基于大数据的教育质量监测整体解决方案

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教育质量监测是以教育质量目标和标准为依据,在教育过程中发挥监测与调控的作用,以达到教育预期目标。


我司教育质量监测系统汇聚教育大数据,应用现代科学算法,构建评价、预警、管理、改进的教育质量监测闭环。优势体现在以下方面:


——以改进和提升教育质量为核心诉求,围绕学生德、智、体监测输入及输出需要,形成教育数据,触发教育大数据的应用。


——通过对历史数据的分析和挖掘,发现和寻找区域教育质量的缺陷和短板,形成区域质量常模和预警模型。


——以视导和移动教研APP为手段,形成基础教育质量提升的优化闭环AFIT(Analysi feedback improvement trace) 。


——不断推进教育质量监测向过程化、常态化及智能化方向发展,在业务应用过程中丰富数据形态,使数据资源向数据资产转变,促进区域教育质量改善与提升。


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(一) 客观反映区域教育现状,科学诊断教育问题

教育质量监测是区域教育局常态性的工作任务,但是目前大部分区域没有建立自己相应的质量监测体系,缺乏对中小学生的德育、智育、体育的发展情况的全面了解,缺乏符合教育特色的指标体系,缺少与标准一致的量表工具,且相关的试卷和问卷也缺少科学性。我司教育质量监测借力国内外专家,构建符合区域教育现状和发展目标的质量监测工作流程、工作内容,建立科学的教育质量监测体系,根据教育部教育质量监测的要求,结合区域教育的特点,开展德育、智育和体育质量监测,客观反映区域教育现状,诊断教育问题。


(二) 提供教育决策依据,促进教育质量提升

以往教育质量监测缺少数据收集和统计分析相关的软件系统,监测工作的开展缺乏与教学过程的有机结合,给教学带来了更多的负担,另外,由于没有质量监测数据的分析模型,也缺乏对教育质量监测数据的分析和挖掘,缺少对监测数据进行全面、精准的统计分析,不能帮助学生进行自我评价,不能为教师和管理人员进行教学研究、改进教学提供科学、客观的量化依据,也不能为学校教学质量的改进提供相应的数据支撑。我司教育质量监测平台极大减轻数据采集和数据分析的工作难度和复杂度,积累历史数据,自动完成数据分析、展示和报告生成,让市、区、学校各级教育部门更加全面及时了解区域教育质量发展情况,从而提升教育管理的精细化和时效性。


(三) 优化教育资源配置,注重教育公平

教育质量监测结果具有较强的明辨力,将不同水平的学校进行区分,客观反映不同地区学校水平的差异,找出此差异的原因,使教育资源得到合理、有效的配置,使教育资源的边际效益最大化,从而促进教育的均衡发展,对教育公平的落实无疑具有实际的推动作用。


(四) 指引教育改革,推动学生全面发展

教育质量监测的宗旨就是考查学生能力水平,尤其注重学生的创新能力和高层次思维能力,与传统唯分数的教育观点截然不同,在当今大数据时代下,学科工具监测注重适应社会、运用知识的能力,关注学生个性发展、尊重学生人格完善,从而促进学生的全面发展。



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(一) 导向区域教育质量提升

科学规范的实施基础教育质量监测工作,通过改进监测方式与方法,科学运用评估结果,最终建设具有先进监测理念、掌握监测专业技术、专兼职相结合的专业化监测队伍,从而实现基础教育质量评估工作的健康可持续发展,进而促进基础教育质量的提升。


(二) 以构建区域新型教育质量观为诉求

本系统在很大程度上体现了素质教育要求,运用科学的方法,以学生发展为核心、科学多元的中小学教育质量监测制度,有目的、有计划地实施中小学教育质量监测,了解中小学生德智、体等综合水平,形成监测报告,从而转变教育管理方式和改进学校教育教学,引导区域树立正确的教育质量观。


