學(xué)生考試成績質(zhì)量分析研究的開發(fā)

摘要:該文對學(xué)生考試成績質(zhì)量分析模塊和試卷分析模塊兩大類建立了分析系統(tǒng)，并運用決策樹對學(xué)生成績結(jié)果進行了診斷性分類，以便于教師可以更準(zhǔn)確地把握住學(xué)生在所學(xué)知識結(jié)構(gòu)方面的問題，從而對日后的教學(xué)起到一定的指導(dǎo)作用。為適時地調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，提高教學(xué)質(zhì)量提供可測量的科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞:分析系統(tǒng);診斷方法;科學(xué)測量方法

中圖分類號:TP311文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1009-3044(2009)36-10280-03

The Exploitation on Students' Score Quality Analysis

SHEN Jian， YE Fu-jun

(Zhejiang University of Media Communications， School of Film Television Art， Hangzhou 310018， China)

Abstract: The paper builds an analytical system on the students' score quality part and paper analysis part， and makes a diagnostic classification on students' score using tree， so that teachers can grasp the structural problems in what students have learned more accurately. Consequently， it can have some directive functions on education in the future. It can provides measurable scientific basis for adjusting the teaching content in a timely manner and improving the quality of teaching.

Key words: analytical system; diagnostic method; scientific measurement

考試作為一種教育測量的術(shù)語，是對教學(xué)效果最直接的測量，其公正性、權(quán)威性、有效性是毋需置疑的。為使考試科學(xué)化，必須以教育測量為基礎(chǔ)，具體地說，教育測量就是研究考試從命題、閱卷、分析到評價等一系列工作的全過程。它從教育學(xué)的微觀范疇，以客觀的定量分析代替?zhèn)鹘y(tǒng)考試方法的主觀分析，為測量和考試提供了測量工具以及評價工具的理論和模式。

學(xué)生考試是對學(xué)生掌握這門課的情況的綜合全面的考察，它能夠反映出學(xué)生學(xué)習(xí)這門課的整體狀況以及教師授課的情況以及教學(xué)效果，故很有必要對其進行分析。現(xiàn)在學(xué)?？荚嚱Y(jié)束后，雖要求任課老師寫考試質(zhì)量分析表，但究其效果，還是流于形式，還只是停留在完成工作任務(wù)而已，對被測試主體學(xué)生而言，考完及格就結(jié)束，對教學(xué)主體教師而言，帶著主觀分析的結(jié)論寫完分析表，交上試卷也就結(jié)束，至于學(xué)生真正的學(xué)習(xí)問題所在，對日后的教學(xué)的指導(dǎo)意義，教學(xué)內(nèi)容是否合適，是非需要調(diào)整，這些都沒進行科學(xué)性的深究，即使是對成績結(jié)果顯然非正態(tài)分布的情形也是如此。長期以往，勢必對教學(xué)發(fā)展和教學(xué)效果產(chǎn)生影響，對學(xué)生的學(xué)習(xí)效果也將產(chǎn)生影響。由此，本人就考試質(zhì)量分析進行了研究，并建立了相應(yīng)的成績質(zhì)量分析系統(tǒng)。

1 考試成績質(zhì)量分析系統(tǒng)模型

整個質(zhì)量分析系統(tǒng)分為兩大模塊:成績分析模塊和試卷分析模塊，如圖1所示。

本文的成績質(zhì)量分析系統(tǒng)，是建立在目前我校的試卷統(tǒng)一采用新的試卷格式的前提下，每份試卷都有各大題的得分欄，這也為我們進行成績的分析帶來了簡便和實用性，因為我們的成績分析模塊是建立在學(xué)生對學(xué)科的不同類型知識的掌握情況進行分析。事實上，若有了這一分析模塊后，教師日后在出卷時完全可以把自己的出卷思路稍作調(diào)整，從而經(jīng)過分析，就能得到學(xué)生在哪一類型的知識掌握有欠缺，為日后教學(xué)內(nèi)容和時間安排上進行適當(dāng)調(diào)整起到一定的指導(dǎo)作用。

