生物化學云班課開放式在線考試系統(tǒng)建設及應用

李崇奇,肖 曼

(海南醫(yī)學院生物化學與分子生物學教研室, 海口 571199)

隨著移動互聯(lián)網技術的普及,如何讓學生充分應用碎片化時間,隨時隨地獨立自主學習,如何培養(yǎng)學生終身學習,一直是教育工作者重點關注的問題。然而由于生物化學學科概念眾多、內容抽象,同時需要較好的無機化學、有機化學基礎,導致學生對教學內容理解非常困難,教師在教學過程中也很難激發(fā)學生的學習興趣。因此,生物化學成為農林醫(yī)藥院校最難學、不及格比例最高的課程之一[1]。

1 新興教學模式中存在的問題

盡管近年來興起的微課、慕課部分解決了學生利用碎片化時間隨時隨地學習的問題,應用翻轉課堂和混合式教學改革部分解決了出勤率低、學生上課大面積玩手機、上課不專心的問題,但不可否認的是學生的學習主觀能動性仍較低。以慕課為例,學生的完成率不高,多數(shù)課程完成率在5%-10%,有的課程甚至低至0.9%[2]。張舒通過對北京大學醫(yī)學部口腔醫(yī)學專業(yè)學生大學四年級第二學期的8門專業(yè)課程成績分析發(fā)現(xiàn),缺少教師督促時前四周學習任務的完成率僅為44.3%,認為線上教學效果不如傳統(tǒng)線下教學,線上學習需要教師對學生進行及時反饋和督促[3]。王飛躍也對開展全科醫(yī)學課程線上教學的全國東中西部共14所高校的授課教師調查研究發(fā)現(xiàn),半數(shù)以上(51.9%)教師認為線上教學效果不及線下[4]。而常微微對參與線上教學的4 115名醫(yī)學生進行研究分析發(fā)現(xiàn),僅有36.79%的學生對線上課程學習持滿意態(tài)度[5]。而基于移動互聯(lián)網的在線考試系統(tǒng)可以實現(xiàn)隨時隨地對學生進行在線測試,驅動學生完成學習任務,有利于教學目標的實現(xiàn)。

2 在線考試系統(tǒng)的特點及存在的問題

在線考試系統(tǒng)由于擺脫了傳統(tǒng)線下考試對教務管理人員、考務管理人員和考試場地的依賴,也擺脫了對命題教師教學資歷過于苛刻的要求,同時又大幅提高了試卷的質量和考試的公平性,因而目前多數(shù)高校廣泛應用。此外,在線考試系統(tǒng)具有自動組卷、不同試卷重復度大幅降低和閱卷便捷的特點,如果全部是選擇題時甚至不需要閱卷[1],既可以實現(xiàn)對教學效果即時監(jiān)測,又不大幅增加教師工作量,因而被廣大教師歡迎。但目前廣泛應用的許多在線題庫封閉性較強,開放性不足。如醫(yī)學院校應用較廣的人衛(wèi)在線題庫系統(tǒng),將習題分為Ι類題庫和Ⅱ類題庫。其中Ι類題庫平時不面向學生開放,僅應用于期末考試。因基于Windows操作系統(tǒng),學生不能應用移動終端答題。Ⅱ類題庫應用于平時測驗,可以應用移動終端測試。而且人衛(wèi)系統(tǒng)實現(xiàn)了全自動化的智能命題、試題分析和成績分析,極大地減輕了一線教師工作量。但人衛(wèi)系統(tǒng)只能按照學校教務系統(tǒng)中的名單向學生發(fā)布測驗任務,如果有學生轉專業(yè)、重修、留級等,授課教師必須與教務人員、人衛(wèi)系統(tǒng)客服溝通才能解決,耗費大量的時間和精力,而且需要付費引進。此外,一旦發(fā)現(xiàn)人衛(wèi)題庫中的習題有歧義、不嚴謹、甚至出現(xiàn)答案錯誤的情形,授課教師既不能修改習題,也不能將習題從題庫中剔除。在期末考試命題任務量比較大的情形下,在線考試系統(tǒng)難免出現(xiàn)錯題的現(xiàn)象,甚至這種錯誤會持續(xù)發(fā)生。而不少學校應用的考易在線考試系統(tǒng)主要基于Windows操作系統(tǒng),校外IP無法登錄題庫,一般應用于終結性考試,且沒有投屏功能,無法將學生測驗結果實時反饋。

