小学生游戏化综合素质评价系统的设计与开发研究

小学生游戏化综合素质评价系统的设计与开发研究④评价过程“自上而下”，缺少学生的参与。（二）国外综合素质评价研究现状国外没有综合素质评价（comprehensivequalityassessment）这种说法，相应的说法是学生评价（studentassessment）李海林李海林.大学生综合素质评价体系与评价方法研究[D].中国石油大学,2008.学生综合素质评价的源头，可以追溯到20世纪80年代的美国。在美国，对教育和就业有举足轻重的地位的，是“标准化考试”。但是标准化考试的考试重点和学校课程的教学内容偏差较大，学校也一度为应试教育服务。在这样的教育大环境下，许多专家学者清醒地意识到此做法的危害并对标准化考试提出质疑。从20世纪60年代起，教育界兴起了对标准化考试的质疑与反抗。作为考试顾问的BaneshHoffman出版了《测试的暴政》，书中展示了标准化考试的存在的缺陷，抨击了考试至上的做法和风气；1984年，纽约大学教授、教育历史学者DianeRavitch虽然同意标准化考试在筛选人才方面具有一定作用，但他认为标准化考试并不能全面测量学生的实际能力，其考试侧重点也不利于学校课程教育NOTEREF_Ref37733856\h2魏金宝,黄秦安,张勇.中小学生综合素质评价研究综述[J].考试研究,2016(03):73-79.。此时，NOTEREF_Ref37733856\h2魏金宝,黄秦安,张勇.中小学生综合素质评价研究综述[J].考试研究,2016(03):73-79.表现性评价要求学生通过先前获得的知识，完成特定任务，以考察其掌握的特定技能或能力的情况。适用于表现性评价的项目可以有:设计和执行试验、撰写论文；需要和其他人协作的项目；展示对某种设备或技能掌握的熟练程度；建模；编制、解读以及使用地图；创作批判性文章，诗，小故事；演讲；乐器演奏；口语展示；体育技能等等。表现性评价中最重要的环节是制作档案袋，记录学生的成长表现。表现性评价是注重过程的评价，目前美国学校在课堂教学和评价中广泛采取表现性评价方式。二、国内外游戏化理论研究现状（一）国内游戏化理论研究现状体验经验时代诞生了“游戏化”这个概念，各行业发现游戏化的引入，能够产生奇妙的反应。许多人对游戏化的理解比较表面，认为游戏化就是看起来比较像游戏的产品。只要界面美观、有任务关卡、能够获得积分、升级获得奖励，就算是游戏化。“游戏”与“游戏化”两者之间的概念容易混淆。从语义上来讲，游戏是名词，表示某一具体活动，可以是现实的游戏，也可以是基于电子设备的虚拟游戏。而游戏化是形容词，代表某一具体任务或内容的核心形式。对于游戏化的使用情况，张振东认为当今互联网产品中存在将游戏化设计“套皮式”应用的恶性现象，并提出游戏化应用设计的三个层次，分别是理念层、结构层与内容层张振东.游戏化视角下的互联网产品设计策略研究[D].江南大学,2015.。不仅是互联网产品，人们将游戏化设计的思维应用到更多的行业领域中，以指导用户互动并改变用户的动机。游戏化设计的运用，可以通过独特的方式为用户带来非凡的满意度，帮助用户更好地改善张振东.游戏化视角下的互联网产品设计策略研究[D].江南大学,2015.（二）国外游戏化理论研究现状塞巴斯蒂·安德特丁认为游戏化是在“在非游戏场景中使用游戏设计元素”，比如各种激励反馈，挑战关卡等DeterdingS,DixonD,KhaledR,etal.FromGameDesignElementstoGamefulness:Defining"Gamification"[C]//Proceedingsofthe15thInternationalAcademicMindTrekConference:EnvisioningFutureMediaEnvironments.ACM,2011.。DeterdingS,DixonD,KhaledR,etal.FromGameDesignElementstoGamefulness:Defining"Gamification"[C]//Proceedingsofthe15thInternationalAcademicMindTrekConference:EnvisioningFutureMediaEnvironments.ACM,2011.盖布·兹彻曼提出基于游戏的运行策略，即“趣件”，如闯关、竞赛、激励等方式，这算是游戏化最初的表述方式ZichermannG,LinderJ.Game-basedmarketing:inspirecustomerloyaltythroughrewards,challenges,andcontests[M].JohnWiley&Sons,2010.。而后盖布在《GamificationbyDesign》一书中，将“趣件”正式命名为“游戏化”，将游戏的运行策略如积分、等级、排名和奖章等激励机制，统称为游戏机制，他还提出了非常有概括性和指导性的游戏思想：游戏化就是将游戏机制，运用于非游戏的产品或服务中，帮助其解决问题以达到提高用户黏性的目的ZichermannG,CunninghamC.Gamificationbydesign:Implementinggamemechanicsinwebandmobileapps[M]."O'ReillyMedia,Inc.",2011.。