面向“四新”建設(shè)的高校富媒體在線考試模式探賾

張慧琴

（中國礦業(yè)大學(xué)外國語言文化學(xué)院，江蘇徐州 221116）

一、引言

高?！八男隆苯ㄔO(shè)面向當(dāng)前我國高校的交叉學(xué)科和知識(shí)融合等發(fā)展需求，與學(xué)科專業(yè)優(yōu)化、創(chuàng)新能力提高、產(chǎn)學(xué)研用結(jié)合、時(shí)代新人培養(yǎng)等有著緊密聯(lián)系。新冠疫情給我國帶來前所未有的挑戰(zhàn)，各高校教育教學(xué)也面臨著很多新課題、新需求。在現(xiàn)代信息技術(shù)與高等教育教學(xué)深度融合的背景下，線上線下混合式課程順利開展，在線考試成為后疫情時(shí)代校內(nèi)線下考試的必要補(bǔ)充。隨著我國新冠疫情的結(jié)束，生產(chǎn)生活都在逐步恢復(fù)正常，高校教育教學(xué)和各種考務(wù)工作也在逐步恢復(fù)正常，但是不能忽視后疫情時(shí)代在線考試給高校教育教學(xué)帶來的重要補(bǔ)充作用，而且，隨著教育部提出的教育數(shù)字化戰(zhàn)略行動(dòng)，高校會(huì)繼續(xù)加大智慧課堂、網(wǎng)絡(luò)課堂等的開展力度。因此，高校在線考試仍值得進(jìn)一步研究和借鑒，而且會(huì)繼續(xù)成為后疫情時(shí)代校內(nèi)線下考試的必要補(bǔ)充。

富媒體是指包含了字符、圖片、文本、視頻和聲音等多種元素的媒體形式。富媒體技術(shù)有利于解決在線考試的內(nèi)容單一、不能與線下考試相吻合等問題。為深入學(xué)習(xí)貫徹習(xí)近平總書記關(guān)于教育的重要論述，深化新時(shí)代教育教學(xué)改革，促進(jìn)現(xiàn)代教育信息技術(shù)與教育教學(xué)的深度融合，推動(dòng)教育資源共享，結(jié)合高等教育改革發(fā)展實(shí)際，高校應(yīng)不斷提升教育數(shù)字化整體水平。在“四新”建設(shè)背景下，高校積極探索課程在線考試的新模式具有重要意義。隨著云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，各行業(yè)信息化步伐不斷加快，社會(huì)整體信息化程度不斷加深，信息技術(shù)對(duì)教育的革命性影響日趨明顯。2019 年，中共中央、國務(wù)院印發(fā)的《中國教育現(xiàn)代化2035》提出，要加快信息化時(shí)代教育變革，利用現(xiàn)代技術(shù)加快推動(dòng)人才培養(yǎng)模式改革，實(shí)現(xiàn)規(guī)模化教育與個(gè)性化培養(yǎng)的有機(jī)結(jié)合。鑒于富媒體技術(shù)豐富的表現(xiàn)形式，研究后疫情時(shí)代富媒體在線考試的模式，解決富媒體在線考試的題型擴(kuò)展、體系結(jié)構(gòu)、全流程設(shè)計(jì)和智能評(píng)閱等問題，形成富媒體在線考試的支持體系，并基于在線考試系統(tǒng)進(jìn)行部署和實(shí)踐，可形成便于推廣的富媒體在線考試應(yīng)用案例，有效助力高等教育數(shù)字化發(fā)展。

二、國內(nèi)在線考試研究現(xiàn)狀與校內(nèi)實(shí)踐

（一）國內(nèi)在線考試研究現(xiàn)狀

考試數(shù)字化作為教育數(shù)字化的重要組成部分，是從數(shù)字化社會(huì)發(fā)展角度思考人才評(píng)價(jià)和考試實(shí)施、創(chuàng)新評(píng)價(jià)工具和考試內(nèi)容、優(yōu)化和升級(jí)傳統(tǒng)考試環(huán)境、推動(dòng)考試體制和機(jī)制創(chuàng)新，最終建立適應(yīng)智能時(shí)代的現(xiàn)代化考試體系的過程。其中，在線考試的狹義定義可理解為：利用計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)生成試卷，應(yīng)試者通過瀏覽器或客戶端登錄某個(gè)專門設(shè)計(jì)開發(fā)的考試系統(tǒng)來完成作答，系統(tǒng)自動(dòng)批閱、評(píng)分并反饋的新型考試系統(tǒng)[1]。

