开放教育下在线考试系统分析

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摘要】自2001年美国麻省理工学院“开放课件”运动以来，开放教育已逐步走入各层教育的视野，特别是高等教育中的考核模式受到极大的影响。文章以开放教育为理论背景，以普通高等院校学生为研究对象，以计算机基础课程的特点为切入点，在深入分析现有考核模式现状的基础上，针对现状与用户需求设计出基于B/S模式的开放式在线考试系统，以期解决现有计算机基础类课程测试系统的弊端，为计算机基础类的课程教学提供更优质而便捷的服务。

【关键词】开放教育；在线考试系统；系统设计；组卷

0引言

教育技术在高等教育领域的广泛应用促使教育模式的不断变革，特别是麻省理工学院的“开放课件”运动开始以来，开放教育模式深受教育学者、专家的认可，并以此衍生出丰富多样的在线课堂教学模式，如微课、翻转课堂、MOOC、SPOC等。为顺应开放教育时代对一线教育工作者的要求，对大学生必修的技能课———“计算机基础”，教师应顺应变革，注重教学资源的实时共享、教学对象操作能力的培养、学情的科学评估与准确反馈，以便为教师提供教学参考，为学习者提供有针对性的学习目标与方向。目前，传统考核模式已难实现如上的教学要求。因此，基于开放教育的现代无纸化考式方模式应运而生，特别是在操作性与技能性较强的科目考核中。文章以开放教育理论为基础，以本院校针对“计算机基础”课程考核方式的实情为切入点，分3个层次逐步完成符合实情的在线考试系统的设计。第一层次：深入分析考核现状、在线考核方式的意义；第二层次：全面理解并选择合适的开发技术；第三层次：进行基于网络的在线考试系统的功能需求设计与数据库设计。实现公正、公平、全面、高效、灵活的考核方式。

1在线考试系统的现状分析

2001年，美国麻省理工学院（MIT）启动“开放课件”项目（OpenCourseWareProject，OCW），宣布将学校全部课程教学材料通过互联网向全世界免费开放以来[1]，基于开放教育的教学与考核模式应运而生。开放教育主张教育的民主和平等，向世界任何地区任何人提供能够充分满足学习需求的学习机会，而不论学习者的经济、种族、性别及年龄状况[2]。网络在线考核系统的设计思想正源于学习者能够平等地共享网络资源。

1.1考核方式的对比分析

传统考核形式更适用于纯理论性课程的测评，对于实操性极强的课程，传统考核方式显得力不从心。分析其原因，主要有以下几个方面。第一，课程培养目标的要求。大学“计算机基础”课程，注重学习者计算机基本技能的培养，强调学习者的动手能力与运用所学知识解决工作和生活中实际问题的能力。在开放教育时代的背景下，针对此类课程，若继续采用传统的考核形式，将无法高效、灵活地对大量的实操题型进行科学的测评，教师无法更好地掌握学情，这将成为教师提高教学方法、提升教学质量与实现培养目标的绊脚石。第二，教学对象众多。“计算机基础”课程是每所高校学生的必修课程，是全校性公共基础课。它涉及面广、人数众多、影响力大[3]。据调查表明，普通高校中每年参加计算机基础考试的人数不下于5000人。如此庞大的数量，网络在线考试系统将大量节约纸质资源，也能很好规避纸质试卷存档的诸多弊端。第三，考试公评与公正性的要求。传统考试为人工组卷，试题会受人为主观因素的影响，且试卷相同，学生作弊概率也居高不下；阅卷中的误判现象也比比皆是。在线考试系统采用智能随机组卷，很大程度上解决了传统组卷与评卷中的难题。

