自适应在线形成性考核系统的分析与设计研究
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在线教育中的自适应评估研究随着社会的发展,科技的进步,计算机技术和网络能力的提升,网络教育逐渐成为人们学习和教学的新方式,也逐渐产生了许多新的教学活动,其中自适应评估是最为关键的一种。
自适应评估强调将学习者的个性化需求引入教学过程中,让学习者能够更好的适应自己的学习节奏,更好的实现学习目标。
目前,随着在线教育行业的不断发展和完善,自适应评估在其中也得到了广泛的应用和研究。
一、在线教育的背景和概述在线教育是指基于网络环境下的教育和学习活动,其主要优势在于能够便捷地满足不同学员的需求,同时通过多媒体技术和互动性设计保证教学内容的质量和效果。
在线教育已经成为现代教育中不可或缺的一部分,其多样化、个性化、便利化的特点逐渐受到了教育界和学员的青睐。
二、自适应评估的概念和应用自适应评估是指通过了解学生的学习风格、兴趣和能力,为他们提供个性化的学习计划和教学服务的评估方式。
通过自适应评估,学习者可以快速的找到自己的学习方向,有针对性地进行学习,从而更好的完成学习目标。
自适应评估不仅旨在调整教学流程,更在于在个性化的教学过程中,给予学习者更多的学习帮助和反馈。
在线教育中,自适应评估不但能够帮助学员解决学习问题,也能够提高学习效率和教学质量。
通过在线学习平台中的数据分析,自适应评估可以根据学生的学习数据和学习表现提供真实、具体的反馈,更好地满足学生的学习需求,从而增强学员的学习动力和学习效益。
在线教育平台也可以根据学生的学习情况对教学内容进行动态调整,从而更好地满足学生的学习习惯和需求。
三、自适应评估的实践与研究自适应评估目前在在线教育中被广泛应用和研究。
以在线学习平台为例,学生的学习过程中各个环节的数据都可以被采集并分析,从而可以更好地掌握学生的学习情况。
传统的评估方式往往只关注学生的成绩,而自适应评估则更注重学生的学习习惯、个人喜好和个性需求,具有更好的实效性和适应性。
目前,国内外已经有许多针对自适应评估的研究。
在线考试系统的系统分析与设计摘要本文在分析计算机网络技术及其应用模式的基础上,结合Browser/Serve模式、Active Server Page动态网页技术和SQL Server 2000数据库技术,以Internet为平台,提出基于Web的在线考试系统课题,阐述了该课题的背景以及意义,并研究了基于Web的在线考试系统的系统分析与设计,包括系统设计思想、系统需求分析、系统总体结构设计、系统模块详细设计以及数据库设计。
重点阐述了系统需求分析、前台功能模块和后台功能模块的详细设计以及数据库设计。
关键字:在线考试系统;需求分析;结构设计;功能设计;数据库设计System Analysis And Design Of OnlineExamination SystemABSTRACTBased on the analysis of computer network technology and its application on the basis of the model, combining Browser / Server model, Active Server Page technology and SQL Server 2000 database technology, take the Internet as a platform to put forward the system analysis and design of the Web-based online examination system issues, on the subject The background and significance, and to study a Web-based online examination, including system design, system requirements analysis, system architecture design, system design and database module detailed design. Focusing on the system requirements analysis, background and future modules function modules for the detailed design and database design.Keywords:Online examination system; Requirements analysis; Architecture design; Function design; Database design毕业论文(设计)原创性声明本人所呈交的毕业论文(设计)是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
