基于信息化平臺(tái)的高等院?？己朔绞教轿?/h1>
2016-02-11 03:01張晶，張沖
中國(guó)人民警察大學(xué)學(xué)報(bào) 2016年5期
張 晶，張 沖
(天津工業(yè)大學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)與軟件學(xué)院， 天津 300387)
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基于信息化平臺(tái)的高等院?？己朔绞教轿?/p>
張晶，張沖
(天津工業(yè)大學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)與軟件學(xué)院， 天津300387)
隨著現(xiàn)代教育的快速發(fā)展，傳統(tǒng)考核方式的弊端越發(fā)明顯，高等院校對(duì)信息化考核的需求越發(fā)強(qiáng)烈?；谛畔⒒脚_(tái)的考核方式使得出卷、考試和閱卷更加科學(xué)、合理，不僅可以減輕繁重的考試相關(guān)工作，而且在提高效率、準(zhǔn)確率的同時(shí)，也可以使學(xué)校能夠準(zhǔn)確掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況和教師的教學(xué)狀況。從試題庫(kù)的建立、智能組卷、信息化考核系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)閱卷等方面，就基于信息化平臺(tái)的高等院?？己朔绞竭M(jìn)行探討。
高等院校；信息化；考核方式；計(jì)算機(jī)
一、引言
教育是立國(guó)之本，是國(guó)家發(fā)展的根本所在?？己耸墙虒W(xué)過(guò)程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，它根據(jù)課程考核目標(biāo)檢測(cè)學(xué)生的學(xué)習(xí)程度，是學(xué)生對(duì)整個(gè)課程教學(xué)內(nèi)容掌握程度的全面的總結(jié)性檢查和評(píng)定[1]，是學(xué)生是否掌握相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的重要反饋。
傳統(tǒng)的考核形式比較單一，主要是采取在規(guī)定的考試時(shí)間內(nèi)進(jìn)行筆試的模式，需要經(jīng)過(guò)出題、審核、印刷、安排時(shí)間地點(diǎn)、考試、閱卷、統(tǒng)計(jì)成績(jī)與試卷分析等幾個(gè)環(huán)節(jié)，耗費(fèi)大量的人力物力。同時(shí)，在組卷、閱卷和統(tǒng)計(jì)過(guò)程中，由于受到人為因素或者其他客觀因素的影響，可能出現(xiàn)學(xué)生成績(jī)的不準(zhǔn)確等問(wèn)題。如：教考不分離，很難保證試卷內(nèi)容的保密性和公平性；人工出卷容易造成命題難度不統(tǒng)一，題型、內(nèi)容重復(fù)率過(guò)高；紙質(zhì)考試主要依靠人工收卷，耗時(shí)且易產(chǎn)生試卷丟失現(xiàn)象；人工閱卷效率低，且容易疲勞而發(fā)生誤判等現(xiàn)象。此外，傳統(tǒng)考核方式還存在著核算分?jǐn)?shù)不準(zhǔn)確、分析不全面等問(wèn)題?？偠灾?，傳統(tǒng)考核方式涉及環(huán)節(jié)多，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且人工參與較多，難以避免人為因素的影響。
近年來(lái)，我國(guó)許多高等院校對(duì)“以教為中心”的教學(xué)方法進(jìn)行了審視和批判，逐步向“以學(xué)為中心”的教學(xué)方法轉(zhuǎn)變，進(jìn)行了包括教學(xué)內(nèi)容、模式、方法以及考核方式和手段等多方面的改革。其中，考核方式改革是“以學(xué)為中心”教學(xué)方法的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[2]。
在現(xiàn)行的教育體制下，課程考核作為檢驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)、測(cè)評(píng)教學(xué)內(nèi)容完成情況的手段之一，在整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中具有重要的地位和導(dǎo)向作用。考核的意義是非常深遠(yuǎn)的，其對(duì)于“教”與“學(xué)”具有評(píng)價(jià)作用，對(duì)于“教”與“學(xué)”中的問(wèn)題具有診斷作用，對(duì)于人才培養(yǎng)具有導(dǎo)向作用[3]，對(duì)于學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性具有激勵(lì)作用。探討構(gòu)建基于信息化平臺(tái)的高等院?？己朔绞?，具有重要的理論意義和實(shí)踐價(jià)值。
二、實(shí)施基于信息化平臺(tái)考核方式的必要性
考核工作做得越細(xì)，成效就越大。只有讓考核的每個(gè)環(huán)節(jié)具體化，課程所要達(dá)到的能力和知識(shí)目標(biāo)才能真正體現(xiàn)。傳統(tǒng)的考核方式，不僅存在著環(huán)節(jié)多、效率低和易出錯(cuò)等問(wèn)題，而且通常采用期末進(jìn)行一次紙質(zhì)考核的方式，不利于學(xué)生根據(jù)學(xué)習(xí)情況及時(shí)調(diào)整自己的學(xué)習(xí)方法和學(xué)習(xí)狀態(tài)。如若依據(jù)課程進(jìn)度分階段進(jìn)行多次考核，則勢(shì)必會(huì)造成教師的考務(wù)工作更加繁重。
