基于数字采集设备的汉字书写质量评价研究*

徐晖仇宏斌李艺姜杰

（1．南京师大附中新城初级中学，江苏南京210019；2．南京师范大学教育科学学院，江苏南京210097）

基于数字采集设备的汉字书写质量评价研究*

徐晖1,2仇宏斌2李艺2姜杰2

（1．南京师大附中新城初级中学，江苏南京210019；2．南京师范大学教育科学学院，江苏南京210097）

在现阶段的汉字书法教学过程中，学生对汉字的书写暴露出各类问题。为科学、合理地评价学生汉字书写质量，文章基于Android系统平板电脑（Pad）设备对不同年龄段的学生书写样本进行收集，采用团队自主研发的汉字书写教学与评价系统对所收集的样本进行研究，分析了年龄因素对汉字书写的正确性与规范性的影响。

平板电脑；学生；书写质量；智能评价

引言

在汉字书写教学中，正确书写汉字是基本要求；若能把字写得规范、端正、工整、美观，则能增强表达作用，是其更高追求。在配合语文老师进行硬笔汉字书写教学的过程中，借助移动手写设备（Pad）及安装在上面的汉字书写教学与评价系统App，来收集不同年龄段学生的书写数据并进行分析，可以获得汉字书写错误与汉字书写失范两方面的信息，进而可以在整体上分析参与实验者的汉字书写质量，为了解不同年龄段学生的汉字书写情况，进一步优化汉字书写教学提供支持。

一实验设计

1概念界定

（1）书写错误

与传统判断汉字书写错误相对比[1]，本文中的汉字书写错误判断包括两层含义：一是指整体层面上的正确性，即传统意义上的正确性，如果汉字中存在某处书写错误，即认为该汉字书写错误；二是指特征层面上的错误，即针对汉字中各特征细节的错误作出判断。简言之，在汉字书写时，既要关注各笔画类型，还要关注笔画间的拓扑关系、笔画与部件间的相对方位和距离关系等特征。只有同时满足上述两层面上的书写要求才认为其书写正确，否则为书写错误。

（2）书写失范

汉字在书写过程中，需遵循一定的规则。所谓书写规范性，是指符合某种字体特定的书写规范，包括笔画、偏旁部首、部件和字形的形态规范。而失范现象则是在字形正确的基础之上，相较于不同字体的规则而言，在笔画形态、笔顺、偏旁部首、部件和字形方面存在书写偏差的现象；在本文当中，以楷体为书写模板，来判断被试者是否存在失范现象。

2实验对象

本实验旨在为汉字书写教学提供支持，调查对象选为学生群体，因为学生群体是对汉字书写要求最高、对汉字书写使用最频繁和最广泛的人群。但书写习惯的稳定程度在各个年龄段是不完全一样的，且与年龄段有很大联系——一般认为在儿童和少年阶段（一般指14岁以下）书写习惯还没有形成，在青壮年阶段（15岁以上）书写特点已经慢慢趋于稳定。因此，本研究将研究对象分为：小学生、中学生、大学生三个不同群体，各代表了不同的书写稳定期。

按照上述实验对象的群体划分，本研究在南京市范围内选取了某小学3～6年级的学生共119名、某初中初一至初三学生共98名、某高中高一至高三学生共82名、某师范类高校大一至大四学生共129名，作为实验样本进行调查，如图1、2所示。

图1 调查对象各学段性别分布比例

图2 调查对象学段分布比例

二实验过程

1实验开展

首先，基于搭载自主开发的汉字书写教学与评价系统App软件的Android平板电脑为实验平台[2]，本研究以小学生、初中生、高中生、大学生为实验对象，各实验对象在该App上完成七绝《山行》的书写。《山行》的内容为：远上寒山石径斜，白云生处有人家，停车坐爱枫林晚，霜叶红于二月花。

学生通过填写姓名、班级、性别等信息，登录汉字书写实验平台。该平台采用实时记录的方式，学生通过平板电脑上自带的手写笔在实验平台中完成汉字书写，记录学生书写汉字的原始点集并保存在XML文件中；然后，利用汉字书写教学与评价系统中的汉字回显功能，将抽取的汉字点集回显在平板电脑上并另存为图片的形式，以供人工评价及分析时使用。

过滤无效样本后，研究人员将采集到的样本数据导入汉字书写与教学系统，通过噪声识别、噪声处理以及汉字正确性特征的提取及比对等过程，对汉字的各项、各层次特征进行智能评价，并指出各个特征书写的正误情况[3]。

2数据收集

在正式收集实验数据之前，要求被试人员有一定的平台适应过程，之后安排被试人员对照《山行》样本字帖进行书写，每人书写28个汉字。本研究期望获取11984个汉字的数据，在实验开展期间有个别学生在书写过程中存在漏写或没有按要求保存等现象，最终获得总汉字数据量11026个，剔除掉一些因输入故障或字迹潦草等原因导致的无效数据，最终可以用来做数据分析的有效数据量为10052个。对得到的有效数据与总数据量进行信度分析，如表1所示。