3 開放式在線考試系統(tǒng)的優(yōu)點及建設原則

而基于開放式題庫的在線考試系統(tǒng),由于使用的便捷性和題庫內容的動態(tài)性,越來越受到師生重視。佟拉嘎等研究發(fā)現(xiàn)開放式題庫對引導學生自主學習、主動學習,發(fā)揮學生的主動性和能動性具有重要意義[6]。尤其是當前隨著人才培養(yǎng)計劃的調整和優(yōu)化課程學時被大幅壓縮,應用過程性考核督促學生在課后應用碎片化時間完成學習任務和實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標是不可避免的。但許多學生沒有個人電腦和有線網絡,有的學生還要兼職打工,因而可以實現(xiàn)隨時隨地檢測的、便捷性的、基于移動互聯(lián)網的開放性題庫開發(fā)迫在眉睫。經過多年的摸索與實踐,本研究認為當前開放式題庫應遵循以下原則:①電腦端和手機端都可以登錄題庫進行實時測驗,這樣既可以實現(xiàn)在課堂教學過程中即時測驗,也避免兼職學生、家庭困難學生無法參與。②校內和校外都可以應用,一方面方便教師維護題庫、命題、發(fā)布測試,另一方面,也方便學生節(jié)假日在校外利用碎片化時間進行鞏固學習。③既可以在課堂教學過程中進行課堂測驗,檢驗教學效果和對學生進行學情分析,實時調整教學進度與方式;也可以在課前、課后督促學生預習、復習應用。④教師一次從題庫組題后,自動儲存在活動庫,在不同班級、不同教學年度使用。⑤教師可以對學生測驗過程實時監(jiān)控,根據(jù)學生答題進度適當調整學生答題時間,以免給定答題時間過長或過短。⑥具備一定程度的防作弊功能,如題目亂序、選項亂序,防止個別優(yōu)秀學生完成測驗后,將答案“分享”到微信群或QQ群,而其他大批學生根本沒有認真完成測驗現(xiàn)象的發(fā)生。⑦授課教師具有完全的開放試題庫管理權限,可以即時對題庫內容、題庫開放和關閉時間、題庫應用人員進行調整。⑧具備簡單的師生交互功能,如學生發(fā)現(xiàn)哪些題目有疑問,或者答題環(huán)節(jié)由于網絡原因導致答題次數(shù)用完等可以即時互動。⑨在使用過程中,教師一旦發(fā)現(xiàn)有試題內容有歧義、錯誤,可以及時更正,并能夠修改原始題庫中的習題,避免今后發(fā)生重復相同錯誤。綜合以上因素,本研究自2018年以來構建了基于云班課開放式在線考試系統(tǒng)。

4 云班課開放式在線考試系統(tǒng)建設

4.1 云班課開放式在線考試系統(tǒng)題型選擇

教師構建題庫時應根據(jù)課程的特點和教學需要來選擇題型。而醫(yī)學院校學生執(zhí)業(yè)醫(yī)師考試和全國研究生招生考試均為選擇題,因而選擇題就成為當前在線考試系統(tǒng)的主要組成部分。目前云班課在線題庫中支持單選題、多選題、判斷題和填空題,可以滿足一般課堂教學需要。需要注意的是,盡管云班課在線題庫系統(tǒng)中的填空題可以提供多個備用答案,也可以區(qū)分答案中的大小寫和先后順序,但由于漢語博大精深,學生可能會使用不同詞語表達相同意思,很難全部羅列為備用答案。因而實際上為了實現(xiàn)自動化閱卷,大多數(shù)情況下題庫一般只需要單選題、多選題和判斷題即可。此外如果確實需要簡答題和論述題,可以在云班課班級的“活動”模塊找到“輕直播/討論”發(fā)布簡答題和論述題,然后自動保存到活動庫,今后每次只需要從活動庫調出該題目發(fā)布即可。

4.2 云班課開放式在線考試系統(tǒng)習題錄入方式

目前云班課題庫錄入方式有添加題目(實際上為逐題添加模式)、智能錄入和模板導入等三種方式。逐題添加模式適合向試題庫中補錄少量習題,需要將題干、每個選項分別輸入不同的文本框,然后選擇所屬課程、章、分值、難度等提交即可。值得注意的是試題中有音頻時,只能選擇逐題添加模式。智能錄入則需要按照云班課提供的特殊范例格式將每一題制成文本格式,然后將其錄入題庫,其格式比較繁瑣。模板導入可以通過Word/Excel文件兩種方式導入題目,兩種方式的區(qū)別主要是Word模板導入模式支持填空題、文本、圖片、公式;而Excel則只能支持純文本格式。此外,Word模板導入模式類似智能錄入模式,每道小題除了錄入題干和選項外,還要錄入所屬課程、章、分值、難度等,較為繁瑣。而Excel模板導入模式,則可以批量錄入每道題目的所屬課程、章、分值、難度等,更加快捷方便。