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)與教育、教學(xué)工作的有機(jī)結(jié)合，大多數(shù)高等院校已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了教學(xué)過(guò)程網(wǎng)絡(luò)化、教學(xué)流程信息化。伴隨著信息化教學(xué)改革的進(jìn)程，基于信息化平臺(tái)的考核方式改革必須作為課程改革的一部分并行推進(jìn)[4]?？己俗鳛榻虒W(xué)工作不可或缺的重要組成部分，不僅是教學(xué)質(zhì)量的保障，更是對(duì)教學(xué)過(guò)程的監(jiān)督和管理。實(shí)施基于信息化平臺(tái)的考核方式，更有利于真正實(shí)現(xiàn)考核的評(píng)價(jià)、激勵(lì)、引導(dǎo)等多重作用。
考核質(zhì)量監(jiān)控的核心是信息反饋，有效及時(shí)的信息反饋是質(zhì)量監(jiān)控的基礎(chǔ)[5]。基于信息化平臺(tái)的考核方式可以滿足考核的互動(dòng)、透明、快速等要求，順應(yīng)信息化網(wǎng)絡(luò)時(shí)代潮流。對(duì)考核結(jié)果進(jìn)行及時(shí)的評(píng)估，可以為課程考核質(zhì)量和教學(xué)質(zhì)量提供及時(shí)、準(zhǔn)確和完整的信息。實(shí)施基于信息化平臺(tái)的考核方式，使得考核可以根據(jù)授課內(nèi)容隨時(shí)、分階段、多次進(jìn)行，可以隨時(shí)得到考核相關(guān)質(zhì)量分析，有利于教師和學(xué)生及時(shí)了解課程學(xué)習(xí)效果和掌握情況，幫助教師和學(xué)生明確和調(diào)整下一步教學(xué)、學(xué)習(xí)方向，從很大程度上解決了傳統(tǒng)考核方式中只在期末考核導(dǎo)致的反饋不及時(shí)等問(wèn)題，使得考核變得更加完善、科學(xué)和有效。
基于信息化平臺(tái)的考核方式包括智能組卷、考試和閱卷，實(shí)現(xiàn)了考核全過(guò)程的自動(dòng)化和信息化。利用信息化平臺(tái)進(jìn)行計(jì)算機(jī)組卷，授課人與命題人分離，命題人與組卷人分離，可以較好地規(guī)避傳統(tǒng)命題的主觀性，實(shí)現(xiàn)真正意義上的按教學(xué)大綱考核。基于信息化平臺(tái)的考核方式利用計(jì)算機(jī)組卷、考試和閱卷，可減輕教師生成試卷、批改試卷、評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)和考試分析等繁重工作，有利于降低高等院校因?yàn)榭荚噹?lái)的人力、財(cái)力和物力消耗?；谛畔⒒脚_(tái)的考核方式，在有效促進(jìn)高等院校教務(wù)教學(xué)改革的同時(shí)，也提高了考核的效率和準(zhǔn)確率。
三、基于信息化平臺(tái)考核方式的主要內(nèi)容
(一)建立試題庫(kù)
實(shí)施基于信息化平臺(tái)考核方式，首先要進(jìn)行題庫(kù)建設(shè)，即建立一個(gè)符合高等院校實(shí)際需要的高水平、大規(guī)模、功能較齊全的計(jì)算機(jī)組卷題庫(kù)。題庫(kù)建設(shè)的目的是為了保存試題信息，從而比較科學(xué)地生成試卷，以更好地發(fā)揮考試的積極作用。在試卷生成這一根本目的的指導(dǎo)下，題庫(kù)要具備科學(xué)的生成機(jī)制和管理機(jī)制，在題型上要具備多樣化。建立符合教學(xué)大綱需求、覆蓋內(nèi)容全面的試題庫(kù)，可以有效解決教師以往在考核題目上各自為政、出題標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一等問(wèn)題。
由于課程性質(zhì)、特點(diǎn)不同，各門(mén)課程在考核內(nèi)容上也存在著較大差異。在建立各門(mén)課程的試題庫(kù)前，要按照課程特點(diǎn)、知識(shí)能力特點(diǎn)和學(xué)習(xí)特點(diǎn)，歸納和分類(lèi)整理教學(xué)內(nèi)容，明確考核內(nèi)容。課程特點(diǎn)可分為偏基礎(chǔ)、偏理論、偏實(shí)踐、偏設(shè)計(jì)和偏熟練技能等，是指課程側(cè)重培養(yǎng)的知識(shí)能力的某一個(gè)方面；知識(shí)能力特點(diǎn)包括基礎(chǔ)理論、理論知識(shí)、操作技能和設(shè)計(jì)能力等，是指課程中每個(gè)知識(shí)能力點(diǎn)所具有的功能性的特征；學(xué)習(xí)特點(diǎn)包括識(shí)記、理解和運(yùn)用等，是指課程學(xué)習(xí)中應(yīng)達(dá)到的程度。按照這三個(gè)特點(diǎn)設(shè)計(jì)考核內(nèi)容，能夠較為準(zhǔn)確地評(píng)估、反饋學(xué)生是否達(dá)到所開(kāi)設(shè)課程的要求。在梳理考核內(nèi)容時(shí)，要注意避免考核內(nèi)容不規(guī)范和知識(shí)點(diǎn)陳舊等問(wèn)題。為適應(yīng)學(xué)科的發(fā)展和學(xué)生實(shí)際水平的變化，試題庫(kù)必須是動(dòng)態(tài)的，題庫(kù)試題需要不斷補(bǔ)充和完善。
(二)智能組卷
