网络测评体系系统的体系结构与功能(共4页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上网络测评系统的体系结构与功能Structure and Function of Web-based Evaluation System网络教学目前得到了蓬勃的发展，然而如何有效的保证网络教学的质量成为一个亟需解决的问题，本文首先分析了目前网络测评系统的现状，然后设计建构了网络测评系统的体系结构，提出了通用测评系统的六个模块，最后对其中的一些关键模块和功能进行了详细论述。关键词：题库 网络测评 难度 组卷策略1 引言因特网络的出现并广泛普及为远程教育的发展提供了大好的机会，网络化教学与学习得到飞速发展，向我们昭示了无限广阔的应用前景。目前，我们国家批准了70余所网络学院

2、进行招生，但是如何确保网络学院的学生能够达到应有的学习水平，建立高效的网络教学质量保障体系势在必行。目前,国内外的很多类似系统还仅仅停留在传统考核和练习方式的数字化和网络化上，并没有真正从全新的网络教学的观点出发来进行网络测评，大部分系统不支持多媒体素材和公式符号，没有提供对试题、试卷等资源的批量导入导出，缺少深层次的统计分析、教学诊断和教学形成性评价的支持。总的说来，目前我国的网络测评系统的建设还处于起步阶段，已建成的系统的质量参差不齐，还没有统一的标准和规范。2 系统逻辑体系结构本系统的核心是建立一个基于标准大数据量多媒体试题库基础上的网络测评模式和框架，从逻辑上看主要包括系统工具、标准多

3、媒体试题库、组卷策略库、规范试卷库和测试、规范作业库和自测以及评价分析和数据挖掘等六个子系统，其逻辑结构如下所示：图1网络测评系统体系结构示意图如上图所示，系统工具模块是一些相对独立的系统管理支持工具的集合，主要包括对多媒体试题库（如：公式符号编辑工具、媒体控制播放工具）、试题/试卷导入导出、在线测试、组卷策略等方面的支持。该模块对其余模块提供工具支持，负责对数据库的所有存取操作，确保数据安全和完整。标准多媒体试题库模块对测评过程中一整套的操作提供支持，分为用户级和系统级两个层次，根据所教科目的不同，系统为教师建立用户级试题库；同时，用户可以对个人级试题库中试题进行开放操作，在经过学科专家用户

4、的审核后进入系统级试题库，在更大范围内实现共享。组卷策略库模块为生成规范试卷作业提供多种策略、向导和模板，测量内容包括试卷作业的整体参数、题型设置、试卷作业结构、测试时间分配方案、测试分数分配方案等，并可以根据测试目的设置整个试卷的难度、区分度和认知分类分配的双向细目表。规范试卷库和测试模块完成试卷生成、发放、测试、监考、答案回收、试卷自动批改、成绩查询、教学辅导等一系列的功能，涉及的关键技术有组卷算法、监考、自动化评改等；支持对传统经典试卷（例如高考/中考试卷）的导入、导出、提取、统计、分析等。规范作业库和自测模块完成作业收集、发布、提交、批改点评等作业管理流程中的所有操作；支持个人、小组作

5、业，支持学生自我测试、练习，支持协作式作业和协作式作业批改； 评价分析和数据挖掘模块对系统资源进行优化并对标准试题库、策略库、规范试卷库、规范作业库、用户库进行统计分析，并对系统运行而积累的海量数据进行挖掘，实现试题属性的自动更新和试题报警，采用量化和非量化、主观和客观相结合的分析方法，动态生成评价报告，实时检测网络测评的要素，使之成为一个不断增长的巨大的知识库系统。3 主要模块功能3.1 课程知识点管理工具基于Web的网络测评系统是以课程为依托、以知识点为大纲的有复杂内在结构的系统，课程内容组织的科学性、有序性直接关系着系统运行的效果。系统以完善的网络多媒体试题库为基础，而多媒体试题库又是建

6、立在对具体课程的科学组织上的。为了适应可能会发生变化的各学科的教学大纲，系统提供了两种课程组织的方式：（1）对具有非严谨结构的课程，按照课程的知识点性质进行组织。如英语等偏文科性质的科目，可以按照词汇、语法、阅读、听力等几个方面进行分类；（2）对具有严谨结构的课程，按照章节体系结构进行组织。适合于数、理、化等理科性学科，如物理可以按照第一章（序论）、第二章（浮力）等篇章结构进行组织。为了适应国家教学大纲可能变化而产生的问题，系统可对知识点进行管理（增删改），并可对课程、知识点和多媒体试题之间的关联关系进行管理，对试题提供动态链接功能。3.2 公式符号的编辑和录入对于数学、物理、化学等理科学科，

