“互聯(lián)網(wǎng)+”時代下高等數(shù)學(xué)考試模式研究

熊壽遙, 黃創(chuàng)霞, 周富照, 朱恩文

(長沙理工大學(xué) 數(shù)學(xué)與計算科學(xué)學(xué)院, 長沙 410114)

“互聯(lián)網(wǎng)+”時代下高等數(shù)學(xué)考試模式研究

熊壽遙, 黃創(chuàng)霞, 周富照, 朱恩文

(長沙理工大學(xué) 數(shù)學(xué)與計算科學(xué)學(xué)院, 長沙 410114)

面對新時期我國高等教育帶來的挑戰(zhàn), 以高等數(shù)學(xué)無紙化考試實踐為基礎(chǔ), 著重介紹了長沙理工大學(xué)無紙化考試的實現(xiàn)過程, 總結(jié)了無紙化考試的實踐效果以及后續(xù)研究方向.

互聯(lián)網(wǎng)+; 高等數(shù)學(xué); 考試模式; 效果評價

進(jìn)入二十一世紀(jì)以來, 我國高等教育用較短的時間實現(xiàn)了從精英教育到大眾化教育的過渡. 教育環(huán)境的迅速改變也給我國高等教育帶來一系列的問題和挑戰(zhàn). 面對這種轉(zhuǎn)變和壓力, 一線教師的感受是最為直觀和深刻的, 這種壓力已經(jīng)到了不容忽視、無可回避的地步.

調(diào)查顯示, 大學(xué)數(shù)學(xué)教育面臨的問題尤為突出. 我國現(xiàn)階段不少大學(xué)生只看到了數(shù)學(xué)的高度抽象性,從而產(chǎn)生了對數(shù)學(xué)的恐懼心理, 很大程度上抑制了學(xué)習(xí)的主動性和積極性. 同時, 諸多原因造成了學(xué)生只能做基本的運算, 不能理解其思想的情況, 這和大學(xué)基礎(chǔ)課的教學(xué)目的是相悖的. 針對日益嚴(yán)峻的教育現(xiàn)狀, 黨的十八大報告強(qiáng)調(diào)“深化教育領(lǐng)域綜合改革”, “推動高等教育內(nèi)涵式發(fā)展”. 其中“內(nèi)涵式發(fā)展”需要教學(xué)研究及管理人員更多的從實踐層面對學(xué)校教育發(fā)展內(nèi)容和發(fā)展路徑進(jìn)行探討. 一般來說, 考試作為整個教學(xué)過程中的一個重要環(huán)節(jié), 是檢測和評估教學(xué)質(zhì)量的重要手段, 也是加強(qiáng)學(xué)風(fēng)建設(shè)的重要措施[1].因此, 新形式下高等教育的考試評價亟待進(jìn)一步的發(fā)展和完善.

1 考試模式的發(fā)展

傳統(tǒng)考試方式以經(jīng)典測驗理論為指導(dǎo)[2], 以其形象直觀、適用性強(qiáng)等優(yōu)點仍然被廣泛應(yīng)用于各種測驗的編制和對測驗分?jǐn)?shù)的分析解釋上. 但是, 因為經(jīng)典測試?yán)碚撨^渡依賴于被試樣本組, 在公平性、對稱性和不變性方面存在較大的問題. 面對大樣本的考試, 傳統(tǒng)的考核方式在考務(wù)組織工作方面所呈現(xiàn)的工作量大、保密性差的特征日益顯著, 而且考后的閱卷處理、成績評定、成績分析上報等工作周期長、人為因素多、信息反饋能力差, 考試的公正性與權(quán)威性受到越來越多的質(zhì)疑.

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)影響的日益深化和軟件技術(shù)的逐步成熟, 特別是在新的測試?yán)碚摰闹笇?dǎo)下, 改變基于經(jīng)典測試?yán)碚摰膫鹘y(tǒng)考試方式成為可能. 在教考分離的教改熱潮中, 一類利用計算機(jī)技術(shù), 對試題庫進(jìn)行存儲管理, 并由計算機(jī)完成智能組卷、標(biāo)準(zhǔn)化測試、試卷評閱等工作的無紙化考試方式得到廣泛的關(guān)注.