智能組卷是按照用戶的需求，依據(jù)一定規(guī)則從試題庫(kù)中選取試題形成試卷的過(guò)程。采取智能組卷生成的試卷，必須滿足包括試卷題型、難度系數(shù)、總分?jǐn)?shù)、知識(shí)點(diǎn)分布和答題用時(shí)等要求。其中，試卷題型通常包括選擇題、填空題、簡(jiǎn)答題和綜合題等；試卷難度是評(píng)價(jià)試卷對(duì)于學(xué)生所學(xué)知識(shí)與能力水平適合程度的重要指標(biāo)，可以分為簡(jiǎn)單、較簡(jiǎn)單、中等、較難、難5個(gè)等級(jí)；試卷總分?jǐn)?shù)通常設(shè)置為100分；知識(shí)點(diǎn)是考查學(xué)生能力的載體，分布要涵蓋完全；答題用時(shí)是根據(jù)試卷難易程度設(shè)定的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的答題總用時(shí)，有效督促學(xué)生盡快答題和檢驗(yàn)學(xué)生能力。通過(guò)在試題庫(kù)中設(shè)置互斥標(biāo)志以及設(shè)計(jì)邏輯嚴(yán)密、性能高效的抽題算法，保證每個(gè)學(xué)生抽到的考題既有相同的難度系數(shù)、相同的知識(shí)覆蓋面，但又不重復(fù)，做到一人一卷。
組卷問(wèn)題其實(shí)就是一個(gè)多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題，需要同時(shí)考慮多個(gè)因素，也就是多種約束條件。但是，考慮過(guò)多的約束條件將大大增加組卷過(guò)程的難度，組卷效率也會(huì)降低。因此，需要選取適當(dāng)?shù)慕M卷約束條件，以保證組卷的效率和成功率。
對(duì)于多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題的求解，可以將權(quán)重系數(shù)應(yīng)用到多目標(biāo)優(yōu)化中，從而將其轉(zhuǎn)化成單一目標(biāo)，通過(guò)單一目標(biāo)函數(shù)的優(yōu)化方法對(duì)其求解。智能組卷算法是在基本粒子群算法的基礎(chǔ)上，運(yùn)用遺傳算法的交叉和變異操作，對(duì)于選擇的交叉和變異概率采用自適應(yīng)的方法，以此對(duì)該算法進(jìn)行改進(jìn)。引入遺傳算法的交叉和變異操作有利于粒子群的多樣性，避免粒子群陷入局部極值點(diǎn)，保證粒子群快速搜索，最終使種群能搜索到最優(yōu)解。在種群的迭代過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)多個(gè)代數(shù)種，粒子或種群的最優(yōu)位置發(fā)生很小的變化。此時(shí)，將種群中的粒子進(jìn)行交叉或變異操作，使種群搜索的能力增強(qiáng)。根據(jù)基本粒子群算法和遺傳算法的優(yōu)點(diǎn)與不足，改進(jìn)粒子群算法中利用的粒子交叉和變異操作，使其都針對(duì)各個(gè)粒子的各題型內(nèi)分組進(jìn)行。這樣能夠有效保證不破壞試卷中各種題型的數(shù)量和試卷的穩(wěn)定性。
針對(duì)智能組卷的改進(jìn)粒子群算法步驟為：
(1)初始化種群時(shí)采用貪婪算法的思想。首先，對(duì)初始種群的知識(shí)點(diǎn)、題型和總分進(jìn)行優(yōu)化，即從試題庫(kù)中隨機(jī)抽出在章節(jié)知識(shí)點(diǎn)分布、題型分布、難度分布和總分4個(gè)方面滿足要求的2N套試卷，形成預(yù)先試題庫(kù)池。然后，利用貪婪算法選取較優(yōu)的N套試卷。這樣，節(jié)省搜索時(shí)間，提高算法的收斂速度。
(2)對(duì)于每個(gè)粒子，若當(dāng)前適應(yīng)值優(yōu)于歷史最優(yōu)值，則將Pbest更新為當(dāng)前適應(yīng)值位置。
(3)若當(dāng)前粒子群中的最優(yōu)適應(yīng)值優(yōu)于粒子群歷史最優(yōu)適應(yīng)值，則將Gbest更新為當(dāng)前最優(yōu)位置。如果某個(gè)粒子是全局最優(yōu)粒子，則保留速度和位置不變。
(4)個(gè)體極值和群體極值是否在規(guī)定的代數(shù)中沒(méi)有發(fā)生變化或者變化很小，若是則執(zhí)行(5)，若不是則執(zhí)行(7)。
(5)對(duì)新種群中的粒子按照目標(biāo)函數(shù)值分為較優(yōu)和較差兩組，兩組粒子隨機(jī)進(jìn)行交叉操作，生成新的粒子，選取新生成的粒子較優(yōu)的一半與交叉操作前較優(yōu)的一半粒子重新組成新的種群。在相同題型組內(nèi)采用獨(dú)立交叉的方法隨機(jī)選定交叉點(diǎn)，進(jìn)行交叉運(yùn)算得到2個(gè)新粒子。由于試卷要求不能出現(xiàn)重復(fù)的題目和知識(shí)點(diǎn)，所以在交叉操作中需要檢測(cè)交叉后2個(gè)粒子中知識(shí)點(diǎn)是否重復(fù)或是否出現(xiàn)重復(fù)的試題。如果沒(méi)有，則交叉操作成功；如果有，則重新選擇交叉點(diǎn)。
(6)粒子以概率Pm進(jìn)行變異，變異采用相同題型組內(nèi)單點(diǎn)變換變異，即在粒子中不同題型組內(nèi)隨機(jī)選取粒子進(jìn)行替換，且選取粒子的題號(hào)被替換后不能與該粒子的其他題號(hào)重復(fù)，同時(shí)要求被替換題目的知識(shí)點(diǎn)與本粒子其他題的知識(shí)點(diǎn)不重復(fù)。
(7)計(jì)算新粒子群中的個(gè)體適應(yīng)值。
(8)判斷新粒子群最優(yōu)適應(yīng)值是否滿足條件或者是否超過(guò)最大迭代次數(shù)，若是輸出最優(yōu)解，否則執(zhí)行(2)。
(9)求出最優(yōu)解。