具有自适应特征的在线考试系统的研究与应用作者:徐彩云来源:《计算机时代》2017年第01期摘要:自适应考试系统能有效测出应试者的真实能力水平,但题库质量要求高,试题参数计算复杂,系统实现有一定难度。
具有自适应特征的在线考试系统能够以知识点相关联,融合两种考试方式的优点,实现对应试者真实能力水平的考查。
文章对初始选题、自适应选题策略、终止规则等关键技术进行了研究,实验表明该系统测试效果较好。
关键词:自适应考试;在线考试;在线组卷;选题策略中图分类号:TP311文献标志码:A文章编号:1006-8228(2017)01-30-040.引言在线考试系统凭借评阅准确及时、人为干扰少、公平性强等特点,已经逐步替代纸质考试。
但大部分在线考试系统只是利用计算机对考试过程进行管理与控制,实现自动阅卷,无法突破经典测量理论(classic Test Theory,简称CCT)。
项目反应理论(Item Response Theory,简称IRT)出现后,以IRT为基础的计算机自适应测试系统(computerized Adaptive Testing,简称CAT)采用“因人施测”的基本思想,每个应试者都能接受一组符合自身能力水平的试题进行测试。
与传统考试相比,CAT具有对应试者的能力评估准确、测试效率高、评估方法公正科学等优点。
CAT虽然优点多,但社会认同度较低,除了试题参数计算复杂,题库质量要求高之外,以能力值表示的考试结果认同度低也是重要原因。
本文以知识点关联为基础,实现一个具有自适应特征的在线考试系统AFOMS(Online ExaminationSystem with Adaptive Features,简称AFOMS),避免自适应考试系统的缺点的同时,达到测试应试者真实知识水平的目的。
在设计AFOMS之前,参照CAT通用考试过程模型,设计了自适应性在线考试模型SAFM(SelfAdaptive Features Model,简称SAFM)。
在线考试系统的研究与应用的开题报告一、选题背景随着互联网和移动智能设备的普及,在线考试系统正逐渐成为教育教学领域的一种新型学习方式,被广泛地应用于学科考试、职业考试、技能鉴定、远程教育等领域。
在线考试系统作为一种新型的考试方式,相比传统考试方式具有操作简便、易于实现自动化管理、应用范围广泛等优势。
在线考试系统的研究与应用具有重大的实际意义和科学价值,是我国高等教育教学改革和教学管理创新的重要内容。
二、研究内容与目标本次研究旨在探究在线考试系统的开发技术、教学实践和应用效果等方面的问题,其中包括:1、在线考试系统的功能和特点;2、在线考试系统的开发技术,包括前端开发、后端开发、数据库开发等;3、在线考试系统的教学应用,包括教学过程中的应用、学生学习成效的评价等;4、在线考试系统的应用效果评估。
三、研究方法本次研究采用文献研究、调查问卷、案例分析等方法,对在线考试系统的研究与应用进行深入探讨。
具体来说,主要包括:1、对相关文献进行查阅和分析,深入了解在线考试系统的发展历程、功能特点、技术应用等方面的内容;2、通过设计调查问卷的方式,收集在线考试系统的使用者和使用者的学生对在线考试系统的看法和反馈,从而探究在线考试系统的教学应用情况;3、通过案例分析的方法,对已经应用在线考试系统的学校或区域进行深入研究,了解在线考试系统的应用效果。
四、可行性分析在线考试系统的研究与应用具有实际意义和科学价值,并且有广泛的应用前景。
本次研究所采用的研究方法具有科学性和可操作性,并且有足够的案例为研究提供支持。
因此,本研究的可行性较高。
五、预期成果通过本研究,将深入探讨在线考试系统的相关问题,从而达到以下预期成果:1、深入了解在线考试系统的功能、技术特点和教学应用情况;2、给出在线考试系统的开发模式和开发技术实现方案;3、提出在线考试系统在教学应用中的具体应用方案,并且从教学效果、学生学习兴趣等角度进行评价;4、得出在线考试系统的应用效果评估结论,为在线考试系统的发展提供参考。
远程教育中计算机自适应考试系统研究远程教育是现代社会发展下的教育新形式,同时也是当代社会中的教育发展新热点所在。
计算机自适应考试是现代测验中的一个全新部分,对提升测验的效率和质量有着重要的意义,通过计算机自适应开始来完善远程教育将对教育体系的建设和发展起到积极影响。
本文主要对远程教育中计算机自适应考试系统进行了分析,希望为我国的远程教育发展提供帮助。
O前言远程教育主要指的是借助计算机网络为基础,教师通过网络资源方式来对教学信息进行传递,并让学生不受到环境的影响和时间的影响来展开学习。
