宋雪麗

[摘 要]判斷所培養(yǎng)的人才是否合格需要一套完整的系統(tǒng)，這是考試系統(tǒng)設(shè)計(jì)的初衷。傳統(tǒng)的考試系統(tǒng)過多依賴于教師的教學(xué)水平和學(xué)生“會考試”，無法真正反映考生對知識的掌握程度。計(jì)算機(jī)新技術(shù)的出現(xiàn)，影響到社會生活的方方面面，讓人類生活更加輕松便捷。文章通過對知識體系進(jìn)行梳理分析，并將大量試題進(jìn)行整理形成龐大的題庫，系統(tǒng)從題庫中選取考題形成試卷，從多個(gè)角度為每個(gè)考點(diǎn)命題?？荚囃戤吅筮\(yùn)用大數(shù)據(jù)分析出考點(diǎn)覆蓋率以及每道題的通過率，確定學(xué)生對所考知識的掌握程度和是否需要重新命題，以便于更有效地改進(jìn)教學(xué)。最后借助先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)將元數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)、多層次設(shè)計(jì)、可插入設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用到教學(xué)考試系統(tǒng)設(shè)計(jì)當(dāng)中，設(shè)計(jì)一套新的考試系統(tǒng)。通過運(yùn)用此考試系統(tǒng)將“考試”和“知識”原來扭曲的關(guān)系恢復(fù)正常，并讓考試回歸于檢測知識掌握程度的目的。

[關(guān)鍵詞]知識體系;計(jì)算機(jī)技術(shù);考試系統(tǒng)設(shè)計(jì)

[中圖分類號] G64 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437（2019）02-0195-04

人類文明的傳承，社會的進(jìn)步，都依賴于人才培養(yǎng)，而人才培養(yǎng)是一個(gè)漫長復(fù)雜的過程。互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)讓人類獲取知識更加輕松便捷，但卻帶來了新的問題：學(xué)習(xí)時(shí)間的碎片化[1]。太多新知識新觀點(diǎn)的出現(xiàn)，導(dǎo)致學(xué)生很難靜下心來，系統(tǒng)化深入地去學(xué)習(xí)某一項(xiàng)知識。這就為教學(xué)帶來新的問題：如何快速為社會輸送合格的人才。專業(yè)人才是否合格，需要一套完整的系統(tǒng)來檢查。這就是考試系統(tǒng)設(shè)計(jì)的初衷。

傳統(tǒng)的教學(xué)與考試系統(tǒng)的效果取決于教師的教學(xué)水平和學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。學(xué)生真正掌握的知識并不能跟學(xué)生的考試成績完全對等，一些“會考試”的學(xué)生僅僅憑借考試技巧就能取得高分，甚至有些學(xué)生因?yàn)閯偤脧?fù)習(xí)了某個(gè)知識點(diǎn)就順利獲取了高分。當(dāng)考試分?jǐn)?shù)里包含太多“技巧”和“運(yùn)氣”成分，就無法真正反映考生對知識的掌握程度，從而導(dǎo)致學(xué)生追求“考試技巧”和猜題，而不是掌握知識本身。多年以來，以考試作為教學(xué)指揮棒，高分低能就這樣產(chǎn)生了。新的考試系統(tǒng)設(shè)計(jì)，完全從課程本身出發(fā)，將“考試”和“知識”原來扭曲的關(guān)系恢復(fù)正常：學(xué)習(xí)是為了掌握知識，考試是為了檢測對知識的掌握程度。

一、基本思路

讓考試回歸本質(zhì)，考試不再是考生和命題教師之間對抗的游戲，而是學(xué)生用來自我檢查對知識的掌握程度，那么考試就變成工具，學(xué)生學(xué)習(xí)將不再是為了考分而是為了學(xué)習(xí)知識本身。

（一）知識體系分析

1.知識拆分

每門功課都有自身的知識體系，將一個(gè)知識體系拆分成多個(gè)可以量化的知識點(diǎn)可以降低學(xué)習(xí)難度，有利于學(xué)生克服學(xué)習(xí)上的畏難情緒。

2.知識關(guān)聯(lián)

將知識體系拆分成知識點(diǎn)之后，這些知識點(diǎn)并不是孤立的而是相互關(guān)聯(lián)的。知識點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，導(dǎo)致要學(xué)習(xí)一個(gè)知識點(diǎn)，往往需要先學(xué)習(xí)這個(gè)知識點(diǎn)的知識支撐，知識點(diǎn)支撐知識點(diǎn)，就是所謂的“基礎(chǔ)”。運(yùn)用基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)理解知識，有助于理解當(dāng)前知識點(diǎn)。而基礎(chǔ)知識也是知識點(diǎn)，這就需要依賴更多的“基礎(chǔ)知識點(diǎn)”，于是整個(gè)知識點(diǎn)就構(gòu)成了一個(gè)復(fù)雜的網(wǎng)狀關(guān)系[2]。學(xué)生無法理解當(dāng)前的知識點(diǎn)有時(shí)不是因?yàn)椴粔蚺?，而是因?yàn)椤盎A(chǔ)差”。因此，要設(shè)計(jì)出符合學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)際情況的知識體系，需要對知識點(diǎn)進(jìn)行很好的設(shè)計(jì)。

