网络题库系统的设计与实现

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1、网络题库系统的设计与实现余胜泉、何克抗(北京师范大学现代教育技术研究所,)一、前言题库(ITEMBANK)是“按照一定的教育测量理论,在计算机系统中实现的某个学科题目的集合”,它是严格遵循教育测量理论,在精确的数学模型基础上建立起来教育测量工具[2]。建立题库是一个复杂的系统工程,首先要建立系统的数学模型,然后确定试题的属性指标以及试题的组成结构,再组织大批量的优秀学科教师编写试题。为了保证这些试题的科学性和有效性,还要组织大量的被试样本,进行抽样测试,对试题参数标注的有效性进行校正,一个相对完整的基于经典测量理论的题库系统,需要成千上万道试题,编写和测试这些试

2、题的工作量是无比巨大的,是一般单位所不能承担的。在国家有关项目的支持下,我们国家陆续建立了一系列实用的题库系统,如高等教育基础学科系列题库、劳动部职业技能鉴定题库、国家医学水平考试题库、基础教育系列题库等。这些系统,有的由国家机关控制,有的作为商品出售,产生了巨大的经济与社会效益。但随着这些系统的运行,也出现了很多的的问题,首先是封闭运行,缺乏开放性。由于题库是一个精密的测量工具,其维护、管理、更新、数据统计与分析都是由专业人士来进行的,故基本上都是由某一重要的大机关封闭运行,其它普通的中小单位,无法支付庞大的购买和维护费用,很难有机会使用,这样,国家投入大量资

3、金建立的权威性题库,只局限于某些权威单位使用,不能得到广泛的普及,无法真正在教学过程中发挥其应有的作用。另外,封闭运行无法得到广泛的使用和参与,对于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。其次,重视组卷功能,轻视教育测量功能。题库作为一个教育测量工具,它不仅仅是只有试题管理和组卷的功能,它更重要的功能是收集测试数据,并对这些测试数据进行统计与分析,发现题库中所存在的问题,发现教师教学过程中的问题,发现学生学习过程中的问题。这些问题都隐藏在考试分数的后面,题库系统应该通过分析考试数据,发掘信息,提供给教师以更多的教学过程信息。随着Inter

4、net的出现和广泛使用,WEB使得实现广泛的网络共享、集中的安全控制和友好的使用界面达到了完美的统一。这为解决题库系统运行中存在的一些问题提供了新的可能。目前,我们在已有开发单机题库系统的基础上,成功地开发了一个基于WEB的通用题库系统,该系统在一个WEB站点上运行,通过浏览器访问,它提供了传统单机题库系统不具备的一些特点:集中管理,共享使用:由于题库对试题的质量要求较高,都是由统一的权威机构来进行维护和管理,一般试题的增、删、改都是通过专家确认后进行的,分散运行的题库,一般都无法保持一个专家群体,故一般题库无法更新,通过任课教师的自主修订,容易导致题库总体质量

5、下降。但题库同时要具备广泛的使用才真正具有价值。对于单机题库来说,这是一对不可调和的矛盾,基于WEB的题库则可以达到完美的统一。由权威机构建立一个WEB站点,统一管理和控制试题库,经过授权的用户,可以通过浏览器自由使用,包括组卷、测试、评价等等。开放使用开放建设:通过网络,可以广泛征集试题和实施大范围的抽样测试,用户只要通过浏览器连上网络,便可方便使用题库,包括提交试题,参加测试等,用户提交的试题,经专家审订后,便可正式纳入题库中,参与测试的成绩,集中存储到样本数据库中,通过试题参数校正程序的统计与分析,可校正试题参数的估值误差。通过网络来征集试题和组织抽样测试

6、,可以大大减轻建立题库的成本、缩短建立题库的时间、提高题库的运行质量。集中存储测试数据:通过网络运行题库,进行联机测试和评价,可以集中保存测试数据,通过数据挖掘、统计与分析,用以校正试题参数的估值错误,剔除不良试题,保证试题质量。6全面服务:提供全面的组卷、考试、自测、评卷、统计与分析、辅导等全面的评价服务,使得基于网络的无纸化考试成为可能。个人自测可以使学生根据自己的学习特点,进行有针对性的辅导与练习。的统计与分析功能强大,可揭示全方位的教学过程信息,帮助教师发现教学过程中的问题。简单易用:用户只要通过浏览器,连上网络,便可在图形用户界面的引导下,轻松使用,无

7、需复杂的配置、安装和管理,大大降低了对题库使用者的技术要求。二、基本结构与功能本题库软件体系结构采用浏览器/服务器(B/S)网络计算模式,采用三层体系结构,即包括数据库系统、应用服务器、客户浏览器三部分。其结构示意图如图1所示:数据库服务器端采用的是大型商业数据库系统(SQLServer),这有利于提高大批量数据(如用户计费数据)的吞吐时间,使整个系统管理规范化,数据的完整性、安全性得到保障。应用服务器端采用可扩展的通用组件对象模型计算模式(COM),采用分模块层次结构,多模块分立,允许系统进行分布式并行处理来提高系统的工作效率。各功能模块之间通过TCP/IP、

8、HTTP、RMI等多种协

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