下面将对远程教育中计算机自适应考试系统进行详细的讨沦和分析。
1远程教育中计算机自适应考试概述通过网络方式来实现远程教育,主要就是建立在计算机网络技术基础之上来开展网络教育方式。
教师在进行教学的过程中不需要与学生面对面,而是通过网络方式来对学生进行教学,学生不需要受到环境和学习的时间等方面的限制,可以将视频进行下载,随时随地进行学习。
网络题库是远程教育中的重点部分,题库系统不仅能教学的各个环境进行同应,同时还能实现评价的效果,同时也医用来帮助学生进行知识的深入理解,是教育实施的重点内容之一。
网络题库系统的结构优良将直接的影响到教育的最终效果。
当前阶段我国己经在远程教育中逐渐的重视起了题库的建设,但当中仍然存在着一些不完善的地方。
很多的题库只是用来为学生提供各种类型的题目,并没有真正的根据学生实际情况来展开针对性的题目练习,导致教育中出现了灵活性比较差的现象。
近年来随着社会的快速发展计算机的自适应考试逐渐的受到了重视和认可,并且在美国己经得到了全面性的应用,这种方式将在未来的教育检测中逐渐的得到重视,并且成为主要的发展方向,并为远程教育的发展提供卜大的帮助。
2计算机自适应考试设计计算机自适应考试系统可以充分的将网络优势进行发挥,建立起高效并且规模较大的题库资源并随时随地的进行考试。
这不仅能有效的控制考试成本,同时也能为测评者提供更加科学可靠的方式,促使评价能更加的客观公正。
摘要摘要随着互联网的快速发展,越来越多的学习者选择通过互联网进行在线学习,各种基于智能化和自动化的在线学习模式、方法方兴未艾,在线学习的自适应测评就是其中的一个重要方面。
本文针对自适应在线学习测评理论与技术展开了深入研究,将教育学、心理学等最新成果应用到在线学习测评的研究当中,提出了针对学习者个体的自适应选题策略算法,并在此基础上实现了在线学习的自适应测评系统,提高了学习者的测评效率,为学习者高效地进行个性化在线学习能力测评提供了新的途径。
论文主要进行了三个方面的工作:一、研究并设计自适应在线学习测评系统的选题策略,通过研究自适应测验的经典选题策略,分析最大信息量法、a分层法以及其改进算法的特点与局限,在经典选题策略的基础上提出了新的可靠、可行的改进选题策略,同时与传统选题策略及其改进算法从项目曝光率、题库平均曝光率、测验准确性、测验效率和测验重叠率等多个维度进行了性能比较。
二、研究基于蒙特卡洛模拟的自适应测评选题策略的检验方法,对本文提出的算法进行了模拟实现,设计检验方法实验程序结构并编写检验方法程序,应用检验方法模拟选题策略测评过程,并对传统选题策略与本文提出的改进策略进行比较。
三、设计并实现了自适应在线学习测评系统,基于可用性和可靠性的考虑,设计了测评系统架构,实现了测评系统各模块功能,建立了自适应在线学习测评系统的测评题库,为学习者进行在线测评提供了有效途径。
论文提出的新型自适应测评算法与模式,有效降低了传统方法的项目曝光率,相对于其他分层方法提高了测验精度,在测验准确性和测验效率上都有较大提升,开发的自适应在线学习测评系统为学习者个性化学习能力的区分提供了可靠的测评手段,具有良好的应用前景和价值。
关键字:计算机自适应测验,项目反应理论,蒙特卡洛模拟,选题策略ABSTRACTWith the rapid development of the Internet technology, more and more learners choose to learn through the Internet. A variety of online learning models and methods based on intelligent and automated are in the ascendant. Online learning adaptive testing is one of the important aspects. The thesis focus on the theory and technology of adaptive online learning testing, and apply the latest achievements such as pedagogy and psychology to the study of online learning testing, and propose an adaptive strategy for learners. Based on the realization of the online learning adaptive testing system it improves the efficiency of learners' testing, and provides a new way