毕业设计论文基于Web的远程教学系统.doc

- 26 -摘要：基于Web的远程教学系统是利用网络作为载体，进行教学工作的软件系统。为使教师了解学生对知识的掌握情况和学习状况，从而制定下面的教学策略，加强教师和学生之间的配合，与远程教学系统相配合的在线测试系统是相当重要的。本文叙述了网络教学中学生考试系统的设计及系统的实现，从数据库设计、操作过程等方面阐述了设计过程中所遇到并解决的关键问题：试题数据库管理、网页链接安全性、数据库接口选择、登录考试系统、考试时间控制等。提出了一种基于网页的学生自我测试的方法,通过测试结果来促进学生学习，并为教师往后的教学提供参考，以达到理想的学习目的。 关键词：远程教学系统 在线测试 交互性测试 Abstract: The web teaching system is a kind of software system based on the network. The online test system is important for the web teaching system. Teacher could find if the students understand the knowledge, and establish the following teaching strategy from it. This paper described the design and the function of the students test system. It expatiated the key problems in the designing process, such as the design of the database and operation process. These problems are the managing the database of test questions, and the security of link between Web pages, and interface choice of database, login of the exam system and controlling of the exam time. It brought forward a kind of way to test students, which is based on the Web pages. It could accelerate their study and provided reference to teacher through the exam results, and achieved the study purpose. Key Words：Web teaching system；Online test；Alternating test1 引言基于Web的远程教学系统利用网络实现了分布式教学。在服务器上运行的教学系统可以接受多个用户访问，使资源利用率大大提高。同时，在这种教育网络中教学不受时间、空间和地域的限制，从而实现了自主学习。同时也应对学生的学习过程进行实时测试，从而动态监督学生的学习情况。课程考试是教学过程中的检验教学效果的一个重要环节。网络教育测试系统不仅可以对学习过程中的各个环节进行测试，而且还可以在学习完毕后进行总结性的测试，保证教学的有效性、准确性和实用性。一方面向学生指出学习目标，给出学习任务，以免学生乱点一通，毫无头绪；另一方面也能及时知己知彼，学生能自我检测，教师能依据反馈信息，作好自我调控。它的优势就在于根据实际情况收集各阶段、各方面的信息来进行形成性测试、总结性测试以及诊断性测试，弥补了目前同类系统中信息收集不足、很少进行形成性测试的不足；随着系统开发的完善、应用中性能的改善，它的应用范围可以突破教育评价领域的局限，为类似系统的进一步研究开发提供基础。随着科技和Internet的发展，越来越多的教学中运用网络进行在线测试考试。考试是衡量学生对所学的知识掌握程度的重要手段。传统的考试过程是教师出题，学生在试卷上作答，后由教师人工评卷、统计成绩。在这个过程中，要花费教师的大量时间，并有诸多因素影响到考试结果的客观信度。