(三) 大数据推进教育问题改进

完善分析、评价、预警、视导、改进的监测闭环,做到将监测中发现的问题,应用到日常的督导工作与教研工作中,促进问题的改进,并持续追踪督导视导的结果,做到有问题必改,改必提升的优化闭环,建立视导工作促进教育质量提升的正馈通道。

 


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(一) 应用系统逻辑架构

 

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教育质量监测通过构建科学的教育质量监测工作流程,建立与之相适应的德育、智育、体育的教育质量监测系统;优化学业考试数据分析模型,利用信息化手段,提高分析工作效率,丰富和完善分析数据;汇聚教育质量监测、考试数据等,开展数据挖掘分析,充分发挥数据的诊断、预测、预警作用。规范视导工作内容,利用移动互联网的技术,开展行政视导和移动教研视导工作,及时解决和反馈问题,提高工作效率。


(二) 应用系统核心算法


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(三) 应用系统覆盖范围


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项目建设以学生的发展为主线,完整记录学生在学习的各个阶段的关键数据,积累大量的数据后,进行挖掘和分析,找出日常管理、教育教学工作中存在的问题,进行有针对性的改进,建构“教学—评价—反馈—指导”的教学质量监测体系,形成新型教育质量观。项目的建设内容覆盖幼儿园,小学、初中、高中、职中各个阶级。


——本项目建设的教育质量监测系统,选取学生发展过程中的三个关键节点,分别对小学四年级、初二、高二年级的学生进行德育、智育、体育三个方面的监测,全面了解学生德、智、体的关键节点的发展情况,体现素质教育要求,建立以学生发展为核心、科学多元的中小学教育质量监测制度,扭转单纯以学生考试成绩和学校升学率为主的教学观念,促进学生全面发展。


——本项目建设的日常考试及预警、中考、高考分析系统,将学生整个K12阶段的学业过程评价数据即日常考试成绩,以及两个关键终结性评价数据即中考、高考成绩纳入综合分析体系,并进行分析和预警,充分保证学业质量分析的延续性和完整覆盖。对初中、高中学校的入出口评估系统用学生学业成就的增量来评价学校,促进学校不断端正办学思想。


——本项目建设的行政视导、教研视导,一方面将教育局对学校的日常检查、听评课、主题教研等工作,基于一定的指标体系进行评价,实现工作规范,记录数据,做到“工作有痕”,同时将质量监测工作中发现的问题进行专项的检查和督导,切实改进学校的日常管理、教育教学的方式。


——本项目不仅要建设德育、智育、体育、日常考试、中考分析、高考分析、行政视导、移动教研等软件系统,也需要研制各业务系统的指标体系、量表库等内容,构建评价模型,通过不同的算法计算出结果,实现对学校和学生的监测、评价。并根据实际运算的结果数据,对模型进行持续完善和优化,是一个持续建设的过程,推动区域的教育教学质量的整体提升。


(四) 学生德、智、体监测系统

——德育监测系统

——智育监测系统

——体育监测系统


通过实施德智体监测工作全面及时了解区域教育质量情况,建立科学的教育质量监测体系,根据教育部教育质量监测的要求,结合贵阳教育的特点,开展德育、智育和体育质量监测,借力国内专家,构建符合贵阳教育现状和发展目标的质量监测工作流程和工作内容,建立与之相适应的信息化支撑平台,极大减轻数据采集和数据分析的工作难度和复杂度,积累历史数据,自动完成数据分析、展示和报告生成,让市、区、学校各级教育部门更加全面及时了解贵阳教育质量发展情况,从而提升教育管理的精细化和时效性。


(五) 日常、中、高考学业质量预警分析系统

——日常考试成绩分析与预警系统

——学校入出口评估系统 

——中考综合分析系统

——高考综合分析系统


建立日常考试成绩分析系统,积累学生学习过程评价数据,建立学业评价常模,通过大数据的预警和提升分析,分析学生在知识内容、能力的达成情况,找出学习过程中的薄弱环节。通过归因分析,找出影响学业的相关因素,可促进学生克服缺点,发扬优点,提升学业水平。同时加强对学生在过程和方法、情感态度和价值观等方面的指导,全面提高学生综合素质。