針對(duì)在線考試的理論問題，汪張龍等人研究了新基建背景下考試數(shù)字化轉(zhuǎn)型的路徑與前景，提出了新一代考試數(shù)字化應(yīng)用框架，闡述了考試數(shù)字化的6 個(gè)應(yīng)用場景：智能題庫、智能語言測(cè)試、智能化機(jī)考、智能評(píng)卷、德智體美勞綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)和智能化教育考試管理[2]。郭靜等人針對(duì)臨床線下考試存在的程序冗雜、知識(shí)面縮水和突擊現(xiàn)象嚴(yán)重等問題，構(gòu)建了醫(yī)學(xué)院校臨床考試系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，該軟件系統(tǒng)包括賬號(hào)系統(tǒng)、題庫管理系統(tǒng)、考卷編輯板塊和系統(tǒng)設(shè)置板塊等，并注意采集臨床中典型示例作為素材（包括典型體征、心電圖、超聲圖、X 線、內(nèi)鏡圖像、病檢標(biāo)本等），使抽象概念形象化[3]。趙明探討了在線測(cè)試與語言教學(xué)的耦合關(guān)系，提出語言教師在合理利用大學(xué)英語網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)的同時(shí)，要加強(qiáng)語言測(cè)試行為與語言使用的聯(lián)系[4]。謝建生等人介紹了常州大學(xué)首次“大學(xué)物理”課程數(shù)字化考試試點(diǎn)工作，認(rèn)為在線考試節(jié)省了閱卷工作量，提供了對(duì)教學(xué)很有參考價(jià)值的考試數(shù)據(jù)，為教改提供了比線下考試更為全面的數(shù)據(jù)支持[5]。

在考試數(shù)字化系統(tǒng)的開發(fā)研究方面，趙紅曉基于B/S 框架和JavaScript 等技術(shù)開發(fā)了材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)在線考試系統(tǒng)，描述了在線考試系統(tǒng)的開發(fā)工具、教師管理模塊、學(xué)生管理模塊和管理員模塊的功能，實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)課程的無紙化考試，提高了考試效率[6]。針對(duì)在線考試的靈活組卷需求，王晶晶開展了網(wǎng)絡(luò)化考試系統(tǒng)的算法分析和模塊研究，對(duì)比了基于優(yōu)先權(quán)策略的組卷算法、深度與廣度搜索算法、回溯組卷試探算法和基于遺傳算法的組件算法等，給出了生成隨機(jī)試卷的運(yùn)算流程圖，為在線考試的隨機(jī)組卷提供了算法和技術(shù)支持[7]。何曼分析了基于在線考試數(shù)據(jù)的智能閱卷系統(tǒng)現(xiàn)狀。當(dāng)前的在線閱卷，教師不需要統(tǒng)一集中閱卷，只需在有網(wǎng)絡(luò)的地方登錄網(wǎng)頁，進(jìn)入系統(tǒng)查看電子圖片，手動(dòng)操作鼠標(biāo)就可評(píng)閱。評(píng)閱完成后，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行成績統(tǒng)計(jì)和數(shù)據(jù)分析工作，減輕了教師閱卷工作量[8]。但是，教師基于圖片的閱卷也存在標(biāo)注困難、批改記錄難以保存和視覺疲勞等問題。泛在智能閱卷系統(tǒng)是基于圖像識(shí)別、互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算與大數(shù)據(jù)分析的智能閱卷系統(tǒng)，不僅適用于各院校/機(jī)構(gòu)的閱卷，也能解決多層級(jí)、跨學(xué)校的智能閱卷難題，實(shí)現(xiàn)全流程監(jiān)管和成績自動(dòng)分類匯總。

