主要包括学生成绩登录、统计处理成绩表及报告单打印 各种查询功能 教学档案管理 教学计划、教师教学情况、统计报表及教学文件的登录、查询,例：学生管理,学生操行及奖惩管理 期末学生综合测评 三好生和优秀学生干部评选 奖学金的评定 学生处分记载 各种查询功能 毕业分配管理,例：图书管理,图书订购 图书查询 订单备案 流通管理 书库快速检索 图书登录 读者预约 流通报表 报刊杂志管理 征订 统计汇总 检索,一、计算机辅助学校行政管理,CEMA的系统构成相对应
3、用范围的六个子系统，共同使用三个数据库：学生数据库、财务数据库和教职工数据库。,二、计算机辅助教学管理,计算机辅助教学管理（Computer Managed Instruction ，CMI）是计算机管理信息系统在教学中的应用，即利用计算机管理和指导教学的全过程。 CMI不是直接向学生传递教学信息，而是观察、检测和分析学生在学习过程中的行为表现，从而影响向学生传递信息的方式和内容。,二、计算机辅助教学管理,CMI是利用计算机管理信息系统来支持各类教学管理职能，它主要为教师服务，能帮助教师监控、评价和指导学生的学习过程，并为教师及时地提供教学分析报告，也能代为决策。此外还能为学生提供学习咨询信息
4、。 CMI的兴起CAI的个别化教学定量评价行为目标计算机的发展促进计算机教学管理要求教师同时也是教学管理员,二、计算机辅助教学管理,CMI的开发与应用 作为CAI的支持系统而构成于CBE系统中协作学习平台 用于传统的课堂教学信息的管理“学生反应分析器” 在考试测评方面的应用CAT 应用于虚拟课堂、开放大学、远程教育和成人教育等领域学习者学习信息记录、教学资源库、在线测试、在线评价、交流平台等综合使用,1.CMI的功能结构,1.CMI的功能结构 教学活动和教学信息的采集、记录与处理。 教学目标库、教材库、教学资源库、题目库。 测验生成、测验评分和成绩分析。 诊断和处方。 对教学活动的调度、控制。
5、 师生通信。,1.CMI的功能结构,CMI系统的方块模型,1.CMI的功能结构,（1）教学活动和教学信息的采集、记录与处理教学活动是指师生在各种形式下的共同活动。在教学活动过程中，必然地需要各种教学信息，同时也会产生各种教学信息。教学信息可分为：静态信息和动态信息。,1.CMI的功能结构,（2）教学目标库、教材库、教学资源库、题目库 这些库可统称为教学库，是师生进行教学活动的主要知识基础和支撑者。 教学目标库：有对各课程的基本教学目的和要求，教学大纲及其说明，以及教学指导书等。教学目标库还可随时输入某些特定的教学要求。 教材库：有各课程的教材和教学参考材料等，包括印刷文字教材和非印刷声像教材，
6、CAI课件等。 教学资源库：有教师基本情况，学生名单及其学习历史情况，教室与实验室使用情况以及教学媒体的配置情况等。 题目库：有各课程的大量测验考试与学习作业题目。,1.CMI的功能结构,（3）测验生成、测验评分和成绩分析。 根据教学考核的要求，从题目库中按一定规则选取适度的题目组成一次测验，可联机测试，可试卷测试，计算机系统自动评分。根据学生的测试成绩，可对教与学进行各种分析，既可对全班学生成绩作总体分析，也可对学生进行个别化分析。同样对测验题也可进行总体与个别分析。能向参与教学过程的各类人员提供多项报告。 报告可分三个管理级别：第一级是教学单元管理级，第二级是课程管理级，第三级是教学计划管
7、理。,1.CMI的功能结构,（4）诊断和处方 为了确定学生的学习进程是否朝着预定的教学目标前进，必须进行学习诊断。 诊断分为：表征性诊断与因理性诊断。 表征性诊断是根据学生的测试成绩，不需参考学习历史。 因理性诊断是当学生在当前单元的学习遭到失败时，为了确定造成失败的原因和寻求适当的补救办法，这种诊断要充分利用学习历史。 处方则是根据诊断的结果为学生指派适当的学习任务。 按其性质可分为前进处方和补救处方。,1.CMI的功能结构,（5）对教学活动的调度、控制 根据教学目标要求，并参考教学资源的配备情况可对教学活动进行调度安排，必要时可给出一份课程表，在教学进行过程中，系统还可参照诊断处方情况对教