同时由于每位学生同执一份试卷，在同一时间、同一地点进行考试，容易产生相互作弊的现象。而且在传统的考试中，由于试卷是印刷在纸面上的，是静态，使一些动态现象无法正常反映，无法对学生进行动态测试。把计算机网络引入考试过程中，使用网上测试系统对学生进行在线测试，以上的缺陷都能切底解决，并具有速度快、容量大、标准化的优点。网上在线测试，是指通过浏览器向试题库所在服务器发出选择试题、出卷命令, 由服务器动态生成试题网页，在浏览器上完成试题后,提交给服务器，服务器自动评分，给出正确答案和分数，并可以根据不同需要显示相关知识的链接，进一步在线复习巩固知识，同时学生考试的信息被传回试题库服务器，保存在服务器的题库中。当美国许多州开始推行计算机与网络标准测试时，明尼苏达大学(UMN )的研究 者力劝考试的组织者不要忽视对在线测试的可行性进行研究，尤其要考虑对于那些能力欠缺的学生，在线测试是否真正可行。“我认为推行以技术为基础的计算机或在线评估系统不像进行一次纸笔测试那样简单， 它确实开创了考试的新局面。” 瑞切尔·克里蒙，明尼苏达大学国家教育结果研究中心(National Center on Educational Outcomes, NCEO)的研究人员说。克里蒙和她的同事称，尽管计算机有内设的功能，为那些能力欠缺学生提供特殊服务，比如为盲人提供屏幕阅读器，但计算机测试并没有因此而真正完全可行。NCEO最近还发布了一份报告，阐述了由纸笔转向电子科技时没有考虑可行性所造成的后果。许多影响可行性的问题直指教育技术的核心。首先是平等的通道，这个问题贯穿了从准备在线测试到实施在线测试的全过程。如果有一所学校，其连接在线测试的网速很慢，而另一所学校则很快，这公平吗?如果学生没有被教授如何利用技术，他们的在线测试不可能考得好。波士顿学院研究人员米彻尔·路塞说，打字慢的学生通过计算机进行测试，结果会很糟糕，而那些在键盘上击键如飞的学生则会更好。此外，如果他们的教师在课堂内不使用这些相关技术设备或他们的学校没有这些设备，学生不可能掌握技术、熟悉操作。这个问题对于那些能力欠缺的学生尤其突出。再次，由纸笔测试转向计算机测试可能改变测试的性质和意义。一个极端的例子是自适应测试，在该测试中题目难度会依据各个学生前面答题的好坏而改变。这些测试常常有助于评判高于或低于年级水平的学生的表现。然而NCE0 指出，学生常常为此困扰，因为该测试系统使学生难以返回检查、修改答案。其他问题还包括有些东西移至计算机在线测试后引起的变化，如有时图像太大，一个屏幕一次也显示不了，或者太小，显示不清楚； 在计算机上解数学题常常使那些习惯于用纸笔解题的学生备感棘手。瑞切尔·克里蒙说：“问题是采用新技术，你究竟想要测试什么，通过在线测试和纸笔测试两种不同的方式，你所测试的是同样的东西? ”NCE0的报告能力欠缺学生参与计算机测试的途径中指出了忽略计算机测试可行性所造成的后果，同时也显示了如果以正确的方式操作和开展计算机测试所带来的希望与前景。该报告还列举了一些特别的例子，说明技术为能力欠缺学生所提供的帮助：l 技术提供了标准化。屏幕阅读器适用于所有学生，它会耐心而且无差错地为每个学生服务，甚至也能为一个更小的儿童数次地朗读同一段文字。l 对长于屏幕操作而非文本阅读的学生、非英语母语的学生以及对自己的能力没有把握的学生，基于计算机的测试是极为有效的。瑞切尔·克里蒙说：“一个学习能力欠缺的学生，他(她)识字有困难，如果要求其理解文章的全文，那么基于技术的电子课本是一个非常优秀的工具。如果你以这样的方式学习，以这样的方式参加测试，那么你识字的多少不会对你理解、领会文章有影响。”当设计、筹划一次计算机和网络测试时，NCEO的报告建议测试的组织者们采取如下的5个步骤：l 召集专家指导相关工作。l 决定如何将每一种特殊服务(如屏幕阅读器)融入基于计算机的在线测试中。l 根据测试系统的结构来考虑每一种特殊服务或者评估方式的特性。l 考虑将特殊服务融入测试中的可行性。l 考虑为工作人员和学生进行培训。Internet的出现和发展改变了传统学校单一的教学模式，随着网络学院的建立,网络课程如雨后春笋迅速发展。网上学习成为一种新型的重要的学习途径,学员通过网上学习掌握了新的知识，增强了能力，但是如何了解、检查学习者的学习成果呢? 显然，作为传统学习检测手段的测验也必须在网上实现。