開放教育下在線考試系統分析

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摘要】自2001年美國麻省理工學院“開放課件”運動以來，開放教育已逐步走入各層教育的視野，特別是高等教育中的考核模式受到極大的影響。文章以開放教育為理論背景，以普通高等院校學生為研究對象，以計算機基礎課程的特點為切入點，在深入分析現有考核模式現狀的基礎上，針對現狀與用戶需求設計出基于B/S模式的開放式在線考試系統，以期解決現有計算機基礎類課程測試系統的弊端，為計算機基礎類的課程教學提供更優質而便捷的服務。

【關鍵詞】開放教育；在線考試系統；系統設計；組卷

0引言

教育技術在高等教育領域的廣泛應用促使教育模式的不斷變革，特別是麻省理工學院的“開放課件”運動開始以來，開放教育模式深受教育學者、專家的認可，并以此衍生出豐富多樣的在線課堂教學模式，如微課、翻轉課堂、MOOC、SPOC等。為順應開放教育時代對一線教育工作者的要求，對大學生必修的技能課———“計算機基礎”，教師應順應變革，注重教學資源的實時共享、教學對象操作能力的培養、學情的科學評估與準確反饋，以便為教師提供教學參考，為學習者提供有針對性的學習目標與方向。目前，傳統考核模式已難實現如上的教學要求。因此，基于開放教育的現代無紙化考式方模式應運而生，特別是在操作性與技能性較強的科目考核中。文章以開放教育理論為基礎，以本院校針對“計算機基礎”課程考核方式的實情為切入點，分3個層次逐步完成符合實情的在線考試系統的設計。第一層次：深入分析考核現狀、在線考核方式的意義；第二層次：全面理解并選擇合適的開發技術；第三層次：進行基于網絡的在線考試系統的功能需求設計與數據庫設計。實現公正、公平、全面、高效、靈活的考核方式。

1在線考試系統的現狀分析

2001年，美國麻省理工學院（MIT）啟動“開放課件”項目（OpenCourseWareProject，OCW），宣布將學校全部課程教學材料通過互聯網向全世界免費開放以來[1]，基于開放教育的教學與考核模式應運而生。開放教育主張教育的民主和平等，向世界任何地區任何人提供能夠充分滿足學習需求的學習機會，而不論學習者的經濟、種族、性別及年齡狀況[2]。網絡在線考核系統的設計思想正源于學習者能夠平等地共享網絡資源。

1.1考核方式的對比分析

傳統考核形式更適用于純理論性課程的測評，對于實操性極強的課程，傳統考核方式顯得力不從心。分析其原因，主要有以下幾個方面。第一，課程培養目標的要求。大學“計算機基礎”課程，注重學習者計算機基本技能的培養，強調學習者的動手能力與運用所學知識解決工作和生活中實際問題的能力。在開放教育時代的背景下，針對此類課程，若繼續采用傳統的考核形式，將無法高效、靈活地對大量的實操題型進行科學的測評，教師無法更好地掌握學情，這將成為教師提高教學方法、提升教學質量與實現培養目標的絆腳石。第二，教學對象眾多?！坝嬎銠C基礎”課程是每所高校學生的必修課程，是全校性公共基礎課。它涉及面廣、人數眾多、影響力大[3]。據調查表明，普通高校中每年參加計算機基礎考試的人數不下于5000人。如此龐大的數量，網絡在線考試系統將大量節約紙質資源，也能很好規避紙質試卷存檔的諸多弊端。第三，考試公評與公正性的要求。傳統考試為人工組卷，試題會受人為主觀因素的影響，且試卷相同，學生作弊概率也居高不下；閱卷中的誤判現象也比比皆是。在線考試系統采用智能隨機組卷，很大程度上解決了傳統組卷與評卷中的難題。

