一计算机自适应考试系统分析与设计 韩 琰 （贵州商业高等专科学校，贵州贵阳摘要：本文介绍了项目反应理论及计算机自适应考试 系统的相关理论，对计算机自适应考试系统的需求进行了分 析，并设计了功能模块及数据库。 关键词：项目反应理论计算机自适应考试系统系统设计 １．引言 ５５０００４） 应考试是根据测试者的能力水平自动选择与其能力水平相适 应题目的个性化测试，能够弥补经典测量理论下考试的不足 ２．基于项目反应理论的计算机自适应考试系统 ２．１项目反应理论 随着计算机技术的发展．人们利用计算机考试软件来辅 助教师完成考试工作，以减轻教师工作负担，提高工作效率。 但大部分考试系统的基本思想基于传统的经典测量理论 （ＣＴＴ）。在经典测量理论下．同一批能力水平不相同的考生要 接受同一批题目的测试，这样测试的结果是：对水平低的考生 来说，难度高的题目根本无法作答：对水平高的考生来说，难 度低的题目测不出真实水平。实践证明，如果题目难度跟考生 水平相适应，测验效果最好。基于项目反应理论的计算机自适 ２．１．１项目反应理论的概念 项目反应理论是在针对经典测量理论的局限性的基础上 提出来的。项目反应理论又称为潜在特质理论。潜在特质是指 被试某种相对比较稳定的、支配其对应的测验作出反应．并使 反应表现出一致性的内在特征…。特质（能力）和项目（试题） 是项目反应理论的核心概念。项目反应理论认为被试对某项 目的正确反映概率与其能力之间遵循一定的函数关系．这样 的函数关系可以用项目反应模型来表示。 ２．１．２项目反应模型 在众多的项目反应模型中．最具代表性的是伯恩鲍姆提 （２）根据你所设计的方案，待测电阻的表达式为Ｒ ＝ 。 图１０ 一图１１ 图１２ 图７、１０所示电路需知道其中一电表的内阻，就能求出另 电表的内阻； 图８、ｌ１所示电路电表的内阻无需知道，就可以测量电表 Ｖ 和Ａ．的内阻； 图９、１２所示电路需已知Ａ，和Ｖ，的内阻才能算出Ｖ．和Ａ，的 内阻 三、形成思路 ｌ－明确电路设计基本原则。 解析： 第一步，根据题意的要求要测量的是电阻的阻值，所提供的 器材既有伏特表又有安培表，但是电源电动势只有３Ｖ，约为伏特 表量程的１／５，误差太大，所以确定测电阻的方案为安安法； 第二步，由于电流表Ａ，得内阻已知，考虑可以用来测电 压，但量程太小，只有０．０３Ｖ，所以考虑串联一个电阻箱增大量 程，经估算要达到量程为３Ｖ，需电阻箱的电阻为９９００￣，所以 选电阻箱Ｒ，； 第三步，根据题意要求电表的读数从零开始变化，确定控 制电路采用分压是接法，从操作性方便去考虑分压式连接应 选阻值小的滑动变阻器，但由于电源有最大允许电流２００ｍＡ， 只能选滑动变阻器Ｒ ； （１）安全原则；（２）准确原则；（３）方便原则；（４）可行原则。 ２．电学的实验设计的一般思路。 根据题薏确定湖慢原理—．丰 据原理选器材——确定测量电路］ 第四步，连成完整的电路，根据原理列式求解，－ Ｒ Ｉ）。 ＪＴ『 ￣ （设计电路如图１４） 出电路图 ｆ，， 一一一～’‘ ． Ｉｌ 电路设计基本原则 、 一一一 一，。 ｌ 选择使用变阻器—＿．确定控制电路 图１３ 例２：某研究性学习小组为了测量一只阻值约３Ｋｎ的电阻 较为准确的阻值，实验室可以提供的器材有： Ａ．电流表Ａ．（量程为３００￣Ａ，内阻Ｒ ＝１００ｌ￣） Ｂ．电流表Ａ，（量程为ｌｍＡ，内阻Ｒ ，约为５ｎ） Ｃ．电压表Ｖ（量程１５Ｖ，内阻约为１０Ｋｆ￣） 图１４ Ｄ．电阻箱Ｒ （阻值为０－－９９９９．９ｎ） Ｅ．