使用高質(zhì)量的試卷公正、客觀、準(zhǔn)確地檢測(cè)學(xué)生達(dá)到教學(xué)目標(biāo)的程度，是組卷的出發(fā)點(diǎn)和主要目的之一。同時(shí)，借助于考試結(jié)果可以對(duì)試卷質(zhì)量和教師的教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行分析，通過(guò)反饋信息可以進(jìn)一步改進(jìn)、完善試題庫(kù)和教師的教學(xué)方法。
(三)信息化考試
信息化考試是在計(jì)算機(jī)被廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的。利用計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代考試結(jié)合可以大大縮短考試周期，優(yōu)化考試結(jié)構(gòu)。與紙質(zhì)考試有所不同，信息化考試需要把很多信息記載在系統(tǒng)中，如題目、答案、答題時(shí)間、監(jiān)考教師、考生各種信息等。多個(gè)考場(chǎng)同時(shí)進(jìn)入考試狀態(tài)，在考試結(jié)束時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)提交學(xué)生試卷。因此，相對(duì)于紙質(zhì)考試來(lái)說(shuō)，信息化考試更為公平。另外，為了防止發(fā)生替考等行為，可在信息化考試系統(tǒng)中應(yīng)用人臉識(shí)別裝置，學(xué)生通過(guò)“掃臉”進(jìn)入考場(chǎng)。這樣就省去了監(jiān)考教師查驗(yàn)學(xué)生證、準(zhǔn)考證的時(shí)間，也可以迅速、準(zhǔn)確判斷出替考人員，節(jié)省了時(shí)間和人力。因?yàn)橛上到y(tǒng)自動(dòng)配置，信息化考試系統(tǒng)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是A、B卷不會(huì)發(fā)錯(cuò)，可以避免人為錯(cuò)誤。當(dāng)然，信息化考試也存在著一些弊端。例如，一旦出現(xiàn)系統(tǒng)故障等情況，將無(wú)法繼續(xù)進(jìn)行考試。因此，必須配備備用計(jì)算機(jī)，以便一臺(tái)計(jì)算機(jī)不能使用時(shí)學(xué)生可以馬上轉(zhuǎn)移到另一臺(tái)計(jì)算機(jī)上繼續(xù)答題。
(四)計(jì)算機(jī)閱卷
閱卷是一個(gè)繁瑣而又枯燥的過(guò)程，在教師手動(dòng)閱卷過(guò)程中受各種人為或客觀因素影響，容易導(dǎo)致閱卷結(jié)果不正確。采取計(jì)算機(jī)閱卷，有利于對(duì)學(xué)生考試結(jié)果進(jìn)行客觀、準(zhǔn)確評(píng)價(jià)。由于客觀題屬于標(biāo)準(zhǔn)試題，每題的分值和答案都固定，可以由計(jì)算機(jī)自動(dòng)判斷并進(jìn)行評(píng)分。對(duì)于主觀題，由于存在著學(xué)生對(duì)問(wèn)題理解程度、語(yǔ)言描述等諸多因素，情況比較復(fù)雜，其評(píng)分可以采用任課教師在線閱卷的形式進(jìn)行。任課教師登錄在線考試系統(tǒng)后，選取學(xué)生試卷進(jìn)行批改，依據(jù)各試題標(biāo)準(zhǔn)答案，評(píng)判學(xué)生答案后給予相應(yīng)分值并保存到數(shù)據(jù)庫(kù)。當(dāng)一個(gè)學(xué)生的所有試題答案都批改完成后，提交該學(xué)生成績(jī)。
在試卷評(píng)閱界面，還可設(shè)置成績(jī)統(tǒng)計(jì)功能，統(tǒng)計(jì)試卷各分?jǐn)?shù)段的人數(shù)、比例、最高分、最低分和平均分等信息，并計(jì)算出本次考試的平均分和及格率。這有利于教師了解學(xué)生對(duì)于課程知識(shí)的掌握情況，以便及時(shí)調(diào)整授課方式和更好地規(guī)劃學(xué)習(xí)內(nèi)容。
四、結(jié)束語(yǔ)
未來(lái)的教育是互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)下的教育，基于信息化平臺(tái)的考核方式是網(wǎng)絡(luò)化教育發(fā)展的需要。借助于信息化平臺(tái)，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行組卷、考試和閱卷，實(shí)現(xiàn)了考試由手動(dòng)到計(jì)算機(jī)在線完成的轉(zhuǎn)變?；谛畔⒒脚_(tái)的考核方式，使得考試變得更加公平、公正，不僅大大減輕了教師批閱試卷的工作量，提高了工作效率，還便于進(jìn)行分階段考核，便于教師和學(xué)生及時(shí)檢查和審視教學(xué)效果和知識(shí)掌握水平，其在高等院校擁有廣闊的應(yīng)用前景。為了使組卷、考試和閱卷更加科學(xué)、合理，需要及時(shí)對(duì)基于信息化平臺(tái)考核方式存在的問(wèn)題進(jìn)行總結(jié)和提煉，并在實(shí)踐中逐步改進(jìn)、完善，從而促進(jìn)各項(xiàng)考核工作順利開(kāi)展，更好地為教學(xué)服務(wù)。
[1] 萬(wàn)蘊(yùn)智.高職院校藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)課程考核方式研究[J].湖州職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2012(1)：47-50.