ZichermannG,LinderJ.Game-basedmarketing:inspirecustomerloyaltythroughrewards,challenges,andcontests[M].JohnWiley&Sons,2010.ZichermannG,CunninghamC.Gamificationbydesign:Implementinggamemechanicsinwebandmobileapps[M]."O'ReillyMedia,Inc.",2011.AmyJoKIM提出，游戏设计产生的内在动机来源于自主性、掌握度和目的这三个关键点，游戏般的体验不能仅仅依靠积分、徽章和排行榜这些表面元素，还需要了解玩家的社交风格，专业水平和参与任务的方式Kim,A.J.SmartGamification:SevenCoreConceptsforCreatingCompellingExperiences|AmyJoKIM[EB/OL].http://www.gamified.uk/news/gamification/smart-gamification-seven-core-concepts-for-creating-compelling-experiences-amy-jo-kim/.2014.。Kim,A.J.SmartGamification:SevenCoreConceptsforCreatingCompellingExperiences|AmyJoKIM[EB/OL].http://www.gamified.uk/news/gamification/smart-gamification-seven-core-concepts-for-creating-compelling-experiences-amy-jo-kim/.2014.KevinWerbach和DanHunter认为游戏化元素从抽象到具体分成三类：动力元素、机制元素和组件元素WerbachK,HunterD.Forthewin:Howgamethinkingcanrevolutionizeyourbusiness[M].WhartonDigitalPress,2012.。动力元素有利于促进用户的游戏化行为，但不直接应用到游戏中。机制元素是游戏核心内容，能够推动游戏进程和用户参与的基本流程。组件元素是最基础的游戏化元素，直接应用于游戏中，在游戏中能够找到，是动力和机制的具体形式。多种组件在机制牵引下可形成复杂的规则，辅以动力元素驱动即可形成完整的游戏化系统。WerbachK,HunterD.Forthewin:Howgamethinkingcanrevolutionizeyourbusiness[M].WhartonDigitalPress,2012.Kumar和Herger提出以玩家为中心的设计思想，将游戏设计总结为“了解玩家、确定任务、明确动机、应用管理和监控”五个步骤KumarJ.Gamificationatwork:Designingengagingbusinesssoftware[C]//Internationalconferenceofdesign,userexperience,andusability.Springer,Berlin,Heidelberg,2013:528-537.。针对游戏化设计滥用的情况，Nicholson提出“有意义的游戏化”的说法，强调游戏设计要考虑应用环境和玩家类型NicholsonS.Arecipeformeaningfulgamification[M]//Gamificationineducationandbusiness.Springer,Cham,2015:1-20.。KumarJ.Gamificationatwork:Designingengagingbusinesssoftware[C]//Internationalconferenceofdesign,userexperience,andusability.Springer,Berlin,Heidelberg,2013:528-537.NicholsonS.Arecipeformeaningfulgamification[M]//Gamificationineducationandbusiness.Springer,Cham,2015:1-20.游戏设计师JaneMcGonigal在《游戏改变世界》一书中，定义了游戏化设计的基本方法和步骤，并提出了将游戏机制与产品或服务相结合的方式，概括了游戏化设计的四个要素：任务目标，游戏策略，游戏反馈和自愿参与简•麦戈尼格尔简•麦戈尼格尔.游戏改变世界:游戏化如何让现实变得更美好[M].2012.Deterding、Dixon和Khaled对游戏化、玩具、有趣的设计和严肃的游戏四者之间的关系，从性质和构成两个方面进行了阐述。从性质角度上可分成游戏元素和玩乐元素，从构成角度上可分成全部任务和局部任务冯绚,胡君辰.工作游戏化：工作设计与员工激励的新思路[J].中国人力资源开发,2016(1):14-22.。游戏元素应用于所有任务系统中的属于严肃的游戏，只应用于局部任务系统的属于游戏化；拥有健全的规则和运行机制的属于游戏，不受规则限制、允许自由发挥的属于玩乐。四者之间的关系如冯绚,胡君辰.工作游戏化：工作设计与员工激励的新思路[J].中国人力资源开发,2016(1):14-22.图1游戏与游戏化对于一般游戏来说，玩家没有明确的目的，游戏只是享乐的工具，是释放压力、满足竞争的欲望的手段。因此游戏的任一环节都要精心设计，给玩家带来期待的情感体验。而且其中的任务都是虚拟的，不会与现实世界产生任何联结。相反，游戏化是将现实世界的任务赋予趣味性，具有明确的目的，即让参与者在现实的具体任务中，更好地找到符合自身的价值意义。综上所述，无论游戏化怎么定义，都离不开一个核心，即运用游戏化机制，改善服务质量，驱动用户动机，引导用户行为，提高用户的使用黏性，解决产品的体验问题白楠白楠.游戏化设计方法在大学生运动APP中的应用研究[D].浙江工业大学,2017.第三节问题提出综合国内外综合素质评价与游戏化理论研究现状，主要存在以下三个方面的问题：第一：综合素质评价在整个教育游戏化研究中所占比例较少，深入研究不充分，但综合素质评价的重要无论是国内还是国外都进一步得到重视，甚至提升到国家宏观教育层面。