但是,综观现有的网络教学系统可见，许多网络教学系统还处于资源建设阶段，配套成熟的在线测试系统不多，对一些网校、网络学院中网络在线测试系统的分析之后，我们认为主要存在以下一些问题: (1) 系统缺乏开放性。 由于测验系统是一个复杂的工程，其维护、管理、更新、数据统计与分析都是由专业人员操作完成，故基本上是封闭运行，难以在教学中发挥其应有的作用。(2) 对于测验系统题库的修订和校正缺乏数据基础，使得提高整个题库数据质量较为困难。(3) 重视组卷功能，轻视教育测量功能也是一大障碍。 有些比较小的组织或者是个人教学网站也有测验系统，但是由于开发人员不足和缺乏必要的教育评价理论指导，他们多数是按照自己的意思和理解来制订试题，或者是从一些参考书中找一些题目，这样的测验反馈既不能准确地反映学习者的学习情况，也不能为组织者提供多少分析依据。另外，由于出题方式比较单一(如选择题)，降低了测验的难度。现在一些网络学院采用网络学习与传统测试手段结合运行，当然,非在线测试作为成熟的评价方式有着以下许多优点: (1) 测试手段多样(既可客观填答,也可主观描述)；(2) 能对理论知识、操作技能进行考核；(3) 能全面了解学习者认知领域、技能领域和情感领域的发展变化。但是，如果网络课程的学习还沿用传统的非在线测试，这又将陷入以往广播电视、函授教育的局限；我们说信息技术的运用为远程教育带来了生机，就是要利用高新技术在网络上实现传统学校的功能。 网络课程在线测试系统的建立，既有助于学习者及时了解自己学习的状况，重新调整学习计划。此外,组织者也可以通过对回收反馈信息的统计和分析，及时对课程结构、内容安排等进行调整，并及时为学习者提供指导。 因此，开发网络课程在线测试系统就显得非常必要。相对于传统的教学测试,网上测验属于计算机辅助测试(CAT),它必然有自己的优势:(1) 实现了测试和评价的自动化，测试结束后可立刻得到评价结果。根据需要，评价结果可以部分的、也可以全部的传递给学习者或教师。(2) 可实现多种不同的测试模式，CAT 可用于全班的集体式测试，也可用于小组测试或个别测试，具有较好的客观性，可避免传统测试中的舞弊现象。(3) 在线测验系统可自动对学习者测试过程、测试结果进行记录和处理，对学习者的认知能力、认知水平进行分类，为学习者的个别指导提供依据。(4) 利用计算机的图形和动画，丰富了测试题目的表现形式，也为测试过程的控制提供了有效的方法和手段。目前已经实现的网上在线测试系统中，还有很多不足之处和没有实现和很完善的地方，一个功能完善齐全的在线测试系统还应该从以下几个方面继续发展：（1）标准化的学科试题库学科试题库应当由几千道试题组成。包括选择、判断、填空、读图辩图、连线等类型，除了平常的卷面试题外，还有看不见，摸不着的动态试题，这是纸面题库根本没有办法体现的。题库试题的来源有两方面，一方面由学科教师提供，另一方面在市面上各种商品试题库中进行筛选、改造，题库中每一道题都将通过学科教师的严格审核判断，建立学科、题型、类型、章节、知识点、难度系数等参数，汇成一个规范化、标准化、实用性的题库。（2） 智能型的组卷系统传统的组卷方式，是由一位或几位教师通过几本教材，再根据自己个人的一些教学经验，组织成一份试卷，通过誊写、录入、印刷等工序，试卷无论是在内容上还是在形式上都不够全面， 难度和知识点的把握也会因人而异。形成了消耗时间长、人为影响因素多、知识面不够全面等缺点。利用网络建设的标准化、规范化的题库。只要通过人工输人一定的考试参数，如题型、章节、知识点、难度、题型的比重、分值的分布等参数，计算机自动生成一份符合要求的试卷，耗时只需十几秒钟。也可以在同一参数下，随机产生多份试卷，这样可以预防同场考试的相互作弊现象。当然亦可在人工控制下生成试卷以便教师操作。（3）自动化的闭卷分析系统目前在平常的考试后，一般由教师人工评卷，统计成绩，向学生公布，所花费的时间是以天计算，少则一二天，多则十天八天。同时含人为因索较多。使用计算机网络考试后，当考试的学生提交试卷后，几秒钟内系统将自动对学生的答卷进行评定，井统计成绩，公布于学生，也就是学生交卷后。可以即时知道自己的成绩，保证了考试的公平性、公正性、准确性。同时系统可以把学生的试卷永久性保存，以便学生随时查阅。网络系统还可对每班学生进行成绩排序，计算平均分、标准差，为班级教学管理提供教学参考数据。