郎沁争 谢艳萍

摘要：教师获取教学反馈的主要途径是课堂提问、布置作业、阶段性考试、期末考试等，其目的是了解学生对知识点的掌握情况，将以上途径信息化，进行统计分析，有助于教师从各个角度了解学生学习情况，及时调整教学活动，以提升教学质量。Python具有简单易学、功能强大、可操作性高等特点，适合于大数据、云计算、人工智能等领域。本文将实现知识点学习情况的信息化，采用Python进行统计分析，并将结果进行可视化显示。

关键词：Python;数据统计;数据分析;教学反馈

0引言

教师在教学活动中，通过课堂提问、布置作业、阶段性考试、期末考试等方式了解学生对知识点的掌握情况，以上方式需要教师在批改成绩上投入大量的时间，同时学生学习情况的结果不方便统计分析，是教师个人主观上的一个评价。本文将以上途径信息化，利用Python进行数据处理、统计分析、可视化显示，有助于教师本人、以及其他人员从各个角度了解学生学习情况，及时调整教学活动，因材施教，以提升教学质量[1-3]。

1设计思路

本文整体设计包含信息化测试模块、自动阅卷模块、统计分析模块和可视化模块。“信息化测试”主要是实现将考核知识点信息化，得到Excel格式的答题数据，方便后期数据分析等工作;“自动阅卷”是使用Python实现自动化阅卷，得到每个学生的答题正确情况;“统计分析”主要是从学生个人和班级整体两个角度进行分析，每个角度从三个维度进行分析，分别是：每个题的答题情况、每个知识点的答题情况和每个章节的答题情况;“可视化”是将前面统计分析的数据以图形化的方式显示出来，使结果更加直观。

2设计实现

2.1信息化测试

信息化測试首先需要将课程知识点进行细分，并对每一个知识点出若干个有阶梯难度的测试题，然后对每一个测试题进行编号，编号规则是用两位表示章节号、两位表示知识点号、三位表示题号，如0201002表示第2张第1个知识点的第2个测试题。其中知识点号按照知识点的前后关系进行编号，题号按照每一个知识点的考核的难易程度编号，以方便后期展示学生学习情况。

电子试卷采用微信小程序中的“趣问卷”来实现，即将上一步的试题在“趣问卷”中实现电子化。将“趣问卷”的电子试卷分享给学生，学生可以答题，实现电子测试。最终可以在“趣问卷”将所有学生的答题情况导出为Excel表格，方便后期统计分析。

2.2自动阅卷

在Excel表格的第2行插入标准答案，以方便自动阅卷。采用python读取Excel文件，将每个学生的答案和标准答案进行比对，正确标识为1，错误标识为0，以实现自动阅卷。

同时可以根据每个学生在每个题的答题情况，可以统计出来班级在每个题的答对率。

2.3统计分析

统计分析从学生和班级两个角度进行，每个角度从每个题答题情况、知识点答题情况和章节答题情况三个维度进行。其中每个题答题情况在自动阅卷环节已经完成。

（1）知识点答题情况统计

统计每个学生和整个班级的知识点答题情况需要将相同知识点编号的进行合并，算出该知识点答题的正确率，以体现每个学生和整个班级在该知识点掌握情况，其中合并相同知识点是通过修改列名来实现的，然后对每个学生和整个班级的相同列名的数据进行求和，得到答对的总数，再除以该知识点考题的总数，得到统计结果。

（2）章节答题情况统计

统计每个学生和整个班级的章节答题情况需要将相同章节编号的进行合并，算出该章节的正确率，以体现每个学生和整个班级在该章节掌握情况，其中合并相同章节是通过将修改列名来实现的，然后对每个学生和整个班级的相同列名的数据进行求和，得到答对的总平均率，再除以该章节的总数，得到统计结果。

2.4可视化

采用可视化图形的方式将统计分析的结果展示出来，能够更加直观的观察学生的学习情况。每个学生和整个班级都会有一个成绩图，并以学生名称和班级名称命名保存为图片文件，成绩图中会展示出在每个考题、每个知识点、每个章节的折线图。

通过以上可视化的操作，学生个人的成绩分析图如图1所示，班级成绩分析图类似。

3结果和结论

从学生成绩分析图中，可以很直观的看出该学生在第2章第2知识点存在很大问题，同时在整个第3章处于中等答对率的水平，这样子可以有针对性的学习;从班级成绩分析图中也可以直观得到各种指导性信息。

通过上面的分析可以确定，该方案不仅能够实现快速自动阅卷，而且能够快速、高效、直观的分析学生个人和班级整体的学习情况，从而能够让教师及时调整教学，提高教学效率和质量。

参考文献

[1]聂鑫.基于Python的测试成绩处理与分析[J]信息与电脑，2020（21）：47- 49.

[2][美]WesMcKinney.利用Python进行数据分析[M].徐敬一，译.北京：机械工业出版社，201

[3]韩文煜.基于Python数据分析技术的数据整理与分析研究[J].科技创新与应用，2020（4）：157-158.

作者简介

郎沁争（1987-），男，河南沁阳人，硕士研究生，主要研究方向为嵌入式系统、FPGA设计、python数据分析;谢艳萍（1980-），女，河南孟州，硕士研究生，主要研究方向是软件开发。