信息技術在教育質量監(jiān)測中的應用

【摘 要】隨著中國教育體制改革的不斷深入，教育的工作重心已由規(guī)模發(fā)展逐步轉移到內涵發(fā)展上來?！秶抑虚L期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010～2020年）》中對評估與監(jiān)測的重視提到了前所未有的高度。然而傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)清理和數(shù)據(jù)分析方式已不能滿足大數(shù)據(jù)背景下教育質量監(jiān)測的需求，因此利用計算機信息技術來采集、清理、分析監(jiān)測數(shù)據(jù)具有非常重要的意義。

【關鍵詞】信息技術 教育質量監(jiān)測 數(shù)據(jù)采集 數(shù)據(jù)清理 數(shù)據(jù)分析

【中圖分類號】G434 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810（2014）28-0180-02

近年來，隨著中國教育體制改革的不斷深入，“兩基”攻堅任務和目標基本完成。教育進入內涵發(fā)展階段，工作重心也逐步由注重規(guī)模、數(shù)量的發(fā)展轉移到提高教育質量和結構上來。因此，建立和健全科學的教育質量評估與監(jiān)測體系已成為中國教育發(fā)展亟待解決的問題。中國已在2007年成立了國家基礎教育質量監(jiān)測中心，迄今為止在國家層面上開展了多項基礎教育質量監(jiān)測工作，獲取了大量有意義的數(shù)據(jù)。隨著計算機的普及、計算機網(wǎng)絡的飛速發(fā)展，計算機應用已向數(shù)據(jù)處理領域滲透。然而，受制于傳統(tǒng)觀念的束縛、相關技術人員的缺乏，一些地方教育質量評價仍然采用傳統(tǒng)人工方式進行數(shù)據(jù)的處理，這不僅局限了教育質量監(jiān)測的范圍，同時也大大影響了監(jiān)測結論的準確性。受這一客觀因素的制約，教育質量監(jiān)測的重要意義雖已得到社會的公認，卻一直得不到快速的發(fā)展。因此，如何將現(xiàn)代信息技術應用于教育質量監(jiān)測中，建立起覆蓋全國的教育質量監(jiān)測評估系統(tǒng)已成為各級教育行政部門及教育科研機構的重要研究課題。

一 教育質量監(jiān)測的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)處理方式

教育質量監(jiān)測的本質是科學地用數(shù)據(jù)來說明教育的現(xiàn)狀。

監(jiān)測數(shù)據(jù)的采集是教育質量監(jiān)測的基礎和重點。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集方式是由學校通過電子表格將數(shù)據(jù)填好，再將數(shù)據(jù)進行層層上報，最后再由專人進行匯總。這種采集方式數(shù)據(jù)來源單一，且存儲、管理和分析數(shù)據(jù)量也相對較小，而監(jiān)測所涉及的數(shù)據(jù)種類繁多、規(guī)模龐大，人工操作方式顯然難以完成監(jiān)測數(shù)據(jù)的采集。

監(jiān)測數(shù)據(jù)的清理是將采集來的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行清理。數(shù)據(jù)清理是發(fā)現(xiàn)并糾正數(shù)據(jù)中可識別錯誤的最后一道程序，包括檢查數(shù)據(jù)的重復性、一致性，處理無效值和缺失值等。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)清理方式是通過人工檢查，這種方式需要投入大量的人力、物力、財力，且效率極其低下，尤其在大數(shù)據(jù)量的情況下幾乎是不可能的，因此，監(jiān)測數(shù)據(jù)清理一般是由計算機而不是人工完成。

監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析是將清理好的干凈數(shù)據(jù)加以集中、萃取、提煉，挖掘出隱沒在看似雜亂無章的數(shù)據(jù)背后更有價值、更有意義的東西。要真正了解教育的現(xiàn)狀、實現(xiàn)監(jiān)測目標就必須要有大量完整的數(shù)據(jù)來進行統(tǒng)計分析，而非僅僅對數(shù)據(jù)做簡單的排名、統(tǒng)計。傳統(tǒng)的人工統(tǒng)計方法無法做一些深層的分析，顯然無法達到這樣的要求。

