基于云计算的学生学习跟踪系统设计

许佳南，蔡洁新，杨春旭

(揭阳职业技术学院，广东 揭阳 522000)

0 引言

随着信息技术的发展，在线课堂、微课堂等网络化教学方式已迈向教学前沿，特别是2020年年初，网络教学在全国教育事业中发挥了重大作用。但较少关注平时学生的学习情况，因此，迫切需要一种新方法来有效跟踪学生学习的情况。

在基础教育教学中，不提倡过度重视孩子的考试分数，甚至禁止对学生成绩进行排名。但倡导素质教育的同时，也意识到了素质教育的教学效果及评价标准不能丧失。所以，提倡不对学生学习成绩做横向的对比，而对个体学习成绩进行纵向分析，从而及时帮助学生进行查漏补缺。但这就给一线的教师和教务人员增加了大量的工作量，为了能快速统计分析出学生成绩数据，让学生及家长可以随时随地查询到学生的成绩，跟踪学生学习情况，并通过平台查询所需某个知识点的学习资源，本团队开发了基于云计算的学生学习跟踪系统。

一线教师可以通过该系统快速地统计分析出学生成绩数据，以便调整教学计划，更好地提高学生各方面的素质。特别从小学到中学9年求学过程中，小范围内对学生的各科成绩进行纵向跟踪和横向分析，当学生的成绩出现较大波动时，系统能及时提供警报，引起老师和家长的重视。每次考试后，可以查询学生成绩并生成报表，学生可以通过本系统查询自己入学后每次考试的排名，知道自己哪场考试考差了，哪方面知识点比较薄弱，有针对性地学习。学生也可以在该系统中录入自己没有掌握的知识点，系统将自动分析，提供对应学习资源，从而快速巩固知识。家长可以通过本系统，使用手机或电脑随时随地查询到孩子入学后每场考试的成绩。所以，基于云计算的学生学习跟踪系统能作为传统教学模式的教学监督工具，是保证教学效果的重要方法。在“互联网+”教育条件下，基于云计算的学生学习跟踪系统课题研究的主要内容是针对传统教育的特点，适应基础教育时期学生特殊性，满足学生、教师、家长协同模式的要求，应用云计算的超强计算能力来分析、设计、实施学生学习质量的跟踪。

1 “互联网+教育和云服务”辅助传统教学方式

一般传统教学方式主要是由专门的教师在固定的时间、场所，根据教学日历，教材的教学大纲、教学内容等，对课程进行讲解，而基于云计算的学生学习跟踪系统主要是采用“线上+线下”相结合的学习方式，这样的课程和一般意义上的课程教学没有太大区别，老师在教师管理模块上传学习相关资料，比如教学内容、习题等。最有优势的是教师与学生的互动环节，学习者可随时随地和老师进行互动，及时解决不懂的知识点。传统的学习方式在解决问题时需要师生面对面地交流。基于云计算学生学习跟踪系统可通过网络进行互动与交流，及时解决问题。在传统意义上的教学方式中，教师依据当时部分学生的学习情况灵活地调整教学进度和模式等，但会大大增加一线教师的工作量，如果教师不能快速地发现学习者的学习情况，及时调整教学策略，那么学习者将出现学习断层的现象，通过基于云计算的学习跟踪则可以完全打消这样的顾虑。传统教育普遍采用的一次性期末考试决定学生的学习情况，但一次性考试不足以评价学生的学习行为、过程和成就等[1]。

(1)通过基于云计算的学生学习跟踪系统，可以第一时间掌握学生的学习动态，及时改变学习策略，监督、提醒学生，从而提高学生总体的学习质量。充分利用多媒体信息技术条件、网络化的学习环境，构建一个能够辅助传统教学的应用体系平台，让学习者通过此平台跟踪学习情况，及时发现薄弱知识点并学习巩固所需知识，为其提供更加快捷、方便和个性化的学习服务。云计算是一种基于互联网的超级计算模式，在网站上提供快速且安全的云计算服务与数据存储，让每个使用互联网的人都可以使用网络上庞大的计算资源与数据中心。这些资源可以依据各种规模的负载来进行自动配置，达到资源的最大使用率，云计算技术可以为学习者提供更灵活、更实时的学习质量跟踪[2]。