并分析学生个别趋势、班级趋势，为教师、学生提供教学、学习结果的分析材料。我们知道网络学习作为一种新型的学习方式，如果没有与之相应的学习评价手段，这样的学习体系(或者教学体系) 是不完整的。 因此,在网络上建立一个配套完善的教与学的体系，这才是我们建立网络教学的最终目的。我们在设计和实现网络课程在线测试系统时，既要突现CAT 的特点，又尽可能吸收传统测验中有利的因素，具体来说，就是逐步建立题库，实现测试、评价自动化；测试的题目应涵盖所有知识点,且题型多样，不仅有选择题、填空题,还有判断题、排序题和匹配题，使在线测试能从不同的层次考查学习者的学习水平；能对学习者的测试结果进行统计和记录。本文作者通过参考和借鉴先前关于此课题研究的理论知识，对学生在线测试模块进行进一步的研究，并寻找利用计算机技术和网络技术实现学生远程交互自主学习和在线测试的教学设计的技术解决方案。其中，测试系统的界面是利用Visual Basic设计的，通过VB的相关技术来实现对数据库的访问和编程，从而实现了系统管理和自动组卷、考生答卷、评分等功能。测试系统一共有以下几个模块：系统登录模块、用户管理模块、参数设置模块、试题模块。在各个模块的设计中，用到了VB的很多控件，比如使用Data控件对数据进行浏览，Datagrid控件用来显示整个数据库，在界面对数据库的访问中，使用设计器将界面与数据库相链接。同时，在测试系统的某些功能上，比如根据设置的参数随机生成试卷，系统对用户类型的识别等，都是通过VB编程来实现的。2 理论依据2.1 测试类型在网络教育评价测试系统下可以方便的根据测试的目的来编制测验试题、对测试对象进行总结性测试、形成性测试或诊断性测试。2.1.1诊断性测试诊断性测试又称准备性测试，是在教育活动开始之前或教育活动进行之中对学生的学习准备情况或特殊困难进行的测试和评价，是对教学活动的准备。它主要是对教育背景、存在的问题及其原因做出诊断，以便“对症下药”，据此进行教育设计。诊断性测试的实施时间一般在课程、学期、学年开始或教学过程中需要的时候。它涉及的内容主要有：教育所面临的问题；学生前一阶段学习中知识储备的数量和质量；学生的性格特征、学习风格、能力倾向及对本学科的态度；学生对学校学习生活的态度、身体状况及家庭教育情况等。概括地说，诊断性评价的作用主要体现为三个方面：第一，确定学生的学习准备情况，明确学生发展的起点水平，为教学活动提供设计依据。在教学活动进行之前，应该诊断学生的学习准备程度，以便于检查我们的教育目标是否定得太高或太低，教育内容选择是否恰当，是否适合学生的水平及兴趣，为教学活动的开展提供前提和基础。第二，识别学生的发展差异，适当安置学生。对学生的识别和安置应是有弹性的，应以是否有利于学生的发展为标准，而不必过分拘泥于对学生的准确分类。第三，诊断个别学生在发展上的特殊障碍，以作为采取补救措施的依据。一般来说，教师对学生进行诊断性测试借助的手段主要有：以前的相关成绩记录、摸底测验、智力测验、态度和情感调查、观察、访谈等。2.1.2 形成性测试形成性测评又称过程测试，是在学习过程中单元的综合性测试，是对学习过程及其结果的测试，并通过这种测试来影响学习过程并调节和完善教学活动，从而使教育过程正确而高效地前进。教师在系统组织测评试题，学生通过网络随时访问系统，进行测评，测评结果由教师远程通过网络进行评价，同时系统给教师反馈学生学习统计数据，指导教师教学。形成性测试更有益于促进学习，但不否认总结性测试的作用。形成性测试必须是经过仔细计划而确定的。通常一次测试的分数或者点评并不能够对学习产生多少形成性影响；而对于有关学习状况、需要、未来学习主题的公开讨论却有非常巨大的潜在影响。比如，在教学系统中某一知识点的学习过程中，关于某一知识点的学习结束后，对学生进行关于此知识点的测试，看其在此学习过程中对该知识点的掌握程度如何，以便好进行下一步的学习。与诊断性测试不同，形成性测试一般是在教育活动进行过程之中开展，其主要作用是：第一，引导学习活动的方向。实施形成性测试必须明确规定每个学习阶段的学习目标及其测评项目，划分出学习单元和具体课时，这无疑能对教学活动起到导向的作用。第二，强化学生的学习。形成性测试能对学生是否已经达到阶段性目标、达到的程度如何做出判断，从而肯定学生已有的发展成就，增强学生的自信心，提高学生的学习兴趣，起到强化学生的学习行为的作用。