高等院校的计算机基础教育肩负着在广大非计算机专业学生中普及计算机基础知识,推广计算机应用的重任。大学计算机基础是一门实践性、技能性很强的课程,是高校学生必修的重要基础课程。目前,高校计算机基础教育采用统一的教学大纲,主要通过计算机文化基础、信息技术与应用和大学计算机基础等大学一年级的公共课程完成对学生计算机基础知识水平的培养。
随着网络的发展,计算机基础考试形式也逐渐从传统纸制试卷模式转向以计算机网络为依托的在线考试模式。早期的在线考试系统多以客户机/服务器架构模式实现,伴随着Internet应用的推广,基于浏览器/服务器(B/S)架构模式成为一种趋势。在B/S模式下,无论什么样的客户端,无需下载安装任何软件,便可直接通过浏览器访问考试系统,非常有利于系统的普及,学生完全可以通过任何接入Internet的设备参加指定考试。任何科目的考试,考试系统在实现方法上相对统一,主要的区别在于试卷内容的组织,即题库建设才是考试系统的真正核心。题库建设是在线考试系统的最重要一环,一个健全的、新颖的题库系统是我们做好在线考试的基础,下面就题库建设中的几个问题进行探讨。
1题库建设中的几点建议
1.1基于OLAP技术建设题库
OLAP是一种分析处理技术,是针对特定问题的联机数据访问和分析,通过对大量信息的多种可能的观察形式进行快速、稳定一致和交互存取,使决策人员对数据进行深入的观察。在一个OLAP数据模型中信息被抽象为一个立方体(Cube),它包括维(Dimension)和度量(Measure),这个多维的数据模型使终端用户提交的复杂查询、报表数据的分类排列、概要数据向详细数据的转化和过滤、数据的切片等工作变得简单。多维结构是决策支持的支柱,也是OLAP的核心。OLAP展现在用户面前的是一幅幅多维视图。
大学计算机基础题库采用微软公司的SQLServer2005分析服务实现,这个分析服务提供了数据仓库设计、构建以及管理多维数据集的功能,也能方便地让客户端获得OLAP数据。限于大学计算机基础课程题库自身的复杂度较小这一状况,使用数据集市形式完全可以解决教师的所有需求。
1.2基于教学大纲和考试大纲组织题库
试题难度系数的确定是保证最后生成试卷符合考核要求的前提。一份试卷由多道试题构成,其整体难度是由所有试题的难度共同决定的。在题库建设过程中,难度系数的初始值由人工设置,其取值范围为0到1之间的小数,数值越大题目越难,一般在0.35~0.65之间。理论上,难度系数取值为0.5是最理想的,这样的取值最能区分考生的实际水平。因此,对整个题库系统来说,多数题目难度系数应在0.50左右。
区分度即对学生知识能力的鉴别力,分为五级:优秀(1~0.8)、良好(0.8~0.6)、中等(0.6~0.4)、较差(0.4~0.2)、差(0.2~0)。
截止到目前,我校大学计算机基础课程题库依据上述原则,已编制各种类型题目近8000道。
1.3基于新技术、新内容更新题库
现在有的学校在题库建设完成后,工作就基本停止了,导致题库中的题目多年不变,不能真正反映学科理论的最新发展。有的教材已经更新了版本,但题库中仍有老版本的旧题;一些多年前已经取消的题型、教材中删除的内容,仍然出现在题库中。而教材中添加的新知识,没有及时添加到题库系统,使得考试失去了检查学生知识水平的意义。此外由于题库多年没有变化,容易产生押题等不良现象,学生只需死记硬背就能得高分,无法真实评价学生对课程的掌握程度。
1.4基于调查问卷和考试结果调整题库
2结束语
总之,大学计算机基础题库建设是一项复杂、长期的系统工程,是推动计算机教学改革的一种重要手段,也是高校课程建设的一项重要内容。题库建设要紧密结合课程内容与时俱进,在应用中及时更新和完善题库,实现题库的持续发展,更好地服务于教学。
【参考文献】
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摘要:介绍基于MOOC+SPOC的线上线下混合教学模式,从SPOC资源建设、翻转课堂实施方案、即时通讯工具配合课堂教学、碎片化与知识结构导图、计算思维能力的培养等几方面介绍这种教学模式的实践过程,通过对比成绩说明实施效果,对基于MOOC+SPOC混合教学的翻转课堂教学模式进行评价与总结并提出展望。
关键词:混合教学;翻转课堂;SPOC