3.知識運(yùn)用

學(xué)習(xí)知識的目的，不僅僅是為了考出好成績，更重要的是為了提高能力與素質(zhì)。對知識的真正掌握，是會將知識進(jìn)行靈活的應(yīng)用。因此，需要將知識放入各種實(shí)際的場景中，跨越理論與實(shí)際之間的巨大鴻溝，讓學(xué)生一開始就從實(shí)際應(yīng)用出發(fā)。

4.知識重難點(diǎn)

在一個(gè)知識體系中，從理解的角度來說，會有某些知識點(diǎn)是非常難以學(xué)習(xí)和掌握的，這些知識點(diǎn)就成為這個(gè)知識體系的難點(diǎn)。知識點(diǎn)的重要程度也不是完全一樣的，某些知識點(diǎn)是整個(gè)知識體系的核心部分，這些知識點(diǎn)就成為要重點(diǎn)掌握的部分。要給知識點(diǎn)增加附加屬性的描述，比如難點(diǎn)、重點(diǎn)、權(quán)重比例等，盡管這些附加屬性的描述不影響知識系統(tǒng)本身，但是能通過附加屬性設(shè)計(jì)出更符合人性特征的知識體系出來[3]。

（二）知識體系設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)的知識體系設(shè)計(jì)，以知識點(diǎn)為中心，構(gòu)建出樹狀或者網(wǎng)狀的知識體系，非常嚴(yán)謹(jǐn)，但是學(xué)生尤其是基礎(chǔ)知識掌握不夠牢固的學(xué)生，往往會陷入這張網(wǎng)中無法出來，在學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生巨大的挫敗感，而教師往往是付出了很多心血卻收效甚微。新的知識體系以人為中心，使用互聯(lián)網(wǎng)超文本思路，將知識進(jìn)行扁平化。新的知識設(shè)計(jì)體系中知識點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系依然存在，但是知識點(diǎn)的呈現(xiàn)方式將不再是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)捏w系，而是將知識點(diǎn)之間的競爭關(guān)系用動(dòng)態(tài)的方式呈現(xiàn)出來。比如，在傳統(tǒng)的樹狀層級關(guān)系中，新聞—體育新聞—足球新聞—英超聯(lián)賽這種層級是固定的。但是，當(dāng)“英超聯(lián)賽”正在進(jìn)行的時(shí)候，“英超聯(lián)賽”往往是熱點(diǎn)新聞，具有更大的競爭力，因此，從最終呈現(xiàn)的角度來看應(yīng)該排列在“體育新聞”的前面。

二、考題的產(chǎn)生

（一）多個(gè)角度命題

在傳統(tǒng)的教學(xué)過程中，學(xué)生學(xué)習(xí)到期末后就由任課教師出題，形成試卷，開始考試。這樣做的弊端非常明顯：考卷無論是覆蓋度還是難易程度，完全依賴于出題教師的水平和出題時(shí)的狀態(tài)。新的考試系統(tǒng)讓所有任課教師針對課程中包含的知識點(diǎn)進(jìn)行命題，形成龐大的題庫[4-5]。當(dāng)需要考試的時(shí)候，系統(tǒng)從題庫中選取考題，形成試卷，最大限度地減少了人為因素，更是從根本上杜絕了漏題等現(xiàn)象的發(fā)生。隨著題庫考題的不斷積累，質(zhì)量高的考題會沉淀下來，而質(zhì)量低的考題就會逐步被淘汰，從而提高了整體教學(xué)和考試水平并讓學(xué)生從中受益。

（二）根據(jù)權(quán)重比例組成考卷

系統(tǒng)根據(jù)知識點(diǎn)的權(quán)重，挑選出需要生成試卷的所有知識點(diǎn);根據(jù)知識點(diǎn)對應(yīng)的考題，隨機(jī)選擇出對應(yīng)的考題來組成試卷。當(dāng)一個(gè)知識點(diǎn)對應(yīng)多個(gè)考題的時(shí)候則將以往選擇過的考題作為參考，優(yōu)先選出沒有考過的考題作為本次考試的考題。

