張 冶，王孝杰，胡天嬌，楚增勇，蔣振華

(中國(guó)人民解放軍國(guó)防科技大學(xué) 文理學(xué)院 生物與化學(xué)系，湖南 長(zhǎng)沙 410073)

《大學(xué)化學(xué)》是我校為非化學(xué)專業(yè)本科學(xué)生開(kāi)設(shè)的公共基礎(chǔ)課程，旨在學(xué)生能夠掌握基本的化學(xué)原理，提高分析與解決實(shí)際化學(xué)問(wèn)題的能力。在《大學(xué)化學(xué)》課程教學(xué)過(guò)程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)是檢測(cè)學(xué)習(xí)效果，通常是在講解教學(xué)內(nèi)容后進(jìn)行測(cè)試，如隨堂練習(xí)、課后作業(yè)和章節(jié)測(cè)驗(yàn)等。多年來(lái)，測(cè)試主要是在線下進(jìn)行，在批閱、成績(jī)統(tǒng)計(jì)分析等方面消耗了教師大量的精力，工作效率較低，而且存在時(shí)間和空間(測(cè)試環(huán)境)限制，靈活性較差。

現(xiàn)今，信息時(shí)代的迅速發(fā)展使得教學(xué)方式發(fā)生了巨大變革，相應(yīng)的測(cè)試手段也在發(fā)展變化，無(wú)紙化的線上測(cè)試方式逐漸“走進(jìn)”課堂。對(duì)于“MOOC”“學(xué)堂在線”等教學(xué)平臺(tái)上的在線課程，能夠直接進(jìn)行線上測(cè)試，實(shí)時(shí)檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果[1]。但除了特殊的疫情時(shí)期外，線下教學(xué)仍是主要的教學(xué)方式。為節(jié)省資源和滿足時(shí)代發(fā)展需要，許多高校在積極研發(fā)建設(shè)相應(yīng)的線上測(cè)試平臺(tái)。例如，同濟(jì)大學(xué)的施劍凡等提出了高校無(wú)紙化考試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，并進(jìn)行了實(shí)踐，能夠解決傳統(tǒng)測(cè)試中的很多問(wèn)題[2]。

在《大學(xué)化學(xué)》課程教學(xué)過(guò)程中融入在線測(cè)試環(huán)節(jié)，建設(shè)課程在線測(cè)試平臺(tái)豐富教學(xué)反饋活動(dòng)，快速掌握學(xué)員的學(xué)習(xí)情況，對(duì)提升教學(xué)效果具有重要意義。本文重點(diǎn)討論《大學(xué)化學(xué)》課程在線測(cè)試平臺(tái)的建設(shè)情況和應(yīng)用前景。

1 《大學(xué)化學(xué)》課程在線測(cè)試平臺(tái)的建設(shè)

1.1 《大學(xué)化學(xué)》課程試題庫(kù)的編制和整理

試題庫(kù)是建設(shè)在線測(cè)試平臺(tái)的基礎(chǔ)?！洞髮W(xué)化學(xué)》課程試題庫(kù)的編撰從教學(xué)內(nèi)容出發(fā)，包括化學(xué)反應(yīng)基本規(guī)律和物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)兩大部分，共7個(gè)章節(jié)的題目?；瘜W(xué)反應(yīng)基本規(guī)律包括化學(xué)反應(yīng)熱力學(xué)、化學(xué)動(dòng)力學(xué)、化學(xué)平衡、氧化還原反應(yīng)與電化學(xué)等四章內(nèi)容，相關(guān)題目主要是關(guān)于化學(xué)反應(yīng)中的能量變化、反應(yīng)的方向、程度等問(wèn)題。物質(zhì)結(jié)構(gòu)部分由原子結(jié)構(gòu)、化學(xué)鍵與分子結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu)等三章組成，這部分的題目主要圍繞物質(zhì)微觀世界的客觀規(guī)律、物質(zhì)的性質(zhì)及其變化規(guī)律的內(nèi)在原因。具體到每一個(gè)章節(jié)，要對(duì)題目涉及的知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行梳理，并對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行編碼。知識(shí)點(diǎn)編碼 = 一級(jí)知識(shí)單元代碼 & 二級(jí)知識(shí)單元代碼 & 知識(shí)點(diǎn)代碼，一共6位數(shù)字。其中，“一級(jí)知識(shí)單元”對(duì)應(yīng)“章”名，“二級(jí)知識(shí)單元”對(duì)應(yīng)“節(jié)”名，“三級(jí)知識(shí)單元”最小，對(duì)應(yīng)“知識(shí)點(diǎn)”名稱。例如，第四章晶體結(jié)構(gòu)第二節(jié)晶體的類型中第三個(gè)知識(shí)點(diǎn)分子晶體的編碼為040203。