7、经常要使用各种公式符号和特定图形，而目前主流浏览器却并不支持这方面的功能，因此，系统提供了公式符号编辑和录入功能。目前网络上已有的公式符号解决方案有图片表示方式、数学标记语言和插件方式。图片表示方式是利用现有工具进行图片编辑，然后转换成图片，有冗余多、下载慢、有安全隐患等缺陷；数学标记语言方式是基于数学标记语言MathML1.0的规范说明书，用标记的形式来定义数学表达式，实现方便、简单，但是显得冗长、复杂而难懂；插件方式是指利用插件扩展浏览器，使遇到登记的表示公式符号的数据类型时，就调用插件进行处理，这是目前较好的解决途径，它简单易懂，并且由于使用文本的形式，所以不存在使用图片方式的缺点。系统

8、采用专用插件的方式，用JAVA语言开发一个公式编辑输入模块，在需要输入公式符号的页面上嵌入此模块即可，主要包括公式符号编辑器、公式符号输入模块和公式符号显示模块。其中，公式符号输入模块是在需要输入公式符号的页面包含一个牵引文件，该文件提供一个层，层内包含一个基于Java的可视化公式编辑器。编辑界面如下图所示：图2 公式符号编辑器界面编辑完公式以后，JAVA程序自动往当前焦点文本框内追加公式函数；当公式追加完毕并且用户点击提交按钮后通过公式符号存储模块将公式文本经过系统特定变换后存储到数据库中；在需要显示公式的页面包含一段通用程序，该程序调用一个COM组件，用于分析从数据库中读出的文本。将特定标

9、识的部分传入Java Applet来处理，形成图形输出到页面。3.3多媒体信息的存储显示和播放控制对于英语听力、音乐、影视欣赏等类型的课程，需要实现视多媒体信息的管理，而目前主流浏览器缺少这方面的支持。系统开发了针对多媒体信息的录入、存储、播放、控制等方面的功能。对于多媒体信息（图片、声音、动画、视频），系统采用了相对路径的存储方式，一方面在数据库中存储多媒体文件的相对路径，并分门别类的上载文件到某特定目录，二者通过程序进行链接；试题呈现时，利用系统提供的播放插件，在页面上设置动态指针，随着用户的选择，调用插件播放相应的多媒体文件，由于一次只能播放一个文件，所以可以只调用一次插件，形成播放列表

10、即可，由用户控制播放进程，如播放、停止、暂停、快进、快退、音轨控制、播放位置控制、声音大小等。3.4试题和试卷资源的批量导入导出为了在广域范围内收集和使用试题和试卷资源，以及为用户提供离线的试题利用工具，系统提供了试题和试卷资源的批量导入导出功能，兼容资源建设技术规范和内容包装规范。实现的功能主要有：（1）试题、试卷资源的批量导入导出，可以在广域范围内收集使用试题和试卷资源；（2）为客户端提供本地使用试题、试卷资源的工具，如组卷、试题/试卷的管理等，用户可以提供离线的试题编辑、录入、组卷、测试、统计分析等一系列的功能；（3）建立了服务器和客户端通讯的用户识别机制，可以实现分布式的网络测评；（4

11、）网络FTP传输服务。3.5试卷生成子模块该模块主要完成试题到试卷的过渡，用户通过浏览器输入试卷的属性参数，并设定试卷结构和选择测试对象，选择组卷策略，系统将根据这些参数抽出试题，如果找不到试题，则将采用退避算法，逐渐放宽限制条件，最终抽出最适合参数要求的试题，组卷流程主要包括六个步骤，其中前三个步骤（整体参数、结构、测试对象选择）可自定义操作顺序，其中，整体参数包括标题、描述、总分数、总测试时间、有效期等，用户可以添加定制的整体参数；试卷结构指试题类型以及各类型的分数、时间的分配方案；测试对象可以是学生个体，针对学生弱点有效的实施个别化教学，也可以选择小组团体作为测试对象，进行协作式学习。后

12、三个步骤依次是试题选择、试卷预览、存盘或打包，其中试题选择具体体现了试卷的生成策略，主要有查询方式、自动方式、完全手工方式、策略方式等，完成试题选择后，进入预览步骤，此时可对试题进行调整，如果满意，则可以选择将试卷存盘或者向学生开放。试卷以HTML或者DOC文档方式呈现。3.6在线测试和学生自测系统对在线测试和学生自测提供的功能主要有（1）学员监督：可以检查学生完成试卷作业的情况，并为没有及时测试的学生发送通知、警告或建议；（2）远程监考：可远程锁定学生屏幕和各种输入设备，提供测试时间倒计时控制等；（3）协作式作业批改：学生提交作业，获取批改结果，并根据教师建议重新提交作业，几轮交互后，教师对