4.3 云班課開放式在線考試系統(tǒng)習題格式建設

由于目前國內多數(shù)題庫都兼容Excel格式的習題,因而為了方便云班課試題庫中習題的管理、維護,試題格式建議統(tǒng)一采用系統(tǒng)給定的Excel模板格式編輯習題,然后批量導入。除非需要導入填空題、圖片、公式和音頻,一般不建議采用另外幾種方式錄入。目前云班課開放題庫中的習題只能導入,不能導出,因而自行在網頁界面導入的習題就無法自行存檔或者今后與其他題庫兼容。目前云班課題庫模板格式包含所屬章、類型、題干、分值、難度、關聯(lián)知識點、解析、正確答案和選項等,其中關聯(lián)知識點和解析可以缺省,其余不能缺省。同時由于生物化學中一章一般都分為多個“節(jié)”,在實際授課過程中可能要多個學時才能完成。而云班課題庫沒有一類主題詞和二類主題詞等區(qū)分,因此建議在設置關鍵詞“所屬章”時變更為“章”+“節(jié)”作為組合主題詞,方便從題庫中調出習題。如生物化學第一章的題庫建設時可以分別以“蛋白質結構與功能-蛋白質的分子組成”“蛋白質結構與功能-蛋白質的分子結構”等。

4.4 云班課開放式在線考試系統(tǒng)習題數(shù)量要求

云班課試題庫中習題的數(shù)量不需要在題庫建設初期就要達到20題∶1學時的目標,而采取“寧缺勿濫”“邊建設,邊使用”“不求高大上,但求實用”的原則,逐步增加、逐步完善。本題庫主要是為了或者學生在課中或課后練習使用,所以題庫可以一章一章、一節(jié)一節(jié)建設,開始使用時只要達到每個授課學時或者每次測驗5-10題即可。然后隨著教學進度,教師可以參考執(zhí)業(yè)醫(yī)師考試試題、研究生入學考試試題、人衛(wèi)題庫、考易題庫內容,也可以自己根據(jù)教學課件設計一些習題。題目難度不需太大,以調動學生學習積極性為主。這樣“邊建設,邊使用”,一個學期后,題庫中的習題就有五六百道,然后逐年增加即可。本開放題庫經過五年運行,目前已經達到1 943道習題。

4.5 云班課開放式在線考試系統(tǒng)題庫內容建設

云班課開放試題庫的內容應參照教學大綱要求,重點關注要求學生掌握的內容;同時以需求為導向,兼顧不同分層學生的需求。目前高校課程教學大綱均非常詳細,教材上每個三級目錄知識點都清楚標明是掌握、熟悉,還是理解、了解。因而,教師在構建題庫時就應該深入研究教學大綱內容,并結合歷屆學生考試試卷分析結果,避免偏題、怪題、超綱題、甚至是錯題進入題庫。同時多數(shù)學生可能關心的是期末考試能否通過,所以題庫內容可以適當參考歷屆學生期末考試真題,也可以參考學校人衛(wèi)題庫、考易題庫內容。許多教師、甚至是教學管理部門擔心題庫內容外泄,實則多慮。以本研究云班課題庫為例,目前習題總數(shù)已達1 943道,如果學生肯用心練習這些習題,能夠掌握生物化學與分子生物學課程的多數(shù)知識點,同時也會養(yǎng)成自主學習的好習慣。

4.6 云班課開放式在線考試系統(tǒng)題庫思政內容建設

教育部《高等學校課程思政建設指導綱要》指出專業(yè)課程是課程思政建設的基本載體,解決“培養(yǎng)什么人、怎樣培養(yǎng)人、為誰培養(yǎng)人”的重要問題。但是如果只有在課堂教學過程中進行課程思政教育,而在考試過程中沒有體現(xiàn),在實現(xiàn)“全課程、全員育人理念”上就會大打折扣,在“構建全員全程全方位育人大格局”上事倍功半。我們必須充分利用課堂測試這個環(huán)節(jié),使課程思政在知識傳授的過程中實現(xiàn)入腦、入心、入行。生物化學是醫(yī)學院校學生的專業(yè)基礎課程,結合本學科特點,我們認為生物化學課程思政主要從注重科學思維方法的訓練和科學倫理的教育;培養(yǎng)學生探索未知、追求真理、勇攀科學高峰的責任感和使命感;培養(yǎng)學生科技報國的家國情懷和使命擔當三個方面進行。

