基于網(wǎng)絡題庫與考試評價系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結構期末考試試卷分析與教學思考

【摘 "要】 本研究基于貴州醫(yī)科大學網(wǎng)絡題庫與考試評價系統(tǒng)，以生物醫(yī)學工程專業(yè)2018～2020級數(shù)據(jù)結構課程期末考試成績?yōu)檠芯繉ο?，從題庫與考試評價系統(tǒng)導出試卷實測分析數(shù)據(jù)，使用Excel定量分析學生成績及試卷，并結合學生平時表現(xiàn)對教學效果進行實證研究。研究發(fā)現(xiàn)，數(shù)據(jù)試卷難度與試題結構及知識深度相關，影響學生數(shù)據(jù)結構成績的主要因素為學生的學習態(tài)度、方法及C語言程序設計基礎。本研究的實證結果為數(shù)據(jù)結構課程的教學改革提供了有益的思路。

【關鍵詞】 數(shù)據(jù)結構；試卷分析；教學效果；實證研究

一、研究背景和意義

數(shù)據(jù)結構課程具有內(nèi)容多，知識抽象、難理解，對編程能力要求高，實驗實踐環(huán)節(jié)課時嚴重不足的特點。其先修課程C語言程序設計基礎是否扎實，直接影響數(shù)據(jù)結構課程的學習。因數(shù)據(jù)結構和C語言程序設計開設在不同的學期，課程教學各自獨立，導致兩門課程教學內(nèi)容脫節(jié)，造成數(shù)據(jù)結構課程教學效果差。學生的考試成績是衡量教學效果的重要指標，對數(shù)據(jù)結構及C語言程序設計期末考試試卷及成績進行分析，尋找影響數(shù)據(jù)結構教學效果的因素，對改進數(shù)據(jù)結構課程的教學效果具有重要的意義。

二、研究對象與方法

（一）研究對象

本研究以生物醫(yī)學工程2018—2020級數(shù)據(jù)結構期末考試試卷及成績?yōu)檠芯繉ο?，結合生物醫(yī)學工程2019—2020級C語言程序設計成績，評估數(shù)據(jù)結構期末考試的成績數(shù)據(jù)和試卷質量，探討影響學生成績的主要因素，尋求改進數(shù)據(jù)教學途徑及思路。

（二）數(shù)據(jù)結構試卷基本信息

生物醫(yī)學工程2018—2020級數(shù)據(jù)結構期末試卷采用結構化組卷策略，圍繞一、二級主題詞設置各題型的題量及分數(shù)，試卷總分為100分。難度分布：較難20%、中等50%、簡單30%，不選用近三年考過和已考過3次的試題，題目順序隨機。考試采用機考閉卷考試，考試時間共120分鐘?？荚囃戤呄到y(tǒng)自動閱卷，由于主觀題（簡答、填空、算法填空、算法設計題）系統(tǒng)采用完全匹配的方法評分，學生描述方法如果和標準答案不一樣，系統(tǒng)評分不給分，因此教師對主觀題進行二次評分，系統(tǒng)自動統(tǒng)計總分，所有學生試卷閱卷完畢，教研組審核后封存試卷。

（三）數(shù)據(jù)統(tǒng)計

從貴州醫(yī)科大學題庫與考試評價系統(tǒng)導出數(shù)據(jù)結構試卷實測分析數(shù)據(jù)整理形成表1和表2所示的試卷題型分析統(tǒng)計表，表3所示期末考試成績統(tǒng)計表。

三、試卷質量分析

2019—2020級數(shù)據(jù)結構試卷共7種題型，題型為單選、多選、判斷、算法設計、算法填空、填空、簡答，題量共計93題，詳情見表1；2018級數(shù)據(jù)結構試卷共計5種題型，沒有多選及算法設計題，題量共計96題，詳情見表2所示。

（一）試卷難度分析

難度值是反映試題難易程度的指標，難度值越大，題目得分率越高，難度就越小，題目得分率越低，試卷整體難度宜控制在0.6～0.8之間。

從表1可知2019—2020級算法設計題難度最大，難度值分別為0.28、0.29，對學生來說，此種題型較難；單選、判斷、填空題難度在0.67～0.71之間，難度適中；算法填空、簡答題難度不穩(wěn)定。從表2可知，2018級難度最小的是單選和判斷，難度值為0.76；難度最大的是算法填空題，難度值為0.49。2018級數(shù)據(jù)結構算法填空題難度最大，單選、簡答、判斷、填空題的難度值在0.67～0.76之間，難度適中。從表3可知，試卷的難度值，直接影響學生成績，2018級和2019級的試卷難度只相差0.11，平均分卻相差11.5分。

（二）試卷區(qū)分度分析

試卷區(qū)分度（D）是反映學生掌握知識水平差異的重要因素。測量學家伊貝爾認為：試題的區(qū)分度在0.4以上表明此題的區(qū)分度很好，0.3～0.39表明此題的區(qū)分度較好，0.2～0.29表明此題的區(qū)分度尚可，0.19以下表明此題的區(qū)分度不好，應淘汰。