to the personalized online learning ability testing.This thesis mainly carries out three aspects of work:Firstly, studying and designing item selection strategy of the adaptive online learning testing system. Analyzing features and limitations of the Maximum Fisher Information strategy, a-strategy and the improved algorithms. Putting a new reliable and feasible improved item selection strategy through a research on the classical adaptive testing item selection strategy. Comparing the improved item selection with the traditional item selection strategy from exposure rate of the item, average exposure rate, the accuracy and efficiency of testing and Chi-square test.Secondly, researching the testing methods of adaptive item selection strategy based on Monte Carlo simulation, simulating the algorithm proposed in this thesis. Designing structure of testing-method, coding testing-method program, using testing-method to simulate item selection strategy processing. Comparing the traditional item selection strategy and the improved strategy which is proposed in this thesis.Thirdly, researching and designing the adaptive online learning testing system based on the consideration of usability and reliability. Designing and implementing the system architecture. Realizing the function of each module of the adaptive testing system. Establishing the question bank of the adaptive testing system. Providing an effective way for the online learners.The new adaptive testing algorithm and model proposed in this thesis effectively reduce the item exposure rate of traditional strategy and improve the accuracy and the efficiency of the testing. The completed of the adaptive online learning testing systemprovides a reliable means for the differentiation of learners’ individual learning ability, and it has a good application prospects and value.Keywords: Computerized Adaptive Testing, Item Response Theory, Monte Carlo Simulation, Item Selection Strategy目录第一章绪论 (1)1.1 研究背景与意义 (1)1.2 国内外研究现状 (3)1.2.1 国外研究现状 (3)1.2.2 国内研究现状 (4)1.3 