大学计算机教育已被教育部确定为非计算机专业大学生的必修课,课程包括大学计算机基础、C语言程序设计和数据库技术及应用。现有非计算机专业C语言程序设计课程学时数少,教学内容只能停留在基本概念和基本应用上,而后续专业课却要求学生使用C语言解决本专业领域问题,如何跨越从基础知识到专业应用的鸿沟,如何在知识和思维之间搭起桥梁,如何夯实基本功,培养和应用计算思维解决专业问题的能力,为接下来的专业课学习打好基础,这些是该课程存在的问题。我们认为要从两个方面着力破解,一是从课程教学内容体系方面,寻求培养计算思维能力并能拓展应用能力的关键知识点;二是从教学手段、教学方法方面,验证是否可以利用MOOC+SPOC等先进的教学手段破解这样的矛盾[1]。
1基于MOOC+SPOC混合教学模式研究
MOOC(massiveopenonlinecourses,大规模开放在线课程)是近几年涌现出来的一种在线课程开放模式,有着强大的数据存储能力和处理能力,能将学习过程、进度、参与讨论等情况保存下来,通过对大数据的处理和分析,实时了解学生的学习情况并实现教学过程化的电子管理,但MOOC也有缺陷,如居高不下的退课率、教师无法掌控学生的学习进程、习题甚至是考试都无法确保是否学生本人完成。如何充分利用MOOC优质共享资源并和课堂教学有效结合,使两者相互促进、互相融合是目前亟待解决的关键问题。
SPOC(smallPrivateOnlineCourse)小范围私有在线课程,是MOOC的一个分支,规模一般为几十人到几百人不等。MOOC+SPOC是指各学校基于同一门MOOC课程建设的专有的特色化在线开放课程。SPOC分同步SPOC和异步SPOC,同步SPOC是指SPOC和MOOC同时进行,学生不但可以得到MOOC团队的在线辅导,而且可申请到结业证书;而异步SPOC是由本校教师独立MOOC资源,根据学校定位、专业以及入学基础的差异,教师可以对MOOC资源如短视频、教学课件、测试题、期末考试题及讨论话题进行增加或删除,建设高于或低于MOOC标杆性课程内容,形成符合本校特色的SPOC课程资源。
基于MOOC+SPOC线上线下混合教学模式是指在现代信息技术的支持下,教师(本校或MOOC教师)“线上”提供教学视频、话题讨论、测试题等教学资源,学生线上自主学习,教师根据线上数据的反馈从而决定线下课堂内容,实现在线学习和课堂教学的融合。翻转课堂教学模式是指把传统课堂的教与学翻转成为线上的教与学,线下则以讨论和答疑为主,从而提高W生的学习兴趣和学习效果。
2基于MOOC+SPOC混合教学模式的改革和实践
2.1进行SPOC资源建设
2016年春,我们在中国大学MOOC开设了C语言程序设计的SPOC课程,该课程同步李凤霞教授C语言程序设计上的MOOC课程。由于李凤霞教授实验用到的编译环境是DecC++,而我们要求的编译环境是VisualC++6.0,因此教学团队建设了私有SPOC资源,包括录制VisualC++6.0环境中程序的运行、出错类型和程序调试方法的视频,建设延展思维、拓展应用、单元测试等富文本配套资源并上传至中国大学MOOC的SPOC平台,如图1所示。
2.2实施翻转课堂方案
改革C语言程序设计的第二章C语言基础知识和第三章结构化程序设计以基础知识为主,适合线上MOOC学习,而实验内容适合线下以任务、活动、小组、讨论等形式,按照翻转课程的教学模式开展课堂活动。翻转课堂教学模式实施方案如图2所示,主题为“计算环境与程序的编写及运行”的翻转课堂教学活动安排见表1。
要想达到翻转课堂的教学效果,一方面需要学生具备充足的知识储备,这样才能使知识由被动接受转变为主动认可和自主输出,从而支撑与教师的互动;另一方面需要教师对教学内容进行精心设计和编排。因此,翻转课堂教学法不适合整门课程使用,仅适合对部分章节的部分内容且仅适合作为课堂局部教学使用。
2.4利用碎片化与知识结构导图
碎片化的知识点有利于学生针对具体问题反复理解,成为课堂教学充分和有力的补充。每段3~8min的视频讲述一个完整知识点,学生可将视频资源下载到手机,随时随地对较难的知识点进行反复学习,使学习变得随心所欲。碎片化也有不足,如零散知识点和分散知识块不利于学生知识整体框架的搭建,不利于学生形成完整的知识体系。为弥补这一缺陷,每章设计的知识结构导图可帮助学生理解知识之间的组织关系,教师可依据知识结构导图进行知识梳理和系统化引导,学生则可依据知识结构导图巩固复习,使零散的知识点得以重组及系统化。某章的知识结构导图设计如图3所示。
2.5提升计算思维能力
