_信息检索与应用_网络课程辅助系统_考评系统的设计与实现

　　　　　　　　　　　　　JournalofInformationNo.2,2004

《信息检索与应用》网络课程辅助系统

———考评系统的设计与实现

王永丽

(吉林大学新民校区图书馆　长春　130021)

Ξ

摘　要　对《信息检索与利用》网络课程教学软件的考评系统进行了深入的研究,提出并实现了该系统的两个重要部分———题库系统和自测系统,并重点阐述题库系统所包含的两个子系统—标准化试题系统和试卷系统。通过对试题标准化,引入了试题的类型、位置、难度、认知水平、使用情况等参数。关键词　网络课程　题库系统　信息检索　教学软件研发过程中,没有刻意去追求最新的网页效果集成技术

(这些技术往往需要用户升级自己的浏览器版本),而是尽量对

1　现状分析

目前,教学软件可谓形式多样、五花八门,其中大部分软件都能做到形象、生动、图文并茂、样式新颖,使学习者能够在活泼、轻松的环境下自主学习,对培养学生的学习兴趣有很大的帮助。但真正适合现代教育发展的自测考试系统的高质量软件还不多,多数教学软件规范性不高,功能不够完善,在教学内容、命题参数、组卷方法、试卷格式、考试方式等方面都与教师的要求有一定的距离。并且大多数考评系统都是针对某一门课程的单一用户设计的,无法完成网上考试的功能,缺乏网络性。另外,在组卷过程中,只是简单地完成了自动化,并没有实现智能化。从长远的教学建设和规范化教学管理考虑,研制一套组卷科学、考试功能完善、自我测试灵活、使用方便的教学软件考评系统是完全必要的。

因此为了方便学生实时地对自己的学习效果进行检验,我们为课程添加了一个“试题库动态可扩”的自测系统(即《信息检索与应用》网络课程教学软件的辅助系统,该项目属国家教育部“新世纪网络课程建设工程项目”之一)。教师可以通过该系统添加试题,学生也可以通过该系统组卷并进行自测,学生自测时的试卷完全动态生成。在学生自测后,系统可以自动返回自测结果,以便学生实时了解自己的学习效果。

2　网络课程软件及其辅助系统所达到的技术水平

每一个页面的开发都基于最基本的HTML4.0标准,使我们的课程对浏览器版本的要求降到了最低;没有采用只有IE才能进行解释的程序代码,使本课程对浏览器种类的要求也降到了最低。经测试表明,该课程在目前比较流行的各种浏览器中都能达到良好的显示效果。

3　自测辅助系统整体结构

在该系统总体设计过程中,本着功能齐全、界面友好、用户易于操作等原则,将系统分为两个主要部分,即题库系统和自我测试系统。两部分既相互关联又具性,本文重点介绍题库系统。题库系统主要由两部分组成,即试题系统和试卷系统。在试题系统中主要解决试题的存储、编辑、检索等问题,允许题库管理者增、删、修改试题内容;试卷系统主要包括试卷的生成(人工组卷和自动组卷)、存储、编辑等功能。自我测试系统主要包括调用题库系统、记录使用者属性,评估系统等。　311　题库系统总体设计及各部分功能

在整个网络课程及辅助系统的开发过程中,运用最优秀的网页制作工具Dreamweaver对课程内容页面进行了集成和管理,并运用css技术对页面风格进行了规划,采用HTML、ASP、

JAVASCRIPT等语言进行编程。

开发环境:Windows2000、IIS4.0、MicrosoftVisualInterDev、

MicrosoftSQLServer7.0。该课程使用的是ASP动态网页开发

技术实现与后台数据库(SQLServer)的连接。对其中所用到的图片素材全部用Firework进行了特殊处理,在不影响显示效果的前提下使其文件占用的物理空间达到最小化。

Ξ教育部新世纪网络课程建设工程项目《信息检索与利用》研究论文之一

图1　题库系统总体框图

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情报杂志2004年第2期

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观性。

试题标准化的过程:第一步,确定试题参数。题库系统中确定试题参数包括确定题库系统中使用的参数种类、意义、取值范围,试题参数的确定要为标准化组卷提供基本依据。第二步,编题。依据教学大纲,参照第一步中确定试题参数制定编题计划,并据此编制标准化题目,填写题目各参数值。第三步,测试。测试题目是否符合要求,题目参数值的填写是否客观。