表1 可靠性统计量

通常，Cronbach’sα系数的值在0和1之间，达到0.7～0.8时表示量表具有相当的信度，达0.8～0.9时说明量表信度非常好。表1显示，本研究得到的10052个数据可以认为是有相当信度的有效数据，适合于下文中的数据分析。

三数据分析

对各年龄层的人群出现不同书写错误与书写失范现象的人数进行统计，由于所调查的各年级人数不同，因此本研究将各指标折算成百分数进行分析。在进行不同年龄层的对比分析时，本研究在书写错误与书写失范现象层面上分别展开。

1书写错误分析

汉字以笔画为单位组成，从落笔到抬笔即为一笔，又叫一画，合称笔画，汉字书写始于笔画也止于笔画，不同的笔画通过组合构成不同的部件，最后再由部件组合成一个完整的汉字[4]。因此，本研究将从笔画、部件、整字三个维度，来判断书写错误率与不同年级学生的关系。

笔画错误又可以细分为：笔画数目错误、相同类型笔画长短关系错误、不同类型笔画相交关系错误；部件错误，主要指部件位置关系错误；整字错误，则特指书写汉字时的笔顺错误。

由图3可知，各年级对于具体笔画及整字的书写，随年级升高，错误率呈下降趋势；但在六年级的调查数据中显示，学生书写在此年级有一定波动，此现象一方面可能与升入六年级后学习一些相对复杂、书写难度较大的汉字有关；另一方面，或因调查时间为毕业前夕，心理状态不稳定等原因所致。而在升入初中后，笔画书写错误率及整字书写错误率逐步降低并趋于稳定，说明随着年级的升高，学生对于笔画书写的把握不断提高，出错率也有所降低。另一方面，尽管随年级升高，笔画书写错误率及整字书写错误率缓慢下降，但直至大学阶段，二者数值仍然高达30%左右，这表明一旦自幼养成笔画书写错误和整字书写错误，此两类错误很难矫正，甚至可能终生影响书写的正确性，因此在小学阶段的教学中，应加强笔画书写的教育教学工作，以此提高学生的书写基本功，从而提高各学段的书写正确率。

而对于部件书写，各年级学生均有较大把握——各年级中最大整字书写错误率仅为3.7%，表明在日常教学中，学生对部件的结构及书写有很清晰的认知与领会。

图3 书写错误率与年级关系

图4 笔画错误率与年级关系

由图4可知，在笔画错误中，笔画数目错误率最高（始终大于20%），且随年级的升高，笔画数目错误率持续波动，通过书写过程回显并分析得知，很多时候是由于学生书写时出现了错误的断笔或连笔所导致的，且该类现象不只存在于低年级学生中，在大学生中的错误率也较高；相同类型笔画长短关系错误在总体上随学段升高而降低，表明随着年龄的增长、年级的升高，学生会对笔画间关系予以注意；对于不同类型笔画相交关系错误，各年级学生均能较好地掌握，在所调查数据中，仅有高三学生存在1.8%的错误率，且不能排除偶然因素的影响。综上，在教学时应加强笔画数目及相同笔画类型长短的教育教学工作，是日常汉字书写中的重要环节之一。

2失范现象分析

想要发现书写者的深层书写问题，仅仅通过汉字正确性的识别是远远不够的，即便汉字在正确性层面上可以顺利通过检验，无书写错误，但由于“横不平、竖不直”等现象的存在，并不能算该汉字书写的规范工整[5]。因此，除去书写错误方面的研究外，本研究还将书写失范纳入了书写质量的研究范围。

本小节从笔画、部件、整字三个维度判断书写失范率与不同年级学生的关系，然后，将书写失范中的笔画失范、部件失范、整字失范分别展开，分析其与不同年级学生之间的关系。各层面的失范现象如表2所示。

表2 汉字书写失范现象

由图5可知，笔画书写失范率随年级升高不断降低，在高三年级之后，笔画书写失范率趋于稳定，维持在50%左右；结合图3，笔画书写不仅错误率高，失范率也居高不下，由此可见，笔画书写仍为学生汉字书写过程中的关键环节，笔画书写的正确性与工整性更是各年级学生的长期困扰。

部件书写失范率随年级升高逐渐减小，在初三至高一、高三至大一期间，部件书写失范率出现一定的波动，这可能与高一学生、大一学生刚入学，经历较长的假期后，对书写产生了一定的生疏有关。总体来说，在升至高年级后，部件书写失范率可降至较低水平。

整字书写失范率随年级升高同样呈现逐渐降低的趋势，且高三学段，整字书写失范率出现明显降低，这可能与高中阶段学生课业繁重，作业量、测试频率加大有关。密集的课程安排、习题任务客观上提高了学生的书写量，且各科教师均较重视书写的美观，因此学生在整字书写的规范性有了较大提高。