学习程序设计的最终目的是让学生学会计算机分析问题和解决问题的思路和方法,并将这些思想和方法融合创造性地应用于新问题的解决,从而培养其计算思维能力和创新能力。
教员可通过分析问题求解的过程培养学生的计算思维能力,如在学生完成数值和函数的学习后,给出问题:编程实现通讯录,要求能按照不同方式录入、查询和修改联系人信息,并能对联系人分组和按姓名进行排序。首先,讲解如何将已知信息转化为计算机可理解的形式,即问题的表示;其次,分析求解问题的方法和输出的结果;最后,引入程序设计语言来实现算法,编写代码并调试执行。
通过分析和解决专业问题锻炼计算思维能力,要求学生分组使用录屏软件录制视频,从问题描述、模块化划分、数据类型定义和程序关键代码注释这几方面解决本领域某一专业问题。从学习知识时的思考和实践到讲解知识时的分析和领悟,角色的互换可以加深学生对知识的理解,同时也使学生计算思维能力的提升有落脚点。
3实施效果及评价
3.1线上线下成绩对比
我们从机械制造及自动化专业随机挑选3个班120名学生组成实验班,采用混合教学和翻转课堂教学模式,对于同一专业的其他普通班级采用传统模式。
线上MOOC成绩是单元测试、作业、讨论和期末测试成绩的加权,最终取得MOOC有效成绩的人数为91人,其中优秀32人,合格51人,不合格8人,分别占总人数的35.2%、56.0%和8.8%。北京理工大学开设的MOOC学人数是8103人,其中2927人优秀,2552人合格,2624人不合格,分别占选修课程的36.1%、31.5%和32.4%。较高的退课率是MOOC的常见现象,但太原科技大学学生的优秀率和MOOC整体持平,合格率远高于MOOC整体水平,说明学生整体水平高于MOOC课程教学要求。
线下成绩比对的数据来自于某教师同时授课的普通班和实验班。我们分别从最高成绩、最低成绩和平均成绩3方面进行比较,如图4所示,可以看出,实验班最高成绩、最低成绩和平均成绩均高于普通班,说明混合教学模式提高了课程的完成率和优秀率。
3.2调查与评价
我们对MOOC+SPOC平台、资源使用、混合教学、翻转课堂、无纸化考试等多众多内容进行问卷调查,调查结果如图5和图6所示。结果显示,学生对线上线下混合教学和翻转课堂教学模式满意度较高。
4工作展望
教改实践中我们也发现,名校的MOOC资源并不完全适合地方院校的教学需求,如北京理工大学李凤霞课程的编译环境是DevC++,哈尔滨工业大学苏小红课程的编译环境是Code:Blocks,而大部分地方院校采用的是VisualC++6.0,教学过程中运行环境的来回切换、程序调试方法的差异等都给初学者带来困扰,因此建设符合地方院校特色的计算机基础类MOOC资源势在必行。太原科技大学联合忻州师范学院和吕梁学院实现协同创新[2]共建共享,联合建设MOOC资源,实现定制化SPOC和个性化SPOC,并按照32学时、48学时和64学时打包成不同类的课程,从实际项目开发中遇到的专业问题入手,师生联合录制适合不同学科门类体现计算思维的典型案例,从而满足地方高校计算机基础教育的教学需求。
5结语
计算机基础教学将担负起培养作为科学思维三大支柱之一的计算思维能力的主要任务,将为计算机学科与其他学科的交叉融合做好必要的知R和应用能力铺垫,将培养具有计算思维素养、熟悉计算机应用的信息社会公民[3]。
MOOC的兴起是高校课程教学改革的重要契机,不仅对于促进大学高水平课堂建设具有明显作用,对于促进优质教育资源开发和共享也具有重要意义。一方面,我们要借助MOOC开展“翻转课堂”和“混合教学”实践,改革传统的课堂教学模式,提高计算机基础课程的影响力和教学效果;另一方面,我们也要借助MOOC平台开设高水平、体现改革方向的课程,提高任课教师教学水平,使其成为惠及高校学生和社会学习者的有效途径。
基金项目:教育部产学合作专业综合改革项目“基于计算思维的‘C语言程序设计’教学模式改革与资源建设”(1-3);山西省重点教改项目“基于MOOC+SPOC的线上线下混合教学模式改革与实践研究”(J2016069);校教改项目“计算机基础课程类的线上线下混合教学模式课程设计与改革实践”(201520)。
第一作者简介:胡静,女,副教授,研究方向为图像处理与图像识别、智能计算和计算机基础教育,。
参考文献:
[1]战德臣,聂兰顺,张丽杰,等.大学计算机课程基于MOOC+SPOCs的教学改革实践[J].中国大学教学,2015(8):29-33.