第三，及时发现问题并提供矫正处方。通过形成性测试，教师和学生可以及时发现教学过程中存在的简单问题与困难，并通过对问题和困难的分析，寻找产生问题和困难的原因，制订解决问题、克服困难的措施。为了做到及时评价、及时反馈，形成性测试一般测试次数较多，概括性水平较低，测试内容和范围主要是每个形成性单元的内容与目标。形成性测试所借助的主要手段有平常作业、日常观察和形成性测验等。2.1.3 总结性测试总结性测试又称结果测试，是在某一相对完整的教育阶段结束后对整个教育目标实现的程度做出的测试和评价。它要以预先设定的教育目标为基准，考查学生发展达成目标的程度。总结性测评的次数比较少，一般是一学期或一学年两三次，在学期或学年结束时进行。期中、期末考查或考试以及毕业会考等均属此类。总结性测试的内容范围较广，概括性水平较高，它可以发挥多种作用，主要体现为：第一，考察学生群体或每个学生整体的发展水平，为各种评优、选拔提供参考依据。正是因为总结性测试具有这种功能，这一评价形态在我国历来都受到重视，而且在相当长的一段时间内成为学校学生测试的唯一方法。第二，总体把握学生掌握知识、技能的程度和能力发展水平，为教师和学生确定后续教学起点提供依据。目前的教育测试及评价多采用总结性测试，仅以学期结束时的一次考试或相关的调查问卷作为测试学生的依据是不够的，因为教育是一个复杂的大系统，应该以长期的形成性的测试手段为主来进行测试。而且系统能根据前面的测试及其结果针对每一个学生自动提供下一步的测试。在测试过程中不断的给测试的客体指导意见，帮助他们达到最终期望的目标。而这样的测试方式需要投入大量的人力、物力持续的跟踪观察来收集、统计相关信息，这在当前的教育环境下是难以实现，而且这个矛盾会在将来的网络教育环境下更加突出，解决这个问题就需要在测试过程中引进新的技术手段。2.2 测试系统不足与改进方向2.2.1教学网络缺乏系统性开发网上课程时，教师与课程开发脱节的问题比较突出，教师主要负责网上课程教材的编写工作，而网上课程的建设则是技术人员的事情。从而导致系统的融合性和统一性不强。2.2.2 网络教学的测试评价研究缺少评价与反馈 评价与反馈是教学中不可或缺的环节。目前网络教学的评价方式仅限于教师对学习者的评价（作业和考试），很少考虑学习者自身的评价、同伴的评价，而这两种对于学习获得学习成就感非常有效。评价的形式一般是客观题（选择题、是非题）和问题简答型的主观题，缺乏基于案例和问题解决型的练习。目前网络教学平台往往是仅给出答题结果，而没有给出适当的分析、评语，学习者只能自己猜测、思考问题的解决方法。基于问题简答方式的主观题，更着重于学习者知识的掌握、知识的再组织，并不是学习者解决问题的能力，而且这种题目前大多采用人工改卷的方法，使学习者不能及时得到反馈信息，在一定程度上降低了学习者学习的热情。在网络教学中，教师与学习者、学习者与学习者面对面交流的机会减少，教师不能通过观察来了解学习者的学习情况，而只能依赖于网络教学平台或网络课程（视频会议例外）来实现交互。我们认为课程设计、开发时必须考虑师生、生生之间同步、异步的交互，让学习者感到自己学习活动并不是孤立的，并非只有计算机和自己在对话，而是始终有人一起参与的，是人性化的。2.2.3 教学网络测试信息的收集不完整同时测试信息的收集是进行某项教育测试过程中很重要的组成部分，信息收集的是否完备、正确、有效在很大的程度上影响了测试中方案的确定、指标的构建、权重的确立等等，从而影响了测试的质量。在目前的教育、教学环境下信息的收集多采用测验法、访谈法、问卷法等形式，测试的主体可以方便的接触到信息源，了解到测试对象（学生）的原始背景、平时的状态、学习进度学习掌握情况等等，比较快捷、集中的获得第一手资料。但是在网络环境中，网络课程下的学生、教师辅助人员、以及相关的管理人员可以分散在各个地方，呈现出一种很松散的教育组织结构，如果采用目前常用的调查方式和信息采集传递方式，难度大、成本高、效率低、无法保证收集的信息对测试有效。因此，我们就需要用一种新的信息收集方法和测试标准来弥补当前方法的不足，以及与之相适应的测试过程中其它环节的变化，这就是与网络课程、网络学校相适应的网络测试系统。