根據(jù)《大學(xué)化學(xué)》課程歷年期末考試題目的情況，基本確定試題庫(kù)題型為單選題、填空題、判斷題、簡(jiǎn)答題和計(jì)算題。分值的設(shè)置初步確定為：?jiǎn)芜x題每題2分，填空題每空1分，判斷題每題1分，簡(jiǎn)答題每題4分，計(jì)算題目通常包括2個(gè)或者2個(gè)以上小問(wèn)題，分值根據(jù)實(shí)際情況而定，基本是每小問(wèn)5分。題目的難易程度劃分為3級(jí)，“較易-中等-較難”。不同難易程度的題目要按照比例劃分，基本是較易占30%，中等占50%，較難20%。題目數(shù)量以每張?jiān)嚲?0道題目，能夠組卷60套以上計(jì)算，題目數(shù)量在3000道以上，建立大體量的綜合性題庫(kù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)知識(shí)點(diǎn)的全部覆蓋。

題目的來(lái)源一方面是歷年考試題目和課后習(xí)題，另一面要在此基礎(chǔ)結(jié)合科技前沿動(dòng)態(tài)進(jìn)行挖掘。例如，在物質(zhì)結(jié)構(gòu)部分，加入石墨化氮化碳和石墨的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)對(duì)比題目：“石墨化氮化碳和石墨具有相似的層狀結(jié)構(gòu)，每一層中碳原子和氮原子的連接方式如圖所示(給出圖例)，試對(duì)比二者的導(dǎo)電性，并分析原因”。再如，化學(xué)反應(yīng)基本規(guī)律部分，設(shè)置和催化劑相關(guān)的題目：“清華大學(xué)的李亞棟院士利用一種通用的主客體策略成功制備各種金屬單原子催化劑，用于催化甲酸氧化的通用策略，請(qǐng)簡(jiǎn)述催化劑在化學(xué)反應(yīng)中發(fā)揮的作用及原理”。試題庫(kù)的題目要根據(jù)實(shí)際情況不斷地更新，適應(yīng)時(shí)代地發(fā)展。

1.2 《大學(xué)化學(xué)》課程在線測(cè)試平臺(tái)的設(shè)計(jì)

經(jīng)過(guò)前期的充分調(diào)研，《大學(xué)化學(xué)》課程在線測(cè)試平臺(tái)要集考試、課堂練習(xí)、課后作業(yè)等功能為一體。從平臺(tái)的設(shè)計(jì)角度應(yīng)包含用戶管理、測(cè)試管理、統(tǒng)計(jì)分析等三大模塊，從而保證平臺(tái)的正常運(yùn)行(如圖1所示)。

圖1 《大學(xué)化學(xué)》課程在線測(cè)試平臺(tái)的設(shè)計(jì)

