摘 要：遠(yuǎn)程教育是現(xiàn)代教育的重要發(fā)展方向，網(wǎng)絡(luò)題庫(kù)系統(tǒng)凸顯出重要作用，計(jì)算機(jī)自適應(yīng)考試成為重點(diǎn)，對(duì)于發(fā)展和完善網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教育有重要意義。它的設(shè)計(jì)原理、組成部分、存在問(wèn)題是本文主要闡釋的內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：遠(yuǎn)程教育；計(jì)算機(jī)自適應(yīng)考試系統(tǒng)；網(wǎng)絡(luò)題庫(kù)系統(tǒng)

遠(yuǎn)程教育是指以網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為依托，教師采用網(wǎng)絡(luò)資源的方式來(lái)進(jìn)行教學(xué)和信息傳遞，環(huán)境和時(shí)間將不會(huì)影響到學(xué)生的學(xué)習(xí)。有關(guān)遠(yuǎn)程教育中計(jì)算機(jī)自適應(yīng)考試系統(tǒng)，筆者將會(huì)在下文中做初步的探討。

一、遠(yuǎn)程教育中計(jì)算機(jī)自適應(yīng)考試概述

現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育中，師生無(wú)需面對(duì)面，只需要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)即可，學(xué)生可在任何時(shí)間和地點(diǎn)進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。網(wǎng)絡(luò)題庫(kù)是遠(yuǎn)程教育重中之重，它可幫學(xué)生進(jìn)一步梳理知識(shí)，回應(yīng)各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)同時(shí)進(jìn)行評(píng)價(jià)。目前遠(yuǎn)程教育的題庫(kù)很多都是單純提供考題，缺乏因材施教的針對(duì)性訓(xùn)練，在這種情況下，計(jì)算機(jī)的自適應(yīng)考試開(kāi)始備受關(guān)注和重視。

二、計(jì)算機(jī)自適應(yīng)考試設(shè)計(jì)

計(jì)算機(jī)自適應(yīng)考試系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是：可最大限度利用網(wǎng)絡(luò)，題庫(kù)資源豐富且建立迅速，可隨時(shí)隨地進(jìn)行測(cè)試；考試成本低，測(cè)試方法科學(xué)，測(cè)試評(píng)價(jià)客觀公正。計(jì)算機(jī)自適應(yīng)考試系統(tǒng)的采用與操作系統(tǒng)無(wú)關(guān)設(shè)計(jì)，用戶(hù)考試可在多種平臺(tái)上進(jìn)行。為獲得更多用戶(hù)，計(jì)算機(jī)自適應(yīng)考試系統(tǒng)需進(jìn)行有效的設(shè)計(jì)，使用標(biāo)準(zhǔn)瀏覽器無(wú)需安裝任何插件即可參加考試。

（一）試題模塊

在自適應(yīng)考試系統(tǒng)的諸多模塊設(shè)計(jì)中，試題模塊是核心部分。該模塊為學(xué)生提供的內(nèi)容有試題的錄入、編輯、測(cè)試等。通過(guò)上網(wǎng)方式，教師可不受時(shí)間和上網(wǎng)環(huán)境限制進(jìn)行操作。由于自適應(yīng)考試的特殊性，試題錄入后，需專(zhuān)業(yè)人士審核和調(diào)整題目。對(duì)此，可在設(shè)計(jì)時(shí)加入必要的參數(shù)即可實(shí)現(xiàn)。

（二）管理模塊

系統(tǒng)管理模塊根據(jù)教師和其他工作人員的工作范圍，應(yīng)當(dāng)設(shè)置出不同的權(quán)限，操作權(quán)限也應(yīng)如此。這可以保證信息庫(kù)的安全性，也可及時(shí)提供信息的查詢(xún)工作。

（三）考試管理模塊

考試管理模塊的任務(wù)包括對(duì)在線(xiàn)考試學(xué)生的科目管理和限制，考試時(shí)間和科目的查詢(xún)。在考生要考試前，需事先登記編號(hào)等，登記之后即可進(jìn)行考試。

