吳恬田，劉夢月，王小明

(浙江師范大學(xué) 教師教育學(xué)院，浙江 金華 321004)

《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010—2020年)》明確指出，信息技術(shù)對教育發(fā)展具有革命性影響，要加快教育信息化進(jìn)程，不斷促進(jìn)教育內(nèi)容、教學(xué)手段和方法的現(xiàn)代化[1]。教育信息化正在逐步成為主流，未來的教育必然是基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的更加開放的教育[2]。降低考試成本，解決繁重的考務(wù)工作是網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)的優(yōu)勢[3]，提供快捷智能的出題組卷機(jī)制和全面科學(xué)的統(tǒng)計分析更是中小學(xué)考試數(shù)字化的極大需求。

1 系統(tǒng)功能設(shè)計

1.1 需求分析和框架設(shè)計

目前中小學(xué)傳統(tǒng)的紙質(zhì)化考試工作量大且隨著考試次數(shù)的不斷增加，不便于對學(xué)生的歷次考試情況進(jìn)行記錄、統(tǒng)計、跟蹤，包括學(xué)生每次考試的橫向統(tǒng)計、多次考試的縱向統(tǒng)計以及具體到知識點(diǎn)的掌握情況分析。針對上述弊端，本文基于ASP.NET三層架構(gòu)研發(fā)Web考試數(shù)字化管理系統(tǒng)，主要實(shí)現(xiàn)了試題管理、試卷管理、在線考試和統(tǒng)計分析等功能。三層開發(fā)結(jié)構(gòu)較好地體現(xiàn)了“分而治之”的思想，并能使系統(tǒng)具備良好的可控性、擴(kuò)展性與穩(wěn)定性[4]。ASP.NET實(shí)現(xiàn)三層體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 ASP.NET實(shí)現(xiàn)的考試管理系統(tǒng)三層架構(gòu)圖

1.2 系統(tǒng)功能

根據(jù)圖1可知，該系統(tǒng)分為以下7個功能模塊：①用戶管理模塊。管理員可逐個或批量增刪用戶、也可修改、查詢用戶信息；②試題管理模塊。教師可逐個或批量增刪試題、也可修改、查詢試題；③試卷管理模塊。教師可根據(jù)考試需求設(shè)置考試章節(jié)、知識點(diǎn)、題型、題目難度、題目分?jǐn)?shù)、參考人員、閱卷人員等等，并通過智能組卷和手工組卷兩種方式來創(chuàng)建試卷；④參加考試模塊。系統(tǒng)會控制整個考試過程，并實(shí)行時間監(jiān)控與權(quán)限控制的防作弊機(jī)制，考生需在限定的時間內(nèi)提交試卷。⑤考試管理模塊。本系統(tǒng)能對客觀題試卷自動閱卷，考生考后能直接得出考試結(jié)果。試卷中如果有主觀題可設(shè)置閱卷人員進(jìn)行手動閱卷；⑥成績查閱模塊?？荚嚱Y(jié)束后，教師、學(xué)生能進(jìn)行成績查詢，可以查看考生個人和全體考生的考試情況，包括題型統(tǒng)計、試題難度統(tǒng)計、成績分布統(tǒng)計、知識點(diǎn)統(tǒng)計以及缺考人員統(tǒng)計等考試信息；⑦錯題管理模塊。學(xué)生可在此模塊查看歷次錯題，并自主練習(xí)錯題，鞏固薄弱環(huán)節(jié)。

1.3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

在考試數(shù)字化管理系統(tǒng)中共有21個數(shù)據(jù)表，以下是最關(guān)鍵的7個數(shù)據(jù)表的詳細(xì)數(shù)據(jù)及說明。其屬性如表1所示。

表1 關(guān)鍵數(shù)據(jù)表及其屬性

2 系統(tǒng)關(guān)鍵功能實(shí)現(xiàn)