第二：综合素质评价在互联网情境下评价模式研究较少，多采用同传统一致的填写记录、上传评价依据的方式，教师和学生的积极性和重视度不高，同时给教师带来更大的负担。因此，本研究将以游戏化评价为出发点，利用信息技术和网络技术，设计与开发一套游戏化综合素质评价系统，重点结合教育性和游戏性，创设游戏化情境，探索一种寓教于乐的综合素质评价模式。第四节本章小结本章首先从系统设计依赖的理论基础为切入点，主要简述了游戏化理论、动机理论、沉浸理论，将理论作为研究基础，对系统进行设计与开发。其次，通过文献调研，了解和阐述国内外综合素质评价以及游戏化理论的研究现状，基于上述文献查阅，提出目前在德育方面存在的问题，并阐述本系统开发的必要性。笔者认为综合素质评价系统最重要的作用是对传统综合素质评价和课堂教学激励手段的补充，是教师进行综合素质培养和评价、学生动机激励和成长记录的载体，本质上都是为促进学生的综合素质发展。

第三章综合素质评价系统的设计第一节需求分析本研究中的综合素质评价系统主要面向小学师生群体，为此我们通过对深圳市小学教师、家长进行综合素质评价调查问卷，就学校开展综合素质评价、教师对综合素质评价方式的态度、家长对学校综合素质评价的了解情况进行统计与分析，挖掘深层需求。一、教师使用的需求通过分析问卷，我们发现，大约有80%的学校都会进行综合素质评价。可见综合素质评价已经越来越得到重视。在评价方式上，70%以上的学校使用传统评价方式，如填写评价量表、评价手册，有26.32%的学校已经开始使用评价软件辅助评价。通过对教师的调查发现，超过一半的教师认为这些评价方式效率低下、枯燥，超过70%的教师认为目前评价工具不好用，而且不能反映学生综合素质的真实水平。如下图所示。传统评价方式的不足在师生互动、接触时间最多、最能观察、培养学生综合素质并展开评价记录的课堂中，有70%以上的教师在吸引学生注意力、维持课堂秩序感到吃力。90%的教师在课堂上使用传统手段来解决该问题，可见信息化的课堂管理工具并不普及，也无法做到即时评价。具体情况如图所示。课堂管理工具的使用情况二、家长/学生的需求通过我们对家长进行家校沟通的调查发现，几乎100%的家长都非常想知道孩子的在校表现，然而超过80%的家长认为自己不够了解，认为家校沟通中存在反馈不及时或不全面的情况。主要原因在于家校沟通方式上，超过80%的家长会通过微信QQ等在线方式询问老师学生的在校情况。教师时间精力有限，很难做到及时、全面地反馈学生的情况，造成家校沟通存在漏洞。家校沟通方式整体看，一个能简化、趣味化综合素质评价流程、提高评价信度、并辅助课堂评价的工具，是广大小学教师的迫切需求。一个集评价、及时反馈评价的家校沟通功能，也是广大小学教师和家长的迫切需求。三、学校的需求综合素质评价维度根据时代的发展而有所改变。以前最让人耳熟能详的是“德、智、体、美、劳”，但在信息高速发展的时代，这些评价维度已经不全是综合素质的重心，也不足以概括当今时代综合素质的主要内容。对于高中学段，综合素质评价作为高考招生的重要一环，2014年教育部就出台了《关于加强和改进普通高中学生综合素质评价的意见》中华人民共和国教育部.教育部关于加强和改进普通高中学生综合素质评价的意见[EB/OL]./srcsite/A06/s3732/201808/t20180807_344612.html,2014-12-16.，对于评价内容和程序都作了明确的指示。对于小学和初中学段的综合素质评价，国家没有出台具体的综合素质评价意见文件，但许多省市根据《关于积极推进中小学评价与考试制度改革的通知》中华人民共和国教育部.教育部关于积极推进中小学评价与考试制度改革的通知[EB/OL]./srcsite/A26/s7054/200212/t20021218_78509.html,2002-12-18.、《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》中华人民共和国.国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）[EB/OL]./jyb_xwfb/s6052/moe_838/201008/t20100802_93704.html,2010-07-29.等文件，设计并颁布了自己的评价方案，如长沙市出台的《长沙市2015年初中毕业生综合素质评定实施办法》长教通督导办.关于印发《长沙市中华人民共和国教育部.教育部关于加强和改进普通高中学生综合素质评价的意见[EB/OL]./srcsite/A06/s3732/201808/t20180807_344612.html,2014-12-16.中华人民共和国教育部.教育部关于积极推进中小学评价与考试制度改革的通知[EB/OL]./srcsite/A26/s7054/200212/t20021218_78509.html,2002-12-18.中华人民共和国.国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）[EB/OL]./jyb_xwfb/s6052/moe_838/201008/t20100802_93704.html,2010-07-29.长教通督导办.关于印发《长沙市2015年初中毕业生综合素质评定实施办法》的通知[EB/OL]./jyb_xwfb/xw_zt/moe_357/jyzt_2015nztzl/2015_zt02/15zt02_gdzc/201507/t20150727_195913.html,2015-2-6.北京市教育委员会关于印发加强和改进初中学生综合素质评价工作实施意见(试行)的通知[J].