“互联网+”时代下高等数学考试模式研究

熊寿遥, 黄创霞, 周富照, 朱恩文

(长沙理工大学 数学与计算科学学院, 长沙 410114)

“互联网+”时代下高等数学考试模式研究

熊寿遥, 黄创霞, 周富照, 朱恩文

(长沙理工大学 数学与计算科学学院, 长沙 410114)

面对新时期我国高等教育带来的挑战, 以高等数学无纸化考试实践为基础, 着重介绍了长沙理工大学无纸化考试的实现过程, 总结了无纸化考试的实践效果以及后续研究方向.

互联网+; 高等数学; 考试模式; 效果评价

进入二十一世纪以来, 我国高等教育用较短的时间实现了从精英教育到大众化教育的过渡. 教育环境的迅速改变也给我国高等教育带来一系列的问题和挑战. 面对这种转变和压力, 一线教师的感受是最为直观和深刻的, 这种压力已经到了不容忽视、无可回避的地步.

调查显示, 大学数学教育面临的问题尤为突出. 我国现阶段不少大学生只看到了数学的高度抽象性,从而产生了对数学的恐惧心理, 很大程度上抑制了学习的主动性和积极性. 同时, 诸多原因造成了学生只能做基本的运算, 不能理解其思想的情况, 这和大学基础课的教学目的是相悖的. 针对日益严峻的教育现状, 党的十八大报告强调“深化教育领域综合改革”, “推动高等教育内涵式发展”. 其中“内涵式发展”需要教学研究及管理人员更多的从实践层面对学校教育发展内容和发展路径进行探讨. 一般来说, 考试作为整个教学过程中的一个重要环节, 是检测和评估教学质量的重要手段, 也是加强学风建设的重要措施[1].因此, 新形式下高等教育的考试评价亟待进一步的发展和完善.

1 考试模式的发展

传统考试方式以经典测验理论为指导[2], 以其形象直观、适用性强等优点仍然被广泛应用于各种测验的编制和对测验分数的分析解释上. 但是, 因为经典测试理论过渡依赖于被试样本组, 在公平性、对称性和不变性方面存在较大的问题. 面对大样本的考试, 传统的考核方式在考务组织工作方面所呈现的工作量大、保密性差的特征日益显著, 而且考后的阅卷处理、成绩评定、成绩分析上报等工作周期长、人为因素多、信息反馈能力差, 考试的公正性与权威性受到越来越多的质疑.

随着网络技术影响的日益深化和软件技术的逐步成熟, 特别是在新的测试理论的指导下, 改变基于经典测试理论的传统考试方式成为可能. 在教考分离的教改热潮中, 一类利用计算机技术, 对试题库进行存储管理, 并由计算机完成智能组卷、标准化测试、试卷评阅等工作的无纸化考试方式得到广泛的关注.

在实施高等数学教育发展内容和发展路径探索研究过程中, 我们从2011年开始, 提出并实施了高等数学系列课程的无纸化考试试点, 把无纸化考试引入到数学系列课程的考核中来, 真正做到教考分离, 以考促教, 以考促学, 为高等数学课程教学质量的提升迈出了坚实的一步.

2 基于互联网的考试改革实践

高等数学无纸化考试改革的主要目标是以形成性考核为抓手, 带动考试、教学、管理改革的整体推进.通过对高等数学试题库系统、考试系统、阅卷系统的研制, 到与学校考务管理系统的对接; 从2013年的小班试点, 再到2015年底全校实行无纸化考试. 基本形成了较为完善的高等数学无纸化考试流程管理系统. 具体的工作主要在三个方面.

2.1 题库系统的设计与开发

高等数学题库系统是无纸化考试流程管理系统的重要组成部分, 是有效解决传统纸质考试在公平性、对称性和不变性等方面所存在的问题的基础[4]. 为了充分体现考试命题的动态性、公平性和可操作性, 我们以知识点代替原有的考试章节作为题库试题归类的首要条件, 以选择、填空、问答、计算、证明、应用、判断作为命题的题型区分条件, 以容易、较易、中等、较难、难、很难作为试题难易程度的度量等级来组织设计题库系统. 采用流行的SQLServer数据库技术, 安全性强. 实践表明, 控制相识度10%以下时, 现行的题库系统的稳定性和适应性能达到一次同时满足5000人次的考试需求, 随着相似度的放宽, 对需求的适应性能得到极大的提升.

2.2 考试系统的设计与开发

对考试系统的开发与设计的评价主要是从稳定性、通用性和交互性等方面来衡量的[3]. 我们设计的这个考试系统具有良好的稳定性, 系统允许二次登录, 不受停电、计算机死机等意外情况的干扰, 排除意外故障后, 可继续考试, 考生已用考试时间及已做过的试题均不受影响. 同时, 该系统也附带练习系统, 在课程的日常教学活动中, 可以组织学生进行练习、测试及组织一个班级、一个系或者全院的学生进行课程测试或期末考试. 学生也可以直接登录学生客户端, 适时进行跟踪训练和评测, 适应性和可推广性极强.在考试系统的开发与设计过程中, 重点解决了高等数学中公式输入的问题和参考人员的识别问题, 学生可以很方便的选择手写输入、通过内置公式编辑软件编辑等方式进行输入, 人机交互性能强. 实践表明,通过对学生进行一次培训, 高等数学无纸化考试主、客观题的答题方式基本不影响学生的答题速度. 同时,机器自带的摄像头能及时采集参考人员的头像并进行保存, 方便跟原有的目标头像比对和甄别.

