自學(xué)考試計(jì)算機(jī)題庫管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐

沈 鋼 趙曉茫

1 自學(xué)考試計(jì)算機(jī)題庫系統(tǒng)開發(fā)背景

題庫通常是指大量?jī)?yōu)良試題的集合，這些試題被分類有序存放，便于構(gòu)造某種考試所用的試題或試卷。在經(jīng)典測(cè)量學(xué)理論中，題庫被定義為“在某種測(cè)量理論的指導(dǎo)下，試題經(jīng)過測(cè)試計(jì)算出相關(guān)的統(tǒng)計(jì)參數(shù)，試題參數(shù)經(jīng)過等值并建立在同一量表上，按照一定原則組織起來的能夠滿足某種考試需要的大量?jī)?yōu)良試題的組合”。[1]

與傳統(tǒng)命題模式相比，采用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)管理題庫有以下優(yōu)勢(shì)：①大量存儲(chǔ)。題庫要采用恰當(dāng)?shù)臉?biāo)引語言，按照科學(xué)的順序與原則，把試題和應(yīng)有的信息資料有機(jī)組織起來。[2]計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以對(duì)試題及相關(guān)參數(shù)進(jìn)行大批量導(dǎo)入并有序存儲(chǔ)，這種采用數(shù)據(jù)庫對(duì)試題進(jìn)行儲(chǔ)存和管理的模式相比紙質(zhì)存儲(chǔ)和文件夾存儲(chǔ)的優(yōu)勢(shì)是顯而易見的。②高效檢索。傳統(tǒng)題庫模式對(duì)于試題的檢索要耗費(fèi)大量的人力和時(shí)間，而計(jì)算機(jī)題庫可以利用試題的參數(shù)，設(shè)置多種檢索條件，對(duì)單題或試題集合進(jìn)行多維度的查詢。③提高平行性。同一課程不同試卷間的一致性和可比性即為高等教育自學(xué)考試試卷的平行性，它對(duì)自學(xué)考試的科學(xué)性和有效性具有非常重要的意義，是關(guān)乎命題質(zhì)量和考試科學(xué)的重要因素。[3]計(jì)算機(jī)題庫系統(tǒng)能夠在制定好的規(guī)則下根據(jù)試題的參數(shù)進(jìn)行隨機(jī)組卷。無論是使用雙向細(xì)目表組卷策略還是考核內(nèi)容分布組卷策略，都對(duì)試卷的難度、認(rèn)知層次、知識(shí)點(diǎn)（章節(jié)）有相應(yīng)控制，這樣可以避免命題教師主觀上的隨意性，提高試卷之間的并行性。④確保安全性。使用計(jì)算機(jī)管理題庫可以將原來由保密柜存放試題改為由計(jì)算機(jī)或服務(wù)器存放試題，避免紙質(zhì)文件管理的混亂。計(jì)算機(jī)題庫系統(tǒng)設(shè)置賬戶、密碼和權(quán)限控制，避免使用人員以外的人接觸試題。由計(jì)算機(jī)題庫系統(tǒng)按照一定規(guī)則隨機(jī)生成考試試卷，連建庫教師也無法知曉試卷具體內(nèi)容，進(jìn)一步縮小接觸試卷的人員范圍，減少泄密風(fēng)險(xiǎn)。

隨著自學(xué)考試事業(yè)的發(fā)展，開考專業(yè)和考試課程數(shù)量逐年增長(zhǎng)。原來那種粗放的手工管理已經(jīng)不能適應(yīng)自學(xué)考試事業(yè)飛速發(fā)展的客觀需要，運(yùn)用計(jì)算機(jī)管理技術(shù)和管理手段管理自學(xué)考試題庫成為必然選擇。[4]前教育部考試中心主任戴家干在全國自學(xué)考試題庫和命題管理信息系統(tǒng)建設(shè)工作研討會(huì)上特別提出：“要積極穩(wěn)妥地推進(jìn)自學(xué)考試題庫的規(guī)范化建設(shè)和命題管理信息化建設(shè)工作?！盵5]

自學(xué)考試北京命題中心從2010年開始研發(fā)自學(xué)考試計(jì)算機(jī)題庫管理系統(tǒng)，目前系統(tǒng)存儲(chǔ)管理25門自學(xué)考試課程，存儲(chǔ)12000余道試題，自動(dòng)組配試卷累計(jì)120余套。通過該系統(tǒng)生成的試卷在試題難度和認(rèn)知層次的比例、知識(shí)點(diǎn)在各章分布的廣度、重點(diǎn)知識(shí)的考核比例等方面均符合要求，同時(shí)該系統(tǒng)的使用大大提高工作效率，傳統(tǒng)人工排版一套試卷大約需要30分鐘，而該系統(tǒng)自動(dòng)排版只需幾秒鐘。