北京市人民政府公报,2016(31):69-80.北京市教育委员会关于印发《北京市小学生综合素质评价方案（试行）》的通知[EB/OL]./xxgk/zxxxgk/201602/t20160224_1445678.html.2014-05-15.无论是国家的、省市的、还是学校的综合素质评价方案，在评价指标体系和评定标准上，都会有所差别。如国家出台的高中生综合素质评价的五个维度为“思想品德、学业水平、身心健康、艺术素养、社会实践”，长沙市的初中生综合素质评价维度为“道德品质与公民素养、学习能力、实践能力、审美与表现能力、运动与健康状况”五个维度，深圳市初中生综合素质评价指标为“思想品德、学业水平、身心健康、艺术素养、实践创新”，北京小学生综合素质评价指标为“思想道德、学业成就、身心健康、审美素养、个性发展”五个维度。虽然评价内容在大方向保持一致，均弱化了学业水平上的考核，注重学生个人整体素养，追求学生的全面发展，但评价维度在表述和具体内涵上均有所不同。因此，一个普适性强的综合素质评价系统，除了在便捷性上满足教师、在沟通及时性上满足家长，还需要在评价维度的设置上，满足学校统一定义评价指标的权限。第二节系统设计思路评价体系的具象化设计（一）细化评价观测点综合素质评价是对学生全面发展状况的观察、记录、分析[[]中华人民共和国教育部.教育部关于加强和改进普通高中学生综合素质评价的意见[EB/OL]./srcsite/A06/s3732/201808/t20180807_344612.html,2014-12-16.]，评价观测点应尽可能细化，对每个行为观测点进行独立观察、记录，方便后续数据分析。当前综合素质评价过于注重书面评语、考试成绩、实践活动成果、个性特长成果等材料的录入[[[]中华人民共和国教育部.教育部关于加强和改进普通高中学生综合素质评价的意见[EB/OL]./srcsite/A06/s3732/201808/t20180807_344612.html,2014-12-16.[]沈美华,姚琴.杭州市初中教师对实施综合素质评价认识的调查[J].上海教育科研,2017(12):29-33.评价指标体系不宜面面俱到[[]吕莹.普通高中学生综合素质评价的现状、桎梏及展望[J].教学与管理,2019(03):68-70.]，评价观测点也并非多多益善，否则对学生和老师造成沉重的压力，容易造成评价过程和结果的形式化。同时评价观测点应具有很强的可观察性[[]吕莹.普通高中学生综合素质评价的现状、桎梏及展望[J].教学与管理,2019(03):68-70.[]郑志湖,陈孝杰.基于核心素养的普通高中综合素质评价实施策略[J].人民教育,2018(Z3):69-72.（二）使用评价媒介——如数字徽章本研究以教育部高中学生综合素质评价体系[[12]中华人民共和国教育部.教育部关于加强和改进普通高中学生综合素质评价的意见]为例，筛选、细化其中的微观指标，形成具象化的评价体系，并以数字徽章作为评价媒介，如表1所示。具象化即将不容易理解的东西，变得容易理解。具象化评价体系，就是将抽象的模棱两可的评价系转变成简单明了的容易理解的评价体系。将每一个可以观测的行为表现，都用四到五个字表述，并以此作为数字徽章的名称。每次评价的媒介就是相应的名称的数字徽章。当教师观察到学生有某种行为表现时，即可在评价系统上对他颁发相应的数字徽章。也就是说，评价的过程，就是颁发徽章的过程。[12]中华人民共和国教育部.教育部关于加强和改进普通高中学生综合素质评价的意见徽章名称一目了然，教师可以轻松将行为表现和评价徽章对号入座。“综合素质”不再是难以捉摸的概念，学生也会清楚具体什么样的行为才是鼓励的，什么样的行为能够获得什么徽章。徽章名称酷炫让人印象深刻，激发学生的收集欲。表1具象化评价徽章体系一级指标二级指标行为表现（徽章名称）思想品德社会责任感，家庭责任感，班级责任感，环保意识……乐于助人，文明达人，卫生标兵，尊老爱幼，贴心宝贝，集体卫士，尽职班干，环保达人……学业水平考试成绩，作业成绩，课堂表现，课堂考勤，作业质量，学科比赛，科学创造……进步之星，作业优秀，积极举手，回答正确，出勤达人，字迹工整，最佳辩手，小小科学家……身心健康体育测试成绩，体育课堂表现，运动比赛，体质健康测试、生命安全意识测试……飞毛腿，足球小将，运动健将，健康达人，安全达人……艺术素养美术、音乐课堂表现，艺术活动表现……神笔马良，歌唱达人，舞蹈之星，朗诵达人，书法达人……社会实践军训，公益活动，集体劳动……小小军人，敬老小天使，勤劳小蜜蜂，手工达人……评价过程的游戏化设计变革评价过程，既要让学生和教师乐意参与其中，也要让评价过程常态化，成为教学中不可或缺的一部分。游戏化综合素质评价可以使评价更具娱乐性和竞争性，将游戏化机制融入综合素质评价，是个理想的选择。游戏化指将游戏化元素和游戏化机制应用于非游戏化情境中[[]Deterding,S.,Khaled,R.,Nacke,L.E.,&Dixon,D.Gamification:Towardadefinition.InCHI2011gamificationworkshopproceedings(Vol.12)[R].VancouverBC,Canada.2011.]。凯文·韦巴赫（KevinWerbach）认为游戏化元素从抽象到具体分成三类：动力元素、机制元素和组件元素[[[]Deterding,S.,Khaled,R.,Nacke,L.E.,&Dixon,D.Gamification:Towardadefinition.InCHI2011gamificationworkshopproceedings(Vol.12)[R].VancouverBC,Canada.2011.