“大学计算机信息技术”通常是各专业新生跨进大学校园的第一门课,它是各类计算机课程的先修课。其中的内容涵盖了计算机软、硬件、网络、数字媒体、信息系统等理论知识,和大学生必备的计算机操作技能。近年来,我校计算机等级考试(一级)通过率逐年提高,笔者根据这些年来从事“大学计算机信息技术”教学工作的经验体会,对影响计算机等级考试
(一级)通过率的主要因素谈一些看法。
在信息技术飞速发展的时代,人们的工作、生活都离不开计算机和网络,熟悉、掌握计算机信息处理技术的基本知识和技能已经成为胜任本职工作、适应社会发展的必备条件之一。[1]如同“高等数学”、“大学英语”一样,“计算机信息处理技术”已成为高等学校普遍开设的公共基础课。
最近几年,随着计算机信息技术的快速发展和计算机应用的日益普及,我国中小学逐步开设了“信息技术”课程,这让高等学校新生的计算机知识和操作能力有了一定的基础,但同时也导致了不少学生眼高手低。[2]以前学校总是担心高标准的政策会使部分学无法正常毕业,影响他们的前途。然而,这样会导致部分学生找各种理由为自己开脱,集中反映在不想报名和缺考,致使学生不求上进。
如果校方在计算机等级考试方面提出明确的要求制定相应政策,学生就会积极应对,不遗余力地发挥自身的主动性。现在学校已进入本科教育阶段,生源素质正在逐年提高,学校应该适时的对学生提出更高要求,这样毕业出来的学生也就更有实力,学校的声望得到提高,新
生的质量也会因此再上一个台阶,形成一个良性循环。
二、考试报名方式要改进
三、授课方法的改进
学校现在已经将信息技术的教学分在两个学期进行,第一学期的“信息技术I”主要针对素质教学,第二学期的“信息技术II”主要针对应试技巧。这样的安排确实为提高等级考试的通过率做出很多贡献。
讲授“信息技术”课程多轮的亲身体会使笔者认识到:作为教师不能用静止的眼光看待问题,第一学期光讲不练,第二学期光练不讲。应该将素质教育和应试教育融为一体,毕竟计算机基础是一门注重理论和实践相结合的课程,计算机等级考试中出现的题目也是教师讲授过程中学生应该掌握的知识点。[3]因此,在“信息技术Ⅰ”的讲授过程中,教师就可以将历年的真题穿插其中,将比较重要的知识点与考试常考的题结合起来。例如,当讲到第三章“簇”的概念时,就应该提到第二章中定位硬盘上数据的三个参数“柱面号、扇区号和磁头号”,让学通过对比明白前者是站在硬盘文件存储空间管理的角度上,而后者是站在硬盘组成的物理角度上。这样应付考题“为了读取硬盘存储器上的信息,必须对硬盘盘片上的信息进行定位,在定位一个物理记录块时,以下参数中不需要的是”(摘自2004年春试题)就很简单了。
四、掌握考试技巧,提高应考能力
常有这样的现象:两个平时学习差不多的学生在考分上往往会出现较大差距。这种结果包含了两个方面的原因:一方面,对于考试技巧的掌握有差异;另一方面,学生的心里素质不同,在考试的环境下有些同学容易过分紧张,不能正常发挥。
再次,巧做选答题。理论试题分为必答题与选答题两类,都包含判断、选择和填空这三种题型。其中,选答题要求学生从20题中选择10题作答,这时候学生应该最先选择自己有把握的题目做答,接着去做最有可能猜中的题,以先判断、后选择、再填空的顺序做满十题。这样做是在考试过程中提高考试成绩最直接的方法之一。
最后,也是最重要的,要确保操作题的正确保存。不少学生平时学的不错,考下来自我感觉也良好,可是成绩一下来就糟糕。这多数是因为操作题保存错误造成的。一道理论题没做对,失去的是一分,一道题操作题没保存或存错,一下子就失去十几分。而且没有将自己的真实水平发挥出来才是最让人懊恼的。
因此,操作题的保存尤其重要,建议采用下面两种方法避免以上情况的发生:第一,保存优先。保存优先就是在打开素材后、做第一题之前完成保存任务,选择这个时候是因为学生刚更换一种类型的试题,正处于兴奋状态,不容易出错更不会遗忘。这时学生只要按照题目中指定的路径、指定的文件名和文件类型保存,之后每做一题都可以利用快捷按钮保存。而按照考卷上题目的顺序,最后保存,不少学生会因为精神放松或疲劳,导致出错或忘记保存。第二,交卷前再次检查。这时可以利用系统中的“查询”功能。点击系统右上角的“查询”按钮,系统将会显示你已完成和未完成的理论题数量,以及未保存到指定位置的操作题结果。若全部完成则会出现“理论题已OK!”和“操作题已OK!”字样。这相当于给考试结果上了一个双保险。此外,还有一些小的注意事项,例如,交卷前关闭除考试系统以外的所有窗口。这样做可以防止系统出错,提高安全等。