(2)基于云计算并能辅助教学的信息化平台，是信息化教育的基础架构。通过基于云计算的学生学习跟踪系统可分析每位学生考试结果，并能够纵向分析该学生从入学后的成绩对比，进而跟踪学生的学习质量，判断学生是否有学习断层的现象，并针对断层的知识点为学生提供该知识点的学习资源，智能地为学习者提供服务。在知识点重难点分析时，可以利用云计算将这些知识点进行整理归纳，以供学习者学习。利用云计算系统，为学习者搭建起一个快捷、灵活、智能化的辅助平台，提高学生学习效率。

2 利用云服务的算法帮助学生查漏补缺

可以利用云服务的算法为学生检查出错的知识点和未掌握的内容。基于云计算的学生学习跟踪系统是一个以信息化建设为基础的开放性平台，借助国家互联网的发展计划，为开放教学提供各种教学活动所需要的服务，特别是统计分析和对学生的学习质量进行跟踪。从学校教学的实际工作出发，较好地使用了统计分析和学习质量跟踪的方法。以中学学生的学习质量跟踪为例，进行可行性操作。(1)成绩的纵向跟踪，利用系统的该功能，学生可以轻松得知一段时间内自己的所有考试成绩，哪次考得不好，知识点是什么，进行查漏补缺，有针对性地加强学习[3]。(2)成绩的横向分析，利用系统的该功能，学生可以对自己的成绩、排位做到心中有数，知道薄弱知识点轻松学习巩固知识又能知晓自己努力的方向，提高自信心。(3)知识拓展栏，当学有余力时，可进入课外拓展，扩大学习基础，自我提升。

科学地对学生的学习质量进行跟踪，可以辅助家长更好地跟踪孩子的学习动态，有效帮助家长了解孩子的强项和弱项，帮助孩子树立学习的自信心。

3 基于云计算的学生学习跟踪系统研究开发的内容

在基础教育教学中，如何减轻每场考试后老师的工作量，快速统计分析出学生成绩数据，让学生及家长可以随时随地查询到学生的成绩，学生也可通过网络下载所需知识点的学习资源。从小学到中学9年求学过程中，对学生的各科成绩进行纵向的跟踪和横向的比较分析，当学生的成绩出现较大的波动时，系统能及时发出报警，引起老师和家长的重视。在每次考试后，可查询每个学生或部分学生的成绩和生成学生成绩报表。学生可以通过本系统查询自己入学以后每次考试的排名，知道自己在哪场考试考差了，哪方面知识点较薄弱，有针对性地学习该知识点，根据需要，系统可自动分析，提供学习的指导资源及习题，从而巩固知识。家长可以通过本系统，使用手机或电脑随时随地查询学生入学后每场考试的成绩。

基于云计算的学生学习跟踪系统以最小的成本，最大限度地满足学校、老师、学生及家长的需求。帮助学校、教师很好地掌握总体学生学习情况以及每个学生的学习情况，为教学监督提供强有力的依据，能够帮助各个学校准确地修改教学策略，更好地服务教学。

4 基于云计算的学生学习跟踪系统的技术关键

云计算的应用就像是一个在远端的服务器，只需即时购买，便可使用服务器上面的资源或运算能力。基于云计算的学生学习跟踪系统中的服务需求可以看成是学校、教师、家长和学生对于教学质量监督的需求，可通过云计算平台上提供的各种服务实现，并可根据不同的需求进行弹性的扩展。该系统可直接调用 Excel 表格里面的数据进行分析统计，将学生每次的成绩存进数据库，生成成绩分析报表。

云计算服务主即云服务，其服务类型包括3个层面，分别是：软件即服务(SaaS)、平台即服务(PaaS)、基础设施即服务(IaaS)。这3个层次组成了云计算层面的整体架构。云服务就是在云计算技术架构支撑下对外提供的按需分配、可计量的一种IT服务。IaaS业务，比较常见的像盛大云、阿里云，用户、企业可以通过Internet从完善的计算机基础设施获得服务。又如普通意义上的云服务：如Itunes的用户就可以通过网络从Apple的APP store下载歌曲、电影、软件等。

5 结语

随着互联网、4G甚至是5G等网络技术的发展，传统教学模式和学习方式正在发生变化。基于云计算的学生学习跟踪系统可以看成是学校、教师、家长和学生对于教学质量跟踪的需求，通过运行该系统，可大大减少一线教师的工作量，为学校做出准确教学策略提供依据。于教师、于家长是一个非常不错的辅助手段，于学生是一个非常好的查漏补缺、巩固知识点、提高自信心的学习平台，相信基于云计算的学生学习跟踪系统将是未来教育信息化的必然趋势。