在在線考試的應(yīng)用實(shí)踐方面，趙琳等人分析了大學(xué)英語期末機(jī)考實(shí)踐中的優(yōu)勢(shì)與問題，指出機(jī)考具有經(jīng)濟(jì)環(huán)保、高效公正的優(yōu)勢(shì)，但也存在加大了審題的工作量、增加了監(jiān)考的工作量和主觀題機(jī)閱有待改進(jìn)等問題[1]。劉春魚介紹了iTEST（大學(xué)外語測(cè)試與訓(xùn)練）系統(tǒng)的功能特征、組成結(jié)構(gòu)和應(yīng)用特點(diǎn)，基于iTEST 系統(tǒng)建立該校的大學(xué)英語題庫，開展在線考試、考后的數(shù)據(jù)分析，并采取措施有效避免學(xué)生作弊[9]。周敦凱介紹了采用iTEST 測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行無紙化大學(xué)英語入學(xué)分級(jí)考試的案例，通過題庫建設(shè)、組織考試和閱卷分析與統(tǒng)計(jì)等步驟，實(shí)施了在線考試，并發(fā)現(xiàn)主觀題自動(dòng)批改存在問題，因此，采用客觀題系統(tǒng)評(píng)閱、主觀題教師評(píng)閱的方式進(jìn)行[10]。

（二）在線考試的校內(nèi)實(shí)踐

以中國礦業(yè)大學(xué)為例，“十三五”和“十四五”建設(shè)階段，學(xué)校高度重視在線考試平臺(tái)的建設(shè)與實(shí)踐工作，目前，取得了良好的工作成效。學(xué)校已購置iTEST 系統(tǒng)、超星學(xué)習(xí)通系統(tǒng)，同時(shí)部署國家智慧教育平臺(tái)，這些高性能云計(jì)算系統(tǒng)具有支持大規(guī)模遠(yuǎn)程在線考試的能力，為富媒體在線考試模式的研究與實(shí)踐提供了充足的平臺(tái)基礎(chǔ)。截至目前，學(xué)校已成功使用iTEST 系統(tǒng)對(duì)學(xué)生進(jìn)行大學(xué)英語分級(jí)考試，實(shí)現(xiàn)6 000 多人的同步在線考試。2022年，中國礦業(yè)大學(xué)外國語言文化學(xué)院成功組織了“語音的故事”課程在線考試，考試采用iTEST 系統(tǒng)軟件和騰訊會(huì)議，利用iTEST 系統(tǒng)提供的在線試題，同時(shí)采用iTEST 系統(tǒng)本身的防切屏和基于騰訊會(huì)議的二機(jī)位視頻法，最大程度地防止學(xué)生作弊，為后疫情時(shí)代在線考試工作提供了全新思路與實(shí)踐案例。

目前，中國礦業(yè)大學(xué)已開設(shè)100 多門基于校內(nèi)智慧教育平臺(tái)的中國大學(xué)MOOC（慕課）課程，產(chǎn)生了良好的國內(nèi)外影響力。隨著中國大學(xué)MOOC（慕課）課程建設(shè)力度的加大和“慕課西行”計(jì)劃的推廣，越來越多的校內(nèi)外學(xué)習(xí)者需要進(jìn)行遠(yuǎn)程在線考試。這就要求中國礦業(yè)大學(xué)必須加強(qiáng)在線考試系統(tǒng)建設(shè)能力，構(gòu)建適合多課程類型、融合多媒體手段的云計(jì)算在線考試平臺(tái)及其實(shí)施體系。