由于區(qū)分度具有相對性，很難確定一個絕對水平作為取舍題目的標準。在根據(jù)題目區(qū)分度來篩選題目時，要考慮到測驗的目的和功能。對于學科測驗而言，一般要求區(qū)分度指數(shù)D值在0.20以上。數(shù)據(jù)結構期末考試屬于學科測試，2018—2020級數(shù)據(jù)結構試卷總體區(qū)分度D值分別為0.25、0.30、0.26，試卷區(qū)分度符合學科測試要求。其中2019—2020級算法填空題區(qū)分度較好，D值分別為0.35、0.38；判斷題區(qū)分度較差，D值分別為0.19、0.17，判斷題相對其他題型來說比較容易，符合學生心理狀態(tài)，試卷題目整體區(qū)分度符合學科測試要求。

（三）試卷信度分析

信度（α）是評估成績穩(wěn)定性和可靠性的重要指標，一般認為αgt;0.8代表成績穩(wěn)定可靠，信度高表明考試結果很少受隨機因素的影響，考分能真實可靠地反映受試者的學業(yè)水平。生物醫(yī)學工程2018—2020級數(shù)據(jù)結構試卷信度分別為0.91、0.88、0.91，說明試卷的信度非常好，考分真實地反映了學生的學業(yè)水平。

四、學生成績分析

從表3數(shù)據(jù)可知，2018—2020級數(shù)據(jù)結構的及格率分別為88%、56%、55%；優(yōu)秀率分別為25%、9%、1%；平均分分別為71.7、60.2、59.1，即2018級數(shù)據(jù)結構及格率、優(yōu)秀率、平均分遠高于2019級和2020級，2019級和2020級數(shù)據(jù)結構及格率、優(yōu)秀率和平均分相差并不大。

由圖1可知，60～69分人數(shù)最多，其次是70～79分和50～59分，2019～2020級80分以上高分層及39分以下低分層較少，屬于正態(tài)分布；2018級80分以上的人數(shù)多于49分以下，屬于偏正態(tài)分布。

五、討論與思考

2018—2019級生物醫(yī)學工程數(shù)據(jù)結構任課教師相同，學生層次也相同，課堂教學均采用雨課堂課前發(fā)布預習課件和測試，課中結合多媒體課件講授+課堂討論+模塊化程序調試演示等方法，實驗教學采用任務驅動型實訓項目，課后增加頭歌平臺實踐項目及Leetcode實驗項目進行OJ編程練習。但2018級的成績卻優(yōu)于2019—2020級，那么影響學生成績的主要因素是什么呢？

首先，數(shù)據(jù)結構的試卷難度是影響成績的首要因素。而試題難度與試題類型、試題結構和知識深度等屬性相關。2018級數(shù)據(jù)結構試題類型和2019—2020級不同，知識覆蓋面也存在一定的差異。2018級數(shù)據(jù)結構試卷沒有多選和算法設計題，而這兩類題型是學生的致命弱點。多選題綜合性強，多選少選都不給分；算法設計題需要有較好的程序設計基礎，如果學生程序設計基礎差，根本沒法用C語言去實現(xiàn)算法，便很難完成作答。試卷二次評分時發(fā)現(xiàn)，25%左右的學生算法設計題都是空白。生物醫(yī)學工程2019—2020級學生的C語言程序設計考試平均分分別為63.9和56.2，及格率分別為67%和57%，優(yōu)秀率分別為5%和3%，及格率和優(yōu)秀率都偏低。在數(shù)據(jù)結構實驗教學中發(fā)現(xiàn)，很多學生因C語言基礎不扎實，無法將教師課上講解的實訓項目算法思想用C語言來實現(xiàn)。而數(shù)據(jù)結構2019—2020級考試增加了算法設計題，造成了數(shù)據(jù)結構成績的直接下滑。因此學生C語言程序設計基礎的好壞是影響數(shù)據(jù)結構的教學效果的重要因素。

查閱學生平時成績發(fā)現(xiàn)，40分以下的學生基本上不參與課堂互動，也不交實驗作業(yè)，平時章節(jié)測試成績也較差，即學生成績和學生學習態(tài)度、學習方法密切相關。因此要提高教學效果，在教學過程中教師需督促學生端正學習態(tài)度，養(yǎng)成良好的學習習慣；還需改進教學模式，將數(shù)據(jù)結構和C語言程序設計教學內(nèi)容進行整合，構建兩門課程的聯(lián)動教學。

參考文獻：

［1］ 湯偉. 《數(shù)據(jù)結構》和《C語言程序設計》新教學模式研究［J］. 科技資訊，2017（24）：170-171.

［2］ 張云松. 綜合評價試卷質量分析方法［J］. 數(shù)理統(tǒng)計與管理，2009，28（02）：232-236.

［3］ 龐瑞華，彭波，韓艷婷. 遺傳學期末試卷分析及評價［J］. 高教學刊，2016（07）：80-81.

［4］ 宋希元，燕春艷. 病理學試卷分析及對課堂教學的提示研究［J］. 衛(wèi)生職業(yè)教育，2014（19）：37-39.

［5］ 王一任，曾小敏，王樂三，等. 醫(yī)學統(tǒng)計學試卷分析與教學改革思考［J］. 湖南醫(yī)科大學學報（社會科學版），2009（02）：161-162.

［6］ 姜洪麗，董建，王玉民，等. “有機化學”期末考試試卷分析與討論［J］. 中國電力教育，2014（11）：153-154.

［7］ 羅一鳴，王微宏，曾光堯. "2000 級有機化學期末考試試卷質量分析［J］. 基礎醫(yī)學教育，2002，4（01）：58-59.

［9］ Kubinger K D，Gottschall C H. Item difficulty of multiple choice tests dependant on different item response formats-An experiment in funda-mental research on psychological assessent［J］. Psychology Science，2007（04）：1-8.