论文主要内容 (6)1.4 论文结构 (6)第二章自适应在线学习测评理论基础 (7)2.1 经典测验理论 (7)2.1.1 经典测验理论的理论基础 (7)2.1.2 经典测验理论的局限性 (8)2.2 项目反应理论 (9)2.2.1 项目反应理论的分类 (10)2.2.2 项目反应理论的理论体系假设 (11)2.2.3 项目反应理论的常用参数模型 (11)2.2.4 项目特征曲线 (13)2.2.5 项目反应理论与经典测验理论的比较 (13)2.3 测验题库建立 (14)2.4 参数估计 (14)2.4.1 贝叶斯估计 (15)2.4.2 极大似然估计 (16)2.5 自适应测验常用选题策略 (18)2.5.1 最大信息量法 (19)2.5.2 a分层法 (20)2.5.3 常用选题策略局限 (21)2.6 本章总结 (21)第三章改进的自适应测评选题策略 (22)3.1 改进选题策略 (22)3.2 基于蒙特卡洛模拟的选题策略检验 (29)3.2.1 蒙特卡洛模拟法介绍 (29)3.2.2 选题策略检验方法设计 (29)3.3 选题策略比较参数介绍与结果分析 (35)3.3.1 测验能力估值误差 (36)3.3.2 选题策略项目曝光率 (39)3.3.3 测验效率 (42)3.3.4 测验重叠率 (43)3.3.5 χ2检验 (44)3.4 实验结果总结 (44)3.5 本章总结 (45)第四章自适应在线学习测评系统设计与实现 (47)4.1 需求分析 (47)4.1.1 技术可行性研究 (47)4.1.2 功能性需求分析 (48)4.1.3 非功能性需求分析 (49)4.2 系统总体设计 (50)4.2.1 系统物理架构设计 (50)4.2.2 技术架构设计 (51)4.2.3 系统模块结构 (52)4.3 系统数据库和缓存设计 (53)4.3.1 题库项目信息存储设计 (54)4.3.2 被试者测验数据存储设计 (55)4.4 系统关键模块设计和实现 (56)4.4.1 系统关键模块结构 (56)4.4.2 用户COOKIE解析模块 (57)4.4.3 选题策略模块 (60)4.4.4 极大似然参数估计模块 (62)4.4.5 DBDAO模块 (65)4.4.6 系统关键模块类实现 (65)4.5 题库建立过程 (67)4.6 自适应在线学习测评系统演示 (70)4.7 本章总结 (75)第五章总结与展望 (76)5.1 本文工作总结 (76)5.2 展望 (77)致谢 (78)参考文献 (79)攻读硕士学位期间取得的成果 (83)第一章绪论第一章绪论1.1 研究背景与意义随着互联网的普及,传统教育的检验方式——线下的纸笔测评已经不能应对不同学生的测评需求。
国内自适应学习的研究现状与问题分析自适应学习是一种根据学生的个体差异和学习需求自动调整教学内容和方式的教学方法。
在国内,自适应学习的研究已经取得了一定的进展,但仍存在一些问题。
一、研究现状国内自适应学习研究主要集中在教育技术和教育心理学领域。
研究方法多样,既有实证研究,也有理论研究。
研究内容涉及自适应学习的模型、算法、系统设计和教学实践等方面。
1.自适应学习模型研究自适应学习模型是研究者根据学生的个体差异和学习需求构建的数学模型,用于预测学生的学习表现和制定个性化的教学策略。
目前,国内已经提出了一些自适应学习模型,如基于知识图谱的学习者个性化建模模型、基于学习过程的学习者情感和认知模型等。
3.自适应学习系统设计研究自适应学习系统是用于实现自适应学习的软件系统。
国内研究者已经设计了一些自适应学习系统,如基于语义推理的自适应学习系统、基于在线教学的自适应学习系统等。
这些系统能够根据学生的学习情况和需求提供个性化的学习内容和教学支持。
4.自适应学习实践研究自适应学习实践是指将自适应学习理论和技术应用于实际教育场景的研究。
国内教育机构和企业已经在一些课程和培训中开展了自适应学习实践,取得了一些积极的效果。
二、问题分析尽管在自适应学习的研究和实践中取得了一些进展,但仍存在一些问题。
1.数据获取和处理困难自适应学习依赖于学生的学习数据,而获取和处理学习数据是一个挑战。
国内目前缺乏规范化的学习数据集,数据质量也存在一定的问题。
如何保护学生的个人隐私也是一个需要解决的问题。
2.教师专业发展需求自适应学习需要教师具备相关的教育技术和教育心理学知识,但目前国内教师在这方面的专业培养和发展还比较薄弱。
教师需要有机会接受相关培训和学习,提升自己的专业能力。
3.教学内容和方式个性化程度有限目前国内的自适应学习系统还比较简单,个性化程度有限。
系统主要根据学生的学习数据来调整教学内容和方式,但对于学生的兴趣和学习目标等个体差异因素的考虑较少。