用戶管理是平臺(tái)有序正常運(yùn)行的前提，主要是對(duì)于使用《大學(xué)化學(xué)》課程在線測(cè)試平臺(tái)用戶身份的設(shè)定。平臺(tái)的用戶主要包括三類，學(xué)生、老師和管理員。不同身份具有不同的權(quán)限：學(xué)生可以申請(qǐng)賬號(hào)登錄，參與課堂練習(xí)和測(cè)試，完成課后作業(yè)；教師可以進(jìn)行題目的推送、添加和主觀題目試題的批閱；管理員主要是對(duì)平臺(tái)進(jìn)行維護(hù)，完善平臺(tái)功能。

測(cè)試管理是平臺(tái)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，包括考場(chǎng)管理、試卷管理和成績(jī)管理。無(wú)論隨堂練習(xí)、課后作業(yè)，還是章節(jié)測(cè)試，在《大學(xué)化學(xué)》課程在線測(cè)試平臺(tái)都以“考試”的方式進(jìn)行，在指定時(shí)間發(fā)送題目，限定考試時(shí)間。在線測(cè)試平臺(tái)應(yīng)滿足有固定試卷、隨機(jī)組卷和抽題組卷的功能。固定試卷主要用于課后作業(yè)和隨堂測(cè)試；隨機(jī)組卷主要用于章節(jié)測(cè)試，通常先確定試卷類型，然后設(shè)計(jì)試卷結(jié)構(gòu)，再添加試題，要求系統(tǒng)可以根據(jù)指定的條件，如考試內(nèi)容、題目數(shù)量、題型等自動(dòng)組卷；抽題試卷主要用于學(xué)員自測(cè)，指定知識(shí)點(diǎn)隨機(jī)抽取題目，考察學(xué)員對(duì)教學(xué)內(nèi)容的掌握情況。無(wú)論何種試卷形式，客觀題都可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)批閱，系統(tǒng)有自動(dòng)判分出分的功能，不需要手動(dòng)去檢查對(duì)錯(cuò)；主觀題由教師根據(jù)實(shí)際回答給出得分。學(xué)員可以隨時(shí)登錄系統(tǒng)查看分?jǐn)?shù)，不僅可以查看自己的成績(jī)，還可以查詢測(cè)試成績(jī)的總體情況，包括最高分和最低分和不同分?jǐn)?shù)段的成績(jī)分布，幫助學(xué)員認(rèn)識(shí)整體學(xué)習(xí)情況。

統(tǒng)計(jì)分析主要對(duì)教學(xué)過(guò)程的測(cè)試數(shù)據(jù)，包括每一次測(cè)試和和每個(gè)學(xué)員的情況，進(jìn)行收集和整理，為教學(xué)和評(píng)測(cè)提供智能支持。對(duì)于每一次測(cè)試及時(shí)給出分析報(bào)告，包括學(xué)員的整體作答情況、完成時(shí)間、不同分?jǐn)?shù)段的成績(jī)分布等，能夠進(jìn)行可視化分析，及時(shí)了解學(xué)員對(duì)知識(shí)的掌握程度。對(duì)于學(xué)員，要能夠給出所有參與的測(cè)試的情況，通過(guò)分值的變化進(jìn)行難點(diǎn)分析，便于學(xué)生及時(shí)發(fā)現(xiàn)和彌補(bǔ)學(xué)習(xí)中的薄弱之處，更有針對(duì)性地學(xué)習(xí)。

2 《大學(xué)化學(xué)》課程在線測(cè)試平臺(tái)的應(yīng)用前景

2.1 指導(dǎo)教學(xué)設(shè)計(jì)

《大學(xué)化學(xué)》課程在線測(cè)試平臺(tái)充分利用當(dāng)今互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)優(yōu)勢(shì)，以線上測(cè)試代替?zhèn)鹘y(tǒng)的線下模式。學(xué)生參與的所有教學(xué)活動(dòng)都會(huì)在平臺(tái)上留下痕跡，同時(shí)能夠?qū)⒄n堂參與情況，課后作業(yè)完成情況進(jìn)行分析和總結(jié)。智能化的系統(tǒng)支持生成考試報(bào)告，教師可以在系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)分析模塊，查看學(xué)生做錯(cuò)的題目有哪些，實(shí)時(shí)高效獲取學(xué)員學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，掌握整體學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)，抓出薄弱環(huán)節(jié)，從而評(píng)價(jià)教學(xué)質(zhì)量，指導(dǎo)教學(xué)設(shè)計(jì)。