1.2教學對象需求分析

目前，內江師范學院采用基于C/S模式的在線考試系統。對于平時的章節測試，學生只能利用一周唯一一次且只有短短90min的時間進行自我知識掌握情況的檢測。根據對全校學生的不完全問卷調查結果顯示，有92%的同學都表示無法利用有限的課堂時間完成課程測試，必須利用課后時間，但非上課時間，機房不開放，這給學生的學習興趣與學習效果造成了很大程度上的負面影響，打擊了學生自主學習的積極性。因此，一款高效、便捷、靈活且無時空限制的B/S在線考試系統將為學習者提供更好的服務。同時，就系統利用率而言，B/S將有巨大的優勢。

2系統主要功能的分析與設計

2.1系統開發環境及關鍵技術

系統基于B/S模式，以HTML、PHP為開發語言，使用JavaScript，開發動態Web網頁。JavaScript將給網頁和用戶之間實時動態交互提供可能，給網頁添加更多的活躍元素與精彩內容[4-5]。

2.1.1ASP.NET技術

ASP.NET是ActiveServerPage（ASP）的下一版本，提供了一個統一的Web開發模型，包括開發人員生成企業級Web應用程序所需的各種服務，利用它可建立功能更加強大的Web應用[6]。

2.1.2SQL數據庫技術

數據庫的實質為數據集合，數據庫是根據數據結構組織、存儲和管理數據的倉庫[7]。SQLServer2012可為系統建立獨立的數據空間來保存數據，并按數據分類選用合適的模式保存數據。用戶可加密各項數據，安全密鑰提高了數據庫的安全性。用戶還可以查詢、調取相關數據。對于不同的用戶，SQL的可移植性特點可為其提供不同的需求。

2.2用戶需求分析

文章通過對教師與學生的各1000份問卷樣本與15個訪談對象所反饋的信息進行加工與分析。教師要求系統能實現智能化的組卷與閱卷功能。其中，95.8%的用戶要求實現高效組卷，100%的用戶要求試卷無重復試題，98.9%的用戶要求有效控制試卷區分度。因此，此用戶的功能主要有題目管理、試卷管理與考試管理等。科目管理主要實現科目信息的增加、修改與刪除。題目管理主要包括定義試題類型、試題難度、知識點分布、章節分布等內容。試卷管理主要有智能組卷和自動閱卷等內容。考試管理將實現時間控制、保護用戶信息等功能。對于學生，要求增加平時測驗與錯題集專項練習的功能。

2.3主要能模塊設計

根據如上分析，在線考試系統將重點設計題目管理模塊、試卷管理模塊和考試管理模塊。

2.3.1題目管理模塊設計

基于開放教育下的在線考試系統，滿足不同用戶與不同科目的需求，做到題型多樣化與題量最大化是該系統必不可少的功能。因此，試卷將增加主觀題的測評，以實現試題題型的多樣化。主觀題包括操作類與設計類的題目。為方便更新與導入試題，系統將設置批量導入功能，充分減少用戶的工作量。試題成功導入后，數據庫將實時自動更新。

2.3.2試卷管理模塊設計

此設計將以試題的完整性、多樣性與題量等為要求。關鍵流程有生成多套試卷，自動篩選合適的試卷，修改試卷，生成最終試卷。生成多套試卷將運用改進后的遺傳算法按預設的試題屬性抽取試題，生成首張試卷。試題難度用公式（1）表示，［0，0.2］表示簡單，［0.2，0.4］表示較簡單，［0.4，0.6］表示中等難度，［0.6，0.8］表示較難，［0.8，1］表示難。區分度也是評估試卷極重要的指標之一，用公式（2）表示。區分度的值與區分度評價值的對應關系如下：小于或等于0.19表區分度不合格，0.2～0.29表示中等區分度，0.3～0.39表示良好的區分度，0.4以上表示區分度為優。L＝1－X軍W（1）X軍是所有被測者對同一試題的平均分；W是某一試題的總分。D＝（XH－XL）/N（2）公式（2）中，H是答對一道題的總人數與所有被測學生人數的比值，L是答錯某一題的總人數與所有被測學生人數的比值，XH是答對該題的平均分，XL是答錯該題的平均分，N是該題的總分。認知層次屬性設置將依據布魯姆的教學目標分類理念，分為識記、理解、應用、分析與創新。對試卷的章節分布，系統將根據科目的章節而設定，教師可自行設定每個章節所占分數的高低。接著重復上述過程，比較抽取的試題與已抽過的試題，以形成低重復率的試卷。試卷的題型由教師用戶設置，每種題型的數量與分值也可設定。最后，系統將根據學生平時的測驗情況，自動分析出其學習水平值，根據此值確定試卷的難度與區分度范圍，保證試卷的不盡相同，從而生成良好的試卷。