通过中高考入出口分析评估学校的教学管理效益。综合中高考、学业水平考试、日常考试等成绩数据进行分析,开展初中、高中学校入出口评估工作,用学生学业成就的增量来评价学校,促进学校不断端正办学思想,面向全体学生,加强教学管理和教学研究,注重因材施教,提高学科课堂教学效率,使所有学生在原有的基础上得到最好的发展,全面提高学校教学质量。


(六) 问题改进移动应用系统

——行政视导系统

——移动教研系统


进一步完善督政、督学、评价监测三位一体的工作机制,建立健全工作机构,优化督导队伍,落实督学责任区制度,推进管、办、评分离的教育治理体系和治理能力改革,建设行政视导系统,解决现场视导工作中记录、评价、汇总统计难题,并将视导的结果纳入的质量监测结果中进行综合分析,建立视导工作促进教育质量提升的正馈通道。


(七) 通用业务系统

——问卷监测系统

——考务管理系统

——题库管理系统


应用统一的问卷监测及题库管理系统,过渡传统的纸笔测验,实现数据采集的科学化和流程化,支撑调查结果分析的及时性与自动化功能。


(八) 一个数据支撑平台

监测平台涉及的数据来源多样,要实现对于德育、智育、体育的质量监测,数据来自于多个系统。因此,通过数据交换平台对数据进行交换,非常有必要。统一交换平台将具体实施权威数据的采集,同步、更新,最终实现业务信息的共享和互操作。数据采集和交换平台包括数据交换中间件、数据交换适配器组、管理监控系统等组成。


(九) 一个应用支撑平台

教育质量监测系统涉及大量学生的各方面详细信息,必须采用一定的安全性设计,保证信息安全、身份合法性。考虑到各类系统用户稳定性较强,网络使用环境比较良好且网络信息中心有专人监管与运维等情况,本系统通过统一身份认证服务、统一权限管理服务来保证信息获取的合法性,从而保证信息安全。


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(一) 基于专家团队及科学论据的德、智、体监测系统

1、德育监测系统

本次德育监测功能围绕量表库的建设、德育的施测、分析、报告等功能进行设计,功能如下图:


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德育监测系统可以设置本地化和专业化的德育监测指标,对德育量表的监测数据实现自动化的数据计算,并依据李克特等级计分制度,分析学生个人、学校和区域的各项德育指标得分,以及相应的德育水平,同时系统还提供横向、纵向对比分析,以及各层级对象德育报告的输出。

 

 

2、智育监测系统

智育监测系统的功能架构如下图:

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 智育监测系统 基于加德纳的多元智力理论采用多重方式从不同侧面监测学生的智育发展水平,系统可定制智育监测方案、发布智育监测活动,对智育量表的监测数据实现自动化的数据计算,并依据李克特等级计分制度,分析学生个人、学校和区域的各项智育指标得分,以及相应的智育水平,同时系统还提供横向、纵向对比分析,以及各层级对象智育报告的输出。

 

 

3、体育监测系统

凝结国家体质健康监测专家组成员指导意见,构建体育监测指标体系,从学生体质健康、学校体育工作情况、学生健康相关因素等三个方面进行监测。通过监测,摸清学生的体质健康水平,以进一步完善学校体育政策措施,健全学校体育制度,做好学校体育工作,大力提高学生体质健康水平,建立体育教育质量观。


体育监测系统围绕体育指标的开发,体育监测活动管理,数据采集、数据的查询、分析,以及报告的生成进行设计,同时需要实现与国家体质健康测试数据的对比分析。


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(二) 基于CTT与IRT诊断的学业质量监测与预警系统

1、日常考试成绩分析与预警系统

日常考试成绩分析与预警系统收集中小学12个年级学生日常期中、期末、学业水平考试等成绩,通过科学统计分析,建立学科常模,实现对学生问题诊断、学业评价及预警、教研评价及预警、教学评价及预警等应用模块,并面向市、区县、年级班级、教师、学生等各类用户提供针对性分析报告。