因此，傳統(tǒng)人工方式進行的數(shù)據(jù)處理僅能提供較為粗糙、表面的信息，根本無法達到教育質量監(jiān)測的目的，這也反過來制約了教育質量監(jiān)測的發(fā)展。

二 教育質量監(jiān)測信息化的緊迫性

當前，各國政府也越來越深刻地認識到教育質量的重要意義。美國總統(tǒng)布什上任后的第一份立法動議是以提高中小學教育質量為主旨的教育改革計劃——《不讓一個孩子落后》。俄羅斯出臺了普通教育國家標準和教育督導標準體系。英國公布了《學校督導大綱》。墨西哥聯(lián)邦政府在沒有強勢公辦教育資源的情況下，于2002年8月8日和各州政府、高等教育機構、民間團體、企業(yè)界的代表共同簽署了《提高教育質量社會契約》，強調教育質量對國家未來的重大和決定性意義……

經(jīng)過幾十年的發(fā)展，中國的教育已基本達到了青少年“有書讀”的目標。另一個更為艱巨的任務是讓青少年“讀好書”，也就是提高教育質量。而質量監(jiān)測則是實現(xiàn)這個目標的重要組成部分。然而，傳統(tǒng)的人工數(shù)據(jù)處理方式大大阻礙了教育質量監(jiān)測的發(fā)展，使其不能起到應有的作用。同時，新的社會形勢對數(shù)據(jù)也提出了更高的要求：數(shù)據(jù)廣泛性要求、數(shù)據(jù)公正性要求、數(shù)據(jù)準確性要求、統(tǒng)計高效性要求、數(shù)據(jù)的共享與運用要求。這些要求僅僅依靠人工方式根本無法實現(xiàn)，必須借助具有強大的數(shù)據(jù)處理和分析能力的計算機信息技術以及計算機網(wǎng)絡平臺才能完成，這就為教育監(jiān)測的信息化提出了更為迫切的需求。

三 教育質量監(jiān)測信息化的實現(xiàn)

隨著計算機信息技術的迅猛發(fā)展及其在社會各領域應用的不斷普及，教育信息化也得到了長足的進步。同時，近年來國家相繼出臺了一系列推進教育信息化的政策和措施，在相關的文件中對教育信息化也提出了明確的要求，這就為教育質量監(jiān)測的信息化提供了可能。

教育質量監(jiān)測的信息化按照監(jiān)測基本原理、主要流程、實際需要來看，主要包括：數(shù)據(jù)采集信息化、數(shù)據(jù)清理信息化、統(tǒng)計分析信息化等環(huán)節(jié)。

1.數(shù)據(jù)采集信息化

數(shù)據(jù)采集信息化是指通過計算機系統(tǒng)將監(jiān)測過程中所需的各種原始數(shù)據(jù)進行自動采集。教育質量監(jiān)測所需要的數(shù)據(jù)量非常龐大，依靠人工操作的方式存在諸多弊端：數(shù)據(jù)不全面、數(shù)據(jù)丟失、數(shù)據(jù)異常、數(shù)據(jù)采集不及時等，針對這些弊端，根據(jù)監(jiān)測的實際需要，我們通常采用以下幾種方式來實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集的信息化。

第一，聯(lián)網(wǎng)直報構建教育數(shù)據(jù)庫。教育面向教育教學管理和教育教學應用服務的核心是教育數(shù)據(jù)庫建設。教育數(shù)據(jù)庫建設是利用信息科技手段對教育教學資源進行整合，最終建成互動化、多媒體化的共享式資源數(shù)據(jù)倉庫。

聯(lián)網(wǎng)直報形式是依靠計算機網(wǎng)絡技術進行數(shù)據(jù)采集的方式。通過聯(lián)網(wǎng)直報，學?？梢灾苯訉?shù)據(jù)傳到省級或國家教育部門的數(shù)據(jù)中心，這樣就避免了人為干擾，保證了數(shù)據(jù)的及時性、準確性、可靠性。同時，通過聯(lián)網(wǎng)直報形式可以提高數(shù)據(jù)的干凈度，減輕數(shù)據(jù)清理的工作，使數(shù)據(jù)分析人員有更多的精力放到對數(shù)據(jù)的審核和分析上。