2.1 智能組卷

測試是對學(xué)生學(xué)習(xí)的客觀且必要的檢測、監(jiān)督機(jī)制，因此與之相應(yīng)的考務(wù)工作也是教師教學(xué)中的關(guān)鍵任務(wù)之一。但是這項工作不僅僅是簡單組織學(xué)生進(jìn)行考試而已，更繁重的是考前試題收集、試卷整合等準(zhǔn)備工作。一張試卷的組成不僅要考慮每道試題的內(nèi)容、難度、質(zhì)量，還需兼顧試卷中不同試題所對應(yīng)知識點(diǎn)的分布設(shè)計。這一系列工作雖難度不高，但由于收集試題和設(shè)計試卷中涉及數(shù)據(jù)量大、計算知識點(diǎn)分布情況等系列問題，使得工作較為繁瑣。而借助計算機(jī)可以很便捷地完成這項工作，利用數(shù)據(jù)庫強(qiáng)大的存儲功能提供龐大的題庫，然后將組成試卷的需求設(shè)定后利用計算機(jī)快速嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠嬎隳芰χ悄芙M成高質(zhì)量的卷子，切實(shí)解決中小學(xué)教師的考務(wù)準(zhǔn)備工作。

在智能組卷方面，該系統(tǒng)不僅保留了手動組卷的傳統(tǒng)方式，還提供自動智能組卷的方式。在手動組卷中，教師通過從題庫中選擇試卷需要的題目來完成組卷過程；在自動組卷中，教師需要填寫試卷組成需求，包括確定學(xué)科、知識點(diǎn)、題型及題量、難度系數(shù)4個因素，計算機(jī)再根據(jù)既定算法完成組卷過程。

以下是在確定學(xué)科、知識點(diǎn)、題型及題量、難度系數(shù)(以難度系數(shù)“易”為例)的情況下，實(shí)現(xiàn)從題庫中抽取相應(yīng)題目的代碼：

intSum=Convert.ToInt32(SqlDS.Tables["PaperPolicy"].Rows[i]["TestDiff1"]);

if (intSum>0){

ObjectCmd.CommandText="INSERT INTO PaperTest(PaperID,RubricID,TestMark) SELECT top "+intSum.ToString()+" "+intPaperID.ToString()+" AS PaperID,RubricID,TestMark FROM RubricInfo where SubjectID="+SqlDS.Tables["PaperPolicy"].Rows[i]["SubjectID"]+" and LoreID="+SqlDS.Tables["PaperPolicy"].Rows[i]["LoreID"]+" and TestTypeID="+SqlDS.Tables["PaperPolicy"].Rows[i]["TestTypeID"]+" and TestDiff='易' ORDER BY NEWID()";//采用SQL語句中的”O(jiān)RDER BY NEWID()”實(shí)現(xiàn)隨機(jī)查詢符合要求的數(shù)據(jù)項

ObjectCmd.ExecuteNonQuery();

}

其它難度系數(shù)的題目只需修改相應(yīng)的參數(shù)即可。

2.2 試卷導(dǎo)出到Word文檔

考慮到中小學(xué)受設(shè)備、環(huán)境、教師信息素養(yǎng)等多方面因素的限制，大部分考試仍采取紙質(zhì)化的形式進(jìn)行，本系統(tǒng)中設(shè)計了試卷可導(dǎo)出Word文檔的功能，方便教師將試卷打印成紙質(zhì)版以組織學(xué)生進(jìn)行考試。

在本系統(tǒng)中通過Word對象模型編程可以比較完善地實(shí)現(xiàn)不同要求的試卷格式的輸出。Word對象模型的對象主要有5種類型，它們分別是Application 對象、Document 對象、Selection 對象、Range 對象和Bookmark 對象[5]。下面是用JavaScript語言實(shí)現(xiàn)的相關(guān)代碼：

varoWord = new ActiveXObject("Word.Application"); // 創(chuàng)建一個Word工作簿.;

varoDocument = oWord.Documents.Add();//創(chuàng)建一個新的空文檔

varoDocument = oWord.ActiveDocument; //使文檔處在活動窗口狀態(tài)