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(責(zé)任編輯劉彥超)
A Study on the Way of Information Assessment in Colleges and Universities
ZHANG Jing， ZHANG Chong
(SchoolofComputerScience&SoftwareEngineering，TianjinPolytechnicUniversity，Tianjin300387，China)
To solve drawbacks in the traditional assessment methods， an information assessment is used to make out test papers， for students and grading through a computer system. It not only reduces heavy test related work， improves the efficiency and increases the accuracy， but also makes students feel a humanized examination environment， let school accurately learn the status of student learning and teachers teaching situation. An information assessment makes generating test paper， examinations and scoring are more scientific and reasonable to exert its influence.
colleges and universities； information； examination method； computer
2016-01-20
張晶(1975—)，女，遼寧阜新人，副教授，博士； 張沖(1989—)，男，山東泰安人，在讀碩士研究生。
G424.74
A
1008-2077(2016)05-0061-04
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張 晶，張 沖
(天津工業(yè)大學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)與軟件學(xué)院， 天津 300387)
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基于信息化平臺(tái)的高等院?？己朔绞教轿?/p>
張晶，張沖
(天津工業(yè)大學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)與軟件學(xué)院， 天津300387)
隨著現(xiàn)代教育的快速發(fā)展，傳統(tǒng)考核方式的弊端越發(fā)明顯，高等院校對(duì)信息化考核的需求越發(fā)強(qiáng)烈?；谛畔⒒脚_(tái)的考核方式使得出卷、考試和閱卷更加科學(xué)、合理，不僅可以減輕繁重的考試相關(guān)工作，而且在提高效率、準(zhǔn)確率的同時(shí)，也可以使學(xué)校能夠準(zhǔn)確掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況和教師的教學(xué)狀況。從試題庫(kù)的建立、智能組卷、信息化考核系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)閱卷等方面，就基于信息化平臺(tái)的高等院?？己朔绞竭M(jìn)行探討。
高等院校；信息化；考核方式；計(jì)算機(jī)
一、引言
教育是立國(guó)之本，是國(guó)家發(fā)展的根本所在?？己耸墙虒W(xué)過(guò)程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，它根據(jù)課程考核目標(biāo)檢測(cè)學(xué)生的學(xué)習(xí)程度，是學(xué)生對(duì)整個(gè)課程教學(xué)內(nèi)容掌握程度的全面的總結(jié)性檢查和評(píng)定[1]，是學(xué)生是否掌握相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的重要反饋。
傳統(tǒng)的考核形式比較單一，主要是采取在規(guī)定的考試時(shí)間內(nèi)進(jìn)行筆試的模式，需要經(jīng)過(guò)出題、審核、印刷、安排時(shí)間地點(diǎn)、考試、閱卷、統(tǒng)計(jì)成績(jī)與試卷分析等幾個(gè)環(huán)節(jié)，耗費(fèi)大量的人力物力。同時(shí)，在組卷、閱卷和統(tǒng)計(jì)過(guò)程中，由于受到人為因素或者其他客觀因素的影響，可能出現(xiàn)學(xué)生成績(jī)的不準(zhǔn)確等問(wèn)題。如：教考不分離，很難保證試卷內(nèi)容的保密性和公平性；人工出卷容易造成命題難度不統(tǒng)一，題型、內(nèi)容重復(fù)率過(guò)高；紙質(zhì)考試主要依靠人工收卷，耗時(shí)且易產(chǎn)生試卷丟失現(xiàn)象；人工閱卷效率低，且容易疲勞而發(fā)生誤判等現(xiàn)象。此外，傳統(tǒng)考核方式還存在著核算分?jǐn)?shù)不準(zhǔn)確、分析不全面等問(wèn)題?？偠灾?，傳統(tǒng)考核方式涉及環(huán)節(jié)多，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且人工參與較多，難以避免人為因素的影響。
近年來(lái)，我國(guó)許多高等院校對(duì)“以教為中心”的教學(xué)方法進(jìn)行了審視和批判，逐步向“以學(xué)為中心”的教學(xué)方法轉(zhuǎn)變，進(jìn)行了包括教學(xué)內(nèi)容、模式、方法以及考核方式和手段等多方面的改革。其中，考核方式改革是“以學(xué)為中心”教學(xué)方法的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[2]。