2 自學(xué)考試計(jì)算機(jī)題庫系統(tǒng)的功能模塊設(shè)計(jì)

自學(xué)考試計(jì)算機(jī)題庫系統(tǒng)基于微軟.net開發(fā)平臺(tái)，使用C#語言，數(shù)據(jù)庫采用SQL Server 2005及以上版本。服務(wù)器采用IBM服務(wù)器，具有四核處理器、硬盤陣列、UBS電源等硬件配置，操作系統(tǒng)為Windows Server 2003。系統(tǒng)采用C/S模式，即客戶機(jī)與服務(wù)器架構(gòu)。由于計(jì)算機(jī)題庫管理系統(tǒng)對(duì)于保密性要求較高，且使用人員僅限于錄入室內(nèi)部工作人員，因此系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)采用內(nèi)部局域網(wǎng)方式。整個(gè)系統(tǒng)由教師原稿錄入模板軟件、錄入員管理軟件和題庫組卷軟件3個(gè)子系統(tǒng)組成。具體的系統(tǒng)功能模塊如圖1所示。

2.1 教師原稿錄入模板軟件

圖1 系統(tǒng)功能模塊

試題數(shù)據(jù)是題庫系統(tǒng)的基礎(chǔ)，因此數(shù)據(jù)來源的規(guī)范與否是保證系統(tǒng)正常運(yùn)行的基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)教師原稿錄入模板軟件的目的是為命題教師制作一個(gè)方便錄入試題和參數(shù)的載體，通過這個(gè)載體可以向題庫系統(tǒng)批量導(dǎo)入試題和參數(shù)。命題管理人員在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，模板文件的設(shè)計(jì)是模板軟件設(shè)計(jì)中的難點(diǎn)問題，必須要滿足以下幾個(gè)要求：①支持多種試題類型；②支持試題的多種呈現(xiàn)形式，主要是試題的圖文混排；③支持多種試題參數(shù)。為了滿足以上要求，同時(shí)符合命題教師的使用習(xí)慣，系統(tǒng)最終采用包含保護(hù)區(qū)和書簽的Word文件作為試題錄入的載體。這種模板文件的優(yōu)勢(shì)有：①大部分命題教師對(duì)于基本的Word填寫方式比較熟悉，采用Word文件進(jìn)行錄入比軟件填寫方式更容易被教師所接受；②在Word中加入保護(hù)區(qū)，命題教師只能在保護(hù)區(qū)內(nèi)填寫內(nèi)容，保證了教師不會(huì)隨便改動(dòng)模板的結(jié)構(gòu)；③系統(tǒng)可以精準(zhǔn)定位試題首尾并把相關(guān)試題和參數(shù)抽取出來。

教師原稿錄入模板軟件主要包括原稿結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、原稿模板生成、原稿校驗(yàn)、原稿統(tǒng)計(jì)4個(gè)功能模塊。

2.1.1 原稿結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模塊

本模塊負(fù)責(zé)生成試題模板的結(jié)構(gòu)，包括題型、題量和分值。各命題組按照命題藍(lán)圖進(jìn)行模板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

2.1.2 原稿模板生成模塊

本模塊根據(jù)教師制定的命題藍(lán)圖生成Word原稿模板，生成的原稿模板包括課程名稱、課程代碼、題目指導(dǎo)語、大小題序號(hào)、試題和參數(shù)保護(hù)區(qū)等。命題教師在生成的Word模板內(nèi)進(jìn)行試題、答案和參數(shù)的錄入。

2.1.3 原稿校驗(yàn)?zāi)K

本模塊負(fù)責(zé)對(duì)命題教師填寫完成的原稿模板進(jìn)行錯(cuò)誤校驗(yàn)，以幫助命題教師查找試題和參數(shù)填寫錯(cuò)誤和不規(guī)范的地方。根據(jù)命題教師填寫模板時(shí)常發(fā)生錯(cuò)誤的類型，該系統(tǒng)進(jìn)行以下錯(cuò)誤判斷：試題、答案和參數(shù)是否為空；章、節(jié)是否唯一；難度和認(rèn)知層次是否符合填寫要求等。原稿校驗(yàn)后會(huì)生成一份結(jié)果報(bào)告，報(bào)告中詳細(xì)注明某小題發(fā)生某種錯(cuò)誤，提示命題教師修改。

2.1.4 原稿統(tǒng)計(jì)模塊

本模塊根據(jù)教師填寫的題型、章節(jié)、難度和認(rèn)知層次等數(shù)據(jù)，自動(dòng)生成一張二維統(tǒng)計(jì)表。統(tǒng)計(jì)表給出該原稿各章中題量及分值的分布以及各個(gè)題型中各種難度、認(rèn)知層次的題量及分值的分布。命題教師根據(jù)統(tǒng)計(jì)表核對(duì)試題分布及參數(shù)是否與命題藍(lán)圖一致并進(jìn)行調(diào)整。