 

 

 

2、学校入出口评估系统

综合中高考、学业水平考试、日常考试等成绩数据进行分析,开展初中、高中学校入出口评估工作,用学生学业成就的增量来评价学校,形成正确的评价观,全面提高学校教学质量。


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3、中考综合分析系统

中考综合分析系统综合运用了历年中考成绩数据、中考录取数据、中考考生数据和其他学业成绩数据,并进行了常模转换,通过中考成绩的横向比较和纵向对比,分析各类群体中考成绩的趋势和变化,对学校中考复习备考提出建议。系统主要包含分析指标体系设计、中考数据采集、成绩分析计算、成绩分析评价、发展性评价及预测、试卷命题分析、中招录取分析、分析报告等。


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4、高考综合分析系统

高考成绩分析与预测系统主要通过对高考成绩的全面分析来了解区域高考成绩的情况,同时预测下一次高考成绩情况。该系统主要包含分析指标体系设计、高考数据采集、历年高考成绩对比分析、区域与贵州省高考成绩对比分析、高等院校录取分析、高考同口径分析、分析报告生成、高考成绩预测等。


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(三) 基于大数据特征的教育常态化视导与教研应用系统

1、 行政视导系统

行政视导系统的方式可分为校园巡视、座谈、访谈等内容。市、区县教育局检查人员通过行政视导系统,依据行政视导系统中设置的指标体系科学的对学校的情况进行检查和评价,同时在视导的过程中如果发现问题可以通过拍照、录音、拍摄短视频等方案记录现场的情况,作为检查工作的佐证材料,也可以发现学校办学过程中的亮点进行表扬。该系统2017年被列为教育部“大数据+教育督导”的典型示范应用。


2、 移动教研系统

移动教研视导系统基于移动互联网技术与教研业务的双向融合,建设一体化的开放自主的移动教研视导系统,提高区域教研工作开展的效率和提升教师专业发展。满足对教师真实课堂教学行为的诊断评估,通过移动教研系统,定期视导教师课堂,并根据视导活动产生的数据,分析评价学校管理、学科教研开展情况,并与教育教学质量指标态势关联分析,形成评价-反馈-改进-跟踪的闭环。


(四) 基于功能应用搭建的数据融合及工具支撑平台

1、 问卷监测系统

建设区域统一的问卷监测系统,主要用于德育监测、智育监测中的问卷调查和体育监测中的体育锻炼问卷调查业务的开展,问卷监测系统除支持传统的纸质问卷外,支持基于互联网、移动互联网的信息采集,同时支持调查问卷创建、设计、预览、执行、结束、分析、归档整理全过程在线管理。问卷监测系统问卷管理模块主要解决调查问卷的创建、编排;问题的编排设置等。

 

2、 考务管理系统

考务管理系统为市、区、学校考试的考点、考场、试室、考生等管理工作提供工具。主要功能如下:考试设置:设置考试科目、时间等。

考生管理:导入或录入考生信息,设定规则生成考生考号。提供考生信息查询。

监考教师管理:导入或录入监控教师信息,安排教师监控考场或试室。

考点设置:设置文化考试考点信息和安排学校、考生人数、号段等。

考场设置:设置考点的考场信息。

考场座位安排:按座位策略安排考场考生座位号,包括随机排位、S型排位等。

考生报名册打印:打印考生报名册。

准考证打印:考试准考证打印(套打),提供数据导出。

考场点名表打印:打印考场点名表。

考场座签打印:打印考场座签。


3、 题库管理系统

题库管理系统主要用于区域教育质量监测的学科命题工作,同时也能用于其它的市教育局组织的大型考试使用,题库管理能够高命审题工作效率,提高组卷工作的智能化水平,提升命审题精细化管理水平,通过考试征题、审题、组卷和审卷完整业务,实现对命审题管理业务的电子化管理,提高业务工作效率,提高命题可管理性。