在現(xiàn)行的教育體制下，課程考核作為檢驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)、測(cè)評(píng)教學(xué)內(nèi)容完成情況的手段之一，在整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中具有重要的地位和導(dǎo)向作用。考核的意義是非常深遠(yuǎn)的，其對(duì)于“教”與“學(xué)”具有評(píng)價(jià)作用，對(duì)于“教”與“學(xué)”中的問(wèn)題具有診斷作用，對(duì)于人才培養(yǎng)具有導(dǎo)向作用[3]，對(duì)于學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性具有激勵(lì)作用。探討構(gòu)建基于信息化平臺(tái)的高等院?？己朔绞?，具有重要的理論意義和實(shí)踐價(jià)值。
二、實(shí)施基于信息化平臺(tái)考核方式的必要性
考核工作做得越細(xì)，成效就越大。只有讓考核的每個(gè)環(huán)節(jié)具體化，課程所要達(dá)到的能力和知識(shí)目標(biāo)才能真正體現(xiàn)。傳統(tǒng)的考核方式，不僅存在著環(huán)節(jié)多、效率低和易出錯(cuò)等問(wèn)題，而且通常采用期末進(jìn)行一次紙質(zhì)考核的方式，不利于學(xué)生根據(jù)學(xué)習(xí)情況及時(shí)調(diào)整自己的學(xué)習(xí)方法和學(xué)習(xí)狀態(tài)。如若依據(jù)課程進(jìn)度分階段進(jìn)行多次考核，則勢(shì)必會(huì)造成教師的考務(wù)工作更加繁重。
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)與教育、教學(xué)工作的有機(jī)結(jié)合，大多數(shù)高等院校已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了教學(xué)過(guò)程網(wǎng)絡(luò)化、教學(xué)流程信息化。伴隨著信息化教學(xué)改革的進(jìn)程，基于信息化平臺(tái)的考核方式改革必須作為課程改革的一部分并行推進(jìn)[4]?？己俗鳛榻虒W(xué)工作不可或缺的重要組成部分，不僅是教學(xué)質(zhì)量的保障，更是對(duì)教學(xué)過(guò)程的監(jiān)督和管理。實(shí)施基于信息化平臺(tái)的考核方式，更有利于真正實(shí)現(xiàn)考核的評(píng)價(jià)、激勵(lì)、引導(dǎo)等多重作用。
考核質(zhì)量監(jiān)控的核心是信息反饋，有效及時(shí)的信息反饋是質(zhì)量監(jiān)控的基礎(chǔ)[5]。基于信息化平臺(tái)的考核方式可以滿足考核的互動(dòng)、透明、快速等要求，順應(yīng)信息化網(wǎng)絡(luò)時(shí)代潮流。對(duì)考核結(jié)果進(jìn)行及時(shí)的評(píng)估，可以為課程考核質(zhì)量和教學(xué)質(zhì)量提供及時(shí)、準(zhǔn)確和完整的信息。實(shí)施基于信息化平臺(tái)的考核方式，使得考核可以根據(jù)授課內(nèi)容隨時(shí)、分階段、多次進(jìn)行，可以隨時(shí)得到考核相關(guān)質(zhì)量分析，有利于教師和學(xué)生及時(shí)了解課程學(xué)習(xí)效果和掌握情況，幫助教師和學(xué)生明確和調(diào)整下一步教學(xué)、學(xué)習(xí)方向，從很大程度上解決了傳統(tǒng)考核方式中只在期末考核導(dǎo)致的反饋不及時(shí)等問(wèn)題，使得考核變得更加完善、科學(xué)和有效。
基于信息化平臺(tái)的考核方式包括智能組卷、考試和閱卷，實(shí)現(xiàn)了考核全過(guò)程的自動(dòng)化和信息化。利用信息化平臺(tái)進(jìn)行計(jì)算機(jī)組卷，授課人與命題人分離，命題人與組卷人分離，可以較好地規(guī)避傳統(tǒng)命題的主觀性，實(shí)現(xiàn)真正意義上的按教學(xué)大綱考核。基于信息化平臺(tái)的考核方式利用計(jì)算機(jī)組卷、考試和閱卷，可減輕教師生成試卷、批改試卷、評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)和考試分析等繁重工作，有利于降低高等院校因?yàn)榭荚噹?lái)的人力、財(cái)力和物力消耗?；谛畔⒒脚_(tái)的考核方式，在有效促進(jìn)高等院校教務(wù)教學(xué)改革的同時(shí)，也提高了考核的效率和準(zhǔn)確率。
三、基于信息化平臺(tái)考核方式的主要內(nèi)容
(一)建立試題庫(kù)
實(shí)施基于信息化平臺(tái)考核方式，首先要進(jìn)行題庫(kù)建設(shè)，即建立一個(gè)符合高等院校實(shí)際需要的高水平、大規(guī)模、功能較齊全的計(jì)算機(jī)組卷題庫(kù)。題庫(kù)建設(shè)的目的是為了保存試題信息，從而比較科學(xué)地生成試卷，以更好地發(fā)揮考試的積極作用。在試卷生成這一根本目的的指導(dǎo)下，題庫(kù)要具備科學(xué)的生成機(jī)制和管理機(jī)制，在題型上要具備多樣化。建立符合教學(xué)大綱需求、覆蓋內(nèi)容全面的試題庫(kù)，可以有效解決教師以往在考核題目上各自為政、出題標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一等問(wèn)題。
由于課程性質(zhì)、特點(diǎn)不同，各門(mén)課程在考核內(nèi)容上也存在著較大差異。在建立各門(mén)課程的試題庫(kù)前，要按照課程特點(diǎn)、知識(shí)能力特點(diǎn)和學(xué)習(xí)特點(diǎn)，歸納和分類(lèi)整理教學(xué)內(nèi)容，明確考核內(nèi)容。課程特點(diǎn)可分為偏基礎(chǔ)、偏理論、偏實(shí)踐、偏設(shè)計(jì)和偏熟練技能等，是指課程側(cè)重培養(yǎng)的知識(shí)能力的某一個(gè)方面；知識(shí)能力特點(diǎn)包括基礎(chǔ)理論、理論知識(shí)、操作技能和設(shè)計(jì)能力等，是指課程中每個(gè)知識(shí)能力點(diǎn)所具有的功能性的特征；學(xué)習(xí)特點(diǎn)包括識(shí)記、理解和運(yùn)用等，是指課程學(xué)習(xí)中應(yīng)達(dá)到的程度。按照這三個(gè)特點(diǎn)設(shè)計(jì)考核內(nèi)容，能夠較為準(zhǔn)確地評(píng)估、反饋學(xué)生是否達(dá)到所開(kāi)設(shè)課程的要求。在梳理考核內(nèi)容時(shí)，要注意避免考核內(nèi)容不規(guī)范和知識(shí)點(diǎn)陳舊等問(wèn)題。為適應(yīng)學(xué)科的發(fā)展和學(xué)生實(shí)際水平的變化，試題庫(kù)必須是動(dòng)態(tài)的，題庫(kù)試題需要不斷補(bǔ)充和完善。
(二)智能組卷