2.2 錄入員管理軟件

錄入員管理軟件負(fù)責(zé)加載試題原稿模板并對(duì)試題進(jìn)行管理，主要包括試題導(dǎo)入、試題打印、試題查詢、試題修改4個(gè)功能模塊。

2.2.1 試題導(dǎo)入模塊

本模塊是由錄入員管理軟件對(duì)Word原稿模板進(jìn)行加載，利用Word書簽對(duì)內(nèi)容定位，把相應(yīng)內(nèi)容進(jìn)行切割再分別存入數(shù)據(jù)庫。這種文件加載模式可以解決題庫信息化存儲(chǔ)的難題，也就是試題的圖文混排。無論是圖片還是表格，系統(tǒng)都會(huì)將整個(gè)試題完整地切割成Word文件，并在后面的自動(dòng)排版過程中調(diào)用上去。

2.2.2 試題打印模塊

本模塊調(diào)用預(yù)先設(shè)計(jì)好的Word單題題卡模板，將試題、答案及所有的參數(shù)展現(xiàn)在Word題卡上。操作中可以選擇單題打印或者批量打印以供教師校對(duì)。

2.2.3 試題查詢模塊

試題的查詢是計(jì)算機(jī)題庫對(duì)比傳統(tǒng)題庫的一大優(yōu)勢(shì)，為了讓使用者在短時(shí)間內(nèi)查詢到所需的試題集合，試題查詢模塊提供多種條件在多個(gè)維度上的復(fù)合查詢。查詢條件幾乎覆蓋所有參數(shù)，包括試題編號(hào)、命題者、題型、章、節(jié)、分值、難度、認(rèn)知層次等。

2.2.4 試題修改模塊

使用者在查詢到所要修改的試題后，選擇要修改的部分，包括試題內(nèi)容和參數(shù)。試題修改模塊會(huì)調(diào)用前期切割存儲(chǔ)的相應(yīng)的Word文件，并展現(xiàn)出來以供修改。

2.3 題庫組卷軟件

題庫組卷軟件實(shí)現(xiàn)了試卷的組配、試卷的自動(dòng)排版和打印，是對(duì)試卷全方位的管理，主要包括組配試卷、試卷自動(dòng)排版、試卷打印、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析、用戶管理5個(gè)功能模塊。

2.3.1 組配試卷模塊

自動(dòng)組卷是按照一定的要求，由計(jì)算機(jī)自動(dòng)從試題庫中選擇試題，組成符合特定總分、總時(shí)間要求、題型、試題數(shù)量、知識(shí)點(diǎn)、難度等約束條件要求的試卷，是題庫系統(tǒng)的重要組成部分。[6]組配試卷模塊提供雙向細(xì)目表策略和考核內(nèi)容分布策略兩種組卷策略。雙向細(xì)目表策略，根據(jù)試題分布的章節(jié)、難易度和認(rèn)知層次等參數(shù)進(jìn)行組卷，該策略試題分布合理、平行性好，但是靈活性較低，只能抽取細(xì)目表中設(shè)定相應(yīng)參數(shù)組合的試題，因此一門課程需要制定多張雙向細(xì)目表來滿足知識(shí)面覆蓋率的需求。考核內(nèi)容分布策略，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的試卷題型、分值、難度、認(rèn)知層次的分布以及章節(jié)分值的分布進(jìn)行組卷，該策略對(duì)題型、難度和認(rèn)知層次作出限制，同時(shí)又兼顧知識(shí)點(diǎn)在各章分布的廣度、重點(diǎn)知識(shí)的考核比例及抽題的靈活性。因此實(shí)際操作中一般采用考核內(nèi)容分布策略進(jìn)行組卷。

2.3.2 試卷自動(dòng)排版模塊

試卷自動(dòng)排版功能負(fù)責(zé)把計(jì)算機(jī)抽取出的試題以正式考試用試卷的格式呈現(xiàn)出來。自學(xué)考試對(duì)試卷的排版格式有相當(dāng)嚴(yán)格且詳細(xì)的規(guī)范化要求，對(duì)試卷卷頭的設(shè)計(jì)、試題提示語的格式、不同題型的排版、字號(hào)的大小、表格內(nèi)外邊框的寬度以及空行的行距都有非常嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。試卷自動(dòng)排版模塊程序參照《高等教育自學(xué)考試命題工作手冊(cè)》對(duì)于試卷排版的詳細(xì)規(guī)范要求，在系統(tǒng)后臺(tái)以代碼形式將試卷的排版要求嵌入到系統(tǒng)中，根據(jù)使用者的需求自動(dòng)執(zhí)行排版代碼生成指定的試卷格式。試卷排版是一項(xiàng)復(fù)雜且機(jī)械的工作，由計(jì)算機(jī)程序代替人工排版大大節(jié)省人力和時(shí)間，減少出錯(cuò)率，體現(xiàn)該系統(tǒng)的優(yōu)越性。