网络以其强大的交互性、广泛的传播性、时空的开放性、数据收集管理的方便性，个性化的信息交流、以及快捷的数据统计、分析功能，责无旁贷的走进教育测试的技术领域。2.3 测试模块构建原则因为学习者对外部世界的理解可能是各异的，所以教学测试应该侧重于学生的认知过程，而不是行为的产品（学习结果）。网络课上，学生查阅了很多资料，解决了一些疑难问题，完成了一定数量的题目，但对教学内容究竟掌握得如何，目标达成度多少？这个问题不但老师要了解，学生也想知道。因此评估测试宜分成两块：针对学生自我检测的和针对教师信息反馈的。2.3.1 学生测试模块构建原则（1） 交互不必是同步或即时的，可以在任何时候参与，毋需等待或打断他人；（2） 按一定的要求或简单的说明可以随机产生检测题；（3） 选题中，既要有独立完成的操作题如选择题，（答题时允许修改、回查），又要有能充分利用网络的小组合作共同完成的项目题，如主观性论述题（同时应支持小组协作学习，如小组成员把文件存放到一文件夹，组内成员可以查看、修改）；（4） 课外补充题允许学生可以在每天的任何时间发送（可以超链接课任老师的E-mail）；（5） 除用作特定过程的程序之外，学生可以访问其它电子材料和数据库，最后可汇总对本人立项题的完整阐述。（6） 应对学有余力的学生提出进一步的学习指导，对学力不足的学生提供必要的帮助。2.3.2 教师反馈模块构建原则（1） 能及时得到每位学生答题后的反馈信息（题目，得分，出错率，正确率等）；（2） 能及时得到每一题的学生回答情况（选题率、准确率）；（3） 教师拥有题库的控制权，并能即时操作修改；（4） 提供一个支持学习的环境，使学生与教师都能积极参与（如BBS），教师能及时收发学生学习近况，并对每位学生做出相应评价，如鼓励，提醒，点拨，批评，使之“在线学习”能得到相应的管理；（5） 对小组或个人的创意回答、成文稿件有永久的记录。3 测试模块的构建的方法和步骤流程网络环境下的测验，便于客观题的统计，减少评价人员的工作量，也便于收集主观题的信息。在测试模块中主要完成问卷的生成，发布，提交和数据集成。在网络教育评价测试系统下可以方便的根据测试的目的来编制测验试题、对测试对象进行总结性测试、形成性测试或诊断性测试，本文主要研究形成性测试和总结性测试。学生任选某一试卷后，即可进行答题；提交试卷后，系统会立即统计出成绩，并显示出题号、学生答案、正确答案、正确答案解释四项内容，也可以用超链接的形式显示详细的答案解释。系统具有计时功能，当到达规定的时间，系统停止答题，自动提交。而且在网络环境下，有利于编制题库，测试对象可以进行自动组卷，还可以进行自适应测验。评估测试模块还可以自动、持续跟踪记录评价对象的状态，比如对于评价学生的学习情况学生在系统中的作业情况、考试成绩、发言的次数、正确率、学习时间等等都可以通过系统数据库记录下来，为进行持续性的形成性评价提供了条件。3.1测试系统登录启动考试系统程序，会首先进入一个登录界面。系统提供了两种类型的帐号，一个是管理员帐号，可以登录到管理员界面，对测试系统进行管理；另一个是考生帐号，可以登录到考试界面。通过编程，可以使系统实现自动判断其类型是管理员或者考生，然后登录到相应的管理员界面或者测试界面。图3.1 用户登录界面3.2用户信息数据库系统用户包括两种类型：考生和管理员（即教师）。考生信息数据库中保存了可以参加考试的学生的信息，如姓名、登录账号、密码等，该库主要完成在开始进行考试时的考生身份认证。管理员的信息与考生信息放在同一数据库中，只是增加一个“用户类型”属性来区分他们。表3.1用户信息数据库的结构模型其中，用户类型中，0表示管理员，1表示考生。3.3 设计试题数据库即输入题目，在计算机中建立一个藏量丰富的题库。为方便组织题库和编制测试题自动生成的需要，必须为试题设置属性。试题库中保存了各门课程的试题，每种试题可以由教师进行相关的维护，如增加、删除题目等。在详细的分析试题的技术指标进行基础上最终确定数据库为以下结构及其属性：（1） 题目名称：每个试题的问题部分；（2） 答案选项：每个题目可供选择的几个答案选项，而判断题就只有固定的两个选项，即“正确”和“错误”；（3） 题目类别：即此题目是考核哪方面或者哪一个知识点。此测试系统中以此来表示模拟电路的章节。根据这个属性为索引依据，可以根据知识的不同考察重点和测试目的来生成试卷，也可以进行章节练习或形成性测试。