关键词:网络化;实验教学系统;任务驱动
DesignResearchaboutWeb-basedExperimentTeachingSystem
XIAOJian-qiong,ZHOUXiao-Qing,YANGTao
(LaboratoryCenter,ChinaWestNormalUniversity,Nanchong637002,China)
Abstract:Experimentteachingisessentialtomasterknowledge,itplaysanimportantroleinthefundamentalsofcomputer.Thistextgaveanintroductionaboutdesigningphilosophyandfunctionmoduleoftheweb-basedexperimentteachingsystemwhichittakesthefundamentalsofComputerforexample.Theweb-basedexperimentteachingsystemcanincreasethepracticeabilityofstudentsthroughcomplementaryactionofC/SandB/S,andithavefriendlyinterfaceandfullyfunctionaltoprovideapersonallearningspaceofexperimentteaching.
Keywords:Web-Based;Experimentteachingsystem;Task-Driven
1引言
计算机基础课是高等院校各院系培养计划中一个不可缺少的组成部分。但随着中小学信息技术教育的普及,高校计算机基础课程在教学内容、教学环境、教学方法等都应该作相应的变化[1]。本文提出利用网络化实验教学系统来提供一个个性化学习环境,变革计算机基础实验教学的手段和方法,基于“以人为本”的教育理念,实现个性化实验教学[2-4]。
基于网络的实验教学系统设计的主要目的是让学生在实验环节中实验项目更加具有针对性,实验作业的管理更加完善,实验评价更具客观公正性和个性化,给学生以弹性化、人性化的发展空间。这将有利于学生在学习过程中产生积极的情感,切实提高学生的实际操作能力。
2系统构成[5]
本系统主要包括三个子系统,即实验CAI系统、测试系统、远程作业管理系统。
考虑到对网络资源的合理利用和网络速度,本系统分别使用C/S和B/S网络模式编程。计算机应用基础实验CAI系统和测试系统是基于C/S的局域网技术,主要用于在局域网内(实验室内)指导学生上机练习、上机结果收取、学生平时自测验和期末考试。远程作业管理系统则是基于B/S网络模式,主要用于教师在广域网内指导学生练习、作业布置与收取、学生平时自测验等。其系统结构如图1所示。三个子系统即可配合使用,也可单独使用。使得学生既可在实验室内,也可在其他具有上网条件的计算机上进行练习、测试及接受老师的辅导。在所有的子系统中始终都坚持了“任务驱动”的理念,注重培养学生的实际动手能力,在学生实验过程、教师辅导过程、平时测试过程、期末考试过程中都坚持以培养与考察学生实践能力为主,使得学生的实际动手能力大为提高。
2.1实验CAI模块[6]
2.1.1实验CAI系统模块组成
该模块主要分为:实验项目、实验测试、工具、实验帮助、实验作业管理。如图2所示。
1)实验项目:内容包含了大学计算机基础的各种教学内容,由Windows操作、Word操作、Excel操作、PowerPoint操作、Internet操作和中英文打字练习等六个模块组成。实验项目的具体要求按照“任务驱动理念”以Word文件的形式展示给学生。其中包括:实验目的,实验要点,实验步骤和实验结果。实验内容可由教师根据自己的教学进度和深度随时更新、增加或删除等。