2.3.3 試卷打印模塊

本模塊負(fù)責(zé)將排版好的Word試卷文件打印成A3紙質(zhì)試卷，根據(jù)打印的需求，可打印單張?jiān)嚲怼⒄自嚲硪约傲蛩峒堅(jiān)嚲矸创虻取?/p>

2.3.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析模塊

本模塊可以分別對(duì)單門課程所有試題和單套試卷的試題進(jìn)行參數(shù)統(tǒng)計(jì)。根據(jù)題型、章節(jié)、難度和認(rèn)知層次等數(shù)據(jù)，系統(tǒng)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)出題庫各參數(shù)試題的總量、各章中題量及分值的分布以及各題型中各種難度、認(rèn)知層次的題量及分值的分布。題庫試題參數(shù)統(tǒng)計(jì)表可以讓使用者對(duì)整個(gè)題庫的試題分布有一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)，更好地把握題庫的情況。單張?jiān)嚲淼脑囶}參數(shù)統(tǒng)計(jì)表除以上統(tǒng)計(jì)功能外，還添加對(duì)試卷預(yù)估難度的統(tǒng)計(jì)。

2.3.5 用戶管理模塊

本模塊主要有兩個(gè)功能，包括賬戶管理和日志管理。管理員通過用戶管理模塊對(duì)賬戶進(jìn)行管理，功能包括用戶的創(chuàng)建、編輯和刪除；操作權(quán)限的創(chuàng)建、編輯和刪除。日志管理對(duì)用戶在系統(tǒng)中的任何操作進(jìn)行記錄，尤其是涉及試卷的組配、試題的修改、關(guān)鍵信息的查看等操作都要作出詳盡的記錄。日志的信息項(xiàng)包括：操作時(shí)間、用戶名、操作的功能、操作的對(duì)象、是否操作成功、操作的描述。賦予權(quán)限的用戶可以對(duì)指定時(shí)間、指定用戶、指定功能的日志信息進(jìn)行篩選查看。

3 問題與建議

自學(xué)考試計(jì)算機(jī)題庫管理系統(tǒng)解決通用試題模板圖文混排的難題，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)組卷、自動(dòng)排版功能。該系統(tǒng)的使用提高了命題管理工作效率，使命題管理工作更加科學(xué)化、標(biāo)準(zhǔn)化。但在使用過程中仍存在一些問題有待解決。

第一，試題錄入模板的通用性仍需加強(qiáng)。專門為自學(xué)考試計(jì)算機(jī)題庫系統(tǒng)制作的通用Word模板雖然可以滿足絕大多數(shù)課程和題型的需求，但是對(duì)于部分語言類課程，尤其是包含某些特殊題型的課程還無法使用現(xiàn)有的模板。系統(tǒng)在改進(jìn)和升級(jí)時(shí)，應(yīng)著重對(duì)個(gè)別目前無法處理的題型進(jìn)行研究，例如連線配對(duì)題、完形填空題等。

第二，組配試卷模塊無法避免考核點(diǎn)重復(fù)的問題。系統(tǒng)的自動(dòng)組卷策略雖然對(duì)試卷的難度、認(rèn)知層次、章節(jié)都作出相應(yīng)的控制，但由于試題屬性中未設(shè)置考核點(diǎn)屬性，在生成的試卷中有時(shí)會(huì)出現(xiàn)同題型同考核點(diǎn)的多道試題。若要解決考核點(diǎn)重復(fù)的問題，需要對(duì)相應(yīng)課程進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)劃分，并在命制試題過程中加入考核點(diǎn)屬性，在組配試卷策略中設(shè)置同一張?jiān)嚲聿怀霈F(xiàn)同一考核點(diǎn)的命令。

第三，無法對(duì)預(yù)估難度進(jìn)行調(diào)整。自學(xué)考試標(biāo)準(zhǔn)化題庫是基于經(jīng)典測(cè)量理論的大容量題庫，難度是試題最重要的參數(shù)之一，對(duì)于試題、試卷難度的評(píng)定是題庫建設(shè)質(zhì)量控制的重要工作之一。本題庫系統(tǒng)采用預(yù)估難度對(duì)試題難度進(jìn)行控制，試題的預(yù)估難度值完全取決于命題專家組多年的命題經(jīng)驗(yàn)及對(duì)自考學(xué)生群體水平的認(rèn)識(shí)。如果能夠引入考后實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，則可以同預(yù)估難度進(jìn)行對(duì)比，根據(jù)結(jié)果對(duì)整個(gè)題庫試題的預(yù)估難度進(jìn)行調(diào)整。

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