三、大數(shù)據(jù)分析

運(yùn)用傳統(tǒng)教學(xué)法能夠獲取的數(shù)據(jù)非常少，即使這樣，通過人工去分析這些很少的數(shù)據(jù)，工作量巨大，很難完成。于是，教師往往會放棄分析，而只是做簡單的統(tǒng)計(jì)。大數(shù)據(jù)分析就是使用計(jì)算機(jī)技術(shù)對海量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從這些數(shù)據(jù)中找到規(guī)律，為改進(jìn)教學(xué)提供依據(jù)與參考。這個(gè)分析包括以下幾個(gè)方面。

一是分析覆蓋率。根據(jù)歷次考試的考題和知識點(diǎn)之間的關(guān)系，分析出每次考試的試卷對考點(diǎn)的覆蓋率，分析出每個(gè)考點(diǎn)的被覆蓋率。

二是分析通過率。根據(jù)考生考試的結(jié)果分析出每次考試的通過率，再根據(jù)通過率來做出是否需要重新命題的決定。

三是分析掌握程度。根據(jù)學(xué)生對每道題的考試時(shí)間，判斷出這個(gè)試題的難易度，并對該試題進(jìn)行難度系數(shù)認(rèn)定，然后將認(rèn)定的系數(shù)儲存進(jìn)計(jì)算機(jī)試題庫，以備隨時(shí)調(diào)取[6]。

四、系統(tǒng)設(shè)計(jì)

（一）元數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)

元數(shù)據(jù)是用來描述數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)不會輕易改變。知識點(diǎn)一旦確定后，就不會輕易改變，因此，知識點(diǎn)可以作為元數(shù)據(jù)。這里以知識點(diǎn)和考點(diǎn)來說明如何設(shè)計(jì)元數(shù)據(jù)。

1.知識點(diǎn)元數(shù)據(jù)

知識點(diǎn)元數(shù)據(jù)是對外服務(wù)的表，當(dāng)需要設(shè)計(jì)考點(diǎn)等信息的時(shí)候，可以將這個(gè)表中的記錄作為標(biāo)準(zhǔn)，如圖1（1）。

但是在實(shí)際應(yīng)用中，元數(shù)據(jù)的產(chǎn)生需要一個(gè)過程，教師之間對數(shù)據(jù)的描述有一定的差異，通過多次版本的迭代，最終會形成一個(gè)相對完善的描述。在知識點(diǎn)歷史數(shù)據(jù)中記錄了每次版本迭代的相關(guān)信息，如圖1（2）。因此，知識點(diǎn)是有版本的。通過知識點(diǎn)的版本，可以知道多個(gè)人對同一個(gè)知識點(diǎn)的描述情況，以及最終版本的形成過程。對學(xué)生來說，了解這些歷史既能加深對知識點(diǎn)的理解，又能開闊視野，需要從科研的角度去理解知識，而不是靠死記硬背。

（二）多層設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)包括結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)主要有學(xué)生信息、教師信息、考試信息、知識等，使用關(guān)系數(shù)據(jù)庫（DBMS）存儲。非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)主要是對知識點(diǎn)和考題的描述，可能包含有文字、圖片、影像等，這些數(shù)據(jù)的大小不固定，可以使用關(guān)系數(shù)據(jù)庫直接存儲。無論是寫入還是獲取，都不好對流量進(jìn)行預(yù)估，很可能因?yàn)樵L問一個(gè)巨大的影像文件而導(dǎo)致整個(gè)數(shù)據(jù)庫性能下降，因此可以直接使用NTFS文件系統(tǒng)進(jìn)行存儲。數(shù)據(jù)訪問接口，將結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)封裝成統(tǒng)一的訪問接口，并將被訪問的數(shù)據(jù)序列化成對象返回。寫業(yè)務(wù)代碼的部分，可以不用關(guān)心如何存儲和獲取數(shù)據(jù)。業(yè)務(wù)邏輯層關(guān)注業(yè)務(wù)本身，實(shí)現(xiàn)所有的業(yè)務(wù)操作，并將這些業(yè)務(wù)包裝成Services方式的API（應(yīng)用程序訪問接口），提供給最終顯示層使用[7]。API層提供對外接口，以無狀態(tài)服務(wù)方式提供給顯示層。數(shù)據(jù)交換格式使用標(biāo)準(zhǔn)的JSON格式。根據(jù)目前的情況，主要是有普通PC機(jī)、平板電腦和各種移動(dòng)終端。前端使用標(biāo)準(zhǔn)的HTML5，并使用響應(yīng)式設(shè)計(jì)，從而兼容目前主流顯示屏。

（三）可插入設(shè)計(jì)

在傳統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)中，軟件設(shè)計(jì)開發(fā)完成后需要添加新功能，或者因?yàn)檫壿嬜兓托枰バ薷脑瓉淼拇a。由于對原來代碼的理解不夠，工作量大不說，還會帶來很多潛在的系統(tǒng)開發(fā)錯(cuò)誤。

