楊春

摘 要：教育部發(fā)布了《關(guān)于加強(qiáng)和改進(jìn)中小學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的意見(jiàn)》，要求在2023年前將實(shí)驗(yàn)操作納入初中學(xué)業(yè)水平考試，實(shí)驗(yàn)操作考試的重要性日益凸顯。廣東省和上海市率先研究與探索實(shí)驗(yàn)教學(xué)考試方式，以信息技術(shù)支撐，通過(guò)建立實(shí)驗(yàn)操作考評(píng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)初中物理實(shí)驗(yàn)操作考試成績(jī)量化。如何把學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行高清錄像、有效存儲(chǔ)，各層訪問(wèn)人員如何打分，是信息技術(shù)重點(diǎn)要解決的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù)支撐;實(shí)驗(yàn)操作考試成績(jī)量化;中考成績(jī)

基金項(xiàng)目：本文為黑龍江省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃2020年度重點(diǎn)課題“初中物理實(shí)驗(yàn)操作考試成績(jī)量化的研究”（課題立項(xiàng)號(hào)：JJB1320208）系列成果論文之一。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是國(guó)家課程方案和課程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的重要教學(xué)內(nèi)容，是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要途徑。因此在日常教學(xué)中，教師們都要?jiǎng)?chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，研究與探索實(shí)驗(yàn)教學(xué)考試方式。

一、國(guó)內(nèi)中考理科實(shí)驗(yàn)操作技能考核的現(xiàn)狀

我國(guó)大部分省市都在推行中考理科實(shí)驗(yàn)技能考核，大部分地區(qū)以省轄市為單元具體負(fù)責(zé)組織實(shí)施。黑龍江省哈爾濱市的初中實(shí)驗(yàn)操作考核現(xiàn)狀是統(tǒng)一規(guī)定時(shí)間，兩個(gè)學(xué)?；ハ嗯沙鼋處焷?lái)監(jiān)考，監(jiān)考教師現(xiàn)場(chǎng)用“合格” 或“不合格”來(lái)評(píng)判學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程，并沒(méi)有具體的量化為分值的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

二、“監(jiān)考教師現(xiàn)場(chǎng)評(píng)判”實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程的不足

（一）考查的組織管理難度大

目前，大部分省市在推行中考理科實(shí)驗(yàn)技能考核中，理科實(shí)驗(yàn)操作技能考核采用“推磨”式監(jiān)考和回避制度，即抽調(diào)其他學(xué)校的教師去監(jiān)考，教師往返交通壓力大，考核工作成本高。

（二）監(jiān)考教師不能看全每個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的完整操作過(guò)程

一個(gè)監(jiān)考教師同時(shí)看管幾個(gè)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作，在注意觀察一個(gè)學(xué)生的某一步驟時(shí)，就無(wú)法看到其他學(xué)生這一時(shí)間段的操作，不能看到每個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的完整操作過(guò)程，給出的成績(jī)公平性不夠。

（三）缺少真實(shí)再現(xiàn)的手段和復(fù)議機(jī)制

現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)考教師的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)尺度很難完全一致。沒(méi)有一個(gè)定量的衡量標(biāo)準(zhǔn)，如果考生對(duì)評(píng)分結(jié)果有異議，缺少真實(shí)再現(xiàn)的手段和復(fù)議機(jī)制。

三、南方省份率先進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作考試改革

2017年12月20日，廣東省教育廳印發(fā)了《廣東省教育廳關(guān)于進(jìn)一步推進(jìn)高中階段學(xué)?？荚囌猩贫雀母锏膶?shí)施意見(jiàn)》，采取省級(jí)統(tǒng)籌管理，地級(jí)以上市為主實(shí)施實(shí)驗(yàn)操作考試改革，鼓勵(lì)先行試點(diǎn)。

四、信息技術(shù)支撐，建立實(shí)驗(yàn)操作考評(píng)系統(tǒng)

2020年6月，我申報(bào)的黑龍江省重點(diǎn)課題《初中物理實(shí)驗(yàn)操作考試量化的研究》成功立項(xiàng)。課題研究的主要方向是要將學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行科學(xué)量化考核，所以如何把學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行高清錄像、有效存儲(chǔ)，各層訪問(wèn)人員如何打分，是信息技術(shù)重點(diǎn)要解決的問(wèn)題。此課題在黑龍江省內(nèi)還處于空白，且對(duì)區(qū)域的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)有非常重要的意義。

（一）考務(wù)管理服務(wù)器+視頻文件服務(wù)器二合一

設(shè)備參數(shù)推薦：

1.視頻文件存儲(chǔ)與流媒體服務(wù)軟件。

（1）視頻文件存儲(chǔ)服務(wù)：學(xué)生實(shí)驗(yàn)視頻編解碼處理與存儲(chǔ)、考試視頻分散存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)。

（2）加密防篡改：視頻文件加密校驗(yàn)服務(wù)。

（3）視頻流媒體服務(wù)，為直播、巡視提供遠(yuǎn)程轉(zhuǎn)碼推流標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)。

2.硬件：視頻文件服務(wù)器二合一（PowerEdge R740服務(wù)器主機(jī)機(jī)架式雙路2U R740）。

（二）實(shí)驗(yàn)管理系統(tǒng)搭建

師生登錄及管理員運(yùn)營(yíng)需要有操作、管理界面，針對(duì)這個(gè)需求硬件推薦：處理器（Intel酷睿八核i7-9700處理器），內(nèi)存（32G DDR4），硬盤（128G SSD + 1TB 7200 RPM機(jī)械硬盤），顯卡（獨(dú)立顯卡，4G以上顯存），顯示器（24寸 IPS屏 1920*1080分辨率），網(wǎng)卡（1000Mbps）。軟件推薦：實(shí)驗(yàn)考試監(jiān)考管理軟件。