2.3 阅卷系统的设计与开发

在无纸化考试流程管理系统中, 阅卷系统承担了基本的考试数据收集与分析评价工作. 一方面, 阅卷系统允许各个任课教师通过教师账号收集其任课班级的参考学生或者指定的某一区段的参考学生进行阅卷, 主观题系统自动判卷, 客观题由阅卷教师在阅卷系统中批阅, 自动统计分数, 已批改的试卷自动生成PDF文件保存. 另一方面, 阅卷系统针对每个班级、年级、某一区段的参考人员或者整个参考人员进行知识点的答题准确率分析、平均水平分析、方差分析等一系列的基本数据分析, 既是对参考人员的动态客观评价, 也为后续的教学提供全面而系统的指导.

3 高等数学无纸化考试效果评价

3.1 无纸化考试对学生学习效果的促进作用

高等数学无纸化考试对学生学习效果的促进主要体现在学生学习的主动性的调动、知识点的把握和数学素养的提升等方面. 一方面, 无纸化考试练习题库的开放使得学生能及时地查找知识漏洞, 及时地建构知识框架结构, 使得主动学习效果的交互更为直接, 从而带动主动学习积极性的提升. 另一方面, 由于教师长期担任同一门课程的教学工作, 出题的习惯和出题的数量会造成在几届学生考试试卷中试题的重复率较高, 一定程度影响了考试的客观性和公正性[3]. 而无纸化考试动态随机地抽题做到一人一套考题,杜绝了学生考试时的作弊行为, 也杜绝了考前泄题事件的发生. 计算机自动批卷有效地避免了人为因素的干扰, 一定程度保证了考试的公正和公平. 可以这样认为, 随着信息化教学的不断深入, 学生获取知识的渠道得到极大的拓宽, 公平公正的考试环境既是提升学生学习主动性的重要保证, 也是促进学生数学素养提升的重要手段.

3.2 无纸化考试对教师教学效果的促进作用

随着考试形式的改变, 教师的工作重心也会随之改变. 传统的考试要求教师按照学生的类型出多套难度相当的试卷, 同时给出试卷的参考答案和评分标准, 然后再复印、封装; 考试后还要拆卷、核分、登记成绩、分析试卷和再封装. 一次考试需要多个部门的教师和工作人员合作, 耗费大量的人力物力财力和时间. 利用计算机辅助测试软件进行考试, 题目的生成、试卷的提交、成绩的批阅等都可以在网络上自动完成, 只要形成一套成熟的题库就可以实现考试的自动化. 这样把考试的组织成本转移到题库的设计、更新维护上, 既减轻了教师的负担, 也提升了工作效率.

高等数学网络化考试带给课堂教学的冲击是比较明显的, 这是真正意义上的教考分离. 学生与任课教师在探讨和学习知识点的过程中是完全自由的, 并没有一个明显限定的考试重点来约束平时的课堂讨论. 实践还发现, 此种形式下课堂教学模式可以采取较为开放的形式进行. 同时, 无纸化考试阅卷系统自动对参考人员进行规范、系统的分析, 方便教师及时调整教学重心、规范教学进度, 进一步促进教学效果的提升.

虽然相对于传统纸质考试来说, 无纸化考试从组考效率、考试效果以及教学反馈等方面都表现出较大的优势, 但因组考机制不成熟、学生与教师的不适应性、试题库的设计偏差以及考试软件的调试等方面的原因, 引起了广大教师、教学管理人员和学生的议论. 作为检测教学质量标尺的课程考核, 我们一方面要关注这种考核机制的适应性, 面对考试机制实践过程中的问题, 如何调整？另一方面, 我们更应该关注的是课程考核对教学活动的引导作用, 以及不同形式的考核机制对教学乃至管理的促进作用如何？这种考核机制是怎样影响和制约着教学进程、师生关系、教学模式和学习成效的？诸如此类的问题有待后续进一步的探索研究.

[1] 王桂云, 应惠芬. 浅谈数学“无纸化考试” [J]. 职业教育研究, 2005, (4): 88

[2] 韩雪娜, 关绍云. 谈高校无纸化考试[J]. 教育探索, 2009, (11): 67～68

[3] 李厚刚. 无纸化考试系统的设计与实现[D]. 济南: 山东大学硕士学位论文, 2011

[4] 王 珊. 无纸化考试系统组卷算法的研究与实现[D]. 哈尔滨: 东北林业大学硕士学位论文, 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

湖南省学位与研究生教育教学改革研究项目(JG2015B078); 湖南省教育厅普通高校教学改革研究立项基金资助项目(湘教通〔2015〕118号); 长沙理工大学校级教改项目(教通字〔2015〕9号, CN1505); 长沙理工大学校级教改项目(JG1344); 长沙理工大学校级研究生教改项目((2012)10号)

熊寿遥(1979−), 男, 湖南益阳人, 博士, 长沙理工大学数学与计算科学学院讲师. 主要研究方向: 基础数学, 可持续运作管理