图5 书写失范率与年级关系

图6 笔画失范率与年级关系

笔画失范率与年级关系如图6所示。由图6可知，各笔画失范率均随年级升高有一定程度降低，表明不断的练习可以有效提高汉字笔画层面的书写工整性。不同类别的降幅各不相同，具体来看，笔画倾斜过大的问题虽随年级升高有所降低，且降幅显著，但波动较大。调查显示，不少大学生也存在这一问题（大四学生的此项失范率为22.5%），可能是学生在书写时，坐姿及持笔姿势不正确导致，亦或由书写练习态度不端正、书写不认真所致；另外，部分学生表现出笔画不平稳，波动亦较明显，可能与持笔的位置、书写时发力的位置不正确有关。笔画交接关系不合理的现象随年级升高有所下降，且总体出错率不高，说明随着年龄的增长，学生对汉字笔画间关系结构的把控力度逐步增强。笔画倾斜与关键笔画的长短不合理是学生在进行汉字书写极易出现的问题，因此，教师应在日常教学中加强这两个方面的教育。

部件失范率与年级关系如图7所示。由图7可知，各部件失范率均随年级升高有一定程度降低，表明不断地练习可以有效提高部件层面的书写工整性。部件间大小不合理现象降幅最为显著，除去在高一年级学生中有一定波动外，其余年级基本呈下降趋势，表明随着年龄增大，学生对于不同部件的大小把控越来越好；部件间不对齐和部件间拥挤及松散现象虽然总体也在降低，但中间波动较大，另外受实验人数所限，很难说明这两类问题一定随年龄增加而减少。

图7 部件失范率与年级关系

图8 整字失范率与年级关系

整字失范率与年级关系如图8所示。由图8可知，各整字失范率均随年级升高整体显示下降趋势，但降幅不甚明显，且每类问题都有不同程度的上下浮动，可以认为不断的练习能在一定程度上提高汉字整字层面的书写工整性。

四总结

当前，书写质量评价技术已开始应用于汉字书写教学当中，可以对学生书写的汉字进行识别和质量评价。本研究通过对包含小学、初中、高中及大学生的不同人群展开汉字书写研究，对各年级学生书写正确性与工整性进行综合分析，从而得出学生的汉字书写错误率与失范率随着年级升高而降低——在汉字书写错误当中，笔画和部件的书写随着年龄增大、年级升高而错误率下降较为明显；在汉字书写失范当中，笔画的书写随年级升高而出现的问题减少更为明显。

本研究针对不同年龄段学生的汉字书写质量评价详实而具体，已达到实际教学应用的条件，对于汉字书写教学的开展有重要意义。

[1]邱振中.书法的形态与阐释[M].北京:中国人民大学出版社,2005:1-13.

[2]徐晖,仇宏斌,黄峰,等.基于Pad触摸屏的小学三年级学生汉字书写错误情况调查[J].中国信息技术教育,2016,(1):92-94.

[3]李艺,姜杰,邓红静.硬笔汉字书写特征的理解、描述、计算实现和应用介绍[J].电化教育研究,2015,(4):62-69.

[4]庄崇彪,金连文.在线汉字书写正误及工整的智能评判算法[J].信号处理,2005,(4A):276-279.

[5]王宁.再论汉字规范的科学性与社会性——关于制订规范汉字表的思考与建议[J].语言文字应用,2006,(4):2-11.

编辑：小西

Research on the Quality Evaluation of Chinese Character Writing based on Digital Collection Equipment

XU Hui1,2QIU Hong-bin2LI Yi2JIANG Jie2
(1.High School Affiliated to Nanjing Normal University Xin Cheng Junior School,Nanjing,Jiangsu,China 210019; 2.Education Scientific College,Nanjing Normal University,Nanjing,Jiangsu,China210097)

During the present teaching process of Chinese characters handwriting,the students’Chinese characters handwriting exposed with many problems.To scientifically and reasonably evaluate the quantity of students’Chinese characters handwriting,the handwriting samples of students in different age groups are collected based on the Android-based Pad.Meanwhile,these samples are analyzed through the self-developed teaching and evaluation system of Chinese characters handwriting.Furthermore,the influence of students’age on the correctness and regularity of characters handwriting was also studied.

Pad;student;handwriting quality;intelligent evaluation

G 40-057

A【论文编号】1009—8097（2016）12—0038—06【DOI】10.3969/j.issn.1009-8097.2016.12.006

本文受国家社会科学基金教育学一般课题“基于数字手写设备的汉字书写自动化教学与评价技术方案设计研究”（项目编号：BCA160052）资助。

徐晖，硕士，研究方向为信息技术教育，邮箱为xuhui_1989@126.com。

2016年4月29日