2)实验测试:对每一个实验教学内容都有相应的实验测验,主要是为学生进一步提高操作能力,学生自行检测自己的实验学习结果而设计的。
3)工具:这一模块是为任课教师收取学生实验结果、改变实验项目内容预留的一个接口。
4)实验帮助:可由教师根据实验项目的要求,把实验中重点步骤及实验结果用Word文件形式存储,学生则可通过实验帮助获取该实验项目操作过程的提示。
2.1.2本实验CAI系统的优点
1)实验任务明确,实验项目可任意增加、修改和删除。每个任课教师根据各自理论课的教学内容、进度、深度,通过CAI服务器上布置本次实验任务,学生在实验室内有的放矢。
2)由于中学阶段时各地区提供的信息技术运用环境和信息技术教育的教学水平有显著的差异,造成学生的信息素养有一定层次的不同。如继续采用过去那种统一计划、统一模式、统一要求的教学模式,势必会造成基础好的学生“吃不饱”,基础差的学生“吃不了”,其结果是好学生没有学习积极性,丧失了进取心;差一点的学生则处于被动学习状态,甚至厌倦学习。该软件充分考虑学生个体差异,配备大量不同难度、不同层次和类型的上机操作题,既有基础性练习,也有简单综合性,还有一定难度和探索性的实验项目,使得每个层次的学生都有针对性的操作练习实验项目,都能享受到成功的喜悦,因而提高学习的积极性和主动性。
3)该软件具有丰富的在线帮助功能,每个实验均配有完成后的效果图,学生可据此判断自己做题的情况。
2.2测试系统[7-9]
在试卷组题方面,主要采用的是多约束组题算法,即在系统进行随机组题时考虑多种约束条件,通过在试题库中所设置的试题类型、试题特征符号、试题难度系数等字段,同时考虑试题的知识点及试卷分值等约束条件。使得所抽取试卷的区分度、可信度都有很大提高。通过使用这一算法,组卷的效率较高,每个学生所获得的试卷相同率很低,真正能测验出学生的学习效果。
主观题特别是如Word,Excel,PPT等具体实践操作的题目一直是考试系统难以解决的问题。我们采取以下方式解决,首先改变出题的方式,如表1所示,在题目编制时,通过给出的操作要求(question),给学生提供操作原文件(name),根据题目的要求进行一系列操作后,最后将操作后的结果回填到题目给出的答案框中如图4所示。学生要想得到最终结果,必须完成一系列实际操作。当学生完成操作后,在试卷上只填入最终结果。这样编写阅卷的模块程序就简单了许多,把教师给出的正确答案(answer)和学生的答案作比较,就可快速判断学生是否正确。如果学生答案不正确,再通过系统中备份文件查看学生的操作步骤,给出相应的判断。
本系统是一个通用测试系统,安装简单,使用方便,稍加修改,即可作其他任何课程学生平时自测使用和期末考试使用。
2.3远程实验管理系统[10-11]
由于具有前两种实验系统,本系统只是作为辅助平台,使学生不需要到实验室也可以进行自我练习和得到老师的辅导。
该子系统采用基于浏览器/服务器结构(B/S)的三层应用模型来实现网上作业系统。三层应用模型同传统的客户机/服务器模型相比,提高了系统的可扩展性、安全性和可重用性。它将应用逻辑与用户界面和数据访问相剥离,这样便使系统的维护变得简单,同时可以通过采用组件技术,降低数据库服务器的负担,从而提高其性能。本系统中主要使用成熟的FTP技术来实现远程作业布置和收取功能。教师在FTP服务器中为每个学生建立一个特有的文件夹,然后把实验项目及要求或练习作业等上传FTP服务器,学生首先进入到FTP服务器中找到自己的任课教师,输入给定的口令,下载实验项目及要求或练习作业,自行完成后,上传到自己的文件夹中。如果有问题,可通过留言簿和教师交流和讨论。
3应用情况分析
本系统于2005年开始应用于我校计算机基础实验教学工作中,从使用反馈的情况来看,本系统起到了以下效果:
1)实验教学效果显著提高。