（4） 题型： 该试题的种类。受计算机评判的具体限制，本系统现在只能对四种题型进行评分，即单项选择题、多项选择题、判断正误题、计算题。对于其它类型的试题，可以出题，但不能准确评分，如名词解释、问答题、论述题等。因时间和难度限制，作者所设计的测试系统只限定两种题型，即单项选择题和判断题；（5） 图片：题目中所用到的图片，此属性是当题目有图片时才用到；（6） 答案：该题目对应的正确答案，在进行评分时，依此数据进行；为使系统交互性和自适应性更强，可以加入更多的属性，例如：（1） 难度：反映该试题难易程度，在进行组卷时可按照教师的要求，依此指标组合出不同难度的试卷。（2） 认知水平：识记、理解、掌握、运用等；（3） 分值：当题目类型增多时，比如还有简答题、计算题、论述题等，计算题和论述题显然要比填空题和选择题复杂一些，如果分值是一样的话，当不同学生做的试卷不同，可能会出现评分不公正的情况，在学生之间也无法相互比较，教师根据用这种方式测试得出的成绩对学生进行的评价也不能很客观地反映考生的真实水平和掌握知识的程度。表3.2试题库的结构模型其中 ，tmlb_id表示的题目的类别，即不同类别的题目，例如“1”表示第一章，讲的是二极管和晶体管的知识；tmlx_id表示题目的类型，即题型，“0”表示是选择题，“1”表示填空题。3.4数据库的管理为了做到随机组卷，数据库中的试题数目要足够多，所以教师要经常向试题库中增加一些题目；对于因教学内容调整而不在适用的题目，要及时进行删除或修改。这些工作可以由教师来完成。操作时，对教师的账号和密码进行确认即可对数据库进行操作。同时，教师也可以对用户数据库进行管理，比如，增加新的考生，删除某些不参加考试的考生记录等等。图3.2管理员对考生信息数据库进行管理的操作界面图3.3管理员对试题库的进行管理的操作界面3.5选题在进行考试时，考生在客户机上输入账号、密码、考试范围（即考那一章或者哪几章）等信息，经服务器确认后，计算机以内容、范围、数量或题型为索引依据，随机自动产生试题卷，并以网页形式发送到考生所在客户机。图3.4生成的学生选题界面按照以上的参数系统随机从总试题库中生成一套符合上述要求的试卷，存放在一个固定的临时数据库中。表3.3存放随机生成的题目的临时试题库3.6测题学生任选某一试卷后，即可进行答题；点击“提交”后，考生向服务器提交答卷。系统具有计时功能，当到达规定的时间，系统停止答题，自动提交。学生的答卷存放在相应的考试记录数据库中，以便记录学生的试卷，当教师需要时可以对学生的考试答卷进行浏览翻阅，以便掌握学生对知识的掌握程度，从中发现问题，然后有针对性的进行下一步的教学。表3.4考生考试答卷记录表的组织结构试卷编号考生帐号题型题目编号考生答案题目名称答案选项成绩图3.5 考生答题界面3.7核题 通过将学生答案与正确答案相比较，得到学生的考试分数，通过界面与数据库的连接，系统将其分数动存入相应的存放学生分数的数据库中，并通过信息界面（网页）的形式呈现出来。同时，也可设计累计答对题的数量，统计出成绩，列表显示出题号、学生答案、正确答案等内容，正确答案解释一项为超链接形式，点中会打开另一页显示详细的答案解释,并面向教师和学生做出班级综合报告和学生个人报告。能根据不同要求，给出不同信息。如给学生自测使用，可以给出学生错答的题号及正确的答案。因为时间关系，后述的功能就不能详细研究和设计了。图3.6对题目答案进行核对3.8教师对考生试卷的浏览为了使教师能更好的了解学生的知识掌握情况，便于以后针对性的教学，教师可以浏览学生的试题答卷情况，学生的答卷存放在相应的数据库中，包括以下几个属性：有学生帐号，试卷编码，题目编码，答题成绩情况（即每个题目是答对了还是答错了）等。表3.6 所浏览的学生试卷的结构组织学生帐号试卷编号试题编号题目名称答案选项学生答案正确答案 3.9将测试结果写入数据库将学生测试的最后一套卷子放在相应的数据库中，当教师需要时，可以将其从数据库中调出来浏览，从中发现各个学生各自的知识掌握情况，从而促进教师与学生之间的融合，使教师的“教”与学生的“学”配合得更好。表3.7用户数据库存放的试卷及学生答案其中，sj属性中的数字表示的是所存放试卷中随机抽取的题目在总试题库中的编号，daan属性中存放的是学生在测试过程中自己所选择的答案。不同题目编号和每道题的答案之间是用“$”符号隔开。