开放教育网上形成性考核管理的探讨与实践安阳广播电视大学摘要:形成性考核是远程开放教育课程考核的重要组成部分,对学习者学习过程的全面测评,是对学习者学习目标的阶段性测试,是课程考核的重要组成部分。
是教案质量保证体系的重要内容。
网上形成性考核,有利于促进学员培养网上学习的能力,科学测评学员的学习效果。
本文就安阳电大网上形成性考核的具体做法汇报如下关键词:形成性考核一、网上形成性考核工作存在的问题:1、师资不足:安阳电大目前开设网上形成性作业28门,涉及计算机、会计、金融、行管、工商、法学等学科。
安阳电大校本部专业教师只有12人,而且专业相对集中,如果各市级电大独立承担全部课程的形成性考核的确有难度。
外聘教师无论是责任心、日常管理等方面都不能适应我们的要求。
县级电大分校问题尤为突出,就安阳四个县级分校看,几乎所有分校都没有专职师资,以管理人员为主,根本没有能力完成网上形成性考核管理。
教案效果和质量难以保证。
2、学生对网上行考不够重视:形成性作业一般为四次,每次时间要结束了还没有完成,非到最后一刻不能引起重视。
而且大部分学员都是在老师的督促下勉强完成。
3、客观条件的限制:部分学员对考试平台操作不够熟练,或上网不太方便,或工作压力大、时间不够等。
造成时间延误,以致影响考试的严重后果。
4、学习过程孤独感:远程开放教育学员学习形式以远程学习为主要手段,面授时间少,师生之间、生生之间交流少、沟通少。
对于网上行考作业,学生多数是独立完成,大部分学员对网上行考不适应,产生孤独感。
5、作业真实性:个别学生找人代做,作业的真实性打折。
二、主要措施:1、大教研室(中心教研组)资源共享,弥补师资不足问题:省电大质量工程工程试点专业有计算机专业、行政管理专业、汉语言文学专业等。
省电大专业教师牵头已经成立中心教研组,在网上行考工作中发挥了巨大的作用,缓解了地市级电大师资不足的压力,为其他专业网上行考管理积累了经验。
地市级电大可以借鉴成立协作组,共同完成网上行考等工作。
在线考试系统分析与设计的开题报告一、选题的依据和目的在线考试系统是一种基于互联网的考试方式,该系统能够通过网络辅助学校、企事业单位等进行考试,具有灵活、方便、节约资源等优点。
随着互联网技术的进步和广泛应用,在线考试系统得到了广泛的应用和发展,国内外许多高校和企事业单位都已经采用了该系统。
本次课题的选取是基于对在线考试系统的实际需求,旨在设计一个稳定性高、使用性好、安全性强的在线考试系统,通过该系统能够基本满足用户的考试需求,在实现考试的同时确保考试的公平性、合法性和安全性。
同时,进一步探究在线考试系统的关键技术,为今后的研究和开发提供一定的参考和借鉴。
二、课题的主要内容和任务1. 系统分析和要求分析:分析在线考试系统的功能和特点,确定用户需求,确定系统所要实现的功能和性能要求。
2. 系统架构设计和技术评估:在系统分析和要求分析的基础上,进行系统架构设计,评估选取的技术方案是否可行,设计出良好的系统结构和稳定性高、可扩展性好的系统架构方案。
3. 系统模块设计和算法设计:对系统的各个模块进行详细的设计,选择适合的算法进行编码实现,并进行模块测试。
4. 系统测试和性能测试:对系统进行功能测试、安全测试和性能测试,测试系统是否符合要求。
5. 系统维护和优化:对系统进行全面的维护和管理,及时解决存在的问题和难题,提高系统的稳定性和可用性。
三、课题的难点和创新点1. 在线考试系统的安全性:针对在线考试系统的安全性问题,本次设计将采取多重防护措施,包括用户注册、用户登录、考试准备、考试过程、考试结果及导出结果等,保证在线考试系统的安全性。
2. 在线考试系统的性能需求:考虑到在线考试系统所在的服务器需要保证性能要求,因此本次设计将采用CDN技术来提高系统的访问速度、并采用缓存技术来优化系统性能。
四、预期成果1. 设计开发出稳定性高、使用性好、安全性强的在线考试系统,能够满足用户的考试需求。
2. 解决在线考试系统的安全性问题,采取多重防护措施,保证在线考试系统的安全性。
第24卷第1期2013年3月广西广播电视大学学报J O U R N A L O F G U A N G X I R A D l0A N D T V U NⅣE R SI T YV01.24N o.1M越.2013自适应在线形成性考核系统的分析与设计研究木邓孟红周个妹(广西广播电视大学教学资源与技术中心广西南宁530022)[摘要]在线形成性考核系统作为现代远程教育评价中重要的一种途径和方法,设计好题库和组卷方式将有助于提高系统的利用效率,节省评价成本。
文章提出在线形成性考核系统基于自适应的设计理念,并通过对题库设计、组卷方式和试题自适应调整中关键问题的介绍,系统地阐述了基于题库的自适应在线形成性考核系统的设计与实现方法。
