“有限元法與軟件應(yīng)用”課程考試系統(tǒng)設(shè)計(jì)

尹飛鴻，常睿，何亞峰，干為民

(1.常州工學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院，江蘇 常州 213002;2.常州工學(xué)院計(jì)劃財(cái)務(wù)處，江蘇 常州 213002)

考試是對教學(xué)過程實(shí)施效果的評定過程，它對教學(xué)效果起信息反饋的作用，有利于教師不斷地調(diào)節(jié)與控制教學(xué)活動的進(jìn)程、方式、方法和質(zhì)量評價(jià)水平。目前，傳統(tǒng)紙質(zhì)考試方式由于涉及試卷命題、試卷印刷、考場安排、閱卷等環(huán)節(jié)，因此，存在效率低、準(zhǔn)備時(shí)間長、教師工作量大等問題。［1］網(wǎng)絡(luò)在線考試系統(tǒng)是利用計(jì)算機(jī)來進(jìn)行管理試題、生成試卷、在線測評、試卷分析、優(yōu)化試題的一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)［2－5］，它為高校課程考試創(chuàng)造了一種全新的模式，提高了考試工作效率和標(biāo)準(zhǔn)化水平，使考務(wù)管理突破時(shí)空限制，使考生可以隨時(shí)隨地通過網(wǎng)絡(luò)完成考試。它從根本上解決了傳統(tǒng)考試過程中工作量大、效率低、反饋周期長、資源浪費(fèi)等問題，是教育技術(shù)發(fā)展與研究的方向?！坝邢拊ㄅc軟件應(yīng)用”是機(jī)械工程專業(yè)一門較難掌握和較重要的專業(yè)課程，為了客觀考察學(xué)生對該課程的學(xué)習(xí)情況，有必要采用網(wǎng)絡(luò)考試的方式取代傳統(tǒng)紙質(zhì)考試形式。為此，“有限元法與軟件應(yīng)用”課程的全體教師通過充分論證，并結(jié)合常州工學(xué)院該課程考試的實(shí)際情況，經(jīng)過認(rèn)真、細(xì)致的分析研究，構(gòu)建了一套適合“有限元法與軟件應(yīng)用”課程的網(wǎng)絡(luò)在線考試系統(tǒng)，以便客觀、公正和有效地檢測學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，發(fā)現(xiàn)和改進(jìn)教學(xué)中的問題，達(dá)到教學(xué)改革和提高教學(xué)質(zhì)量的目的。

1 考試內(nèi)容體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

“有限元法與軟件應(yīng)用”課程為理論和實(shí)踐并重的課程，根據(jù)其在人才培養(yǎng)目標(biāo)中的作用、地位和課程教學(xué)大綱，課程組經(jīng)過認(rèn)真、細(xì)致的分析后，將該課程的考試內(nèi)容分為有限元法的基本原理、有限元法軟件應(yīng)用和典型工程實(shí)例三部分內(nèi)容。本文結(jié)合常州工學(xué)院該課程教學(xué)組近幾年的教學(xué)研究和教育改革成果，本著“厚基礎(chǔ)、重實(shí)踐、求創(chuàng)新”的指導(dǎo)思想，提出了如圖1所示的課程考試內(nèi)容體系結(jié)構(gòu)。

圖1 “有限元法與軟件應(yīng)用”課程考試內(nèi)容體系結(jié)構(gòu)

圖1所示的“有限元法與軟件應(yīng)用”課程考試體系結(jié)構(gòu)由三個(gè)相互聯(lián)系、逐層遞進(jìn)的模塊構(gòu)成，分別考查學(xué)生對理論教學(xué)模塊、軟件教學(xué)模塊和工程應(yīng)用教學(xué)模塊的學(xué)習(xí)情況。每個(gè)模塊包含極其豐富的內(nèi)容:模塊一是該課程的理論基礎(chǔ);模塊二是該課程的方法與手段;模塊三是該課程的教學(xué)最終目標(biāo)，即解決工程實(shí)際問題。［6］

2 考試系統(tǒng)的總體功能模塊設(shè)計(jì)

本考試系統(tǒng)將用戶分為課程負(fù)責(zé)人、任課教師和學(xué)生三種類型，他們具有不同的級別和權(quán)限，用戶進(jìn)入系統(tǒng)應(yīng)進(jìn)行身份驗(yàn)證。根據(jù)用戶的級別和需求，課程組設(shè)計(jì)了如圖2所示的有限元法與軟件應(yīng)用課程考試系統(tǒng)的總體功能模塊。