在實施高等數(shù)學(xué)教育發(fā)展內(nèi)容和發(fā)展路徑探索研究過程中, 我們從2011年開始, 提出并實施了高等數(shù)學(xué)系列課程的無紙化考試試點, 把無紙化考試引入到數(shù)學(xué)系列課程的考核中來, 真正做到教考分離, 以考促教, 以考促學(xué), 為高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量的提升邁出了堅實的一步.

2 基于互聯(lián)網(wǎng)的考試改革實踐

高等數(shù)學(xué)無紙化考試改革的主要目標(biāo)是以形成性考核為抓手, 帶動考試、教學(xué)、管理改革的整體推進(jìn).通過對高等數(shù)學(xué)試題庫系統(tǒng)、考試系統(tǒng)、閱卷系統(tǒng)的研制, 到與學(xué)?？紕?wù)管理系統(tǒng)的對接; 從2013年的小班試點, 再到2015年底全校實行無紙化考試. 基本形成了較為完善的高等數(shù)學(xué)無紙化考試流程管理系統(tǒng). 具體的工作主要在三個方面.

2.1 題庫系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)

高等數(shù)學(xué)題庫系統(tǒng)是無紙化考試流程管理系統(tǒng)的重要組成部分, 是有效解決傳統(tǒng)紙質(zhì)考試在公平性、對稱性和不變性等方面所存在的問題的基礎(chǔ)[4]. 為了充分體現(xiàn)考試命題的動態(tài)性、公平性和可操作性, 我們以知識點代替原有的考試章節(jié)作為題庫試題歸類的首要條件, 以選擇、填空、問答、計算、證明、應(yīng)用、判斷作為命題的題型區(qū)分條件, 以容易、較易、中等、較難、難、很難作為試題難易程度的度量等級來組織設(shè)計題庫系統(tǒng). 采用流行的SQLServer數(shù)據(jù)庫技術(shù), 安全性強(qiáng). 實踐表明, 控制相識度10%以下時, 現(xiàn)行的題庫系統(tǒng)的穩(wěn)定性和適應(yīng)性能達(dá)到一次同時滿足5000人次的考試需求, 隨著相似度的放寬, 對需求的適應(yīng)性能得到極大的提升.

2.2 考試系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)

對考試系統(tǒng)的開發(fā)與設(shè)計的評價主要是從穩(wěn)定性、通用性和交互性等方面來衡量的[3]. 我們設(shè)計的這個考試系統(tǒng)具有良好的穩(wěn)定性, 系統(tǒng)允許二次登錄, 不受停電、計算機(jī)死機(jī)等意外情況的干擾, 排除意外故障后, 可繼續(xù)考試, 考生已用考試時間及已做過的試題均不受影響. 同時, 該系統(tǒng)也附帶練習(xí)系統(tǒng), 在課程的日常教學(xué)活動中, 可以組織學(xué)生進(jìn)行練習(xí)、測試及組織一個班級、一個系或者全院的學(xué)生進(jìn)行課程測試或期末考試. 學(xué)生也可以直接登錄學(xué)生客戶端, 適時進(jìn)行跟蹤訓(xùn)練和評測, 適應(yīng)性和可推廣性極強(qiáng).在考試系統(tǒng)的開發(fā)與設(shè)計過程中, 重點解決了高等數(shù)學(xué)中公式輸入的問題和參考人員的識別問題, 學(xué)生可以很方便的選擇手寫輸入、通過內(nèi)置公式編輯軟件編輯等方式進(jìn)行輸入, 人機(jī)交互性能強(qiáng). 實踐表明,通過對學(xué)生進(jìn)行一次培訓(xùn), 高等數(shù)學(xué)無紙化考試主、客觀題的答題方式基本不影響學(xué)生的答題速度. 同時,機(jī)器自帶的攝像頭能及時采集參考人員的頭像并進(jìn)行保存, 方便跟原有的目標(biāo)頭像比對和甄別.

