基于經(jīng)典測量理論的試卷評價系統(tǒng)的設(shè)計

丁海霞(灌云中等專業(yè)學(xué)校　江蘇連云港　222200)

?

基于經(jīng)典測量理論的試卷評價系統(tǒng)的設(shè)計

丁海霞
(灌云中等專業(yè)學(xué)校江蘇連云港222200)

摘要:針對傳統(tǒng)的試卷評價方式欠缺真實性和準(zhǔn)確性的問題，在充分分析經(jīng)典測量理論的基礎(chǔ)上，將定量分析和定性分析有機結(jié)合起來，開發(fā)了一款專業(yè)的試卷評價系統(tǒng)。以灌云中等專業(yè)學(xué)校1 407班學(xué)生計算機應(yīng)用基礎(chǔ)期末成績?yōu)槔M行了試卷分析和試題分析，反映了本班學(xué)生的整體水平，并通過分析學(xué)生的客觀能力，對本次試卷的改進進行建議。

關(guān)鍵詞:經(jīng)典測量理論;試卷評價系統(tǒng);定量分析;定性分析

0　引言

隨著我國經(jīng)濟迅猛發(fā)展，教育事業(yè)受到了前所未有的重視，教育測評作為教育過程的一個重要環(huán)節(jié)，能夠調(diào)控教育過程，促進教育發(fā)展，日漸引起了國家和政府的高度重視，已經(jīng)被教育部上升到了一個重要的政策層面。2010年7月發(fā)布的《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010—2020年)》和2012年6月頒布的《國家教育事業(yè)發(fā)展第十二個五年規(guī)劃》都強調(diào)要重視教育評價，以提高教育質(zhì)量。

試卷評價是反映和評估教學(xué)質(zhì)量的重要手段，傳統(tǒng)的人工評價方式操作繁瑣，效率低下，很難準(zhǔn)確地衡量學(xué)生的實際水平［1］。以經(jīng)典測量理論為基礎(chǔ)進行試卷評價，不僅理論依據(jù)充分，而且評價指標(biāo)明確，數(shù)學(xué)模型簡單易懂，只要誤差在允許的范圍內(nèi)，就能得到比較客觀、準(zhǔn)確的結(jié)果。

經(jīng)典測量理論是以真分數(shù)理論為核心理論假設(shè)的測量理論及其方法體系，真分數(shù)模型通過一系列的基本定義和推導(dǎo)對此進行了簡單而有效的描述。①觀測分數(shù)是真分數(shù)與誤差分數(shù)之和;②真分數(shù)與觀測分數(shù)的各自平均數(shù)相等;③誤差分數(shù)的期望值是0;④真分數(shù)與誤差分數(shù)的相關(guān)性為0;⑤不同的測驗誤差的相關(guān)性為0;⑥測驗觀測分數(shù)的方差為真分數(shù)方差和誤差分數(shù)方差之和［2］。本次開發(fā)的試卷評價系統(tǒng)是以經(jīng)典測量理論為指導(dǎo)，在定量分析的基礎(chǔ)上，進行了定性分析，以能夠正確反映學(xué)生的實際水平。

1　總體結(jié)構(gòu)設(shè)計

本項目在開發(fā)過程中前端使用C#作為開發(fā)語言，VS2008作為開發(fā)平臺，后端使用SQL Server 2005數(shù)據(jù)庫存儲數(shù)據(jù)。

系統(tǒng)中，管理員擁有最大權(quán)限，教師在申請賬號后，可以登陸進入主窗口，通過選用相應(yīng)的菜單及子菜單，添加試卷、試題信息和學(xué)生的相關(guān)信息，并可以當(dāng)場分析，同時也可以對數(shù)據(jù)庫中已有的試卷進行分析。具體流程圖如圖1所示:

圖1　試卷分析系統(tǒng)流程圖

2　系統(tǒng)功能與實現(xiàn)

2.1功能模塊設(shè)計

試卷評價系統(tǒng)包括各子系統(tǒng)，分別是:

①系統(tǒng)管理:系統(tǒng)中各級用戶管理和權(quán)限分配，包括管理員和教師。

②信息管理:試卷基本信息的錄入，包括班級號、課程名、試題總分、每道試題的分值、考試人數(shù)、任課教師、出卷教師。

③成績錄入:把學(xué)生的個人成績添加進數(shù)據(jù)庫。

④試卷分析:對試卷從平均分、全距、方差、及格率、優(yōu)秀率、難度、區(qū)分度、信度、效度等幾個方面進行分析。

⑤知識點分布與分值:通過對考察的試題知識點情況分析試卷，同時也分析了考生在每個知識點上的平均得分及每位考生在每個知識點的得分情況。

其中試卷分析模塊是本系統(tǒng)的核心模塊，也是進行試卷評價的重要依據(jù)，整個系統(tǒng)是以經(jīng)典測量理論為基礎(chǔ)，具體結(jié)構(gòu)圖如圖2所示:

圖2　試卷分析模塊

2.2數(shù)據(jù)庫設(shè)計

試卷評價系統(tǒng)需要存儲大量的信息，本系統(tǒng)采用性能較好，使用較廣泛的SQL Server 2005設(shè)計數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫名稱為PaperAnalysis。

2.2.1主要數(shù)據(jù)表的設(shè)計

在試卷評價系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)庫表清單如表1所示:

表1　數(shù)據(jù)庫表清單

①用戶表:存儲系統(tǒng)用戶的權(quán)限和密碼等信息。

②試卷信息表:存放試卷的基本信息，主要包括人數(shù)、任課老師、出卷老師等。

③學(xué)生信息表:存放考生的學(xué)號、姓名以及其所屬的班級等信息。

④成績錄入表:試卷總分值及每題分值。

⑤個人成績表:每個學(xué)生的成績及每題得分。

2.2.2數(shù)據(jù)庫連接

本系統(tǒng)選用Microsoft SQL Server 2005作為關(guān)系數(shù)據(jù)庫，選用ADO.NET作為數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù)。具體數(shù)據(jù)庫連接語句如下:

2.3系統(tǒng)主要功能實現(xiàn)

根據(jù)分配的權(quán)限，用戶輸入正確的用戶名和密碼進入系統(tǒng)［3］。在試卷分析下拉菜單中點擊試卷整體分析，系統(tǒng)則會對當(dāng)前選擇的1407班的學(xué)生成績數(shù)據(jù)進行分析，點擊試題分析，則會對當(dāng)前選擇的題目進行數(shù)據(jù)分析，具體結(jié)果如圖3和圖4所示:

圖3　試卷分析

圖4　試題分析

教師點擊知識點分布與分值菜單后，則會以直觀、清晰的界面把一張試卷中各知識點的分值及本班學(xué)生在每個知識點上的平均得分及每個考生在各知識點上的得分展示出來，具體如圖5所示:

圖5　知識點分布與分值

2.4主要公式算法實現(xiàn)

4)區(qū)分度:指試卷對不同水平考生加以區(qū)分的能力。計算公式:

2)方差:指每位考生的成績與平均成績的差的平方和。計算公式為:，其中ZH、ZL分別代表高分組(卷面成績前27%)和低分組(后27%)考生成績總和，H、L分別代表考生的最高分和最低分，N代表高(低)分組人數(shù)［5］。代碼如下:

5)信度:指試卷的穩(wěn)定性和可靠性程度。即將同一組測試者反復(fù)測試同一份試卷，所得結(jié)果一致，那么這份測驗題就具有很高的信度。計算公式為:，其中k代表試卷的題目數(shù)，代表第t道題分數(shù)的方差代表考生總分的方差。代碼如下:

6)效度:指測量試卷的有效性程度，即測量工具能夠準(zhǔn)確測出所要測量事物的程度。計算公式為:，其中Xi、Yi分別表示i考生在X考卷與Y考卷中的成績，和分別是這兩次考試的平均成績，Sx和Sy分別是這兩次考試成績的標(biāo)準(zhǔn)差，n是考試人數(shù)。主要代碼如下:

3　試卷質(zhì)量評價系統(tǒng)實驗結(jié)果

選用灌云中等專業(yè)學(xué)校1407班學(xué)生的計算機應(yīng)用基礎(chǔ)期末成績作為本次實驗的數(shù)據(jù)。在對各模塊運行結(jié)束后，點擊主界面上的“數(shù)據(jù)輸出”菜單，實現(xiàn)對本試卷的整體分析，具體如表2所示:

表2　評價結(jié)果

從試卷分析結(jié)果可以得出:

1)該試卷的具體題目難度值偏小，這在一定程度上勢必會影響整體試卷應(yīng)發(fā)揮的作用。

2)試卷整體難度適中，平均分大致反映了本班學(xué)生的實際學(xué)習(xí)水平，優(yōu)秀率、及格率符合標(biāo)準(zhǔn)的情況，方差能夠?qū)W(xué)生的離散程度表現(xiàn)出來，這幾個指標(biāo)也反映了本班學(xué)生的學(xué)習(xí)成績符合正態(tài)分布，符合標(biāo)準(zhǔn)試卷的大致指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)。但是該試卷的全距有點大，說明學(xué)生的水平差距大，同時也反映了試卷的題目設(shè)置上可能不能滿足所有學(xué)生的需求，或者有部分題目偏離大綱要求，需要改進。

3)試卷的區(qū)分度、信度、效度都比較好，與測驗的目的、性質(zhì)相一致，說明該試卷整體上是一份符合教學(xué)大綱，題型結(jié)構(gòu)合理、覆蓋面廣的好試卷，能夠很好地區(qū)分出班級優(yōu)秀生和差生，也能夠保證其測試的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性。

4)試卷的知識點分布符合大綱考查要求，覆蓋面也較廣，符合中等院校計算機基礎(chǔ)課程的公共課考察要求。從學(xué)生在每個知識點的分布情況也可以看出，該試卷是一份不錯的試卷，在改進的基礎(chǔ)上值得保留，可以納入題庫。

4　結(jié)束語

本文對系統(tǒng)的開發(fā)模型作了詳細介紹，嚴格按照瀑布開發(fā)模型的方法，初步開發(fā)了一個基于經(jīng)典測量理論的試卷評價系統(tǒng)，該系統(tǒng)綜合應(yīng)用了教育測量理論相關(guān)知識，使試卷評價模型的建立更加科學(xué)，評價結(jié)果更加準(zhǔn)確。同時利用本校1407班學(xué)生的計算機應(yīng)用基礎(chǔ)期末成績作為本次實驗的數(shù)據(jù)，經(jīng)過測試，客觀、高效地對本試卷進行了綜合評價。

參考文獻:

［1］鄭金婷.高校試卷分析系統(tǒng)的研究與開發(fā)［D］.上海:華東師范大學(xué)，2007:1.

［2］于向英.教育測量與統(tǒng)計［M］.鄭州:鄭州大學(xué)出版社，2004:26-27.

［3］孫瑩.云南文化學(xué)院試卷質(zhì)量網(wǎng)上綜合評價系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)［D］.成都:電子科技大學(xué)，2008:43-44.

［4］董萬歸.試卷分析系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)［J］.大理學(xué)院學(xué)報，2009(8):12.

［5］李勇，宋曉霞.通用試卷分析系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)［J］.中國教育信息化，2008(4):55-56.

Design of Examination Paper Assessment System Based on Classical Test Theory

DING Haixia
(Guanyun Polytechnic School，Lianyungang 222200，China)

Abstract:The traditional way of examination paper evaluation is lack of authenticity and accuracy.Based on the classical measurement theory，this paper combines quantitative analysis with qualitative analysis to develop a professional paper evaluation system.It analyzes the paper and test question by viewing final examination result of computer basic knowledge of class 1407 in Guanyun Polytechnic School，which could reflect students＇overall level，analyze students＇ability and give suggestions for improving the paper.

Key words:Classical Test Theory;examination paper assessment system;quantitative analysis;qualitative analysis

作者簡介:丁海霞(1987-)，女，助教，碩士，主要研究方向:計算機輔助教學(xué)

收稿日期:2015-11-09

中圖分類號:TP 311.52

文獻標(biāo)志碼:A

文章編號:1672-2434(2016)01-0032-04