（四）考試模塊

考試模塊是針對(duì)學(xué)生在線(xiàn)考試的模塊。學(xué)生考試時(shí)，可能面臨諸多問(wèn)題與答案，這需要考生在題目間進(jìn)行博弈，系統(tǒng)可快速找出題目對(duì)應(yīng)的答案，從而考察考生的真實(shí)水平。

三、計(jì)算機(jī)自適應(yīng)考試系統(tǒng)關(guān)鍵模塊算法的研發(fā)

在建立系統(tǒng)題庫(kù)的基礎(chǔ)之上，還要建立計(jì)算機(jī)自適應(yīng)考試系統(tǒng)，應(yīng)試者能力估計(jì)、選題策略和終比規(guī)則是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問(wèn)題?？忌看鹜暌活}，自適應(yīng)考試系統(tǒng)會(huì)立刻進(jìn)行能力估計(jì)，并以此為前提抽取下一道題。涉及的問(wèn)題有：1）考生答完一題后能力估計(jì)值如何給出——能力估計(jì)方法；2）如何抽取下一題——選題法。前面講到的兩種算法的利用，會(huì)影響CA7的效率，進(jìn)而間接影響到測(cè)試的科學(xué)性、精準(zhǔn)性，具體表現(xiàn)就是系統(tǒng)反饋結(jié)果的準(zhǔn)確性程度的高低。還有，考生通常必須達(dá)到一定級(jí)別的準(zhǔn)確性的時(shí)候，才得以結(jié)束考試——誤差精度，此過(guò)程中要怎樣得到計(jì)算誤差精度，以及有關(guān)終比規(guī)則方面如何控制考試結(jié)束是問(wèn)題的關(guān)鍵。

（一）分析能力方面的估計(jì)方法

可以分別使用仔細(xì)探查和精確估計(jì)來(lái)對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析，這兩個(gè)方法都屬于CA7的能力范圍，其中的能力探查階段是對(duì)考生能力的考前粗略估計(jì)，幾道題目即可完成；精確估計(jì)階段則是進(jìn)一步估準(zhǔn)考生能力。

在能力探查階段研究范圍之內(nèi)，包含了兩種方法：一種叫中步長(zhǎng)法，另一種叫對(duì)數(shù)比法。所謂步長(zhǎng)法，就是指考生答題如果正確了，就增加些步長(zhǎng)的方法，要是選擇了錯(cuò)誤答案時(shí)，就會(huì)減少步長(zhǎng)的方法，兩種能力值在計(jì)算過(guò)程中都是被估計(jì)的。所謂對(duì)數(shù)比法，就是通過(guò)一個(gè)特殊的公式In（答對(duì)題數(shù)/答錯(cuò)題數(shù)）來(lái)計(jì)算，進(jìn)而得出憑借某個(gè)考生的能力值，如果遇到選擇全對(duì)情況，或者選擇全錯(cuò)的情況，就利用公式In（（答對(duì)題數(shù)+0.5}/來(lái)計(jì)算（答錯(cuò)題數(shù)+0.5；0）。