学生以前(特别是中学阶段)学习计算机课程,主要是对理论知识的死记硬背,而在我们的实验课上,一方面,采用我们根据多年的教学经验而编写的上机实验项目,切合学生的生活实际,使学生感到实验课实际上是真正的将所学知识运用到实际中去;另一方面,CAI软件中惯窃“任务驱动”的理念,让学生通过完成一个一个的任务来操作,具有一定的挑战性,增加了学生的积极性。而且通过网络可以相互交流,协作学习,激发学生的学习兴趣。
2)教师实验课辅导效率提高,实现学生个性化学习。
通过CAI软件和远程实验管理两中方式,教师可以给不同学生布置不同的作业及批改作业,给每个学生不同的评价。学生也可通过网络上交作业,还可在网上向教师提问,教师可根据学生的问题进行个别的或者是普遍性的答疑,实现个性化学习。同时学生可以通过本系统的帮助功能,学生们自己就能解决很多问题,从而减少了教师的工作量。
4结束语
通过网络化实验教学,实现了学生与学生之间,学生与老师之间一对一的交流和沟通,实现了真正意义上的“以人为本,学生为主”的教育教学理念。三个子系统的配合使用,给学生提供了全地域、全天候的学习及测试环境,任务驱动的方式使学生实训目标更加明确,激发了学生的学习积极性和主动性,提高了学生的实践操作能力。
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【关键词】在线考试系统组卷策略Web的在线无纸化考试
1在线考试系统前景
1.1必然需求
考试是考核学习者学习效果的一种方式,这种方式自古变有,并且与教育一共发展着。考试试卷由人工出题的方式自古至今一直进行着。但是人工出题有着很多缺点和弊端,考试漏题,作弊事件多由试题泄密产生。试卷从出题教师到印刷到发放试卷,再到判卷,这一些列过程都需要耗费大量的人力,物力来进行保密保存。而且,试题的考查覆盖范围也有局限性,如果试题考查知识点有偏颇,那么也不能真正考查出学生的真实水平。随着网络技术的不断发展,计算机技术的普遍应用,教学与考试改革的不断推进,很多科目都从传统的考试模式向在线考试模式改革,基于web的在线考试平台的应用也是现代考试模式的一个必然发展方向。
1.2持续发展
2需要研究内容
(1)首先为奠定在线考试系统的基础,需要研究网络技术和开发工具以及数据库技术。目前大部分系统的设计以及开发均采用C/S或者B/S模式,这两种模式各有优缺点。结合哈尔滨石油学院考试的需求,对数据收集的实时性不高,学生在线考试时不用配置客户端,因此采用三层B/S模式结构来进行设计开发。
(2)本系统首先分别对各种组题策略进行对比、研究、分析。例如采用,遗传算法、优先权算法、回溯算法、随机算法等。比较结果显示每种策略都存在一定的缺点,不能够切实复合对组题系统的需求,从而本系统提出基于试题类型和试题难度系数的动态随机调整抽题组题算法,此动态算法能有效地达到符合用户要求的目的。
(3)评阅试卷是评价试卷评价考试者成绩的一个重要环节,所以设计好评阅方式会收获更好的教学检验效果,经过研究,本系统提出人工阅卷和系统自动阅卷相结合的方法进行评阅。
(4)分析多种组题策略之后,提出新的组题策略及数据库结构,最后研究设计了基于Web的智能组题判卷考试系统,适合各种规模的组卷要求。
(5)本文设计的考试系统,其目标是实现将传统考试方式转变为无纸式的考试模式。基于Web的试题库考试系统,其功能包括用户管理、试题库管理、自动随机组题、在线考试、评卷管理、成绩管理、试卷管理等等功能。
3系统主要策略研究
3.1自动阅卷与人工阅卷与组卷策略
人工阅卷包含以下几个方面的内容:知识点准确性评判,语言相似性评判,逻辑性和清晰度评判。
试题中的主观题答案不唯一,答题以文本叙述的方式,并且每个人对问题的回答会授理解程度的不同,思考方式的不同产生不同的答案,或是意思相近,或是文不对题,总之主观题会用各种各样的回答方式。判卷系统会通过匹配字符的算法进行判卷,会将关键字进行比对,关键字匹配的越多则分数越高,匹配的越少则分数越低,所以就会出现学生的答案即便正确,但关键字没有用到和系统预定义好的内容,则会出现对成绩的极大影响,考试成绩会出现极大不公平性。主观题答案内容具有一定的模糊性,计算机匹配字符的算法精准度不高,和经验丰富的教师判卷的结果是不能媲美的。为改善考试系统评阅试卷的缺点,本系统提出科学合理,安全快捷的自动判卷与人工判卷相结合的方式对成绩进行评定。