[]Werbach,K.,&Hunter,D.FortheWin:HowGameThinkingCanRevolutionizeYourBusiness[M].WhartonDigitalPress.2012图1DMC金字塔——游戏化元素的3级结构在动力元素方面，“进展”和“情感”等元素可以加强综合素质评价系统对学生动力的激发作用，“进展”即玩家的成长和发展，“情感”包含好奇心、竞争力、挫折、幸福感等。基于此，系统可以引入角色养成机制，创设与学校文化相符的故事背景。如广东省深圳市海韵小学建筑风格是蓝色海洋，相应的评价系统可以使用海洋主题，以小鱼作为虚拟角色。即每个学生都是一条小鱼，学生在现实生活中的综合素质评价表现，与小鱼的成长息息相关。虚拟场景和角色如图2所示。图2虚拟场景和角色示意图在机制元素方面，挑战、合作、竞争、反馈、交易、奖励等均可以作为综合素质评价平台的游戏化机制。在组件元素方面，与机制元素相对应的组件元素有徽章、头像、成就、赠与、排行榜、等级、点数、任务、团队和虚拟商品等。其中徽章在评价系统中是最基本也最重要的元素，根据数字徽章的结构[[]FINKELSTEINJ,KNIGHTE,MANNINGS.Thepotentialandvalueofusingdigitalbadgesforadultlearners[EB/OL].[2016-03-20]./publications/pdf/AIR_Digital_Badge_Report_508.pdf.[]FINKELSTEINJ,KNIGHTE,MANNINGS.Thepotentialandvalueofusingdigitalbadgesforadultlearners[EB/OL].[2016-03-20]./publications/pdf/AIR_Digital_Badge_Report_508.pdf.图3评价徽章样式评价结果的立体化设计评价的目的不是为了证明，而是为了改进。对学生的综合素质评价采用分数、等级、评语的形式[[16]沈美华,姚琴.杭州市初中教师对实施综合素质评价认识的调查[J].上海教育科研,2017(12):29-33.]，每月或每学期一次的频率，这样的评价结果仅仅依靠直觉或经验，难以做出科学的诊断改进决策。有科学依据的决策才具有更高的准确性，当今时代的科学依据通常是精准的数据分析[[16]沈美华,姚琴.杭州市初中教师对实施综合素质评价认识的调查[J].上海教育科研,2017(12):29-33.[]王萍,傅泽禄.数据驱动决策系统:大数据时代美国学校改进的有力工具[J].中国电化教育,2014(07):105-112.以评价系统为依托，摆脱了纸质评价手册侧重质性评价、数据无法量化的弊端，为评价结果的可视化、立体化创造了前提条件。评价结果全面具体，主要包含图表、重要数据和描述文字。信息可视化是指采用计算机技术支持的、交互性的视觉表示法，对抽象数据进行表示，以增强对信息的认知[[]赵国庆，黄荣怀，陆志坚.2005.知识可视化的理论与方法[J].开放教育研究,11(1):23-27.]。可视化的评价结果体现直观化、关联化、艺术化和交互性等特性。通过可视化技术，使用各种图表等可视化元素,把巨大、混乱的评价数据[]赵国庆，黄荣怀，陆志坚.2005.知识可视化的理论与方法[J].开放教育研究,11(1):23-27.[]杨兵,卢国庆,曹树真,Tiong-ThyeGoh.在线学习系统数据可视化评价标准研究[J].中国远程教育,2017(12):54-61+80.评价反馈的及时化设计以评价系统作为评价的载体，互联网的高速信息交流传递特性，使让评价反馈的及时化成为可能。微信作为当今时代中国全年龄段最依赖的社交软件，其中的订阅号功能同样适合作为学校与家长沟通的桥梁。将评价系统与微信订阅号打通，将学生账号与家长微信号绑定，学生的评价结果反馈提醒通过微信订阅号进行分发，家长无须教师提醒、无须下载其他软件、无须到处寻找，就能轻松看到孩子得到的评价反馈，了解孩子在校表现情况。第三节系统功能模块与框架设计一、设计原则图10综合素质评价系统设计原则游戏化综合素质评价系统的设计，是综合素质评价和游戏化机制的结合，以综合素质评价理论思想为基础、游戏化形式为载体的一种教育方式。本研究中综合素质评价系统设计中，以综合素质评价原则、游戏化原则和技术原则三大原则为系统设计与开发支点。综合素质评价原则包括全面性、导向性、发展性、客观性、多元化、可操作性六部分。游戏化原则包括娱乐性、激励性和情境式三部分。技术原则包括系统的稳定性、可扩展性和可跨平台性三部分。具体如图10综合素质评价系统设计原则所示。（一）教育评价原则（二）游戏化原则1.趣味性趣味性，使用户身心放松。综合素质评价系统以游戏化机制作为评价的载体，自然离不开趣味性性，如若没有趣味性，则是一款完全刻板的工具软件。趣味性的设计可以是评价内容与游戏设计的结合，使系统充满趣味性。2.激励性游戏化机制中，重要的是把握用户的心理，并充分调动用户的兴趣与动力。在系统设计中，设置激励制度，激发与提高教师和学生参与评价的积极性。可通过设置合理的积分制度、闯关制度、活跃值等方式，并以正向激励为主，将正向激励和负向激励相结合，鼓励学生表现更好的行为。3.情境性虚拟角色在情境式游戏场景，是为了给学生提供一个比较真实的游戏环境，使学生更加具有代入感，将虚拟角色的成长当做自身成长，进而提升系统的激励性。评价系统将从画面、动画设计、游戏逻辑、积分等几方面着手，创造一个更好的游戏化体验情境。（三）技术原则1.可扩展性本研究中的综合素质评价系统可作为教育评价的方式之一，为了适应未来更多的需求，系统在开发过程中要采用成熟的框架以及完善程序接口设计，使其具有良好的可扩展性，方便后续对功能的修改以及增加。本系统以游戏化综合素质评价系统开发为出发点，着重梳理游戏化评价系统开发所需功能模块，基于此设计与开发本系统，建立开发框架，使本系统在游戏化评价系统开发中具有较强的延展性和复用性，便于后续开发人员在此基础上再进行个性化设计与开发。