系统中试题参数的设置:a.章。章={1…M},每章都有一个反映此章重要程度的权重值,越重要的章,权重值越大。b.节。每章内容划分若干节,各节都有权重值。c.题型。每一学科内题目都有多种题型,如名词解释、填空、选择、论述、简答等。从评分误差来看,题型可分为主观题和客观题。主观题答案不唯一,受评分者主观因素影响较大;客观题答案简单唯一。

d.基本分。考虑到试题基本分的统一能为组卷带来很大方便,

　　a.用户界面。为用户提供一个方便、灵活、高效的用户接口界面,用户通过界面了解和使用系统,系统通过界面提供系统功能,所以有必要将系统的用户界面部分出来单独设计,以利于提高界面性能和操作一致。b.试题录入。调用试题图文编辑器,为用户提供方便的试题录入,并存入题库。c.试题查询。根据用户输入的条件,显示满足条件的试题。d.题库维护。随着学科的发展,题库的内容需要经常更新,为此设置了题库的增加、删除、修改等功能。e.自动组卷。根据用户组卷要求及组卷知识,确定试卷题目总数、章节比例、难度比例和题型比例,组成一份或多份试卷,同时生成试卷正文和标准答案。f.试卷维护。根据用户需要,对试卷中某些题目进行修改、替换和删除,从而进一步提高试卷质量,与用户目标更加吻合。g1试卷分析。分析所生成试卷的题型比例、章节比例和难度分布情况,并计算出难度系数和估计答题时间。h.试题图文编辑器。为用户提供了进行试题录入、修改的专用屏幕编辑器,并提供了与其它图形编辑器的接口,该编辑器由试题录入、题库维护、试卷维护等模块调用。i.试题库。动态存储每道题的基本信息,并建立索引。j.试卷库。保存历次试卷的试卷正文、试卷答案和评分标准。

　312　试题系统　试题存取结构及访问模式的好坏,直接影响试题的检索效率。由于题库系统中题量大,试题参数类型多,因此制定合理的题库结构,建立快速、标准的存取试题及其参数的模式是试题系统的重要基础。

试题系统主要由标准试题数据库、试题编辑、试题检索三个部分组成。a.为了完成对试题的各种操作,首先确定试题的参数,然后建立试题数据库。本系统试题参数包括:位置参数

(篇、章、节、知识点等,在不同科目中,位置参数仅取部分参

每种题型确定了可选择分数。e.难度。试题难度和通过率相联系,难度分为0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9等级别。f.使用次数。记录试题在所组试卷中出现的次数,保证此范围内选中次数大的再次被选中的概率小。

描述题与题之间关系的参数:a.节内编号。D(节内编号)

=正整数域。每章、节内的所有题目均可用其节内编号(试题

号码)唯一确定。b.互锁值。为了刻画出某些题目是同一节内同类题,令某章、某节内同类试题取相同互锁值,不同类试题取不同互锁值。

记录题目使用情况的参数:a.自锁日期。为了实现标准化试卷所要求的自锁功能,即一段时间内(本题库规定为两年)系统所组的期末考卷无重复题目,为每道试题保存一个自锁日期,此题目最后一次出现在期末试卷中的日期。b.选中次数。记录试题在题库系统曾组过的所有试卷中出现的次数。根据自动组卷模式,在某个范围内随机选题时,系统应保证此范围内各试题选中次数大的再次被选中的概率小。

31312　试卷标准化。对一份标准化试卷最起码的要求是

数),权重参数,内容、答案、使用情况(使用时间、使用次数)等参数,建立标准的试题数据库。b.对试题的编辑主要从试题的修改、增加、删除和参数与答案的编辑,增强了该题库系统的动态可扩功能。c.试题的检索与排列。该系统建立三种查询方式:按试题的难度查询,可以了解在某一难度下有哪些试题及其分布情况;按试题的使用情况查询,在此可了解试题库中哪些试题被使用过;按章节查询,只需选择题库中树状结构的各个节点,便可显示相关信息。试题根据排列方式和排列条件的任意组合都可进行排列,排列方式有由小到大或由大到小两种方式,排列条件有试题号码、试题难度、试题类型三种。　313　试卷系统　自动化组卷主要研究如何利用专家组卷知识,自动组出满足标准化试卷要求的考试卷,它是标准化考试的基础和关键。组卷质量主要依赖两方面:一是试题标准化程度,另一个是自动化组卷模式。

31311　试题标准化。编制标准化试题的目的是服务于标

对于被测者的考核结果可靠、有效,即试卷信度高,效度高。

定义1　试卷信度。指利用此试卷进行考试之结果的可靠性,它是评价考试质量的一个重要指标。影响试卷信度的因素有:试卷中各难度级别的试题分配比例是否得当,试卷中特别难和特别简单的题目所占比重过大,则会降低试卷信度;章节覆盖率越高,试卷信度越大;题量是否适当;各种题型试题分配比例是否得当。

定义2　试卷效度。指利用此试卷进行考试之结果的有效性,即试卷能反映待测问题的程度。影响试卷效度的因素有:试卷中各试题与其所属章节的吻合程度;试题中各章节出题分数与章节重要性的吻合程度。

保证试卷高信度、高效度的因素是标准化试卷的基本要求。

31313　自动组卷过程。自动组卷的步骤:接收用户组卷

准化组卷。为了保证试卷的标准性,试题系统只保存试题是不够的,还应保存能够反映试题性质的试题参数。试题参数是刻画试题属性、描述题与题之间关系以及题目使用情况的数据,它能够为标准化组卷提供基本依据。试题属性是指试题的章、知识点、通过率、难度、题型、认知水平、区分度等反映试题性质的信息。试题标准化的基本要求是题目标准;题型确定合理;合理划分难度级别,每道试题属于哪个难度级别的确定具有客