筆者認(rèn)為，在現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)中應(yīng)該考慮的問(wèn)題是某個(gè)階段內(nèi)的試題量是否較為合理，選擇步長(zhǎng)的數(shù)量、長(zhǎng)短是否適中。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，在對(duì)步長(zhǎng)法研究過(guò)程中，最佳步長(zhǎng)是跟著測(cè)試提升的改變而變化的。如果試題≤10題的情況，相應(yīng)最好的步長(zhǎng)值就是0.2；但是如果選擇的試題數(shù)>5題的情況下，中步長(zhǎng)法就不適用了，因?yàn)閷?duì)數(shù)法的中介指標(biāo)會(huì)更適用于此過(guò)程，所以建議在對(duì)能力評(píng)估進(jìn)行測(cè)評(píng)的起初階段，比較適當(dāng)?shù)姆椒ㄊ沁x擇0.2能力值的步長(zhǎng)法，而利用對(duì)數(shù)法來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)考生能力的探查方法作為一種輔助方法更好。如果構(gòu)建的題數(shù)在≤l00情況下，在對(duì)相應(yīng)的考生能力精確估計(jì)階段時(shí)，最科學(xué)的方法是似然估計(jì)方法（CMLE）。采用CMLE的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)便實(shí)用，但CMLE的函數(shù)曲線(xiàn)有一種情況是一條單調(diào)遞增曲線(xiàn)，有一種是遞減曲線(xiàn)，因?yàn)闆](méi)有極值點(diǎn)出現(xiàn)，所以難以獲得一種準(zhǔn)確的能力值，因此遇到特殊情況時(shí)，無(wú)法單獨(dú)使用。對(duì)于使用BEAPE方法時(shí)，應(yīng)該對(duì)該考生能力值進(jìn)行全面的估計(jì)，進(jìn)而得到該考生能力的先驗(yàn)分布。聯(lián)系有關(guān)數(shù)據(jù)，再根據(jù)前面的剖析，進(jìn)行試驗(yàn)，還要聯(lián)系到計(jì)算機(jī)在線(xiàn)考試過(guò)程中可能出現(xiàn)的漏洞（比如某次計(jì)算時(shí)出現(xiàn)計(jì)算量太大的情況）。對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行能力估計(jì)時(shí)，應(yīng)該實(shí)行多種估計(jì)方法相結(jié)合的方式最為恰當(dāng)，詳細(xì)步驟如下。

（1）起初時(shí)期。根據(jù)當(dāng)時(shí)考生的答題狀態(tài)來(lái)估計(jì)，如果答題題目≤5題時(shí)，利用±0.2步長(zhǎng)當(dāng)作當(dāng)時(shí)的移動(dòng)探究，通過(guò)對(duì)數(shù)方法，實(shí)現(xiàn)第6到10題的估計(jì)步驟，得到理想的結(jié)果。

（2）針對(duì)能力精確估計(jì)階段的分析。這里通過(guò)使用BEAPE方法來(lái)對(duì)考生能力進(jìn)行估計(jì)，才有以下有效的實(shí)現(xiàn)語(yǔ)句：

If代表含義是，考試的已考題目數(shù)<6 then

If代表含義是，考生回答正確的題目then能力估計(jì)值，采用的方法是能力估計(jì)值+0.2

else 代表含義是，某種能力估計(jì)值，這里說(shuō)到了能力估計(jì)值-0.2

end if

else if代表含義是，已考題目數(shù)<11 then的情況

if代表含義是，已考題所有正確，或所有的錯(cuò)誤then

其中的能力估計(jì)值=In（（答對(duì)題數(shù)+0.5}/（答錯(cuò)題數(shù)+0.5））

Else代表的含義是：能力估計(jì)值=In（回答題數(shù)/答對(duì)題數(shù)）

end if

else

對(duì)貝葉斯全部的后驗(yàn)期望估計(jì)

end if

（二）分析采用的選題策略和終比規(guī)則

被試者的能力值被正確估計(jì)后，所選擇的題目量就會(huì)適合該被試者的答題能力，不能超出其范圍，如果采用多種選題方法進(jìn)行估計(jì)，就根據(jù)b<難度），分層選題法是較為成熟的選題方法。但是選題時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：第一，結(jié)合試題的區(qū)分度的正相關(guān)性來(lái)思考各種情況；第二，能夠正確的處理好試題曝光率問(wèn)題。遵循的原理是：（1）將所有的題庫(kù)根據(jù)b排升序方法逐一把題庫(kù)兩個(gè)相鄰若干的試題隨機(jī)組合為一個(gè)模塊；（2）將本文的同模塊包含的全部試題根據(jù)a<區(qū)分度）排升序方法進(jìn)行組合，a代表值為最小的，組合為第一層，再大一點(diǎn)的組合為第二層，然后依次排列下去；（3）按照有關(guān)的規(guī)則，對(duì)于常規(guī)考試，分為10層較為合理，具體對(duì)題庫(kù)的分層可按如下流程圖（圖1）。