從當(dāng)前在線考試系統(tǒng)的支撐平臺(tái)和使用情況來看，中國礦業(yè)大學(xué)已經(jīng)充分認(rèn)識(shí)到在線考試系統(tǒng)的重要性，并已開展了諸多在線考試工作嘗試，積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。從平臺(tái)視角來看，中國礦業(yè)大學(xué)已部署iTEST 系統(tǒng)、超星學(xué)習(xí)通和國家智慧教育平臺(tái)等基于云計(jì)算和大數(shù)據(jù)的在線考試系統(tǒng)；從使用情況來看，已應(yīng)用iTEST 系統(tǒng)開展了2021 級(jí)學(xué)生英語摸底考試等，解決了后疫情時(shí)代進(jìn)行較大規(guī)?？荚嚨木奂詥栴}，同時(shí)也大大提高了考試的效率，簡化了考務(wù)組織過程。

但是，當(dāng)前在線考試面臨的問題是，考試的題目類型較為簡單，限于單選題、多選題、判斷題、簡答題和主觀作文題等形式，對(duì)于一些專業(yè)課程所要求的手寫計(jì)算題、論述題和繪圖題等則缺乏良好的網(wǎng)絡(luò)交互表達(dá)策略。這迫切需要高校進(jìn)一步探索和研究能夠包容更多、更為優(yōu)化的在線考試模式。

三、當(dāng)前在線考試系統(tǒng)存在的主要問題

文章通過分析國內(nèi)的在線考試現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)當(dāng)前在線考試系統(tǒng)存在的一些問題，主要集中在以下幾個(gè)方面。

（一）試題形式較為單一

目前，在線考試的題型很難適用于量大面廣的專業(yè)課考試，亟須擴(kuò)展智能化機(jī)考的題型，而正在使用的在線考試系統(tǒng)僅能提供選擇、判斷和簡答等數(shù)值與文字類題型，難以支持推導(dǎo)計(jì)算、繪圖、手寫綜述分析和視頻/聲音等交互題型。

（二）在線考試還未深入接觸富媒體技術(shù)

教師需要基于高校已有的在線考試系統(tǒng)，根據(jù)各專業(yè)課在線考試的需求，設(shè)計(jì)規(guī)劃融入富媒體技術(shù)的在線考試全流程，即采用富媒體理念，使課程在線考試支持包括選擇、判斷、手寫計(jì)算、手寫作文和手寫論述等試題題型與回答形式，進(jìn)一步融合支持視頻和聲音等形式的題型。

（三）富媒體在線考試與智能化閱卷的耦合問題

當(dāng)前，在線考試系統(tǒng)對(duì)于客觀題的評(píng)閱一般具有快速、穩(wěn)定的特點(diǎn)，但由于圖像識(shí)別和智能分析能力的不足，難以滿足試卷中主觀題的評(píng)閱需求。怎樣優(yōu)化系統(tǒng)的智能評(píng)閱模塊，設(shè)計(jì)人機(jī)交互評(píng)閱策略，滿足智能評(píng)閱準(zhǔn)確度需求，把教師從繁重的主觀題評(píng)閱工作中解放出來，是高校在線考試平臺(tái)需要研究的重要問題。

面向“四新”建設(shè)的高校富媒體在線考試模式，解決了傳統(tǒng)在線考試題型限制的問題，把富媒體理念引入在線考試的試題發(fā)布和試卷回收環(huán)節(jié)，將計(jì)算、綜述等難以數(shù)字化表達(dá)的題型納入在線考試范疇，能夠?yàn)槊嫦蚨鄬W(xué)科、多專業(yè)的在線考試的推廣提供理論、技術(shù)與平臺(tái)基礎(chǔ)，有力推動(dòng)高?？荚嚁?shù)字化工作的深入發(fā)展。同時(shí)，通過具體研究富媒體在線考試的體系結(jié)構(gòu)與全流程形式，以及在線考試主觀題智能評(píng)閱與人工評(píng)閱的協(xié)調(diào)機(jī)制，采用人工智能與教師評(píng)閱相結(jié)合與促進(jìn)的方式，可以在大大減輕教師閱卷工作量的同時(shí)，有效提高考試系統(tǒng)智能化程度。