1.2教学对象需求分析

目前，内江师范学院采用基于C/S模式的在线考试系统。对于平时的章节测试，学生只能利用一周唯一一次且只有短短90min的时间进行自我知识掌握情况的检测。根据对全校学生的不完全问卷调查结果显示，有92%的同学都表示无法利用有限的课堂时间完成课程测试，必须利用课后时间，但非上课时间，机房不开放，这给学生的学习兴趣与学习效果造成了很大程度上的负面影响，打击了学生自主学习的积极性。因此，一款高效、便捷、灵活且无时空限制的B/S在线考试系统将为学习者提供更好的服务。同时，就系统利用率而言，B/S将有巨大的优势。

2系统主要功能的分析与设计

2.1系统开发环境及关键技术

系统基于B/S模式，以HTML、PHP为开发语言，使用JavaScript，开发动态Web网页。JavaScript将给网页和用户之间实时动态交互提供可能，给网页添加更多的活跃元素与精彩内容[4-5]。

2.1.1ASP.NET技术

ASP.NET是ActiveServerPage（ASP）的下一版本，提供了一个统一的Web开发模型，包括开发人员生成企业级Web应用程序所需的各种服务，利用它可建立功能更加强大的Web应用[6]。

2.1.2SQL数据库技术

数据库的实质为数据集合，数据库是根据数据结构组织、存储和管理数据的仓库[7]。SQLServer2012可为系统建立独立的数据空间来保存数据，并按数据分类选用合适的模式保存数据。用户可加密各项数据，安全密钥提高了数据库的安全性。用户还可以查询、调取相关数据。对于不同的用户，SQL的可移植性特点可为其提供不同的需求。

2.2用户需求分析

文章通过对教师与学生的各1000份问卷样本与15个访谈对象所反馈的信息进行加工与分析。教师要求系统能实现智能化的组卷与阅卷功能。其中，95.8%的用户要求实现高效组卷，100%的用户要求试卷无重复试题，98.9%的用户要求有效控制试卷区分度。因此，此用户的功能主要有题目管理、试卷管理与考试管理等。科目管理主要实现科目信息的增加、修改与删除。题目管理主要包括定义试题类型、试题难度、知识点分布、章节分布等内容。试卷管理主要有智能组卷和自动阅卷等内容。考试管理将实现时间控制、保护用户信息等功能。对于学生，要求增加平时测验与错题集专项练习的功能。

2.3主要能模块设计

根据如上分析，在线考试系统将重点设计题目管理模块、试卷管理模块和考试管理模块。

2.3.1题目管理模块设计

基于开放教育下的在线考试系统，满足不同用户与不同科目的需求，做到题型多样化与题量最大化是该系统必不可少的功能。因此，试卷将增加主观题的测评，以实现试题题型的多样化。主观题包括操作类与设计类的题目。为方便更新与导入试题，系统将设置批量导入功能，充分减少用户的工作量。试题成功导入后，数据库将实时自动更新。

2.3.2试卷管理模块设计

此设计将以试题的完整性、多样性与题量等为要求。关键流程有生成多套试卷，自动筛选合适的试卷，修改试卷，生成最终试卷。生成多套试卷将运用改进后的遗传算法按预设的试题属性抽取试题，生成首张试卷。试题难度用公式（1）表示，［0，0.2］表示简单，［0.2，0.4］表示较简单，［0.4，0.6］表示中等难度，［0.6，0.8］表示较难，［0.8，1］表示难。区分度也是评估试卷极重要的指标之一，用公式（2）表示。区分度的值与区分度评价值的对应关系如下：小于或等于0.19表区分度不合格，0.2～0.29表示中等区分度，0.3～0.39表示良好的区分度，0.4以上表示区分度为优。L＝1－X軍W（1）X軍是所有被测者对同一试题的平均分；W是某一试题的总分。D＝（XH－XL）/N（2）公式（2）中，H是答对一道题的总人数与所有被测学生人数的比值，L是答错某一题的总人数与所有被测学生人数的比值，XH是答对该题的平均分，XL是答错该题的平均分，N是该题的总分。认知层次属性设置将依据布鲁姆的教学目标分类理念，分为识记、理解、应用、分析与创新。对试卷的章节分布，系统将根据科目的章节而设定，教师可自行设定每个章节所占分数的高低。接着重复上述过程，比较抽取的试题与已抽过的试题，以形成低重复率的试卷。试卷的题型由教师用户设置，每种题型的数量与分值也可设定。最后，系统将根据学生平时的测验情况，自动分析出其学习水平值，根据此值确定试卷的难度与区分度范围，保证试卷的不尽相同，从而生成良好的试卷。