終比規(guī)則處理的問(wèn)題是怎樣才能控制好考試結(jié)束進(jìn)程。方法1采用的技巧是確定定長(zhǎng)終比規(guī)則，這里不要太多的計(jì)算過(guò)程，存在客觀性、科學(xué)性受質(zhì)疑的問(wèn)題。對(duì)此，這種方法在某特殊場(chǎng)合利用較好，比方說(shuō)，臨終控制著考試結(jié)束的時(shí)間。方法2就是實(shí)行不定長(zhǎng)終比規(guī)則的方法，這里講到控制考試結(jié)束的精度只能決定于其他因素，比如說(shuō)，考試的結(jié)束時(shí)間，答題后需要大量的計(jì)算，實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜性高。按照選題措施，選擇一種b分層選題法較好。筆者建議大家能夠按照全部的控制信息量（如果設(shè)定是25）分開(kāi)各層應(yīng)該具有的控制信息量，各層接著按照該位置分開(kāi)的信息量，來(lái)認(rèn)定應(yīng)有的選題數(shù)。

確認(rèn)了選題中的子題庫(kù)，那么大家可以按照先前預(yù)測(cè)的考生能力值，再一次利用 “b匹配法”實(shí)現(xiàn)這次試題的選擇，直到進(jìn)行預(yù)定信息量就結(jié)束這次考試。根據(jù)J2EE的計(jì)算進(jìn)行設(shè)計(jì)的L自適應(yīng)考試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，利用Web技術(shù)設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)自適應(yīng)考試系統(tǒng)的方案得到改進(jìn)。在設(shè)計(jì)中，可利用J2EE技術(shù)建立系統(tǒng)，利用JSP/Servlet.EJB實(shí)現(xiàn)框架中重點(diǎn)部分。該系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2。

系統(tǒng)構(gòu)建所需數(shù)據(jù)模塊的方法：

第一，對(duì)于學(xué)生數(shù)據(jù)表、教師數(shù)據(jù)表和考試數(shù)據(jù)表等數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單表格，系統(tǒng)采用CMl〕進(jìn)行映射來(lái)應(yīng)對(duì)操作不頻繁和性能也不敏感特征。對(duì)數(shù)據(jù)操作的維護(hù)，使用實(shí)體Bean但將所有的程序邏輯都封裝在對(duì)應(yīng)的會(huì)話(huà)Bean中，Web客戶(hù)端只能通過(guò)會(huì)話(huà)Bean進(jìn)行交互，其優(yōu)點(diǎn)是數(shù)據(jù)邏輯被隱藏，清楚化MVC結(jié)構(gòu)，降低了后期數(shù)據(jù)維護(hù)難度。

第二，對(duì)于系統(tǒng)試題數(shù)據(jù)表，鑒于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、查詢(xún)復(fù)雜，可采用Hibernate框架來(lái)進(jìn)行映射，其優(yōu)點(diǎn)是查詢(xún)更加靈活便利，且便于擴(kuò)展，針對(duì)于邏輯程序同樣封裝在會(huì)話(huà)Bean中的數(shù)據(jù)，保證多層隔離。

第三，對(duì)于系統(tǒng)答案數(shù)據(jù)表，系統(tǒng)采用了消息Bean+會(huì)話(huà)Bean，使用DAO模式直接訪(fǎng)問(wèn)數(shù)據(jù)表。其優(yōu)點(diǎn)是保證了數(shù)據(jù)安全可靠及高效率。

四、計(jì)算機(jī)自適應(yīng)考試系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：（1）有效的提升測(cè)驗(yàn)時(shí)間，提高效率。（2）題目不受樣本影響，可更直接反映考生的水平及能力。（3）與傳統(tǒng)考試相比較，修復(fù)了評(píng)分的規(guī)范性，誤差問(wèn)題可以被一定程度地避免。缺點(diǎn)：理論模型方面的參數(shù)需要進(jìn)一步改進(jìn)，減少出現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)越性無(wú)法展現(xiàn)的情況。

五、結(jié)語(yǔ)

遠(yuǎn)程教育對(duì)教育界產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響，作為自適應(yīng)考試系統(tǒng)的重點(diǎn)部分——網(wǎng)絡(luò)題庫(kù)，我們需深入研究并提升題庫(kù)的科學(xué)性和合理性，推進(jìn)計(jì)算機(jī)自適應(yīng)考試的發(fā)展。該系統(tǒng)存在的問(wèn)題，也有待進(jìn)一步研究。

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