四、富媒體在線考試的具體研究內(nèi)容

（一）研究富媒體在線考試所支持題型的擴(kuò)展問題

當(dāng)前的在線考試系統(tǒng)已普遍支持選擇題、判斷題和文字簡答題等便于學(xué)生使用鍵盤輸入答案的題型，考慮到筆記本、手機(jī)、平板等多終端在線考試的可能性，選擇題和判斷題成為了最簡便的在線考試題型。但是，從多學(xué)科、多專業(yè)的視角來看，有些專業(yè)需要采用分析和計(jì)算步驟回答計(jì)算設(shè)計(jì)題，而對(duì)于綜合問題的論述有些專業(yè)需要文字表述，有些專業(yè)則需要采用視頻或聲音等方式來展現(xiàn)課程考查結(jié)果。在以上這些題型中，手寫文字、公式或計(jì)算的作用是不能被取消和替代的。

通過調(diào)研高校多學(xué)科、多專業(yè)線下考試的試題特點(diǎn)，如礦業(yè)工程、機(jī)械工程、理學(xué)、文學(xué)和藝術(shù)等學(xué)科，分析線下考試題型的集合，找出與在線考試支持題型的交集。重點(diǎn)發(fā)掘當(dāng)前在線考試所不支持的題型，探索用富媒體手段解決該類題型即時(shí)回答與上傳系統(tǒng)的策略與可行性，從而通過題型的融合，拉近在線考試與線下考試的距離，提高相似度，使考試數(shù)字化工作高效服務(wù)于面向能力提高的高校人才培養(yǎng)目標(biāo)。

（二）研究富媒體在線考試的體系結(jié)構(gòu)與全流程設(shè)計(jì)

分析當(dāng)前云計(jì)算在線考試系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，根據(jù)富媒體在線考試所支持的擴(kuò)展題型，采用題干二維碼、手寫答案上傳和答案圖片初步校驗(yàn)的策略，實(shí)現(xiàn)在線考試中計(jì)算題的手寫回答與系統(tǒng)交互，同時(shí)，在線考試試題中題干的富媒體設(shè)計(jì)，除文字、數(shù)值外，還可以使用圖片、動(dòng)畫等形式展示背景資料，更適合綜合分析類的題型，有利于強(qiáng)化題目的應(yīng)用背景。

在以上研究的基礎(chǔ)上，教師向系統(tǒng)開發(fā)方提出高校富媒體在線考試的需求：基于已有的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行擴(kuò)展，構(gòu)建出適合多樣化題型與人機(jī)交互方式的富媒體在線考試系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)；針對(duì)不同學(xué)科專業(yè)的在線考試場景，設(shè)計(jì)在線考試的全流程形式，形成不同流程形式的相似度和差異度的對(duì)比方案，為提高在線考試系統(tǒng)的適應(yīng)性和可推廣性提供基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案支持。

（三）研究主觀題智能閱卷/人工閱卷的耦合機(jī)制與融合策略

使用基于云計(jì)算的在線考試，要逐步把人工智能技術(shù)用于主觀題的審閱，提高智能批閱算法的準(zhǔn)確率。例如，當(dāng)前的英語作文評(píng)閱，通常采用完全教師評(píng)閱或智能評(píng)閱—教師復(fù)核的評(píng)閱策略，無法有效減輕教師評(píng)閱負(fù)擔(dān)。因此，需要結(jié)合在線考試系統(tǒng)能力，采取主觀題智能評(píng)閱—人工評(píng)閱相結(jié)合的策略。教師可通過開展全人工評(píng)閱、智能評(píng)閱—人工復(fù)核、兩評(píng)閱方式的準(zhǔn)確率對(duì)比等實(shí)驗(yàn)，找到系統(tǒng)智能評(píng)閱準(zhǔn)確率的適用范圍與提升空間。

依據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，向云計(jì)算考試系統(tǒng)開發(fā)商提出智能閱卷的準(zhǔn)確率提高標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用場景，為高校在線考試系統(tǒng)的改進(jìn)提升提供參考依據(jù)。通過不斷的系統(tǒng)迭代，設(shè)計(jì)主觀題智能評(píng)閱與人工評(píng)閱的耦合機(jī)制和融合策略，再通過不斷的在線考試應(yīng)用實(shí)踐，提升高校云計(jì)算在線考試系統(tǒng)的智能化水平。