电阻箱Ｒ，（阻值范围为０—９９．９Ｑ） Ｆ．滑动变阻器Ｒ （最大阻值为１０Ｑ） Ｇ．滑动变阻器Ｒ （最大阻值为ｌＯ０（１） Ｈ．电源Ｅ（电动势３Ｖ，最大允许电流２００ｍＡ） Ｉ．单刀单掷开关Ｓ、导线若干 （１）如果让你设计测量电ＭＲ 阻值的实验电路，要求电表 的读数从零开始变化，请选择合适的元件，在答题卷相应的方 框中画出电路图．要求图中的元件用题中相应的字母标注出来。 总之，在电学实验复习中，立足考纲要求的实验，在对实 验原理、基本实验电路、实验器材性质、特点等方面进行整合 复习的基础上，通过总结、比较、拓展等方法，构建比较完整的 实验方法体系，形成能解决该类问题的一般思路，是突破设计 性实验这一难点的非常有效的途径。 参考文献： 『１］世纪金榜高中全程复习方略．延边大学出版社． 『２］普通高中新课程・物理实验手册（选修）．浙江科学技 术出版社． 『３］普通高中课程标准实验教科书・物理（教师用书）．人 民教育出版社． ７ 出的逻辑斯蒂模型。逻辑斯蒂模型根据参数的不同分为单参 数模型、双参数模型和ｊ参数的模型。三参数的模型如下： Ｐ（０）＝ｃ＋（１一ｃ）—： １＋ｅ 其中：Ｄ：Ｉ．７０２，Ｏ表示受测者能力值，ａ表示题目对考生能 力的区分度，ｂ表示题目的难度，ｃ表示题目的猜测系数，Ｐ（０） 表示能力为９的人答对此题目的概率 Ｊ。 从三参数模型可以看出三个参数和考生水平的高低对答 对试题概率的影响．其中考生能力水平越高，答对试题的概率 越大，而随着考生能力的增强，答对概率趋于１。 ２．２计算机自适应考试（ＣＡＴ）概述 ２．２．１计算机自适应考试 在计算机自适应考试过程中，将根据每一道题目的回答 情况进行计算，以得到与被试能力相应的能力估计值，并根据 能力估计值，在题库中挑选出最适合被试能力水平的下一道试 题进行测试。这样使考生能够接受适合自己的一批难度不同的 题目，考试成绩更能准确客观地反映考生的实际情况，不会因 为题目的难度差异或考生的偶然失误而对成绩有太大影响。 ２．２．２计算机自适应考试的施测过程 计算机自适应考试的施测过程分为两个阶段。 第一阶段：初步探查阶段，即测验刚开始的时候，设置一 批探查性的题目，用来初步估计考生能力水平。执行的过程如 下：首先从题库中抽取较接近被试的能力水平项目实施测试， 如答对则抽取更难的试题；如答错则抽取更易的试题；当出现 既有答对又有答错的情况时，初步探查阶段停止。 第二阶段：精确估计真值阶段。这时，挑选试题的原则一 般是与初试者的能力水平相适应，从题库中挑选出能提供最 大信息量的试题。 计算机自适应考试中有三个重要环节：能力初值估计、选 题策略、终止规则［ 。 ２－３计算机自适应考试系统 计算机自适应考试系统能够根据考生的初始能力水平， 自动地在试题库中抽取个性化初始测试项目进行测试，并根 据考生的答题情况进行判断，抽取测试题目难度值与考生能 力水平相适应的下一道测试题目进行测试，直到最后终止考 试，并最终得到反映考生真实能力水平的结果。与传统的经典 测验理论下的考试相比，测试能自动适应考生能力水平的具 体情况．试题的难度、数量等可根据考生的特点而灵活变通。 同时，系统能实现保存试卷功能，也提高了试卷批改的准确度 和速度。本系统应该具备以下功能。 ２．３．１题目管理功能 完成计算机自适应考试题库的建立及维护。教师可以录 入、修改、删除试题；确定题目所属知识点，录入的题目必须有 经过计算或专家估计后确定的难度、区分度、猜测系数参数； 可以修改题目参数、维护题目知识点信息。 ２－３．２知识点管理 根据课程特点，对课程知识内容进行分解和分类，将知识 内容分解为一系列知识单元，然后细分为各知识点。对某个知 识点测试的试题类型及试题数可以有很多。知识点管理包括 知识点的添加、修改、删除。 ２．３－３考试过程管理 包括验证登录信息、设置初始能力值、抽题、能力值估计、 考试终止管理、二次登录管理等。所有用户登录时要求输入账 号和密码，执行登录操作。 ２－３．４用户管理 在本系统中，根据功能需要，涉及三类用户：管理员、教师 和学生，他们在系统中的功能不一样 学生可完成报名、登录 考试，阅读考试规则、抽取试题进行考试和结束考试的功能， 管理员登录后可对系统进行用户管理、系统信息管理，可以增 加删除用户、修改用户信息、分配和修改用户权限 教师登录 后可以进行试题管理、设置考试基本信息、设置考生信息和成 绩管理。 ２．３．５考务管理 设置考试科目的相关信息：考试时间、科目、地点、监考老 ８ 师等：设置考试基本参数，如考试的最大题数、最大信息量和 最长考试时间等。 通过以上功能的设计与实现，本系统能够快速地根据考 生能力情况使各个考生能够接受适合自己的一批难度不同的 题目进行考试和评分，使考试成绩能较准确客观地反映考生 的实际情况，从而体现出考试的客观性与公正性。 ３．计算机自适应考试系统的设计 系统的设计要充分考虑系统的需求和设计目标，根据前 面对计算机自适应考试系统需求分析的结果，对系统进行体 系结构设计、功能结构设计和数据库设计。 ３．１系统的体系结构设计 本文主要针对在学校使用计算机自适应考试系统来设 计．考试在局域网环境内进行，本系统采用三层Ｃ／Ｓ结构。三层 Ｃ／Ｓ结构是将应用功能分成表示层、功能层和数据层三部分， 并在逻辑上。数据层作为ＤＢＭＳ出来，表示层和功能 层分离成各自的程序，两层间的接口简洁明了。 ３．２系统功能结构 根据计算机自适应考试系统的需求分析，根据系统目标 将系统功能模块划分如下。 ３．２．１人员管理 ３．２．１．１管理员管理。系统管理员拥有所有系统操作权，可 对系统管理员增、删、改。 ３．２．１－２教师管理。对系统中的教师进行管理，教师可以进 行考生的报名管理（添加考生），考试安排，试题管理以及成绩 的查询。 ３＿２．２试题管理 ３．２．２．１知识点管理。根据课程特点，对课程知识进行分解 和分类 将知识分解为一系列知识单元 然后细分为各知识 点，进行题目知识点的增加、删除、修改。 ３．２．２．２试题管理。进行题目的增加、删除、修改。修改题目 的参数信息、知识点信息。 ３．２．３考务管理 ３．２．３．１考试管理。对考试进行管理，设置、修改和删除考 试的相关信息。如考试编码、考试科目、考试时间、考试班级、 考试的最大题数、最大信息量、最长考试时间等。设置、修改和 删除考场信息，如考试编号、考试科目、考试班级、监考老师、 考试地点等。 ３．２－３．２考生管理。设置考试信息后，添加、修改、删除和查 询考生信息（学号、姓名、班级、身份证号等）。如输入考生考 号、姓名可查询当前考生考试状态。 ３．２－３－３实时考试管理。实时管理考试开始，考试结束．实 时处理与记录考生与考场情况。 ３．２．４在线考试 ３．２．４．１考生登录。考生登录考试系统，进行身份验证。 ３．２．４．２在线考试。学生进入系统阅读考试规则．获得初始 能力值，系统进行抽题，考生答题，根据答题结果进行考生能 力值估计．判断是否满足结束条件，同时记录该考生考试题 数、测试信息量和考试时间等信息，系统保存学生考试进度， 以免异常造成考试信息丢失。 ３．２＿５成绩管理 学生登录后，可查询本人的成绩；教师登录后可查询班级 成绩．并可导出成绩。 ３－３数据库设计 根据计算机自适应考试系统的特点，结合系统需要采集 的信息，考虑数据的冗余性、一致性和程序 复杂性，本系统 设计的主要数据表如下：管理员信息表Ａｄｍｉｎ、考生信息表Ｅｘ— ａｍｉ／ｌｅｅ、试题知识点表ＥｘａｍＰＫＢ、试题表Ｓｕｂｊｅｃｔ、考试信息表 Ｅｘａｍ、考试考场信息表ＥｘａｍｉｎａｔｉｏｎＲｏｏｍ、考生试题信息表Ｅｘ— ａｍｉｎｅｅＳｕｂｊｅｃｔ等。以下是各表的主要数据项： ３＿３．１管理员信息表Ａｄｍｉｎ：包括人员编号、人员名称、登录 名、密码、人员类型等相关信息。 ３３．２考生信息表Ｅｘａｍｉｎｅｅ：包括考号、身份证号、姓名、年 龄、性别、班级、联系电话、状态、考场号、考试时间、能力值、分 数等。 ３－３＿３试题知识点表ＥｘａｍＰＫＢ：包括知识点编号、知识点名 试周刊２叭２年第１６期 谈数学课堂教学的新方法与应试技巧 范关玲 （磁县花官营乡学区花官营学校，河北磁县０５６５００） 摘要：在数学课堂教学中，必须注意情感教育。学生要 把数学学好就得找到适合自己的学习方法．了解数学学科的 特点。注重应试调节，使自己进入数学的广阔天地中去。本文 介绍了数学课堂教学的新方法与应试技巧。 关键词：数学教学新方法应试技巧 现代课堂是师生互动、生生互动的课堂，师生之间形成了 平等、民主、和谐的关系；优生与优生之间既是竞争的对手，又 是合作的伙伴，相互学习、相互启迪、相互影响、相互欣赏。 数学课堂教学中的小组合作学习 （一）小组合作的课堂，最大的受益者是后进生，因为这样 的课堂真正保护了他们的自尊心、自信心和进取心。我们也看 到许多后进生在超越自我，大胆展示。 （二）小组学习，既有组内的合作，又有组间的竞争，无论 是组长还是组员，都增强了责任意识、团队意识和竞争意识。 （三）在小组合作中．组员之间需要沟通、协调，需要讨论、 交流，需要质疑辩论，学生的交际能力、分析能力、表达能力都 得到了提高。 （四）在课堂上，学生是主人，人人积极参与，敢想，敢说， 敢写，课课都有收获，每个学生都充满了安全感、成就感和快 乐感。 二、数学课堂教学中的精讲、复习、训练 （一）课内重视听讲，课后及时复习。新知识的接受，数学 能力的培养主要在课堂上进行，所以要特别重视课内的学习 效率，寻求正确的学习方法。上课时要紧跟老师的思路，积极 展开思维预测下面的步骤，比较自己的解题思路与老师所讲 有哪些不同。特别要抓住基础知识和基本技能的学习，课后要 及时复习不留疑点。首先要在做各种习题之前将老师所讲的 知识点回忆一遍，正确掌握各类公式的推理过程，尽量回忆而 不是一遇到不清楚的就立即翻书。认真完成作业，勤于思 考。对于有些题目，由于自己的思路不清，一时难以解出，应冷 静下来。认真分析题目。尽量自己解决。在每个阶段的学习中 要进行整理和归纳总结．把知识的点、线、面结合起来交织成 知识网络，纳入自己的知识体系。 （二）适当多做题，养成良好的解题习惯。要想学好数学， 多做题目是必需的，只有多做题才能熟练掌握各种题型的解 题思路。刚开始要从基础题人手，以课本上的习题为准，反复 练习打好基础，再找一些课外的习题。以帮助开拓思路。提高 自己的分析、解决能力，掌握一般的解题规律。对于一些易错 一、题，可备有错题集，写出自己的解题思路和正确的解题过程两 者一起比较找出自己的错误所在，以便及时更正。