为使考试系统可以科学合理、快捷安全的评价出考试成绩,并改善教学效果的评价方式,本系统提出系统阅卷与人工阅卷相结合的判卷方法对考试成绩进行评价。人工判题可以根据权限参数显示题目供用户选择,符合权限参数要求的题目便可选择作为人工判阅试题。
3.2组卷策略研究
考试系统的最重要部分应是试卷的组题问题,研究目标是利用系统平台能够生成满足需求的试卷。试题难度、数量、知识点覆盖量均满足用户需求的高质量试卷,能够准确考查出学生知识点掌握情况的优秀试卷。当前自动组卷策略已经在我国计算机考试系统中迅速发展起来,并起着极其重要的作用。
4主要创新点
(1)本文针对哈尔滨石油学院考试的现状,分析传统考试过程中存在的弊端及现有考试系统存在的缺点,提出解决建议和方法,在分析多种组题策略后,设计了符合现状的组题策略和算法。
(2)本系统提出了采用基于试题题型和难度系数的动态调整随机抽题组卷算法,实现考试系统的自动组题,实现了系统的主体结构、框架、基于Web用户界面模型。按照主体设计结构实现了系统的相应功能模块。
(3)评判试卷时,采用系统阅卷和人工阅卷相结合的方式,进一步保障考生成绩的公平性和准确性。
参考文献
[1]谢辉程.基于.NET技术的网络考试系统研究与实现[J].福建电脑,2011,(11):79-81
[2]MarcoBellinaso,KevinWeb站点高级编程[M].北京:清华大学出版社,2003.
1.1学生接触计算机机会多,学生的计算机基础偏向于应用网络软件
学习该门课程的多是95后的大一学生,从他们记事起,网吧已经进入了大街小巷,计算机也逐渐的进入家庭,网络应用也日趋丰富,现在4G网络使得手机客户端上网更快捷。学生接触计算机的条件和机会日益增多,这也是《计算机基础》课程缩短学时的原因之一。很多学生对计算机的了解多局限于应用电脑或手机上的网络软件,如搜索、看视频、看新闻、聊天、玩网络游戏等,再深一点会网上购物。由于他们接触的是成熟的软件,多满足娱乐或沟通的需求,对于软件的界面分布有一定的感性认识,但是他们并不明白软件设计和网络的原理,知其然不知其所以然,遇到问题不能从根本上解决。
1.2学生的计算机理论基础薄弱,实践操作能力不强
1.395后大一学生的一般个性特点
2《计算机基础》教育内容与策略
3提高《计算机基础》教育质量的措施
(1)加强教材建设
教材编写的内容、内容的顺序等对教师的教育模式有很大的影响。如果教材能把操作性强的知识通过综合性的案例贯穿起来,则教师的教育效果更佳。而且每续写一系列知识后,还应该提出问题或任务供学生思考和解决,这样带领学生进入深层次学习。目前该实验教材所设计的实验,包容书本知识点不够多,综合性不强,还应该丰富实验的内容,增加综合性实验。
(2)操作性的知识可在机房授课
现在操作性知识的学习通常是教师课堂多媒体讲授与任务驱动相结合,大部分学生并没有机会实践,只是听看记。当内容多了以后,学生注意力难以集中。如果操作性的知识在机房授课,通过教师客户端软件控制学生机,可以广播示范,然后交由学生自行练习几分钟,或将一个任务文件分发给学生,要学生以最快的速度完成,这样学生听、看、记、练结合在一起,学习效果自然更好。
(3)改革考试方式
计算机基础是一门实践性强的课程,可以采取纸卷与上机考核相结合的方式。纸卷着重考查基本的理论知识,上机则主要考查操作系统及办公自动化软件的操作。由于上机试题是随机抽取,计算机评分,考查了学生的基本操作能力,是一种更科学的方式。如果全部采用纸卷的形式,则操作能力并不能很好地体现出来,例如有的学生通过死记硬背一些技巧也能考好。所以开发和建设计算机基础课程的考试系统,对这门课程的良性发展有重要的作用。
(4)建立网站,方便学生下载资源和深入探索
课程网站既是一个资源聚集点,也是一个资源的发散点。网站不仅是教材的大纲、教育内容、电子课件、教案、习题、任务案例等教育资料的聚集点,还应该做成一个发散点,引导学生去探索更深更广的知识。如网络原理,可附加信息检索、小型局域网的组建等知识;数据库原理,则可以附加数据库与软件的连接、软件技术基础知识等。