2.2 促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)

學(xué)習(xí)大學(xué)化學(xué)課程地學(xué)員是非化學(xué)專業(yè)的本科學(xué)員，他們來(lái)自不同專業(yè)、不同的年級(jí)，化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和學(xué)習(xí)能力各有不同。通過(guò)《大學(xué)化學(xué)》課程在線測(cè)試平臺(tái)：一方面，學(xué)員可以針對(duì)容易出現(xiàn)錯(cuò)誤的知識(shí)點(diǎn)，自己選擇相關(guān)資源進(jìn)行進(jìn)一步練習(xí)，在充分掌握知識(shí)內(nèi)容后，再進(jìn)入下一階段的學(xué)習(xí)；另一方面，在線測(cè)試系統(tǒng)實(shí)時(shí)反饋學(xué)員的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，學(xué)員能夠了解自己的情況，由整體的排名變化激發(fā)學(xué)習(xí)熱情，促進(jìn)自主學(xué)習(xí)。

2.3 建立全面客觀的形成性考核評(píng)價(jià)機(jī)制

《大學(xué)化學(xué)》課程的考核構(gòu)成包括形成性考核和終結(jié)性考核兩部分，終結(jié)性考核是期末考試，課程結(jié)束后學(xué)校統(tǒng)一組織進(jìn)行。形成性考核占總成績(jī)的20%，傳統(tǒng)的線下教學(xué)主要是根據(jù)學(xué)員的課后作業(yè)完成情況和課堂表現(xiàn)給出形成性考核成績(jī)。對(duì)于課堂表現(xiàn)，由于受到時(shí)間、授課人數(shù)等各方面因素的影響，教員常常無(wú)法把握每位同學(xué)課堂活動(dòng)的參與情況，為準(zhǔn)確客觀地給出形成性考核成績(jī)帶來(lái)了難度。通過(guò)《大學(xué)化學(xué)》課程的在線測(cè)試平臺(tái)，可以很好解決這一問(wèn)題。對(duì)于學(xué)員參與的每次測(cè)試，無(wú)論答案對(duì)錯(cuò)，都會(huì)留下痕跡，作為衡量學(xué)員對(duì)教學(xué)參與情況的指標(biāo)，再加上學(xué)員的課后作業(yè)和章節(jié)測(cè)試情況，共同作為形成性考核成績(jī)，使得考核評(píng)價(jià)機(jī)制更加客觀。

3 結(jié)語(yǔ)

《大學(xué)化學(xué)》課程在線測(cè)試平臺(tái)相較于傳統(tǒng)的線下測(cè)試方式有很大的變革，從題庫(kù)的編撰到在線平臺(tái)的設(shè)計(jì)，其強(qiáng)大的線上功能增加了學(xué)員的參與程度，充分調(diào)動(dòng)學(xué)員的學(xué)習(xí)熱情，增強(qiáng)學(xué)員的自主學(xué)習(xí)能力，有利于教師及時(shí)準(zhǔn)確掌握學(xué)員的學(xué)習(xí)情況，建立了更加完善的形成性考核評(píng)價(jià)機(jī)制。在今后的教學(xué)中，《大學(xué)化學(xué)》課程在線測(cè)試平臺(tái)會(huì)緊跟時(shí)代發(fā)展，堅(jiān)持以“以學(xué)生發(fā)展為中心”，進(jìn)一步完善平臺(tái)建設(shè)并推廣使用，為提升教學(xué)效果提供有力支持。