8、学活动安排给予及时的适当修改与补充，形成一个闭环控制系统，使教学活动过程能始终处于较好的状态，朝着预定的教学目标前进。,1.CMI的功能结构,（6）师生通信。 在CMI系统中，提供通讯的功能，允许教师、学生、教学管理人员之间相互通信，以保证CMI功能正常。,1.CMI的功能结构,CMI软件方块图,CMI硬件框架图,2.CMI的三个典型应用,2.CMI的三个典型应用 （1）教学监控系统 （2）课堂教学信息处理系统 （3）计算机辅助测验,三、网络学校中的信息管理,基于计算机网络的远程教育也需要必要的教育管理实施，但这种管理往往是以软件的形式来实现。随着信息化的不断深入，网络学校的信息管理与常规学校
9、的差距将越来越小。,三、网络学校中的信息管理,教务管理招生计划管理课程管理人员管理员工管理学生管理教师管理,（1）教学监控系统,教学监控系统是一种对学生个别化学习活动进行检测、控制与管理、引导和评价，同时也为教师提供各种报告和服务的CMI系统。 满足两方面的需要： 为CAI的实现提供必要的管理环境 完成教师在短时间无法完成的工作或传统教学中教师难以完成的工作,（1）教学监控系统,教学监控系统的功能 能对学生的个别化学习活动进行系统的控制与管理 能跟踪学生的学习行为并记录相应的学习数据 能根据学生的学习记录诊断学生的学习情况并给出学习处方 能为教师提供报告和各种服务,（1）教学监控系统,教学监控
10、系统的应用形式与CAI相结合的教学监控系统辅助教师监控教学过程的教学监控系统,（1）教学监控系统,教学监控系统与CAI结合组成具有管理功能的课件系统，这是监控系统的主要应用形式。 在这种形式下，教学监控系统是作为课件系统中的学习控制管理模块，主要为学生提供合适的学习路径，保存、管理学习数据，控制学习进程，保证学生尽快的通过课程的测试。,与CAI相结合的教学监控系统,（1）教学监控系统,辅助教师监控教学过程的教学监控系统 该系统中存储着各种综合练习、测验、操练等。 教师可对学生进行阶段性综合练习和单元测验等，检测学生是否达到相应的教学目标，从而做出教学策略。,辅助教师监控教学过程的教学监控系统,
11、（1）教学监控系统,教学监控系统的信息收集及处理问题应答学习内容情况教学目标及其实现,（1）教学监控系统,教学监控系统的检测方式 检查与学习行为有关的数据信息，测定该类数据与既定行为目标的差距，然后依据预先设计的判别标准分析差异情况，做出相应的学习引导或学习评价，从而控制学习进程。检测学生测验的答对率检测学生犯某类错误的频率 理想：将学生的各种错误与预先设计的学生模型相比较，以确定学习错误发生的根源。,（2）课堂教学信息处理系统,课堂教学信息处理系统（ CIIPS ,Classroom Instruction Information Process system）是一种能自动采集、处理和分析课
12、堂教学中学生反应数据的实时处理系统。,（2）课堂教学信息处理系统,CIIPS的基本结构硬件组成软件结构工作过程 CIIPS的处理分析技术反应曲线S-P表分析,CIIPS的硬件组成,CIIPS的软件结构,CIIPS 的 工 作 流 程,（2）课堂教学信息处理系统,CIIPS的处理分析技术 反应曲线 S-P表的分析 反应曲线：显示对问题反应的学生人数在时间上的积累分布情况，能够为教师提供有关全班学生当前学习状况的重要信息。二维矩阵（ti，ri）,ts：问题提出得时间 te：问题截至时间 tk：第一个学生对问题作出反应的时间 td：未反应时间(td=tk-ts) ti：某个学生反应的时间 E：作出反
13、应的学生数 R：正答率（正确回答数占回答学生数的比率）,反应曲线,反应曲线,根据曲线上的E和R值，可对全班同学的理解状况作出估计，知道多少学生作出了反应，多少学生反应正确，还有多少学生没有反应。 根据曲线的斜率可估计出所提出问题的难易程度。 未反应时间td是反应时间ti中的最小值。可将td作为时间度量。 实验表明，在td之后，大约进行到3td时，大多数反应曲线应达到平顶。如果此时E值未达到60%，教师应给予提示和重述。,反应曲线,成指数曲线的形状,曲线上升变化较缓慢,S-P表分析利用学生的问题得分表进行教学情况分析的一种信息处理方法。使用这种方法既可评价学生个体的学习状况，又能对班级整体的学习