因此，通過聯(lián)網(wǎng)直報方式來構建教育數(shù)據(jù)庫可以保證數(shù)據(jù)的多樣性和準確性，從而為教育質量監(jiān)測提供必要的數(shù)據(jù)保證。同時，建成的教育數(shù)據(jù)庫也可以為教育行政部門提供教育政策信息、教育教學改革理論研究，為學校提供特色的教育成果展示平臺與信息交流平臺等。

第二，網(wǎng)上問卷調查系統(tǒng)。問卷調查是教育質量監(jiān)測中必不可少的一種方式。傳統(tǒng)的問卷調查方式主要是以紙質的方式發(fā)放給被調查人員填答，待問卷回收后再進行問卷數(shù)據(jù)的錄入。通常完成一項紙質問卷調查需要幾周甚至幾個月的時間，同時紙質問卷也不可避免調查中訪員的造假現(xiàn)象。相對于傳統(tǒng)的紙質調查方式，網(wǎng)上問卷調查系統(tǒng)具有低成本、高可靠性、無時空限制、可控制性等優(yōu)點。因此，在教育質量監(jiān)測中除了某些特殊情況（如被調查者年齡較?。┍仨毷褂眉堎|問卷外，網(wǎng)上問卷調查系統(tǒng)是質量監(jiān)測過程中一個很好的選擇。

網(wǎng)上問卷調查系統(tǒng)需要面向較為龐大的調查樣本，因此在實施網(wǎng)上問卷調查系統(tǒng)的同時要考慮以下幾個方面的問題：安全性、高并發(fā)性、易用性、功能的完善性。

第三，網(wǎng)上閱卷系統(tǒng)。紙筆作答是質量監(jiān)測的重要形式。紙筆作答的結果必須要電子化后才能進行統(tǒng)計分析，然而，由于監(jiān)測對象龐大，手工錄入監(jiān)測結果的方式幾乎是不可能的。

隨著計算機掃描識別系統(tǒng)的成熟，網(wǎng)上閱卷系統(tǒng)的可靠性不斷提高，加之其簡單易用的特點，使得網(wǎng)上閱卷系統(tǒng)逐漸被大家接受。紙筆作答形式主要有兩類題，一類是客觀題，另一類為主觀題。對于客觀題，由于其選項形式、個數(shù)、答案都比較固定，因此網(wǎng)上閱卷系統(tǒng)可以實現(xiàn)對這類題型進行自動識別給分，這樣就實現(xiàn)了學生客觀題答案數(shù)據(jù)的自動采集。對于主觀題，由于這類題型的答案形式不唯一，因此需要閱卷教師參與審閱。對于這類題，網(wǎng)上閱卷系統(tǒng)將掃描后的試卷圖片進行切割，在閱卷過程中只顯示給閱卷教師主觀題部分的圖片，自動屏蔽了答題卡上的學生信息，這樣就保證了閱卷過程中公平、公正的原則。同時，閱卷系統(tǒng)主觀題閱卷部分采用B/S架構，閱卷教師可以在任何有網(wǎng)絡的地方都可以進行評卷，這樣教師的閱卷工作變得非常容易、閱卷效率也大為提高。

2.數(shù)據(jù)清理信息化

由于監(jiān)測數(shù)據(jù)量非常龐大且來源較廣，因此在數(shù)據(jù)采集過程中不可避免會出現(xiàn)一些“臟數(shù)據(jù)”（即存在數(shù)據(jù)質量問題）。“臟數(shù)據(jù)”的主要表現(xiàn)為：拼寫問題、錄入錯誤、不合法值、空值、不一致值、簡寫、重復值、不遵循引用完整性等。如果不對這些“臟數(shù)據(jù)”進行清理，必將會影響監(jiān)測結果的準確性，因此在數(shù)據(jù)清理之前需先將采集上來的數(shù)據(jù)進行清理，數(shù)據(jù)清理主要包括：重復ID清理、一致性檢查、缺失值處理、異常值處理。