圖2中，課程負(fù)責(zé)人對考試計(jì)劃進(jìn)行安排，對考試日期、考試時(shí)間、考試密碼等考試相關(guān)信息進(jìn)行管理，同時(shí)負(fù)責(zé)對考生用戶、教師用戶信息的管理與維護(hù)，執(zhí)行信息的添加、修改及刪除等操作。任課教師則對試卷、考試信息及成績進(jìn)行管理，同時(shí)對試題中的主觀題進(jìn)行批閱。學(xué)生則只需登錄系統(tǒng)、答題、交卷和相關(guān)查詢。學(xué)生登錄考試系統(tǒng)后，系統(tǒng)自動從試卷數(shù)據(jù)庫中提取試題并進(jìn)行自動組卷，學(xué)生答題完畢提交試卷后，系統(tǒng)自動對客觀題閱卷并給出客觀題的批閱結(jié)果，結(jié)合任課教師對主觀題的評閱結(jié)果記錄學(xué)生考試成績。［7］

圖2 “有限元法與軟件應(yīng)用”課程考試系統(tǒng)的功能模塊

3 在線考試系統(tǒng)的操作流程

操作流程是為達(dá)到特定的價(jià)值目標(biāo)而由不同對象完成的一系列活動。活動之間不僅有嚴(yán)格的先后順序限定，而且活動的內(nèi)容、方式、責(zé)任等也都必須有明確的安排和界定。在充分調(diào)查和論證的基礎(chǔ)上，采用操作系統(tǒng)流程圖的形式構(gòu)造了如圖3所示的“有限元法與軟件應(yīng)用”課程考試系統(tǒng)操作流程整體構(gòu)架。

基于傳統(tǒng)紙質(zhì)考試的操作流程，圖3描述了網(wǎng)絡(luò)在線考試的課程負(fù)責(zé)人、任課教師和學(xué)生三者在考試過程的工作內(nèi)容和工作時(shí)序，三者的主要工作包括試題的補(bǔ)充與更新、考試計(jì)劃的擬定、考試安排的信息發(fā)布、參加考試、試卷的批閱、成績的評定和成績查詢等，它具有系統(tǒng)的科學(xué)性、管理的合理性和操作的可行性等特征，從邏輯上精確地描述了系統(tǒng)應(yīng)具有的數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)輸出、數(shù)據(jù)存儲及數(shù)據(jù)來源和去向。

系統(tǒng)所有用戶均通過客戶機(jī)方式訪問后臺服務(wù)器，在局域或全局范圍內(nèi)可以保證安全性和性能需求。允許學(xué)生通過客戶端軟件登錄系統(tǒng)，對自身信息進(jìn)行核對與修改、參加考試和查詢分?jǐn)?shù);課程負(fù)責(zé)人和任課教師通過客戶端登錄系統(tǒng)，進(jìn)行試卷錄入、課程信息錄入、學(xué)生考試名單導(dǎo)入等操作。

4 結(jié)語

“有限元法與軟件應(yīng)用”課程網(wǎng)絡(luò)在線考試是建立在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上的一種嶄新的測試方式，實(shí)現(xiàn)了由傳統(tǒng)人工命題到采用計(jì)算機(jī)隨機(jī)命題的根本性轉(zhuǎn)變，是實(shí)行教考分離、實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化考試、提高辦學(xué)效益的需要。不論是考試方法還是考試手段都具有無比的優(yōu)越性，它對于改革舊的考試方式，提高工作效率，加快課程建設(shè)步伐具有十分重要的意義，對于其他課程也具有非常好的借鑒意義。

［1］陳偉露，呂自力.病理學(xué)實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)的構(gòu)建與應(yīng)用［J］.中國醫(yī)學(xué)教育技術(shù)，2011，25(2):167 －169.

［2］房彩麗，辛明.智能考試系統(tǒng)中試卷分析計(jì)算模型的改進(jìn)及實(shí)現(xiàn)［J］.河南大學(xué)學(xué)報(bào)，2012(4):424－427.

［3］殷曉玲.網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)中成卷模式分析研究［J］.計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展，2009，41(4):2006 －2007.

［4］崔國生.試卷分析與評價(jià)智能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)［J］.沈陽工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2008，4(4):564 －565.

［5］李銘.自動評卷系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)［D］.長春:吉林大學(xué)，2009:24－26.

［6］尹飛鴻.有限元法基本原理及應(yīng)用［M］.北京:高等教育出版社，2010.

［7］金敏.如何進(jìn)行考試成績的統(tǒng)計(jì)分析［J］.桂林航天工業(yè)高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)，2005(3):40－42.