2.3 閱卷系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)

在無紙化考試流程管理系統(tǒng)中, 閱卷系統(tǒng)承擔(dān)了基本的考試數(shù)據(jù)收集與分析評價工作. 一方面, 閱卷系統(tǒng)允許各個任課教師通過教師賬號收集其任課班級的參考學(xué)生或者指定的某一區(qū)段的參考學(xué)生進(jìn)行閱卷, 主觀題系統(tǒng)自動判卷, 客觀題由閱卷教師在閱卷系統(tǒng)中批閱, 自動統(tǒng)計分?jǐn)?shù), 已批改的試卷自動生成PDF文件保存. 另一方面, 閱卷系統(tǒng)針對每個班級、年級、某一區(qū)段的參考人員或者整個參考人員進(jìn)行知識點的答題準(zhǔn)確率分析、平均水平分析、方差分析等一系列的基本數(shù)據(jù)分析, 既是對參考人員的動態(tài)客觀評價, 也為后續(xù)的教學(xué)提供全面而系統(tǒng)的指導(dǎo).

3 高等數(shù)學(xué)無紙化考試效果評價

3.1 無紙化考試對學(xué)生學(xué)習(xí)效果的促進(jìn)作用

高等數(shù)學(xué)無紙化考試對學(xué)生學(xué)習(xí)效果的促進(jìn)主要體現(xiàn)在學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性的調(diào)動、知識點的把握和數(shù)學(xué)素養(yǎng)的提升等方面. 一方面, 無紙化考試練習(xí)題庫的開放使得學(xué)生能及時地查找知識漏洞, 及時地建構(gòu)知識框架結(jié)構(gòu), 使得主動學(xué)習(xí)效果的交互更為直接, 從而帶動主動學(xué)習(xí)積極性的提升. 另一方面, 由于教師長期擔(dān)任同一門課程的教學(xué)工作, 出題的習(xí)慣和出題的數(shù)量會造成在幾屆學(xué)生考試試卷中試題的重復(fù)率較高, 一定程度影響了考試的客觀性和公正性[3]. 而無紙化考試動態(tài)隨機(jī)地抽題做到一人一套考題,杜絕了學(xué)生考試時的作弊行為, 也杜絕了考前泄題事件的發(fā)生. 計算機(jī)自動批卷有效地避免了人為因素的干擾, 一定程度保證了考試的公正和公平. 可以這樣認(rèn)為, 隨著信息化教學(xué)的不斷深入, 學(xué)生獲取知識的渠道得到極大的拓寬, 公平公正的考試環(huán)境既是提升學(xué)生學(xué)習(xí)主動性的重要保證, 也是促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)提升的重要手段.

3.2 無紙化考試對教師教學(xué)效果的促進(jìn)作用

隨著考試形式的改變, 教師的工作重心也會隨之改變. 傳統(tǒng)的考試要求教師按照學(xué)生的類型出多套難度相當(dāng)?shù)脑嚲? 同時給出試卷的參考答案和評分標(biāo)準(zhǔn), 然后再復(fù)印、封裝; 考試后還要拆卷、核分、登記成績、分析試卷和再封裝. 一次考試需要多個部門的教師和工作人員合作, 耗費大量的人力物力財力和時間. 利用計算機(jī)輔助測試軟件進(jìn)行考試, 題目的生成、試卷的提交、成績的批閱等都可以在網(wǎng)絡(luò)上自動完成, 只要形成一套成熟的題庫就可以實現(xiàn)考試的自動化. 這樣把考試的組織成本轉(zhuǎn)移到題庫的設(shè)計、更新維護(hù)上, 既減輕了教師的負(fù)擔(dān), 也提升了工作效率.