1.功能一：TCTS-ES100【現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)考管理】——監(jiān)考老師帳號(hào)登錄。信息化監(jiān)考管理：按場(chǎng)次自動(dòng)置頂，可查詢完成場(chǎng)次監(jiān)考記錄。全程可視化監(jiān)控：分頁(yè)顯示所有實(shí)驗(yàn)桌的視頻畫面，每實(shí)驗(yàn)桌2路視頻實(shí)時(shí)預(yù)覽和切換，雙擊可以全屏顯示高清細(xì)節(jié)。電子試卷自動(dòng)分發(fā)與收卷：支持提前交卷確認(rèn)，支持自動(dòng)收卷1分鐘倒計(jì)時(shí)。

2.功能二：TCTS-ES101【考場(chǎng)紀(jì)律管理】——監(jiān)考老師帳號(hào)登錄?？忌矸葜悄茯?yàn)證：支持人臉識(shí)別身份驗(yàn)證，支持人臉認(rèn)證失敗提示，監(jiān)考老師可以線下核對(duì)手動(dòng)驗(yàn)證通過(guò)，支持認(rèn)證操作超時(shí)重發(fā)驗(yàn)證?？荚囘^(guò)程異常管理：支持缺考與作弊處理，上報(bào)管理系統(tǒng)安排補(bǔ)考或仲裁。支持記錄考場(chǎng)考試異常，支持打印簽字上報(bào)。

3.功能三：TCTS-ES102【考試設(shè)備自檢管理】——監(jiān)考老師帳號(hào)登錄。完善的系統(tǒng)設(shè)備自檢，實(shí)時(shí)感知考場(chǎng)設(shè)備狀態(tài)，及時(shí)上報(bào)設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)連接故障，并提供修復(fù)建議。最多支持32座位標(biāo)準(zhǔn)考試間監(jiān)考。檢測(cè)對(duì)象包括：學(xué)生端及其外接設(shè)備（電子目鏡、電子顯微鏡、抓拍控制器等）、智慧視頻采集系統(tǒng)。

4.功能四：TCTS-ED100【實(shí)驗(yàn)室設(shè)備配置管理】——校級(jí)管理員/監(jiān)考老師帳號(hào)登錄。設(shè)備安裝初始化配置：學(xué)生端桌號(hào)綁定、通信端口號(hào)配置;智慧視頻采集系統(tǒng)桌號(hào)綁定和錄制參數(shù)初始化、系統(tǒng)時(shí)鐘同步。支持?jǐn)z像頭參數(shù)初始化批量操作。設(shè)備更換初始化配置：同初次安裝，針對(duì)單臺(tái)設(shè)備進(jìn)行初始化。設(shè)備軟件升級(jí)管理：支持學(xué)生端和智慧視頻采集系統(tǒng)軟件（批量）升級(jí)。支持設(shè)備出廠自動(dòng)檢測(cè)與初始化。

（三）智慧實(shí)驗(yàn)操作數(shù)據(jù)采集終端硬件需求

1.極致簡(jiǎn)約設(shè)計(jì)，顯示、觸控一體化超薄設(shè)（378*240*11mm），美觀實(shí)用;大屏（15.6寸）顯示器，IPS全視角，全高清，分辨率1920*1080;完美10點(diǎn)觸摸電容屏，支持手寫及多點(diǎn)手勢(shì);響應(yīng)時(shí)間小于3ms;抗光干擾，確保操作的準(zhǔn)確性（強(qiáng)光直射照常使用）;擴(kuò)充性好：配置靈活，3個(gè)USB2.0，1個(gè)mini USB，100M/1000M自適應(yīng)以太網(wǎng)口，可擴(kuò)充安裝客戶需求的各種功能配件;安全性高：更輕更薄，無(wú)銳利邊緣，通過(guò)CCC認(rèn)證;視頻解碼支持1080P 全高清（Full HD）MPEG、H.264 等;亮度：≥ 250 cd/m2，對(duì)比度：≥ 800：1，刷新頻率：60HZ，色彩總數(shù)：262 K（6-bit），CIE1931 60%;使用壽命：最小值為15000小時(shí)， 最大值為50000小時(shí)。

2.實(shí)驗(yàn)操作考試數(shù)據(jù)采集軟件：（1）支持人臉識(shí)別，準(zhǔn)確快速驗(yàn)證考生身份;（2）結(jié)構(gòu)化答題卡，讓學(xué)生通過(guò)觸摸屏便捷、準(zhǔn)確、清晰記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù);支持電路原理圖拖拽式便捷繪制，支持填圖、顯微圖像標(biāo)注，支持表格記錄多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等;（3）支持實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象拍照?qǐng)?bào)告、顯微鏡抓圖功能;（4）可選AI賦分功能，代替老師人工評(píng)分。

五、結(jié)語(yǔ)

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，實(shí)驗(yàn)操作考試成績(jī)量化后納入中考考試范疇，中小學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在基礎(chǔ)教育階段中的作用和地位必然會(huì)逐步提高，這是我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)創(chuàng)新型人才的現(xiàn)實(shí)需求所決定的，也必然是中國(guó)教育改革發(fā)展的方向和著力點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)

[1]教育部.關(guān)于加強(qiáng)和改進(jìn)中小學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的意見(jiàn)[R].教基〔2019〕16號(hào).