14、倾向及整个问题的妥当程度作出衡量。学生问题的得分矩阵。,学生得分,每题答对人数,这个矩阵时未经处理之前，只能知道每个学生的得分和每个问题的答对率。,SP表处理规则： 1.将学生顺序从上到下按得分递减排列。 2.将问题顺序从左到右按答对次数递减排列。 3.如果几个学生总得分相同，则求出“每一个学生答错的问题”被其他学生答对之和，和小的行排在上面。 4.如果几个问题答对次数相同，则求出“每一个问题答错的学生”的得分和，和小的这个问题列排在左面。 5.作S线，对每一个学生画竖线段，竖线段左边的问题数等于相应学生的得分，然后用横线连接。 6.作P线，对每一个问题画横线段，横线上方的学生数为相应问题答对
15、的次数，然后用竖线连接。 学生问题得分矩阵，经上述处理后，称S-P表。,递减,得分相同,答对次数相同,例如：S3、S5、S13、S15这四位学生总得分都是8分。 S3答错题是P6、P9， 它们被答对的次数和为11+5=16 S5答错题是P8、P9， 它们被答对的次数和为9+5=14 S13答错题是P1、P8， 它们被答对的次数和为6+9=15 S15答错题是P1、P10，它们被答对的次数和为6+7=13 则从上到下排列为S15、S5、S13、S3,例如：P6和P7这两个问题答对次数都是11。 P6答错的学生是S2、S3、S6、S14， 这些学生总的得分之和是4+8+3+4=19。P7答错的学生
16、是S1、S2、S6、S10， 这些学生总的得分之和是6+4+3+5=18。 则从左到右排列为P7、P6。,S线,问题数,得分,S线,P线,学生数,答对次数,S-P表的性质由于学生的得分总和与问题答对次数的总和是相等的，所以S线左方的面积与P线上方的面积相等。 S线既是学生得分曲线，也可以看作是按得分累积的人数曲线。P线是对各问题正确回答数的累积分布曲线。,S线与P线总是相交的，而且若不重合，则P线的右端总是在S线的下方，P线的左端总是在S线的上方。S线与P线之间的面积称作两线的离差。离差的大小反映了学生对问题的回答情况与问题难易之间的关系，越小说明学生对问题的回答情况与问题难易之间的关系正常，
17、如果S线与P线重合，说明全体学生的学习状态是绝对稳定的。,S-P表的分析整体性分析个体性分析,整体性分析：学生与问题之间的差别分析断层 S线断层大，表明学生的两级分化情况严重 P线断层大，表明问题的难易程度出现悬殊学生回答情况与问题难度之间的均匀程度分析离差 离差小，学生和问题都有很高的均匀度 对于一般考试来说，D值应在0.250.35之间，通常不超过0.5,断层是指两线中间的直线部分。,断层,断层,两极分化,难易差别,离差是S线与P线之间的面积。,对于一般考试来说，D值应在0.250.35之间，通常不超过0.5,个体性分析：对学生的学习状况作出评价 学生的警告系数 系数越大，表明该学生的学习
18、状态不稳定对问题的妥当程度作出估计 问题的警告系数 系数越大，表示该题的区分能力低,对问题警告系数的计算公式为：CPj系数越大，表示该题的区分能力低,对学生警告系数的计算公式为：CSi系数越大，表明该学生的学习状态不稳定,计算机辅助测验（Computer-Assisted Testing，CAT）是计算机在测验及其评价中的应用。功能：帮助教师或教学管理人员测验设计与生成考卷在一定条件下实施测验进行测验分析、管理成绩与提供报告,（3）计算机辅助测验,CAT系统的功能,CAT系统能够完成测验过程中各项工作的关键是以大量的测验试题为基础。四个功能模块：,测验构成模块的功能是按照测验目的和有关的组卷的
19、具体要求在题库中挑选题目，然后组成一份或几份等价的试卷并根据需要打印考卷 测验实施模块的功能是根据测验要求将试卷保存在计算机内，并向终端发送测验题目,CAT系统的功能,评阅与分析模块的功能包括两个方面：进行阅卷评分，统计成绩报告结果；进行学生情况、试题和试卷情况分析，并保存被试信息及分析结构，为教学活动的评价、题库管理和测验试卷生成的改进提供依 题库管理模块的功能主要是输入试题并按所设计的结构保存题目及其所有相关的信息而建立起题目库；对库中题目进行删除、更换、增添及其参数的修改等处理,CAT系统的功能,题库是CAT系统各种功能有效实现的基础，因此，对于CAT系统的设计开发来说，题库的建立是关键。 题库系统是支持题库建立和对题库进行有效管理的计算机软件。,CAT系统的功能,