13、作业做出最后评价、定级；（4）在线测试：学生选定测试试卷，系统呈现试卷并提供测试控制工具，测试完毕，系统自动提交并收集学生答案，将测试结果存入学生成绩档案；（5）学生自测：学生可根据个人知识点缺陷，从课程、知识点、试题属性等多角度选择试题，设置自测属性，进行自测；（6）作业批改：系统提供作业批改模板，包括作业批改的总体评价（值得表扬的地方、需要改进的地方、学习建义）、分数、作业定级、出错原因类型、教学建议等；3.7统计分析和数据挖掘网络测评不应该只是管理试题、试卷和测试的工具，而更应该成为一个可以对教学过程进行评价分析的有力工具。该模块主要基于现代科学的评价理论和教育信息处理技术，科学的分析评

14、价对象、要素，设立评价指标，依靠有效的量化和非量化的数据采集，从课程知识点、试题库、试卷和作业、学生、小组团体等几个角度进行评估和分析。其中，（1）课程知识点分析主要指课程资源、试题资源分布状态以及数量、数据量、利用率等方面的统计信息，支持图文并茂的统计列表显示方式；（2）试题库分析指通过分析考试成绩及参与考试的样本，警告出现异常反应的试题，以及对专家估计的试题初始属性值进行自动校正；（3）试卷/作业分析是指分析某次试卷/作业的有效性、可信性、平均难度、样本得分分布等信息。折线图和直方图的呈现方式可以直观地表示出学生在各个分数段的分布情况；（4）学生个体评价分析是指分析学生历次测试成绩及得分、

15、进步情况、学习障碍、知识单元的掌握情况等，对学生的成绩做出有确定意义的解释；系统首先将学生历次成绩转换为标准分数、百分等级分数进行比较，并按照时间轴进行历史追踪，可以非常明显的看出学生变化趋势。（5）小组团体评价分析主要针对个性小组作业，对小组协作完成作业的情况进行整体评估，主要包括对群体集中量和差异量的分析，以群体为样本建立量表并计算各学生在群体中的位置，并根据系统自动记录的各成员贡献提供加权数据量，充分体现了基于问题的学习方式（PBL）的优势。数据仓库被定义为一个面向主题的、集成的、非易失性的且随时间变化的数据集合，用来支持管理人员的决策。在网络测评系统中，随着系统的运行，大量的原始数据不

16、断积累，其中蕴涵了很多教育教学过程中的实质性问题，所以建立系统数据仓库，进行统计分析、数据挖掘，以发现改进教学过程中所出现问题的有效途径。系统提供了基于数据仓库的数据挖掘功能，主要思路是，首先数据库中积累了海量的原始数据，系统提供了一个数据转换模块，该模块可以将原始OLTP数据库中的数据以及来自其他数据源的多种数据进行整合，所有的数据合法性验证、数据类型和格式的统一、非法数据的清洗以及数据时间键的加入等业务逻辑全部在这个转换模块中完成。对于试卷/作业原始数据的分析，不仅可以得到一些二维表，可以提供切片、钻取、旋转等多种分析手段，利用OLAP技术的二维和三维的表现形式，可以提供给用户明确、直观的

17、分析结果，打破了传统数据处理系统中人的思维仅仅局限于二维平面的局限。4 结论网上教学是最近几年才出现的新事物，基于网络的测量评价更是刚刚起步。本文所论述的“网络测评系统”主要是在分析类似系统现状的基础上设计网络测评系统的体系结构，提出了通用测评系统的六个模块，并对其中的关键模块和功能进行了论述。目前，网络测评基本上还处于理论阶段，在实践过程中还需要不断归纳和总结、提炼和修订。参考文献1 余胜泉，姚顾波，何克抗.通用试题库的组卷策略.2 何克抗.建立题库的理论.全国CBE学会第七届学术会议论文集.国防科技大学出版社, 1995.11.3 张京彬.网络教学的非量化评价.现代远程教育.2000.10

18、.With the greatly progress of Web-based learning, new questions of how to ensure the quality of this kind of learning. The paper has make construct a system of Web-based Evaluation on the basis of analysis of the situation, and also it describes some critical part and functions of the system.Key words：Item banks Web-based evaluation difficulty division strategy of paper-making专心-专注-专业