2.3.3考試管理模塊設計

此模塊主要包括考試閱卷管理與成績管理。考試時，系統將呈現考前信息，如考試科目、時間及考試重要信息提示。系統也將啟動自動保護功能，出現突發情況時，學生可再次登錄考試系統，系統將恢復所有的考試數據，保證考試的順利進行。對于時間控制，系統將運用Ajax來實現，考試結束時，若學生沒提交試卷，系統將自動提交。接著，系統將自動閱卷，對于選擇型題目，系統對比作答結果與正確答案。對于填空題，系統將實現作答答案與正確答案的亂序比對。對于操作或設計類的題目，系統劃分其分數段后根據語句相似度來評分，教師可再核實并給出最終分數。平常測試時，系統將設計錯題庫功能與錯題討論功能。錯題庫主要收集學生的錯題，方便確定再練習和測試時試題選入試卷的優先級，已斬錯題可移除錯題庫。在錯題討論區，學生能看到某題得分前10位的同學，方便學生間線上或線下請教與討論，實現互幫互助。教師可查看全班錯誤率較高的題目，從而更好地實現教學重難點的有的放矢。成績管理模塊主要實現成績查詢與統計分析功能。教師可查詢學生的成績信息與此信息的分析統計圖表，圖表可為教師提供直觀的學情分析。學生可查詢成績、排名與錯題等信息。

2.4數據庫設計

在信息系統當中，數據庫屬于基礎和核心位置，能夠有效連接信息系統的各個部分[8]。而數據庫設計主要是數據表的設計，用戶信息數據表、試題信息表和試卷信息表的設計尤為重要。用戶信息表設計，包括管理員用戶表、教師用戶表和學生用戶表，表屬性有ID、用戶名、密碼、郵箱、權限等。學生ID用學號表示，教師ID用教師號表示，管理員用3位數字表示。試題信息表設計將根據題目類型分類，在信息表中ID、題干、難度、章節分布、認知層次、類型等內容是試題的共同屬性。單選題和多選題將在共同屬性的基礎上增加選項屬性。填空題數據表的屬性將增加填空1、填空2……，以及是否允許學生亂序作答的屬性。主觀題型的屬性將增加答案關鍵詞。試卷信息表設計，此表主要有ID、試卷名稱、試卷編號、考試時間等屬性。試題難度分布表設計，主要包括ID、考試開始時間、考試結束時間、主觀題分數、客觀題分數、總分等。

3結語

文章切合開放教育的大背景，全面剖析本校學生計算機類知識技能測驗與培養的現狀，多維度分析師生的平臺需求，提出在開放教育模式下在線考試系統的設計思路與方法，讓在線考試系統能實現為教師的教學優化提供真實可靠的學情信息，為學生提供專屬的知識鞏固與技能提升平臺，進而幫助學生確定學習目標與方向，達到高效的學習效果。

參考文獻

［1］焦建利，賈義敏．國際開放教育資源典型案例：一個研究計劃［J］．現代教育技術，2011，21（1）：9-13．

［2］祝智庭，閆寒冰，魏非．觀照MOOCs的開放教育正能量［J］．開放教育研究，2013，19（6）：18-27．

［3］中國高等院校計算機基礎教育改革課題研究組．中國高等院校計算機基礎教育課程體系［M］．北京：清華大學出版社，2004．

［4］郜繼紅．基于B/S模式的在線考試系統的設計與實現［D］.南京：南京理工大學，2008．

作者：陽冉 單位：內江師范學院人事處