在本系統(tǒng)中，將業(yè)務(wù)劃分為細(xì)粒度的操作，這些細(xì)粒度的業(yè)務(wù)操作，可以靈活方便地組合成多種業(yè)務(wù)操作。然后以事件為中心，將這些操作串聯(lián)成一個(gè)個(gè)具體的業(yè)務(wù)[8]。當(dāng)業(yè)務(wù)發(fā)生變化的時(shí)候，可以插入或者減少操作顆粒，從而實(shí)現(xiàn)對業(yè)務(wù)的可插入設(shè)計(jì)。下面以用戶登錄為例來說明是如何設(shè)計(jì)的。用戶登錄是一個(gè)事件，可將這個(gè)事件分解為三個(gè)階段：登錄前、登錄中、登錄后。

登錄前：

（1）可以插入用戶IP認(rèn)證，判斷用戶當(dāng)前IP是否在白名單中。

（2）可以插入渲染時(shí)間統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)收到用戶請求到整個(gè)頁面渲染完成的時(shí)間，記錄哪個(gè)資源加載的時(shí)間最長。

（3）可以插入用戶使用的瀏覽器和操作類型判斷，統(tǒng)計(jì)用戶目前最常用的瀏覽器等。

登錄中：輸入用戶名、密碼，點(diǎn)擊登錄

（1）主業(yè)務(wù)是去系統(tǒng)中驗(yàn)證用戶是否存在和合法。

（2）可插入記錄用戶登錄日志，記錄用戶每次登錄的時(shí)間。

（3）可插入加密程序，加密生成關(guān)于用戶信息的passport。

登錄后：

（1）主業(yè)務(wù)是點(diǎn)擊登錄后，如果失敗就顯示用戶名、密碼錯(cuò)誤，如果成功則直接進(jìn)入系統(tǒng)主操作頁面。

（2）可插入通知。如果用戶多次登錄失敗，可能是非法用戶在嘗試，因此可以通知管理員。

（3）可插入自動(dòng)IP屏蔽邏輯，將多次登錄失敗的用戶IP鎖定，以及將用戶狀態(tài)鎖定等。

（4）可插入其他邏輯，比如每次成功登錄后，給用戶增加一定數(shù)量的積分等。

因?yàn)檎麄€(gè)系統(tǒng)都是基于這種可插入的設(shè)計(jì)思路，因此系統(tǒng)可以隨時(shí)輕松應(yīng)對業(yè)務(wù)的調(diào)整和變化。

進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)可運(yùn)用的開發(fā)工具如下：關(guān)系數(shù)據(jù)庫使用MS SQLServer2012，操作系統(tǒng)使用Windows Server2012，開發(fā)語言、PC端使用asp.net mvc +jQuery，移動(dòng)端使用HTML5 +vue.js，后端使用c#。

五、結(jié)語

本文借助大數(shù)據(jù)通過對傳統(tǒng)知識點(diǎn)的梳理，從考題產(chǎn)生的角度提出一套新的考試方式，并運(yùn)用元數(shù)據(jù)、多層次、可插入技術(shù)設(shè)計(jì)了新型的操作系統(tǒng)。應(yīng)用此新型的考試系統(tǒng)能夠使考試功能變得更加規(guī)范化、科學(xué)化、實(shí)用，使考試回歸于檢測知識掌握程度的目的。運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)能夠?yàn)閷W(xué)校節(jié)省大量的人力資源與財(cái)政的開支，并為學(xué)校的數(shù)字化建設(shè)、教學(xué)改革提供一些支撐與參考。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

[1] 王朝勇.網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)在公共課教學(xué)中的應(yīng)用[J].電腦知識與技術(shù)，2008（27）：2116-2118.

[2] 傅穎麗.蘇州職大在線考試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].北京：北京郵電大學(xué)，2012.

[3] 王祥金.一個(gè)智能在線考試系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].濟(jì)南：山東大學(xué)，2009.

[4] 范新龍.網(wǎng)絡(luò)試題庫與考試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)方案[J].西安航空技術(shù)高等專科學(xué)校學(xué)報(bào)，2004（1）：34-36.

[5] 馬婷，季石磊.專業(yè)課試題庫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].北京：北京林業(yè)大學(xué)，2009.

[6] 曾靜.智能化在線考試系統(tǒng)的研究與實(shí)踐[D].南京：南京理工大學(xué)，2008.

[7] 劉燁，季石磊.C#編程及應(yīng)用程序開發(fā)教程[M].北京：清華大學(xué)出版社，2007.

[8] 丁玉萍，謝儀，方培鷹.計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程機(jī)考體系的建設(shè)[J].江蘇教育學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2012（5）：42-43.

[責(zé)任編輯：龐丹丹]