[关键词]题库;自适应考试;形成性考核[中图分类号]TP311.1[文献标识码]A[文章编号]1008—7656(2013)01—0075一05引言现代远程教育是随着现代信息技术的发展而产生的一种新型教育形式,相比原来的函授教育和以广播电视为主的远程教育,现代远程教育主要以网络信息技术为载体手段,实施实时与非实时的远距离教学交互,教学活动更加丰富,教学模式也由原来的以“教”为主转变为以“学”为主,强调以学习者为主体,注重学生的自主学习过程。
由于师生在整个学习期间,处于“准永久性”的分离状态,在一定的程度上阻碍了教与学的全面沟通,教学互动和教学反馈成为远程教学有效开展的弱点。
任何一个完整的教学过程都包含教学准备、教学活动开展、教学评价反思等教学环节,对于现代远程开放教育,落实学习过程成为教学质量保证的关键,学习评价是学习过程的重要环节。
目前,对学习评价的方式主要有两种,一种终结性考核,另一种是形成性考核。
形成性考核是对学习者学习过程的阶段性考核,也是对学习者学习目标的阶段性测试,相比于终结性考核,形成性考核更能全面的反映出学习者的学习成果。
对于基于远程学习的形成性考核,除具有普通教育形成性考核中所表现出来的阶段性、发展性和激励性等特征外,系统还具有开放性的特征,即学习者能够随时通过形成性考核系统获得自我评价,将有助于学习者学习兴趣的维持,促使阶段性学习能力的提高;教师能够通过形成性考核系统中的成绩和反馈来获得学习者的学习发展状况,从而有助于教师对教学过程做出及时的调整。
就目前的现状来看,许多形成性考核系统的设计与使用并没有达到形成性的要求,不能反映出学习者真实的学习水平,很难对学生起到促进作用,也不能作为教师调整教学活动的有力依据。
笔者认为要发挥形成性考核的作用,必须注重系统的总体设计,对于现代远程教育环境下教学过程,设计并开发在线形成性考核系统非常必要,即可解决纸质评价过程中耗时费力的问题,又可提高形成性考核的灵活性。
为了更好的提高形成性考核系统利用率、教师使用的便捷性、学生学习评价的阶段性和自主性,本文提出了基于题库的自适应在线形成性考核系统的设计,旨在+[基金项目]广西壮族自治区教育厅高等教育教学改革工程项目(编号:2012JG A263)[收稿日期]2013一01一0675邓孟红周个妹/著自适应在线形成性考核系统的分析与设计研究充分发挥形成性考核的诊断作用,指导学生的学习过程,及时的反映学生的需要和进步,并且对成绩差的学生具有较好的激励作用,缩小学生间的成绩差距,有助于促进学生的自主学习。
1系统关键问题分析针对以上提出的系统需求,基于题库的自适应在线形成性考核系统要求从技术层面上充分设计好系统架构,能够最大程度地运用系统进行形成性测评;要求从应用层面上实现知识阶段性测评、学习者知识能力的自主、发展性测评。
因此系统设计须满足以下四个方面:一是形成性考核系统中的试题能够被细化管理,即以试题题型为单位进行组卷设计,而不是像多数的网络课程测试模块那样以试卷为单位对试题进行管理。
二是形成性考核系统按照任务要求能够方便快捷的组织试卷。
现代远程开放教育的教师由于管课较多或者其它原因,如果按照以往的组织试卷方式即参考书本自行命题或者通过网络寻找试题,会增加教师的工作难度,而且从试题的角度来说,一份试题可以对不同学生进行重复测评,所以基于题库的在线形成性考核系统除了方便学生随时随地进行测评外,还要考虑到能够减轻教师组织试卷的工作难度。
三是试卷能够根据难度系数进行自动组卷。
难度系数一直是自适应在线考试系统研究的热点问题,并提出了自适应调整的各种理论,如机器人学习、遗传算法、经典测量理论、项目反应理论等不同技术的组卷理论,这些理论多数用于考试系统,其工作流程必须首先评估测试者的能力,从而根据评估结果提供合适的试题对测试者进行测评,而处于远程教育环境下的形成性考试考核则不同,形成性考核是教师为了对学生掌握某一阶段的学习情况而进行的测评,对某一阶段的教学知识,教师可以通过形成性考核系统制定不同难度的试卷测评任务,因此,我们只需要系统能够按照不同的难度系数组织试题生成任务试卷,而试题的难度系数由学生的考核情况实时动态决定。
四是试卷能够不被用户重复使用。
由于形成性测评具有阶段性、发展性特征,这些特征体现在对某一形成性任务的测评所表现出来的难度梯76度,和受测者在测评中表现出来的学习能力掌握程度,因此,如果试题重复的对某一用户进行测评,势必会影响考核的效果,就很难反映出受测者学习能力水平的提高,针对这一问题,系统会根据重复题的难度系数范围进行重新组题,从而避免对试题的重复测评,又达到了考核的目的。
2系统总体设计基于题库的自适应在线形成考核系统利用细化题库和试题难度系数的自动调整来实现系统的各项功能,通过试题库的灵活建立和试题难度系数的自动调整,能够有效缩短教师的试卷组卷时间,以及有效地减轻教师对形成性考核任务制定的难度。