2.3.3考试管理模块设计

此模块主要包括考试阅卷管理与成绩管理。考试时，系统将呈现考前信息，如考试科目、时间及考试重要信息提示。系统也将启动自动保护功能，出现突发情况时，学生可再次登录考试系统，系统将恢复所有的考试数据，保证考试的顺利进行。对于时间控制，系统将运用Ajax来实现，考试结束时，若学生没提交试卷，系统将自动提交。接着，系统将自动阅卷，对于选择型题目，系统对比作答结果与正确答案。对于填空题，系统将实现作答答案与正确答案的乱序比对。对于操作或设计类的题目，系统划分其分数段后根据语句相似度来评分，教师可再核实并给出最终分数。平常测试时，系统将设计错题库功能与错题讨论功能。错题库主要收集学生的错题，方便确定再练习和测试时试题选入试卷的优先级，已斩错题可移除错题库。在错题讨论区，学生能看到某题得分前10位的同学，方便学生间线上或线下请教与讨论，实现互帮互助。教师可查看全班错误率较高的题目，从而更好地实现教学重难点的有的放矢。成绩管理模块主要实现成绩查询与统计分析功能。教师可查询学生的成绩信息与此信息的分析统计图表，图表可为教师提供直观的学情分析。学生可查询成绩、排名与错题等信息。

2.4数据库设计

在信息系统当中，数据库属于基础和核心位置，能够有效连接信息系统的各个部分[8]。而数据库设计主要是数据表的设计，用户信息数据表、试题信息表和试卷信息表的设计尤为重要。用户信息表设计，包括管理员用户表、教师用户表和学生用户表，表属性有ID、用户名、密码、邮箱、权限等。学生ID用学号表示，教师ID用教师号表示，管理员用3位数字表示。试题信息表设计将根据题目类型分类，在信息表中ID、题干、难度、章节分布、认知层次、类型等内容是试题的共同属性。单选题和多选题将在共同属性的基础上增加选项属性。填空题数据表的属性将增加填空1、填空2……，以及是否允许学生乱序作答的属性。主观题型的属性将增加答案关键词。试卷信息表设计，此表主要有ID、试卷名称、试卷编号、考试时间等属性。试题难度分布表设计，主要包括ID、考试开始时间、考试结束时间、主观题分数、客观题分数、总分等。

3结语

文章切合开放教育的大背景，全面剖析本校学生计算机类知识技能测验与培养的现状，多维度分析师生的平台需求，提出在开放教育模式下在线考试系统的设计思路与方法，让在线考试系统能实现为教师的教学优化提供真实可靠的学情信息，为学生提供专属的知识巩固与技能提升平台，进而帮助学生确定学习目标与方向，达到高效的学习效果。

参考文献

［1］焦建利，贾义敏．国际开放教育资源典型案例：一个研究计划［J］．现代教育技术，2011，21（1）：9-13．

［2］祝智庭，闫寒冰，魏非．观照MOOCs的开放教育正能量［J］．开放教育研究，2013，19（6）：18-27．

［3］中国高等院校计算机基础教育改革课题研究组．中国高等院校计算机基础教育课程体系［M］．北京：清华大学出版社，2004．

［4］郜继红．基于B/S模式的在线考试系统的设计与实现［D］.南京：南京理工大学，2008．

作者：阳冉 单位：内江师范学院人事处