基于时间序列的区域高中学生信息化终端配备阶段特征分析技术研究

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以教育信息化带动教育现代化是我国加快教育大国迈进教育强国的重大战略抉择。基础设施建设是推进教育信息化发展的物质基础,学生信息化终端作为基础设施建设的要素之一,是促进教育信息化发展、推进教学模式变革的关键所在。随着教育信息化工作的快速推进,我国学生信息化终端建设初具规模,但省际间配备水平仍存在差距。通过近二十年的学生信息化终端相关发展数据,分析当前各省之间学生终端普及情况,并判断区域发展水平及发展阶段,为缩小区域间学生信息化终端配备差异提出相关建议。本文重点关注省域间普通高中学生信息化终端配备水平差异的评估研究,利用时间序列拟合模型实现了对各省学生终端发展阶段进行划分,主要研究内容如下:(1)学生信息化终端时间序列拟合模型构建。构建基于Fisher最优分割算法的时间序列拟合模型和基于自适应最优分割方法的时间序列拟合模型;从拟合相关性和拟合误差方面对比寻优,选取自适应最优分割方法构建学生终端时间序列拟合模型。(2)普通高中学生信息化终端配备发展阶段识别。利用基于自适应最优分割方法的时间序列拟合模型对31个省份普通高中2003—2020年每百名学生拥有的计算机数量进行分段拟合;结合基于Logistic分级模型的判定准则,对各阶段进行判定,分析各省发展历程及阶段点,对发展滞后的省份提出相关建议。(3)区域学生信息化终端配备阶段特征分析系统设计与实现。从功能性需求和非功能性需求两个方面,对系统进行了全面的需求分析;确立了系统的总体架构及各个功能模块,并完成了系统的开发。通过设计系统测试方案,完成了系统的功能测试和安全测试。本研究的创新点在于对近二十年学生终端数据进行分段拟合,相比于教育研究中对数据整体拟合,分段拟合提高了拟合精度;对学生终端阶段划分进行定量研究,避免主观判断的影响。本研究仍存在一些不足之处,仅关注了高中学生信息化终端配备水平,未来希望从基础教育阶段出发,全面评价省际教育信息化发展差异。
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