智能組卷是按照用戶的需求，依據(jù)一定規(guī)則從試題庫(kù)中選取試題形成試卷的過(guò)程。采取智能組卷生成的試卷，必須滿足包括試卷題型、難度系數(shù)、總分?jǐn)?shù)、知識(shí)點(diǎn)分布和答題用時(shí)等要求。其中，試卷題型通常包括選擇題、填空題、簡(jiǎn)答題和綜合題等；試卷難度是評(píng)價(jià)試卷對(duì)于學(xué)生所學(xué)知識(shí)與能力水平適合程度的重要指標(biāo)，可以分為簡(jiǎn)單、較簡(jiǎn)單、中等、較難、難5個(gè)等級(jí)；試卷總分?jǐn)?shù)通常設(shè)置為100分；知識(shí)點(diǎn)是考查學(xué)生能力的載體，分布要涵蓋完全；答題用時(shí)是根據(jù)試卷難易程度設(shè)定的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的答題總用時(shí)，有效督促學(xué)生盡快答題和檢驗(yàn)學(xué)生能力。通過(guò)在試題庫(kù)中設(shè)置互斥標(biāo)志以及設(shè)計(jì)邏輯嚴(yán)密、性能高效的抽題算法，保證每個(gè)學(xué)生抽到的考題既有相同的難度系數(shù)、相同的知識(shí)覆蓋面，但又不重復(fù)，做到一人一卷。
組卷問(wèn)題其實(shí)就是一個(gè)多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題，需要同時(shí)考慮多個(gè)因素，也就是多種約束條件。但是，考慮過(guò)多的約束條件將大大增加組卷過(guò)程的難度，組卷效率也會(huì)降低。因此，需要選取適當(dāng)?shù)慕M卷約束條件，以保證組卷的效率和成功率。
對(duì)于多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題的求解，可以將權(quán)重系數(shù)應(yīng)用到多目標(biāo)優(yōu)化中，從而將其轉(zhuǎn)化成單一目標(biāo)，通過(guò)單一目標(biāo)函數(shù)的優(yōu)化方法對(duì)其求解。智能組卷算法是在基本粒子群算法的基礎(chǔ)上，運(yùn)用遺傳算法的交叉和變異操作，對(duì)于選擇的交叉和變異概率采用自適應(yīng)的方法，以此對(duì)該算法進(jìn)行改進(jìn)。引入遺傳算法的交叉和變異操作有利于粒子群的多樣性，避免粒子群陷入局部極值點(diǎn)，保證粒子群快速搜索，最終使種群能搜索到最優(yōu)解。在種群的迭代過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)多個(gè)代數(shù)種，粒子或種群的最優(yōu)位置發(fā)生很小的變化。此時(shí)，將種群中的粒子進(jìn)行交叉或變異操作，使種群搜索的能力增強(qiáng)。根據(jù)基本粒子群算法和遺傳算法的優(yōu)點(diǎn)與不足，改進(jìn)粒子群算法中利用的粒子交叉和變異操作，使其都針對(duì)各個(gè)粒子的各題型內(nèi)分組進(jìn)行。這樣能夠有效保證不破壞試卷中各種題型的數(shù)量和試卷的穩(wěn)定性。
針對(duì)智能組卷的改進(jìn)粒子群算法步驟為：
(1)初始化種群時(shí)采用貪婪算法的思想。首先，對(duì)初始種群的知識(shí)點(diǎn)、題型和總分進(jìn)行優(yōu)化，即從試題庫(kù)中隨機(jī)抽出在章節(jié)知識(shí)點(diǎn)分布、題型分布、難度分布和總分4個(gè)方面滿足要求的2N套試卷，形成預(yù)先試題庫(kù)池。然后，利用貪婪算法選取較優(yōu)的N套試卷。這樣，節(jié)省搜索時(shí)間，提高算法的收斂速度。
(2)對(duì)于每個(gè)粒子，若當(dāng)前適應(yīng)值優(yōu)于歷史最優(yōu)值，則將Pbest更新為當(dāng)前適應(yīng)值位置。
(3)若當(dāng)前粒子群中的最優(yōu)適應(yīng)值優(yōu)于粒子群歷史最優(yōu)適應(yīng)值，則將Gbest更新為當(dāng)前最優(yōu)位置。如果某個(gè)粒子是全局最優(yōu)粒子，則保留速度和位置不變。
(4)個(gè)體極值和群體極值是否在規(guī)定的代數(shù)中沒(méi)有發(fā)生變化或者變化很小，若是則執(zhí)行(5)，若不是則執(zhí)行(7)。
(5)對(duì)新種群中的粒子按照目標(biāo)函數(shù)值分為較優(yōu)和較差兩組，兩組粒子隨機(jī)進(jìn)行交叉操作，生成新的粒子，選取新生成的粒子較優(yōu)的一半與交叉操作前較優(yōu)的一半粒子重新組成新的種群。在相同題型組內(nèi)采用獨(dú)立交叉的方法隨機(jī)選定交叉點(diǎn)，進(jìn)行交叉運(yùn)算得到2個(gè)新粒子。由于試卷要求不能出現(xiàn)重復(fù)的題目和知識(shí)點(diǎn)，所以在交叉操作中需要檢測(cè)交叉后2個(gè)粒子中知識(shí)點(diǎn)是否重復(fù)或是否出現(xiàn)重復(fù)的試題。如果沒(méi)有，則交叉操作成功；如果有，則重新選擇交叉點(diǎn)。
(6)粒子以概率Pm進(jìn)行變異，變異采用相同題型組內(nèi)單點(diǎn)變換變異，即在粒子中不同題型組內(nèi)隨機(jī)選取粒子進(jìn)行替換，且選取粒子的題號(hào)被替換后不能與該粒子的其他題號(hào)重復(fù)，同時(shí)要求被替換題目的知識(shí)點(diǎn)與本粒子其他題的知識(shí)點(diǎn)不重復(fù)。
(7)計(jì)算新粒子群中的個(gè)體適應(yīng)值。
(8)判斷新粒子群最優(yōu)適應(yīng)值是否滿足條件或者是否超過(guò)最大迭代次數(shù)，若是輸出最優(yōu)解，否則執(zhí)行(2)。
(9)求出最優(yōu)解。
使用高質(zhì)量的試卷公正、客觀、準(zhǔn)確地檢測(cè)學(xué)生達(dá)到教學(xué)目標(biāo)的程度，是組卷的出發(fā)點(diǎn)和主要目的之一。同時(shí)，借助于考試結(jié)果可以對(duì)試卷質(zhì)量和教師的教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行分析，通過(guò)反饋信息可以進(jìn)一步改進(jìn)、完善試題庫(kù)和教師的教學(xué)方法。
(三)信息化考試