2.稳定性综合素质评价系统作为一种教育评价工具，如若正在用于课堂教学，必须要保证系统在运行过程中的稳定性，使得正常评价行为不会因为系统问题被影响。3.跨平台性本系统通过web开发，教师、家长和管理员均可通过手机、平板、电脑登录网页使用。二、功能模块设计系统功能模块图如下图9所示。图9系统功能模块设计（一）学校管理模块本系统可供多个学校接入，因此需要管理学校。最高级的管理员是超级管理员，拥有系统的最高权限，主要管理学校接入，设置学校基本信息，分配评价系统的主题，分配介入学校的学校管理员权限。同时作为超级管理员，拥有学校管理员的权限，可以直接管理学校。学校管理员对学校有以下方面的管理功能：对学校进行基本的设置，如学年学期管理、年级管理、班级管理、科目管理、主题的设置（虚拟角色、虚拟场景）；对用户进行管理，如学生管理、教师管理和家长管理；对评价体系进行管理，添加评价维度、添加徽章、设置评价模型。（二）用户管理模块超级管理员可以分配、管理多个学校管理员。学校管理员主要管理学校用户，对教师、学生/家长的信息进行导入与管理。其中家长的微信号和手机号将与学生的学号绑定，教师工号、微信号和手机号绑定，为实现微信端评价、接收数据提供基础。用户数据可以单个添加，也支持批量导入。（三）评价徽章体系模块学校管理员根据本校特点，设置符合校情的评价体系。评价徽章体系模块主要包含评价维度的设置、评价徽章设置、评价模型设置。设置徽章时，需要设置徽章的名称、评价维度、选择合适的徽章图标、设置徽章类别（表扬/待改进）以及徽章代表的分数。评价模型需要设置权重和计算公式，该公式的结果就是综合素质的评分。学校管理员设置的徽章存在于系统徽章库中，教师颁发的徽章均来源于此。所有教师使用同样标准的徽章，使评价结果具有可比性。（四）徽章管理模块徽章管理模块主要是教师的徽章管理。学校管理员设置的徽章类型繁多，几乎能满足所有教师的评价需求。但是对于教师来说，系统徽章库中的徽章只有部分是适合自己的，因此需要对“我的徽章库”进行管理：从“系统徽章库”中启用适合自己评价习惯的徽章，添加到“我的徽章库”，对于常用的徽章可以收藏，评价时将优先显示常用徽章，以减少教师评价的步骤、缩短评价所需要的时间。（五）评价报告模块评价报告既有针对学生的，也有针对教师的。学生评价报告是教师对学生进行评价后生成的学生行为评价报告。评价数据即时生成报表，教师和学生、家长登录系统后都能查看，也能选择一定的时间段进行查看。最后阶段性生成报告，如日报，周报，月报等等，并通过微信向家长自动推送评价报告查看提醒。而期末报告，在系统数据自动生成报告的基础上，教师可以对不同的学生加入自己的评语，最后一键生成并分发学生期末评价报告。教师评价报告是教师对学生进行评价后针对教师的评价行为生成的教师评价行为报告，是教师评价行为的汇总，反映教师的评价频率、习惯。（六）虚拟角色/场景模块虚拟角色和场景的设置，即主题的设置。由超级管理员分配给每个学校。学校可以申请自定义角色和场景，通过超级管理员审核并生成，再分配给学校使用。本系统主要用海底主题，名为“智慧鱼”，虚拟角色是各种智慧鱼，每个角色的形态都有鱼卵形态、小鱼形态和大鱼形态，状态有静态和动态。场景是美丽的海底世界。评价结果与鱼的成长息息相关，表扬徽章的积累，将使角色升级长大。（七）积分成长系统评价以徽章为媒介，评价的过程就是颁发徽章的过程。积分来源于徽章，评价徽章的积累使积分积累，也使智慧鱼成长。只有达到一定的积分，才能升级，解锁更精美的海底世界装扮素材。三、系统框架设计在从功能层面看，主要集中于业务逻辑层中的三部分，分别是教师端、学生/家长端和管理员端。学生不提倡拥有自己的手机，因此家长端即学生端，主要用于家长和学生接收查看学生的评价结果；教师端用于实施评价、查看、管理评价结果。管理员端用于管理学校人员、设置评价方案。（一）教师端教师端一共包括用户管理、个人信息管理、评价管理、徽章管理和课堂管理五种功能。教师不需要注册，其用户信息由管理员导入数据库中，通过分配好的账号密码进行登录，绑定手机和微信，即可通过手机和微信第三方登录。在个人信息管理中，可以重设其头像和密码。学生用户数据也由管理员导入，班级、学生与教师的对应关系已经存在数据库中。每位教师可以教不同科目、不同班级。针对不同科目和班级，可以对其中的学生进行分组，模拟普通课堂学习小组。评价是本系统的核心部分。为了方便评价，班级有两种呈现形式：一种是学生（虚拟角色“智慧鱼”）以矩阵形式、按照首字母顺序排列，同时可通过首字母定位栏，快速定位寻找到想要评价的学生。另一种是班级大厅中的自由游动形式，最大限度模拟海底世界游动的鱼群，由于获取徽章积累的分数的不同，智慧鱼的体积有大有小，其成长状况一目了然。在课堂上呈现这一幕，对吸引学生的注意、激发学生动力有重要作用。此外，在学生评价报告中，以扇形图、柱状图、雷达图、折线图等形式，选择不同的时间维度如日、周、月、学期、学年或其他自定义时间段，呈现学生的评价情况，比如各个评价维度的得分情况、徽章获得情况、时间阶段内学生的徽章获取情况、班级徽章获取情况等数据，直观的数据图表使教师及时发现学生的问题并且做出对应的教学措施。针对教师的评价行为，同样有教师评价概况，让教师了解自己的评价行为习惯和倾向，发现自己在评价中需要改善之处。学生可作为观测点评价的行为数量较多，其对应的徽章同样多。为了使教师在分秒必争的课堂中快速找到需要的徽章，使用前需要对徽章进行管理。在徽章管理页面中，将“系统徽章库”中自己可能用到的徽章，添加到“我的徽章库”，对于常用的徽章，可以点击“心形按钮”进行收藏，收藏的徽章在评价时将优先呈现。课堂作为评价的重要场景，本系统在满足评价的需求时，兼顾课堂的趣味互动需求。