3.10学生交卷后对比正确答案学生可在测试结果出来后可对自己的试卷进行浏览，将自己的答案与正确答案相对比，通过分析从而发现问题，可以迅速的加强对知识的掌握。学生对自己试卷的浏览界面跟考试界面大体上一样，只是在考生答题界面上显示出了正确答案和学生已经做过的答案，同时，考试的时间参数也不会再倒计时，而停留在学生交卷时剩余的时间上。图3.7学生查看正确答案4 结束语目前，测试系统的部分功能基本实现，具体实现的功能有：试题库的建立；管理员对试题库的管理，比如，对题库试题的查看 、添加、修改和删除，并对题库的所以修改进行保存；管理员对用户信息数据库的管理，有对用户信息的查看、添加用户和删除用户；还有通过学生的个性和意愿进行组卷，并将试卷以界面的形式显示出来，学生提交试卷后，将学生的做题答案存入数据库中，并与正确答案进行对比，判断对错，从而给出相应的分数，并将分数保存到学生的信息数据库中，教师也可以将学生试卷的答题情况进行浏览，从而下一步针对性的教学。同时，为了安全起见，我特地设置了对数据库的文件备份功能，防止因系统的突发情况而造成的文件丢失。由于时间和水平的限制，还有一小部分功能没有实现，比如在自动组卷上，可以扩展它的多样性和随机性，使学生有更大的自主学习和自主测试的空间；同时，在其动态测试方面，也就是连续、动态的生成试卷，试题难度不断提高，通过上一次测试的结果来决定下一次所生成的试卷，使学生在这样动态测试的过程中慢慢掌握知识。这也是以后要继续研究和发展的方向，在如下几个方面，我们仍然需要做进一步的研究和开发。 1与基于网络的远程教学平台进行无缝集成 目前，国内基于网络的远程教学正处于迅速崛起的发展阶段，迫切需要一个能够很好地支持教师教学、学生学习的专用远程教学平台，相关的研究正在进展之中。在远程教学支持平台上，作业、考试、自我练习与测试是非常重要的一环。本系统具备了组卷、自我练习、提交作业与测试等多项功能，可以为远程教学提供强有力的支持。现在是一个独立的系统，我们今后将把各个功能模块拆分，并与网络课程紧密整合，无缝的集成到远程教学支持平台中。 2引进项目反应理论，实施远程自适应测试以项目反应理论（IRT）为基础的自适应测验是根据每个学生的不同情况，用几组不同的试题来测量学生能力水平的一种测验。在自适应测验中，考试系统向应试学生提出一个或几个试题，并对学生答题进行判断，根据学生答题情况，再从题库中选择最适合于测量学生个体的题目。通过这种方式，使试题与应试学生的能力水平相符合，向他们提出的题目，既不太容易，也不太难，可以为估测学生的能力提供最大的信息量。自适应测验比常规测验具有更高的效率，它可以用比常规测验更少的试题而获得可与之相比或更佳的测量效果，有实验表明，在同等测量精确度的条件下，自适应测验可缩短40%至60%的测验长度。另外，由于按照个体的能力水平而确定测验的难度，对个体来说能提供最好的测量，自适应测验就可以从题库中对每个应试学生选出难度水平适合他们的试题，从而可以解决测量精确度和能力跨度不能兼顾的问题。参与远距离学习的学生范围很广，能力参差不齐，这就要求这种诊断性测试具有相当高的效率，要用尽量少的试题，测试出学生的真实能力，否则会引起学生在学习时间上的浪费，也可能引起学生的厌烦或恐惧的情绪，从而影响学生的学习；另外，由于基于IRT的题库中，试题的属性可以与施测样本无关，故不同时间内进行的考试，其测量结果是可以比较的，比如美国的大学及研究生入学考试（TOFEL和GRE）都采用基于IRT的计算机化适应性测试，学生可以随时参加他所选择的考点举行的考试，而不像过去，必须同时参加定期举行的考试。这种不同考试之间测量结果的可比性，正好可以满足远程学习中考核的异步性的要求。因此，未来远程教育中的考核测量，必然是计算机化的适应性测试。 参考文献1 Jim Prentzas, Ioannis Hatzilygeroudis, and John Garofalakis.(2002) A Web-Based Intelligent Tutoring System Using Hybrid Rules as Its Representational Basis.Dept of Computer Engin. & Informatics2 Kyparisia A. Papaniko