系統(tǒng)主要包括學(xué)生成績輸入模塊、班級總分成績分析、分類成績分析、分類成績類型結(jié)論、試卷質(zhì)量分析等模塊，各模塊的功能如下:

學(xué)生成績輸入模塊包括兩部分，一部分是按照各類型知識的得分進行輸入，另一部分是按照總分進行輸入。

班級總分成績分析模塊是對班級的平均分、最高分、最低分、及格率、不及格率、標(biāo)準(zhǔn)差、偏度、峰度、總分是否正態(tài)分布情況進行分析，并列出學(xué)生所處班級的情況，可打印輸出上述列表。

分類成績分析模塊是對不同類型的知識進行標(biāo)準(zhǔn)差、偏度、峰度、總分是否符合正態(tài)分布情況進行分析，從而判斷出哪種類型的成績偏差最大，以便于日后的教學(xué)內(nèi)容進行調(diào)整。

分類成績類型結(jié)論模塊是對各類成績的直方圖進行分類并診斷，采用決策樹，對其直方圖分類歸屬，最后得出相應(yīng)的診斷結(jié)論。

試卷質(zhì)量分析模塊將對試卷進行各項指標(biāo)的分析。若學(xué)生的成績在上述分析的基礎(chǔ)上，成績分布程非正態(tài)，則可對不同類型的得分情況進行更細致的分析，可輸入不同能力的每一組中的學(xué)生各道試題的分數(shù)，計算試卷的難度、區(qū)分度、信度、效度各個數(shù)量指標(biāo)，從而確定試卷的有效性和可信度，當(dāng)然，也可只對各類型的得分情況進行分析，同時，若是正態(tài)分布的學(xué)生成績，也可進行相應(yīng)的分析。

2 成績分析運用的算法及診斷性分類

在成績分析運用中，我們把學(xué)生的成績按其所屬的類型的不同分為理論知識型、簡單應(yīng)用型、綜合應(yīng)用型三大類，對它們進行分析的同時，都和總分的分析情況相比較，以便于比較出哪類知識和總分的偏差較大，具體的算法公式簡要舉例如下:

對成績的正態(tài)性分析:

設(shè)

注:n表示學(xué)生人數(shù)，xi為第i個學(xué)生成績。把學(xué)生成績進行分類，每隔10分劃為一個區(qū)間，記為(ai-1，ai]，i=1，2，…，n。令fi表示頻數(shù)，i=1，2，…，n，建立頻數(shù)表。皮爾遜非參數(shù)檢驗取公式如下:

其中r為區(qū)間數(shù)。

，i=1，2，…，n。

在上述基礎(chǔ)上，我們分析了學(xué)生成績的不同能力直方圖與正態(tài)分布圖之間的比較，由于直方圖的結(jié)果往往和正態(tài)分布會有一定的差別，而且不同類型反映出來的教學(xué)結(jié)果也會不同，故對結(jié)果直方圖進行分類，而且分類的判別點也會不同，故采用了決策樹對學(xué)生的成績直方圖進行診斷性分類，并把其分為正態(tài)型、右偏型、左偏型、孤島型、雙島型、多島型六類。分類圖形如圖2所示。

對不同的診斷類型結(jié)果會反映出不同的情況，一般而言，在六種類型的分類上我們主要會有如下的判斷:

正態(tài)型:近似于正態(tài)分布，中間高、兩邊低、左右基本對稱，則反映教學(xué)及考試環(huán)節(jié)正常;

右偏型:峰偏在正態(tài)型的右邊，大多數(shù)學(xué)生成績較好，則反映教學(xué)質(zhì)量好，且學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度及效果佳，或者試題較易;

左偏型:峰偏在正態(tài)型的左邊，大多數(shù)學(xué)生成績較低，則反映教學(xué)質(zhì)量低，且學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度及效果不佳，或者試題較難;