信息化考試是在計(jì)算機(jī)被廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的。利用計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代考試結(jié)合可以大大縮短考試周期，優(yōu)化考試結(jié)構(gòu)。與紙質(zhì)考試有所不同，信息化考試需要把很多信息記載在系統(tǒng)中，如題目、答案、答題時(shí)間、監(jiān)考教師、考生各種信息等。多個(gè)考場(chǎng)同時(shí)進(jìn)入考試狀態(tài)，在考試結(jié)束時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)提交學(xué)生試卷。因此，相對(duì)于紙質(zhì)考試來(lái)說(shuō)，信息化考試更為公平。另外，為了防止發(fā)生替考等行為，可在信息化考試系統(tǒng)中應(yīng)用人臉識(shí)別裝置，學(xué)生通過(guò)“掃臉”進(jìn)入考場(chǎng)。這樣就省去了監(jiān)考教師查驗(yàn)學(xué)生證、準(zhǔn)考證的時(shí)間，也可以迅速、準(zhǔn)確判斷出替考人員，節(jié)省了時(shí)間和人力。因?yàn)橛上到y(tǒng)自動(dòng)配置，信息化考試系統(tǒng)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是A、B卷不會(huì)發(fā)錯(cuò)，可以避免人為錯(cuò)誤。當(dāng)然，信息化考試也存在著一些弊端。例如，一旦出現(xiàn)系統(tǒng)故障等情況，將無(wú)法繼續(xù)進(jìn)行考試。因此，必須配備備用計(jì)算機(jī)，以便一臺(tái)計(jì)算機(jī)不能使用時(shí)學(xué)生可以馬上轉(zhuǎn)移到另一臺(tái)計(jì)算機(jī)上繼續(xù)答題。
(四)計(jì)算機(jī)閱卷
閱卷是一個(gè)繁瑣而又枯燥的過(guò)程，在教師手動(dòng)閱卷過(guò)程中受各種人為或客觀因素影響，容易導(dǎo)致閱卷結(jié)果不正確。采取計(jì)算機(jī)閱卷，有利于對(duì)學(xué)生考試結(jié)果進(jìn)行客觀、準(zhǔn)確評(píng)價(jià)。由于客觀題屬于標(biāo)準(zhǔn)試題，每題的分值和答案都固定，可以由計(jì)算機(jī)自動(dòng)判斷并進(jìn)行評(píng)分。對(duì)于主觀題，由于存在著學(xué)生對(duì)問(wèn)題理解程度、語(yǔ)言描述等諸多因素，情況比較復(fù)雜，其評(píng)分可以采用任課教師在線閱卷的形式進(jìn)行。任課教師登錄在線考試系統(tǒng)后，選取學(xué)生試卷進(jìn)行批改，依據(jù)各試題標(biāo)準(zhǔn)答案，評(píng)判學(xué)生答案后給予相應(yīng)分值并保存到數(shù)據(jù)庫(kù)。當(dāng)一個(gè)學(xué)生的所有試題答案都批改完成后，提交該學(xué)生成績(jī)。
在試卷評(píng)閱界面，還可設(shè)置成績(jī)統(tǒng)計(jì)功能，統(tǒng)計(jì)試卷各分?jǐn)?shù)段的人數(shù)、比例、最高分、最低分和平均分等信息，并計(jì)算出本次考試的平均分和及格率。這有利于教師了解學(xué)生對(duì)于課程知識(shí)的掌握情況，以便及時(shí)調(diào)整授課方式和更好地規(guī)劃學(xué)習(xí)內(nèi)容。
四、結(jié)束語(yǔ)
未來(lái)的教育是互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)下的教育，基于信息化平臺(tái)的考核方式是網(wǎng)絡(luò)化教育發(fā)展的需要。借助于信息化平臺(tái)，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行組卷、考試和閱卷，實(shí)現(xiàn)了考試由手動(dòng)到計(jì)算機(jī)在線完成的轉(zhuǎn)變?；谛畔⒒脚_(tái)的考核方式，使得考試變得更加公平、公正，不僅大大減輕了教師批閱試卷的工作量，提高了工作效率，還便于進(jìn)行分階段考核，便于教師和學(xué)生及時(shí)檢查和審視教學(xué)效果和知識(shí)掌握水平，其在高等院校擁有廣闊的應(yīng)用前景。為了使組卷、考試和閱卷更加科學(xué)、合理，需要及時(shí)對(duì)基于信息化平臺(tái)考核方式存在的問(wèn)題進(jìn)行總結(jié)和提煉，并在實(shí)踐中逐步改進(jìn)、完善，從而促進(jìn)各項(xiàng)考核工作順利開(kāi)展，更好地為教學(xué)服務(wù)。
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(責(zé)任編輯劉彥超)
A Study on the Way of Information Assessment in Colleges and Universities
ZHANG Jing， ZHANG Chong
(SchoolofComputerScience&SoftwareEngineering，TianjinPolytechnicUniversity，Tianjin300387，China)
To solve drawbacks in the traditional assessment methods， an information assessment is used to make out test papers， for students and grading through a computer system. It not only reduces heavy test related work， improves the efficiency and increases the accuracy， but also makes students feel a humanized examination environment， let school accurately learn the status of student learning and teachers teaching situation. An information assessment makes generating test paper， examinations and scoring are more scientific and reasonable to exert its influence.
colleges and universities； information； examination method； computer
2016-01-20
張晶(1975—)，女，遼寧阜新人，副教授，博士； 張沖(1989—)，男，山東泰安人，在讀碩士研究生。
G424.74
A
1008-2077(2016)05-0061-04
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