经调研，课堂随机点名是课堂中最常用的互动形式之一，因此在评价页面，增设“随机点名”功能。而点名之后可以马上对该学进行评价，省去了查找学生的步骤。（二）管理员端管理员端包括系统管理、学校用户管理、学校基本信息管理和学校评价体系管理四种功能。超级管理员对整个系统进行管理，拥有学校的接入与学校管理员分配的权限。学校管理员直接管理学校用户信息，包括教师、学生/家长账号，密码等个人基本信息。对学校进行基本的初始化设置，如管理班级中，分配班级学生、班级任教老师、班级任课、班级小组分配等操作；学年学期管理中，创建学期的激活等状态，以及学期更替对班级的操作；以及自定义评价体系。（三）学生/家长端学生账号与家长手机、微信绑定，因此学生和家长共用一个客户端。共包含成长海洋、最新动态、排行榜、评价报告、我的徽章墙、个人信息和小组信息7个部分。成长海洋是用户登录后首先看到的页面。这是虚拟场景海底世界和虚拟角色智慧鱼的展现区域，教师颁发的徽章将会以泡泡形式显示，用户登录后点击领取徽章，领取徽章的动画以及分数上涨、小鱼长大动画，增强获得评价徽章的荣誉感与趣味性，“领取徽章”的操作，也让获得徽章的激励性得到延续。在成长海洋中，智慧鱼是学生本人的化身，与学生是“命运共同体”，是一荣俱荣的关系，因此学生会呵护小鱼的成长。为了加强情景体验，给小鱼赋予了“语言功能”。小鱼会随机生成对话框，其中包含三种类型的内容：激发爱心型、行为指引型和激励鼓舞型。如激发爱心型，其中一条内容是“一想到你每天努力收集徽章让我长大，我感到很高兴”；行为指引型，其中一条内容是“积极举手回答问题，获得徽章的机会更大哦”。在成长海洋下方，是评价的最新动态，罗列了最新一批获得徽章的同学及其评价徽章内容和分数。排行榜中显示周排行和总排行榜。个人的成长和学习小组的成长密切相关。小组信息，显示小组的成员信息、评价情况和排名结果。第四节本章小结本章节主要阐述综合素质评价系统的具体设计。本章首先分析系统的设计原则，提出系统的整体功能设计，然后细化设计各个功能模块。然后提出系统框架设计，依据总框架，从系统各类用户的功能需求角度，对学生/家长端功能、教师端功能和管理员端功能进行分析，设计各个框架。最后对整个系统所需数据库进行了设计。本章的系统设计是核心，也是本研究中重点研究部分。

第四章综合素质评价系统的开发技术路线系统技术路线分析本系统采用B/S架构，使系统可跨平台运行，支持多终端访问。开发模式方面，采用了比较流行的前后端分离方式，前端和后端在物理层面实现了代码分离和逻辑分离，前端只负责View层逻辑和Controller层逻辑，后端只负责Model层实现和数据持久化，使得整个系统可以实现模块化，修改前端外观或后端变更数据都不需要修改其他层，大大方便了系统维护和升级。前端使用比较成熟的Vue-cli作为脚手架、Vue作为前端模板框架、iview作为常用组件的组件库、Echart作为数据可视化工具。系统兼容性为IE10+。Vue作为这几年比较流行的JavaScript框架，具有数量庞大的拥护者。它是一套构建用户界面的渐进式JavaScript框架，其核心库及其生态系统允许将更多业务逻辑放到前端实现。它还提供了MVVM数据绑定和一个可组合的组件系统，具有简单、灵活的API。其核心库只关注视图层，不仅易上手，还便于与第三方库或既有项目整合。活跃的开发社区，不断繁荣的生态系统，让Vue的功能越来越强大。后端使用Node.js+Egg.js+Mysql进行开发。Node.js是基于ChromeV8引擎的、事件驱动I/O服务端的JavaScript环境，执行JavaScript速度快，性能高；Egg.js是阿里开发的一个优秀的企业级框架，专注于提供Web开发的核心功能和一套灵活可扩展的插件机制。它的高扩展性和丰富的插件，极大的提高了开发效率。MySql是常见的关系型数据库，体积小巧性能高，易于维护。后端使用ORM工具Sequlize来对Mysql进行操作，大大提高开发效率。服务器端使用Nginx进行前端项目的托管和后端接口访问的转发，Nginx是一个轻量级、高性能的HTTP和反向代理web服务器，具有支持高并发的特点。本系统的教师端和系统管理端可通过PC端进行访问，学生端可以通各种移动终端访问。通过二级域名的分发、Nginx将用户的访问请求转发给各个子系统入口。第二节系统关键技术选型一、服务端关键技术构思在目前的应用系统设计中，常用的是MVC设计模式，即Model（模型）-View（视图）-Control（控制），本系统也遵循该思想。MVC模式能将表现层和数据处理层分离，但在数据处理层中，仍有复杂的业务逻辑和数据逻辑，不仅给开发过程造成了混乱，还不方便维护与二次开发。因此将两者分离，降低系统耦合度，是开发首选。因此，我们在服务器端，使用ORM工具来对数据库操作进行抽象。ORM，即对象关系映射（Object-RelationlMapping），它将关系型数据库和对象映射起来，避免了繁杂的SQL语句的使用，通过操作对象的方式，即可操作数据库。ORM工具有许多，本系统选择Sequlize，它是Node.js的ORM框架。本系统主要通过Sequlize，使用Model来替代原生SQL代码进行数据库操作、数据库表定义的变更处理Migration、关系定义的抽象Associations。二、前端关键技术构思在前端，使用Vuex的数据流解决方案。数据流是基于MVVM设计模式衍生出来的通过数据的变更来推动视图层变化的解决方案。我们已经用MVC模式通过koa实现了后端数据、模板页面和控制器的分离，但是，对于前端来说，还不够。MVC允许数据层和视图层直接进行通信，由于前端开发混合了HTML、CSS和JavaScript，而且页面众多，当业务量不断变大，数据层和视图层将出现像蜘蛛网那样复杂的依赖关系，代码的组织和维护难度其实更加复杂，因此，本系统在前端使用MVVM的思想来解决这个问题。