鑒于以上的研究內(nèi)容，高校富媒體在線考試模式可以采取分階段開展工作、考試實(shí)踐迭代和理論提煉總結(jié)的方法有序進(jìn)行，各實(shí)施階段描述如下。

第一階段，以富媒體在線考試模式的體系結(jié)構(gòu)建設(shè)與實(shí)施方案為目標(biāo)開展富媒體在線考試題型的研究工作。作者調(diào)研了中國礦業(yè)大學(xué)工科、理科、文科和藝術(shù)類等專業(yè)的基礎(chǔ)課和專業(yè)課考試形式，通過考試樣卷匯總，分析不同題型的分布和應(yīng)用范圍，厘清不同題型的線下回答方式；對(duì)比線下考試所支持題型與在線考試當(dāng)前支持題型，獲得其共同點(diǎn)和差異信息，對(duì)于有差異的計(jì)算題、繪圖題、綜合分析論述題和演示題等，分析該類題型的在線考試呈現(xiàn)形式；采用富媒體技術(shù)，設(shè)計(jì)主觀題題干的多媒體表達(dá)形式，以及主觀題基于手寫、繪制或視頻回答的線上呈現(xiàn)方式。作者通過研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前在線考試系統(tǒng)針對(duì)題型的擴(kuò)展支持需求，設(shè)計(jì)考試過程中擴(kuò)展題型的人機(jī)交互方式，為各學(xué)科專業(yè)在線考試向線下考試的形式靠攏，提供了題型及其交互方式的研究基礎(chǔ)。

第二階段，分析云計(jì)算在線考試模式的體系結(jié)構(gòu)和模塊化特征，得出在線考試中對(duì)于富媒體題型的交互方式支持方法，以及將富媒體題型融入在線考試平臺(tái)的策略，從而提煉總結(jié)出富媒體在線考試的體系結(jié)構(gòu)。

采用全流程設(shè)計(jì)理念，研究基于云計(jì)算考試平臺(tái)的富媒體全流程考試方式，提出富媒體題庫設(shè)置、富媒體題型終端—系統(tǒng)交互方案、在線考試監(jiān)考策略和試卷評(píng)閱的考試大數(shù)據(jù)分析策略，構(gòu)建富媒體在線考試的全流程支持體系，進(jìn)而開展富媒體在線考試實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

第三階段，設(shè)置不同富媒體題型的評(píng)閱策略試驗(yàn)，如機(jī)器掃描+人工閱卷、智能閱卷先驗(yàn)+人工閱卷檢查、智能閱卷與人工閱卷對(duì)比準(zhǔn)確率等，通過不同閱卷方式的對(duì)比試驗(yàn)，探索出高效、準(zhǔn)確的在線考試主觀題閱卷路徑。同時(shí)，基于海量人工閱卷樣本模式，提煉閱卷設(shè)計(jì)需求，聯(lián)合云計(jì)算考試系統(tǒng)提供方完善基于機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能的富媒體題型智能閱卷模塊，為提高在線考試系統(tǒng)的智能閱卷準(zhǔn)確率，提供優(yōu)化的需求方案、閱卷方案和批改樣本大數(shù)據(jù)，共同促進(jìn)智能閱卷系統(tǒng)的提升。

五、結(jié)束語

綜上所述，將富媒體理念融入高校在線考試系統(tǒng)，擴(kuò)展了在線考試所支持題型的形式，使得在線考試與傳統(tǒng)線下考試進(jìn)行了有效融合；依托已有的云計(jì)算在線考試系統(tǒng)，構(gòu)建了富媒體在線考試系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了富媒體在線考試的全流程形式；研究在線考試中主觀題的智能評(píng)閱與人工評(píng)閱的耦合問題，探索智能化與人工評(píng)閱的結(jié)合路徑，為提高系統(tǒng)的智能評(píng)閱準(zhǔn)確率提出了建議，為“四新”建設(shè)的教育數(shù)字化、智能化提供了發(fā)展動(dòng)力。