2.1形成性考核系统的试题层次关系分析由于形成性考核任务的完成体现在学生在某一阶段对任务试卷的完成情况,因此须细分形成性任务、试卷、试题库三个数据表,并通过设计三者的关系来实现系统的功能,设计如图1所示:l形戚性任务;时间限制要求、从易割难考核、窖现性知识毒核、主观性|I_;知识考援。
综舍麓力考攥I;l。
鬟?i l奢陋c孙蒜。
}…i试卷蔓一|!::!::!:型|难易要度不!:j},.一二≥,奢障c孙自动H l<=幂二≥l≤:《=;二≥固;试题氨l单选箍一l多选题”l判断韪l填空题。
l问答题一l综合题一}、‰岫—觯d—k‰岬———k‰_—删孵一^、_——州—冬_h—删觯一.~脚种——黛图1系统“试题库一试卷一任务”层次关系图首先根据不同的题型特征,设计出不同题型数据表,如单选题、多选题、判断题等题型,这些题型数据表组成了试题库,是这三者中最基础的数据部分,所有的试卷都须调用试题库中的试题。
其次试卷既作为试题的最终表现形式,又作为形成性任务的考核单元。
试卷组织形式提供了任意题型的组合形式和难度程度可设定的组合形式。
这两种形式都可以用手动和自动的组卷方式来实现,手动方式又可分为两种,一种是按照题型类型的选定,打开手动输入试卷模板输入试题,这种式可以实现任意题型的输入,另一种式从试题库列表中手动的选择试题组成试卷,试题第24卷第1期2013年3月广西广播电视大学学报J O U R N A L0F G U A N G X I R A D l0A N D T V U NⅣE RSⅡ'YV01.24N o.1M ar.2013内容和试题难度系数一目了然。
自动方式是试卷根据难度级别自动选择相应难度系数范围的试题进行组卷,这种方式快捷方便。
最后,在形成性任务的方案制定中,可以根据试卷的难度,进行从易到难的阶梯式考核方案,可以根据试卷组成题型的不同,进行主观性知识、客观性知识等不同知识性趋向的考核。
2.2系统数据流程图从用户使用的角度阐释系统的工作流程走向,能够清晰反映系统的工作原理,体现系统的总体设计思路,把握系统的建设方向。
基于题库的自适应在线形成性考核系统数据流程如图2所示:图2系统数据流程图对于用户而言,用户登录系统后首先根据形成性考核的难易度选择一个形考任务,从而选择不同的阶段任务,系统会根据用户的选择进行自动组卷。
每一种难度系数都对应有阶段任务,当用户完成所有的阶段任务后,才能继续下一个形考任务的选择。
另外,为便于学生的自主学习,还开发了自测模块,用户可以选择试题进行自测。
对于教师而言,可对形成性考核任务进行管理,如添加、删除和修改等管理操作,教师安排一个形成考核任务后,需要进行阶段任务的设定,对每一个阶段任务安排一份试卷,教师可以选择灵活的方式从题库中组卷生成一份合适的试卷。
在使用过程中,教师可根据学生的成绩反馈实时地对试题进行调整,不断的丰富和更新试题库,从而促进试题库的良f生发展。
3关键技术的实现系统设计与实现过程中关键技术主要分为难度系数的自动调整算法、试题不重复使用的程序设计、任意题型组合的程序设计等等。
下面主要对这几个关键技术实现方法进行介绍。
3.1难度系数的自动调整算法在自适应在线形成性考核系统中,难度系数的确定是系统的关键问题之一,本系统采用普遍被多数考试系统所采用的算法,即通过平均分与满分的比例值来确定每道试题的难度系数,计算公式为p=1一ⅪW,其中P为难度系数,X为得分,w为满分。
这种算法容易理解且实现起来简单方便,但是由于现代远程开放教育的学生量众多,如果计算每个学生的得分势必会影响程序的效率,因此需要抽取样本数,本系统按照计算区间个数所占比例的方法进行抽样,即把。
到100分数值划分为4个区间,0到40划分区间A,41到60划分为区间B,61到80划分为区间C,81到100划分为区间D,然后计算学生得分在每个区间的比例,再按照一定的抽样数进行抽样,把抽样出来的数值进行平均值计算,最后带入公式p=1一)(/w,计算得出难度系数P。
在数据库试题表中,需要新建“难度系数”字段,然后通过s ql语句完成得分数值的分布情况,把所得结果构建一个新的视图,然后在视图表确定抽样的比例,这样既保护了数据的安全,又简化了数据操作。
下面仅给出确定难度系数数值的案例,例如:20、25、32、45、52、60、80、44、75、77、89、62、66、68、76、84、7l、70、65、69总共20个得分数值,通过图3所示s Q L查询语句新建视图vi ew_sca l e,得出在A区间的个数为3,在B区间的个数为4,在C区间的个数为11,在D区间的个数为2,如果抽样数值为10个,按照个数所占比例,那么区间A、B、C、D抽样比例分别为3,2、4/2、11/2、2/2,如果碰到无法得整数的情况,则遵从以下原则,在区间A或者D,如果得到小数值,则取整,在区间B或者C,如果得到小数值,则在原来值上加1,然后在用户得分表区间中根据抽样比例随机抽样,如图4所示。