如何在課程思政教學中避免教條式的、說教式的方式,實現(xiàn)“潤物細無聲”的育人效果,一致是我們近年來課程思政教學的目標。因而我們將課程思政滲透入習題的方法,也必須講究策略、方法,實現(xiàn)事半功倍的效果。例如,我們過去根據(jù)DNA雙向復制這個知識點設計習題,一般情況下題干就是“DNA復制的方向”,選項就是兩條鏈都是單向的、兩條鏈都是雙向的等,讓學生自己選擇?，F(xiàn)在為了訓練學生科學思維方法,可以將John Cairns提出雙向復制的圖片直接導入題庫,也可以在此基礎上繪制示意圖[7],讓學生分析這張圖說明了DNA復制的方向是什么?這樣既訓練了學生分析問題的邏輯思維,也激發(fā)了學生的學習興趣,還將一個“低階的學習任務”轉化為“高階的學習任務”。

5 云班課開放式在線考試系統(tǒng)的應用

5.1 云班課開放式在線測試的組題和發(fā)布

云班課試題庫的使用主要是以課堂教學和課后練習為主要目的。隨著移動互聯(lián)網的普及和網絡習題資源“爆炸式”的增長以及翻轉課堂、對分課堂理念的引入,我們越來越認識到過程性考核和課堂即時監(jiān)測學情考核的重要性。經過幾年的探索,我們發(fā)現(xiàn)翻轉課堂和對分課堂中的即時測驗時,題量不應少于5道,建議10道左右,題量太少意義不大,如使用雨課堂授課時一次發(fā)布一道題,就有學生在教室里直接說出答案,導致許多學生連題目都沒有看完,就選對了答案,無法起到督促學生學習的作用。此外,在課堂發(fā)布測試一定要讓學生限時完成,建議每道習題平均時長參照學習強國平臺,每道題30秒。同時發(fā)布習題時一定要選擇題目亂序、選項亂序、手動公布答案,否則學生很容易通過QQ群、微信群和手機分屏功能進行作弊,導致教師對學生學情掌握失真。教師也可以組建跨章節(jié)題量較大的測試,應用于學生課后練習。

5.2 云班課開放式在線測試的反饋和講評

云班課在線測試發(fā)布后,教師通過APP或網頁端實時檢測到學生答題情況,可以根據(jù)需要適度調整答題時間。測試完成后教師就可以看到每道題學生掌握情況,而且教師通過移動端的投屏功能或電腦端進行即時反饋和講評,與學生一起分析每道習題學生選擇錯誤的原因。學生期末復習時也可以看到測試完成的習題,起到鞏固練習的作用。同時經過學生測試后,教師發(fā)現(xiàn)有些題目有歧義或者答案錯誤,可以直接在線修改后保存入題庫。此外,還可以通過每位學生答題時間和分數(shù),分析學生的學習態(tài)度。確實有部分學生不看題目隨機選擇答案,得分率也非常低,也有學生不參與所有在線測試。教師在課后與學生、輔導員即時溝通相關信息,避免在期末考試中出現(xiàn)大面積“掛科現(xiàn)象”,影響學生畢業(yè)資格和學位資格的授予。同時測試活動也是對所有學生的一次隨機考勤,而且由于每名學生只有一個賬號,也可以減少學生替代考勤現(xiàn)象發(fā)生。

6 云班課開放式在線考試系統(tǒng)建設的意義

經過5年的運行,我們發(fā)現(xiàn)在課堂實時在線測試學生參與率較高,達到93.5%,及格率為91.1%,優(yōu)秀率為33.3%。但在沒有教師督促的課后練習測試中,學生參與率非常低,僅為17.7%。整體而言,云班課在線題庫基本實現(xiàn)了督促學生學習的目的。本項目建立了基于云班課的開放式題庫,為今后在課堂教學過程中進行過程性考核以及對學生學習情況實時監(jiān)測提供了堅強基礎。同時在課堂教學活動中引入云班課在線考試題庫系統(tǒng),有利于增強師生互動,實時反饋學生學習結果,為今后在生物化學教學過程中全面開展翻轉課堂,提高學生執(zhí)業(yè)醫(yī)師考試和研究生入學考試通過率奠定基礎。開放試題庫的建設對于將終結性考核轉化為過程性考核,實現(xiàn)教考分離,督促學生在課余時間充分利用碎片化時間進行學習,激發(fā)學生的求知欲和求勝欲具有重要意義。題庫建設完成后,實現(xiàn)了題目亂序減少學生作弊情形發(fā)生,實現(xiàn)自動閱卷、評分,減輕教師工作量,激發(fā)教師開展翻轉課堂的積極性。