高等數(shù)學(xué)網(wǎng)絡(luò)化考試帶給課堂教學(xué)的沖擊是比較明顯的, 這是真正意義上的教考分離. 學(xué)生與任課教師在探討和學(xué)習(xí)知識點的過程中是完全自由的, 并沒有一個明顯限定的考試重點來約束平時的課堂討論. 實踐還發(fā)現(xiàn), 此種形式下課堂教學(xué)模式可以采取較為開放的形式進(jìn)行. 同時, 無紙化考試閱卷系統(tǒng)自動對參考人員進(jìn)行規(guī)范、系統(tǒng)的分析, 方便教師及時調(diào)整教學(xué)重心、規(guī)范教學(xué)進(jìn)度, 進(jìn)一步促進(jìn)教學(xué)效果的提升.

雖然相對于傳統(tǒng)紙質(zhì)考試來說, 無紙化考試從組考效率、考試效果以及教學(xué)反饋等方面都表現(xiàn)出較大的優(yōu)勢, 但因組考機(jī)制不成熟、學(xué)生與教師的不適應(yīng)性、試題庫的設(shè)計偏差以及考試軟件的調(diào)試等方面的原因, 引起了廣大教師、教學(xué)管理人員和學(xué)生的議論. 作為檢測教學(xué)質(zhì)量標(biāo)尺的課程考核, 我們一方面要關(guān)注這種考核機(jī)制的適應(yīng)性, 面對考試機(jī)制實踐過程中的問題, 如何調(diào)整？另一方面, 我們更應(yīng)該關(guān)注的是課程考核對教學(xué)活動的引導(dǎo)作用, 以及不同形式的考核機(jī)制對教學(xué)乃至管理的促進(jìn)作用如何？這種考核機(jī)制是怎樣影響和制約著教學(xué)進(jìn)程、師生關(guān)系、教學(xué)模式和學(xué)習(xí)成效的？諸如此類的問題有待后續(xù)進(jìn)一步的探索研究.

[1] 王桂云, 應(yīng)惠芬. 淺談數(shù)學(xué)“無紙化考試” [J]. 職業(yè)教育研究, 2005, (4): 88

[2] 韓雪娜, 關(guān)紹云. 談高校無紙化考試[J]. 教育探索, 2009, (11): 67～68

[3] 李厚剛. 無紙化考試系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 濟(jì)南: 山東大學(xué)碩士學(xué)位論文, 2011

[4] 王 珊. 無紙化考試系統(tǒng)組卷算法的研究與實現(xiàn)[D]. 哈爾濱: 東北林業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文, 2008

Research on Advanced Mathematics Examination Mode on the Background of the Age of Internet

XIONG Shouyao, HUANG Chuangxia, ZHOU Fuzhao, ZHU Enwen
(College of mathematics and computer science, Changsha University of Science and Technology, Changsha 410114, China)

Facing the challenges of our country's higher education in the new period and base on the practice of "higher mathematics" paperless examination in Changsha University of Science and Technology, we emphatically introduced the implementation of paperless examination and summarize the practical effects and future research directions.

Internet +, advanced mathematics, examination mode, effectiveness evaluation

G642

: A

: 1672-5298(2016)04-0090-03

2015-11-02

湖南省學(xué)位與研究生教育教學(xué)改革研究項目(JG2015B078); 湖南省教育廳普通高校教學(xué)改革研究立項基金資助項目(湘教通〔2015〕118號); 長沙理工大學(xué)校級教改項目(教通字〔2015〕9號, CN1505); 長沙理工大學(xué)校級教改項目(JG1344); 長沙理工大學(xué)校級研究生教改項目((2012)10號)

熊壽遙(1979?), 男, 湖南益陽人, 博士, 長沙理工大學(xué)數(shù)學(xué)與計算科學(xué)學(xué)院講師. 主要研究方向: 基礎(chǔ)數(shù)學(xué), 可持續(xù)運作管理