MMVM即Model-View-ViewModel。它不仅实现数据层和视图层的分离，还能通过数据来驱动视图。Model指数据层；View指视图层，也就是页面的DOM；ViewModel指数据模型层，在Vue中指的是Vue实例，是View和Model之间通讯的桥梁。数据层能够通过ViewModel的数据绑定功能，将数据实时显示在视图层中。视图层的DOM事件，如点击、滚动等操作，能通过ViewModel的DOM监听器来监听，通过methods中的操作，实时改变数据层的数据。在Vue中，Vuex是实现MVVM的思的好工具。Vuex是一个专为Vue.js项目开发的状态管理工具。它能够集中存储管理应用的所有组件的状态，并以相应的规则保证状态以一种可预测的方式发生变化VueVue.Vuex是什么?[EB/OL]./zh/,三、项目管理关键技术构思在本研究中，“智慧鱼”综合素质评价系统是一个较大型的多客户端系统，设计、开发工作量巨大，因此我们按照企业项目开发的思路，采取团队协作方式进行开发。在项目管理上，使用了“敏捷开发”的开发方式，对项目分工、进度进行合理的安排。敏捷开发是一种非常灵活的开发方式，尊重人在项目开发中的核心地位，遵循人的特点和项目需要，采用迭代、循序渐进的方式进行开发。在敏捷开发中，整个项目会分成许多子任务，分成较小的生产周期，对子任务进行优先级排序，安排人力和时间资源，在最短的周期内完成产品核心功能，发布最小可用版本。各个子任务的成果都进行测试，在各个开发周期末进行集成。在后续的生产周期内，根据前期的开发进度和新的需求，不断迭代完善产品，不断进行子任务的调整，使人员和时间安排最大限度合理科学。对于大型软件项目，传统的瀑布式开发方式是采用一个大周期（比如一年）进行开发，整个过程就是一次"大开发"。各个阶段的划分完全固定，阶段之间产生大量的文档，极大地增加了工作量。线性的项目开发安排，只有等到整个项目完成时才能见到开发成果，从而增加了开发风险。通过过多的强制完成日期和里程碑来跟踪各个项目阶段。其突出缺点是不适应用户需求的变化。而我们的评价系统需要在用户使用过程中，不断收集用户反馈，不断改进设计方案并进行迭代，因此传统的瀑布式开发方式不适合本项目。敏捷开发的核心是迭代开发，它将开发过程拆分成多个小周期，即一次"大开发"变成多次"小开发"，充分利用每个人的优势，有利于调动团队的工作热情。敏捷开发的项目通常会有比较长的开发周期，无论是开发人员更换还是项目日益庞大复杂，都会造成开发过程中的混乱。因此我们遵循敏捷开发的Scrum流程，设定了三大角色：产品负责人、流程管理员和开发团队，对迭代周期的制定、任务估时、迭代内容设计进行了合适的安排。同时借助敏捷开发管理工具Teambition，协同进展。使用git托管代码、控制版本。第三节开发环境的部署一、系统运行的环境整合在程序开发中，尤其是多人团队共同开发时，需要统一开发环境。下表罗列出本项目开发中主要使用的软件以及版本号。序号框架/软件版本号1Node.js10.16.02Mysql5.7.233VisualStudioCode1.43.24Egg.js2.22.25Vue.js2.6.106Sequlize5.5.010less3.9.011v-charts1.19.0二、服务器端项目启动（1）克隆项目到本地（2）启动MySql服务，配置好登录信息、并创建数据库（如sf_nodejs）（3）配置后端项目中本地开发模式的数据库信息：在config/database.js中找到development配置项，配置本地MySql的用户名、密码、端口、数据库名等信息（4）安装依赖：在项目根目录启动命令行，执行命令npminstall（5）初始化本地数据库：在项目根目录启动命令行，执行命令npxsequelizedb:migrate（6）启动项目：在项目根目录启动命令行，执行命令npmstart，如无意外，后端服务成功启动，服务地址是http://localhost:7001二、前端项目启动（1）克隆项目到本地（2）安装依赖：在项目根目录启动命令行，执行命令npminstall（3）配置后台服务地址：在.env.development文件中将DEV_BASEURL的值配置为上一步的后台服务地址，保存（4）启动项目：在项目根目录启动命令行，执行命令npmstart，如无意外，前端服务成功启动，服务地址是http://localhost:8080，通过浏览器访问即可第四节系统关键功能开发一、综合素质评价数据设置本系统评价介质是徽章，徽章有三个属性构成：评价维度、分数和类型（表扬或待改进）。因此，数据介质徽章的创建，前提是先创建评价维度。创建徽章后，再将分数和评价维度关联。评价徽章的设置界面和流程如下：创建评价维度设置评价维度设置评价类型创建评价维度主要实现脚本：创建徽章主要实现接口脚本：把徽章与维度分数关联到一起：二、综合素质评价数据收集本系统主要是教师对学生的平时表现做出判断，之后以徽章为数据介质在系统中颁发给学生，每个徽章代表着对应的维度以及分值。维度、分数以学校设置为基准。数据通过前端收集并且通过对应的接口传递到后端，后端对传递过来数值进行分析以及相对应的操作数据库。因此颁发徽章是一个主要的操作。主要的流程即教师在上课记录学生的上课表现情况，对此收集起来，教师统一在教师端对学生进行徽章颁发。前端颁发徽章界面：后端颁发徽章主要代码：三、数据可视化实现教师与平台的交互，主要产生大量的结构化数据。对于结构化数据我们直接以二维表的形式存储到数据库，数据主要是徽章颁发数据。大量的徽章数据可以反映学生平常的表现，通过大量的数据收集，我们可以通过对数据的分析操作得出一个综合的评价来反映学生的当前的状态以及对未来的建议等。