在平时要养 成良好的解题习惯，让自己的精力高度集中，使大脑兴奋，思 维敏捷，能够进入最佳状态，在考试中能运用自如。实践证明： 关键时候，你所表现的解题习惯与平时练习无异。如果平时解 题时随便、粗心、大意等，就往往在考试充分暴露，故在平时养 成良好的解题习惯是非常重要的。 三、数学课堂教学反思的步骤和环节 （一）反思成功之处。如课堂教学中临时应变得当的措施； 某些教学思想方法的渗透与应用的过程：教学方法上的改革 与创新等。 （二）反思失误之处。对疏漏失误之处进行回顾、梳理，并 对其作深刻的反思和剖析 能使之成为以后再教时应吸取的 教训。 （三）反思教学机智。记课堂生成的资源，一些偶发事件和 瞬间灵感，自己是如何处理的，这样处理收到了怎样的效果， 由此产生了什么感触 （四）反思学生见解。记学生的独到见解，好方法、好思路。 这些难能可贵的见解也是对课堂教学的补充与完善，可拓宽 教师的教学思路，提高教学水平。将其记录下来，可以作为以 后丰富教学的材料 （五）反思改进教学设计。综观整节课的教学，整体效果如 何，对有遗憾之处进行重新设计，这样可以做到扬长避短、精 益求精，把自己的教学水平提高到一个新的层次。 四、调整心态，正确对待考试 首先，应把主要精力放在基础知识、基本技能、基本方法 这三个方面上，因为每次考试占绝大部分的也是基础性的题 目，而对于那些难题及综合性较强的题目作为调剂，认真思 考，尽量让自己理出头绪，做完题后要总结归纳。调整好自己 的心态，使自己在任何时候镇静，思路有条不紊，克服浮躁的 情绪。特别是对自己要有信心，永远鼓励自己：除了自己，谁也 不能把我压垮，谁也不能打击我的自信心。 其次，在考试前要做好准备．练练常规题，把自己的思路 展开，切忌考前去在保证正确率的前提下提高解题速度。对于 些容易的基础题，要有十二分把握拿全分；对于一些难题， 也要尽量拿分，考试中要学会尝试得分，使自己的水平正常甚 至超常发挥。 最后，要认真纠正考卷中的错误。一是自我纠正、适当点 拨。对于考卷中的错误，要让学生自己仔细地分析其原因，并 一称、所在章、所在节等知识点。 ３．３．４试题表Ｓｕｂｊｅｃｔ：包括题目编号、题目内容、选项Ａ、选 项Ｂ、选项Ｃ、选项Ｄ、标准答案、试题所属知识点编号、难度值、 区分度、猜测系数、能力值、试题抽中次数等相关信息。 ３．３．５考试信息表Ｅｘａｍ：包括考试编号、考试名称、考试时 功能模块的设计及数据库的设计。另外，在自适应考试系统中 还应该考虑考试过程中能力值计算、考试终止、选题策略等算 法的选择，不同的算法对系统运行速度的影响和对网络条件 的要求不一样；还要考虑试题内容的均衡问题和题目的曝光 率对考试结果的影响。 参考文献： ［１］叶华乔．基于ＩＲＴ的计算机化自适应考试研究［Ｊ］．福建 电脑，２００９，（１２）． 『２］朱靖华李丽娟．基于项目反应理论的计算机化自适应 间、最大测试项目数、最大测验信息量、考试时长、考试状态。 ３．３．６考试考场信息表ＥｘａｍｉｎａｔｉｏｎＲｏｏｍ：包括考场编号、考 场名称、监考老师、考试地点。 ３．３．７考生试题信息表ＥｘａｍｉｎｅｅＳｕｂｉｅｃｔ：包括考生编号、试 题编号、答案、答题结果、能力值、测试项目数、测验信息量等。 ４．结语 本文对计算机自适应考试系统进行了分析与设计。主要 介绍了计算机自适应考试系统的相关理论，并对系统进行了 考试系统的研究［Ｊ］．科学技术与工程，２００８，（４）． 『３］曹新社．基于项目反应理论的计算机化自适应考试系 统［Ｊ］．福建电脑，２００６，（３）． ９