要求;填充组卷表中题数;填充组卷表每题的章节;填充组卷表中每题的章节内编号;组卷完成。

a.填充组卷表。根据卷型确定各题型分配比例,给出根据

预期得分值确定各难度题目分配比例的方法,然后两者结合起

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来,给出根据卷型及预期得分值填充组卷表中的题数。

试卷难度和被测团体的平均分有如下关系:试卷越难,平均分越低。如果能通过控制各难度级别的试题在试卷中的分配比例,而取得被测团体的实际平均分和期望平均分相吻合的效果,就可控制试卷难度。这个期望平均分就是预期得分值。以下是依据预期得分值确定各难度级别的试题在试卷中分配比例的方法。

当预期得分值为m时(以4×4为例),以各难度级别的试题在组卷中分配比例依次为t1,t2,t3,t4,则它们应满足如下条件:

　　a1t1+a2t2+a3t3+a4t4=m/100　　(1)　　t1+t2+t3+t4=1　　　t1,t2,t3,t4>0　　　t1≤t4+ε1　　　t4≤t1+ε1　　　t2≤t3+ε1　　　t3≤t2+ε1　　　t1<24+ε2　

(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)

某题自锁日期与当前日期之比在两年之内的题,则不在可选范围内。三是某组预选题数多于可选题数的调整,每组内可选试题中互锁值相同的算作一道题。若可选题数小于此组要求选出的题数,则需要如下调整:通过修改此组内若干题目的知识点值,把这些题目算作其它组的成员。四是选择每组内题目,采用概率法,令每题被选中概率与此题选中次数成反比。

4　结束语

考评系统是教育软件的重要组成部分,它可以帮助教师了解学生情况,及时调节教学进度,同时可以帮助学生进行自我测试、自我检查。虽然设计并实现了以上功能,但还要进一步完善,如在考试方式、组题思路等方面增加与学科教育专家、计算机专家、教育设计人员、美术人员的沟通,获得更加简便、高效的算法,以提高系统的智能化和网络化。另外,在图文编辑器的功能方面,对一些特殊的公式、图形的处理还不理想,应继续完善,使教育软件真正象有经验的教师一样,模拟人的思维进行教学,给教育软件的发展注入活力,促进远程教学的发展。

参考文献

1　张　勤.网络化的多媒体教学测试习题软件的设计与实现.计算机系统应

注:(1)式中a1,a2,a3,a4分别为各难度级别所对应的试题通过率。(4)～(8)式中ε1为很小的正数ε,2为有一定值的正数。5个条件式表示难度适中的题目应该尽量多于最难和最简单题目。

b.填充组卷表中每题的章节。要严格保证每个章节出题

用,1998;(8)

2　李俊红.EiVillage多媒体教学课件的设计与实现.情报科学,2002;(2)3　邢美园等.试论文献检索课的网络教学.情报杂志,2001;(2)

4　赵一丹.论数字图书馆基于内容的多媒体数据查询和检索技术.中国图书馆

分数与章节权重成正比并不现实,而是各章出题分数与章权重成正比,对于节只保证权重大的节出题分数多。

c.填充组卷表中每题的节内编号。填充方法:一是题目分

学报,2001;(3)

5　李晓玲1信息检索与利用课网上教学整合系统刍议1图书情报工作,2002;

(3)

6　ChrisWerry.TheworkofeducationintheageofE-College.FirstMonday,

2001May(6)5URL.http://firstmonday.org/issues/issue65/werry/index.html

7　邬锦雯1论信息的开发与利用1情报学报,2001;(3)

(责编:钧亦愚)

组,把各章、节题目基本平均相同的试题算作一组;二是确定每组可选择试题,所选题的章、节、题型、基本分、难度要与本组相对应,然后进行互锁限定或自锁限定,即当某道题的章、节、互锁值与组卷表中某道已选试题相同时,或组期末考试卷时,且

(上接第107页)活、工作中得到了更深的体会。

另外,从图1和图2也可以看出,我国互联网的发展也不是一帆风顺的,而是处于一个不断起起落落的变化之中。在1997年到2000年上半年期间,我国的网络用户数和上网计算机数的增加情况是一个不断上升的状况;2000年下半年到2001年上半年一年间是处于一个下降的情况;2001年下半年又开始上升,依据以往发展来看,经过一段时间后还可能会出现下降的状态。这些变化是与我国及世界的网络事业发展是密切的,下降的原因也是多方面的。如经济发展的衰退、网络泡沫的出现、网络信息的超载、网络垃圾的增加、网络病毒的攻击、虚假信息的充斥及个人

图1　历年来网络用户数增加数量对比图

隐私的保护等。

无论如何,随着网络技术的飞速发展,人们网络意识的提高、网络费用的不断下降等多个因素的共同作用,网络将会更加深入地渗透到人们生活、学习和工作当中。

参考文献

1　http://www.cnnic.com.cn

2　邹志仁等.情报研究定量方法.南京:南京大学出版社,19923　邹志仁.情报研究与预测.南京:南京大学出版社,1990

(责编:钧加勃)

图2　历年来我国上网计算机数增加数量对比图

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