若需要設(shè)置文檔中文本的格式和字體等信息，可通過調(diào)用Document對象中的Paragraphs屬性，如：Alignment代表對齊方式，Bold代表粗體，F(xiàn)ont.Size代表字體大小，F(xiàn)ont.name代表字體類型。

2.3 統(tǒng)計分析

目前傳統(tǒng)考試流程中考后數(shù)據(jù)的記錄與統(tǒng)計方面存在表面化、粗略化等問題，考后數(shù)據(jù)分析只停留在統(tǒng)計學(xué)生成績的層面，還不能具體到知識點(diǎn)的掌握情況。因此本系統(tǒng)在考后數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析模塊中，做到了記錄學(xué)生歷次考試每道題目的答題情況。從試卷的維度來分析，可以統(tǒng)計題目難易程度分布、題型分布、各題型的得分率等；從考生的維度來分析，可以統(tǒng)計學(xué)生知識點(diǎn)掌握情況、歷次成績浮動、班級成績分布等，并采用圖形化的方式呈現(xiàn)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，使得統(tǒng)計結(jié)果更直觀明了。

例如，在本系統(tǒng)中一份高中信息技術(shù)課程章節(jié)測試卷——《1.3信息的管理》單元測試卷，內(nèi)含7個知識點(diǎn)：信息資源管理的普遍性及其意義、用資源管理器管理本地計算機(jī)資源、網(wǎng)上數(shù)據(jù)管理、信息資源管理的三個階段、數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、用數(shù)據(jù)庫管理信息的基本思想與方法、一個簡單的數(shù)據(jù)庫，得到試卷知識點(diǎn)分布圖(見圖2)和全體考生知識點(diǎn)掌握情況統(tǒng)計圖(見圖3)。

圖2 測試卷知識點(diǎn)分布條形圖

采用雷達(dá)圖可以很清晰找出學(xué)生薄弱的知識點(diǎn)，對任課教師調(diào)整之后的教學(xué)計劃有很強(qiáng)的參考價值?；谝淮慰荚?，本系統(tǒng)會得出一系列多層次多維度的橫向統(tǒng)計分析圖表，多層次包括個人、班級、年級，多維度包括知識點(diǎn)、題型、成績排名等，交叉組合旨在供教師更科學(xué)系統(tǒng)地分析學(xué)生的測試結(jié)果。

圖3 整體考生知識點(diǎn)掌握分布雷達(dá)圖

除此外，本系統(tǒng)中還對每位學(xué)生建立個人歷史考試檔案，可得出數(shù)據(jù)包括：知識點(diǎn)掌握情況變化、歷次成績浮動等縱向統(tǒng)計分析圖表，旨在記錄、跟蹤學(xué)生完整的學(xué)習(xí)動態(tài)，能夠為學(xué)生自查學(xué)習(xí)中的薄弱環(huán)節(jié)提供數(shù)據(jù)支持。例如，某位學(xué)生信息技術(shù)科目的歷次考試成績趨勢如圖4所示，左邊展示的是針對個人歷次考試成績的折線圖，點(diǎn)擊特定一次考試成績右邊會對應(yīng)顯示此次考試學(xué)生的詳細(xì)具體得分統(tǒng)計圖表。

圖4 個人歷次考試成績趨勢及具體分析

3 結(jié)語

中小學(xué)考試數(shù)字化管理系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)了試題錄入、題庫管理、智能組卷、試卷導(dǎo)出Word、在線考試和統(tǒng)計分析等功能。在一定程度上加快了中小學(xué)考試數(shù)字化的進(jìn)程，促進(jìn)了中小學(xué)教育信息化的發(fā)展。但考后數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析功能和能根據(jù)考生的考試數(shù)據(jù)分析結(jié)果提供個性化的提升鞏固策略都是該系統(tǒng)還需要進(jìn)一步改善的地方。