數(shù)據(jù)清理信息化的實現(xiàn)目前主要依靠編寫專門的計算機應用程序，但由于數(shù)據(jù)清理的復雜性，對于不同的數(shù)據(jù)源，數(shù)據(jù)清理需要適應不同的數(shù)據(jù)類型、具體業(yè)務需求。此外，在數(shù)據(jù)清理過程中，由于有很多錯誤是不可預料的，因此數(shù)據(jù)清理工作不能僅僅依靠計算機程序就能完成，人工交互是必要的。

當前數(shù)據(jù)清理的信息化主要通過預定義清理規(guī)則，使用特定的算法，利用關系型數(shù)據(jù)庫提供的數(shù)據(jù)處理能力來完成數(shù)據(jù)清理工作。對于大部分數(shù)據(jù)可以通過信息化手段進行自動清理，但是一些需要結合特定領域知識的數(shù)據(jù)清理工作，則需要有該領域的專業(yè)人員通過相應的計算機應用程序才能較好、較快地完成。

3.數(shù)據(jù)分析信息化

第一，統(tǒng)計分析信息化。數(shù)據(jù)清理完成后，接下來就進入到教育質量監(jiān)測最為關鍵的一環(huán)——數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析。由于監(jiān)測的數(shù)據(jù)量非常龐大，傳統(tǒng)的人工統(tǒng)計方式已不能完成對監(jiān)測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，因此采用信息化手段進行監(jiān)測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析已經(jīng)成為教育質量監(jiān)測發(fā)展的必然要求。

監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析信息化就是將清理后孤立的數(shù)據(jù)依據(jù)教育測量統(tǒng)計理論進行自動化分析。隨著計算機技術的發(fā)展，當前出現(xiàn)了許多統(tǒng)計軟件（如SPSS、SAS、S-PLUS、EXCEL等），這些統(tǒng)計軟件操作簡單、功能強大，并已經(jīng)在中國的社會科學、自然科學的各個領域發(fā)揮了巨大作用。但是這些統(tǒng)計軟件存在不可修改、不靈活等缺陷，在具體的統(tǒng)計過程中，除了利用已有的統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計分析外，通常也需要利用新的方法和理論對數(shù)據(jù)進行分析。因此，借助于信息化技術，根據(jù)實際需要通過編寫計算機程序進行分析成為現(xiàn)代統(tǒng)計分析的一個重要手段。

第二，數(shù)據(jù)報告生成自動化。監(jiān)測數(shù)據(jù)通過統(tǒng)計分析軟件很容易就能分析出所需的結果。統(tǒng)計分析軟件輸出結果雖然漂亮，但是普遍存在一個缺陷，就是不能為Word等常用文字處理軟件直接打開，只能采用拷貝、粘貼的方式加以交互，這在數(shù)據(jù)量巨大、分析種類眾多的情況下無疑是對分析人員一個非常大的考驗，頻繁的復制粘貼不僅工作量巨大，同時也容易因為疏忽而出錯。為了解決這個問題，我們可以將統(tǒng)計軟件與重用的文字處理軟件通過編寫程序將兩者相結合，即利用統(tǒng)計分析軟件強大的統(tǒng)計分析功能對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析，然后將分析結果（含文字和圖片）自動粘貼到文字處理軟件中，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)報告的自動生成。

四 結束語

教育質量監(jiān)測隨著中國教育體制改革的不斷深入越來越受到人們的重視，然而傳統(tǒng)的人工數(shù)據(jù)處理方式已不能滿足當前教育質量監(jiān)測的需求，因此利用計算機信息技術建立科學、完善的教育質量監(jiān)測體系不但非常必要，而且具有非?，F(xiàn)實的意義。隨著信息技術與教育質量監(jiān)測不斷深入的結合，教育質量監(jiān)測必能得到更好的發(fā)展，在教育教學、教育行政決策等方面發(fā)揮更重要的作用。

參考文獻

[1]辛濤、李峰、李凌艷.基礎教育質量監(jiān)測的國際比較[J].北京師范大學學報（社會科學版），2007（6）

〔責任編輯：龐遠燕〕