孤島型:有一部分的分布在高分段或低分段脫離整體的正態(tài)分布，則說明大部分學(xué)生學(xué)習(xí)情況正常，少部分學(xué)生特別優(yōu)異或特別弱，特別弱的學(xué)生要特別關(guān)注;

雙島型:在低分段和高分段各形成一個近似正態(tài)的分布形態(tài)，則學(xué)生兩極分化嚴(yán)重，教師在教學(xué)上要注意兩頭兼顧;

多島型:成績形態(tài)波段較多，形態(tài)異常，則考試成績異常。

只有成績的分布結(jié)果還不能準(zhǔn)確說明問題，因為學(xué)生的成績的情況還與試卷的難度、可信度有直接關(guān)系，為確保上述的診斷是在較為可信的條件下進行的，我們還要對試卷的試題難度、區(qū)分度、信度、效度等衡量試卷質(zhì)量的指標(biāo)進行測算，具體算法如下:

試題難度是指試題得分率，其計算公式如下:

其中Ki為第i題得分，。

其中xli表示第l人的第i題得分。當(dāng)pi<0.27時，第i題偏難;pi≥0.85時，第i題偏易，當(dāng)0.27≤pi<0.85時，第i題難度適中。

區(qū)分度是衡量測驗題目質(zhì)量的數(shù)量性指標(biāo)，也是衡量考生掌握各類知識能力的指標(biāo)。區(qū)分度好的題，好學(xué)生得高分，客觀公正，偶然因素較少。計算區(qū)分度采用極差相關(guān)法，其計算公式如下所示:

中xli表示第l人的第i題得分，yli表示第l人的第i題滿分，n表示參加考試人數(shù)，rl表示第l人的極差相關(guān)，且|rl|≤1。|rl|越大表示區(qū)分能力越強，反之越弱。

信度指測驗的可靠程度。記xi為第i個學(xué)生奇數(shù)題號小題得分之和，yi為第i個學(xué)生偶數(shù)題號小題得分之和，則n個學(xué)生信度計算公式如下:

rxx表示信度，0.8≤rxx<0.9時信度較好;0.7≤rxx<0.79時尚可用;rxx<0.7時不可靠。

效度是反映測驗結(jié)果的有效性或正確性。計算公式如下:

其中r為試題總數(shù)，Di為第i題區(qū)分度， Hi為高分組前27%的學(xué)生第i題所得的平均分數(shù)，Li為低分組后27%的學(xué)生第i題所得的平均分數(shù)，Ki為第i題滿分。當(dāng)rxy<0.4或rxy≥0.47時測驗結(jié)果無效，0.47≤rxy<0.47時測驗結(jié)果有效。

3 成績分析系統(tǒng)的應(yīng)用

在具體實踐運用中，對我校05級管理專業(yè)的90名學(xué)生的《高等數(shù)學(xué)》學(xué)科進行了運用。在成績錄入后，對學(xué)生的各類型的分布形態(tài)圖進行了演示，并進行了診斷性分類，如下圖所示，是對學(xué)生的理論知識型的成績分布圖，圖形的各項指標(biāo)進行診斷，屬于正態(tài)型。

通過對上述不同類型的知識的成績分析，教師可以較為準(zhǔn)確的把握住學(xué)生在知識結(jié)構(gòu)上的情況，若成績有偏差，到底是哪一方面的知識有欠缺，則教師就可以有的放矢的進行查漏補缺，從而避免學(xué)生的重復(fù)性學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，也提高了教師的教學(xué)質(zhì)量，若在正態(tài)分布的情況下，還可以有針對性地對兩端20%的學(xué)生進行因材施教。

學(xué)生成績的科學(xué)量化的分析系統(tǒng)的建立，不僅適用于我們所采用的樣本的班級專業(yè)，事實上，它適用于所有的學(xué)生。更重要的是，在科學(xué)分析的前提下，進行了較為準(zhǔn)確的診斷性分類，讓我們在繁雜的數(shù)據(jù)中看到內(nèi)在的問題，這也是考試分析所能做到的，為教學(xué)者，也為管理者提供了一定的可靠的數(shù)據(jù)分析結(jié)果。

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