（计算机应用技术专业论文）智能化网络考评系统的设计与实现.pdf

摘要 本文主要致力于现代教学模式下新的考试实现手段以及教学评价方法的 研究与实践。随着计算机多媒体技术的飞速发展，i n t e r n e t 远程教学在学校 和家庭日益普及，带来了教育的根本性变革。以往在传统教育中被视为教育 理论基础的行为主义理论已逐渐被建构主义理论所取代。在新的教育理论指 导下的教学模式和教学方法已发生了巨大的变化，传统的教学方法和评价方 法在某种程度上已不能适应现代教学模式的要求，这就需要更加可靠的教学 评价方法和科学的评价体系。 智能化考评系统设计的目的及实际效果在于，它改变了以往考试系统只 是克服手工考试的弊端，和对现代教学模式和教学评价与考试系统的关系缺 乏全面考虑的不足。因为考评系统不仅在设计上采用了新的技术，更是在现 代教学模式指导下设计的，并依照现代远程教育系统的规划进行开发。 论文主要从以下几方面进行了阐述。首先，简要分析了国内外远程教育 的发展现状及趋势，对于教学模式与教学评价分别进行了简要论述，并就教 学评价在整个教学过程中的重要地位进行了详细阐述；然后，详细讲述了在 现代教学模式指导下的考试与评价系统的设计与研发过程，对其间遇到的关 键性问题进行了全面的分析，并给出相应的解决方案，本系统采用的是一种 基于n e t 技术的网站开发环境，因此对于开发过程中运用的一些技巧和关键 技术都作了必要的说明；同时，本文还提出了如何利用数据挖掘来整合教学 评价结果的思想，并对如何应用m i c r o s o f ts q ls e r v e r2 0 0 0 中的a n a l y s i s s e r v i c e s 来实现数据挖掘进行了详细介绍。最后，本文总结了整个系统已实 现的功能，并提出了今后亟待解决的问题。 关键词：考评系统计分型评价模型覆盖型评价模型人工智能数据挖掘 a b s t r a c t t h i sp a p e ra i m sa td o i n gs o m er e s e a r c h e sa n dp r a c t i c e si nt h en e we x a m i n e m e a n sa n dt e a c h i n ge v a l u a t i o nu n d e rt h em o d e mt e a c h i n gm o d e w i t ht h ef a s t d e v e l o p m e n to fc o m p u t e rm u l t i m e d i at e c h n o l o g y , p r e v a l e n ti n t e m c tl o n g d i s t a n c e t e a c h i n gi nf a m i l i e sa n ds c h o o l sb d n gt h ee s s e n t i a lr e n o v a t i o ni nt h et e a c h i n ga n d s t u d y i n g m a n n e r i s mt h e o r yh a sb e e ns u b s t i t u t e db yc o n s t r u c t i o n st h e o r y , w h i c hw a s r e g a r d e da sb a s i ct e a c h i n gt h e o r yi nt h et r a d i t i o n a lt e a c h i n g t e a c h i n gm o d ea n d t e a c h i n gm e t h o dh a v eb e e ng r e a t l yc h a n g e du n d e rt h ed i r e c t i o no fn e wt e a c h i n g t h e o r y t r a d i t i o n a lt e a c h i n ge v a l u a t i o nm e t h o dh a sn o tb e e na d a p t e dt ot h e r e q u i r e m e n to fm o d e mt e a c h i n gm o d et os o m ee x t a n t ，刀坶s eb e c a m et h er e q u i r e m e n t o fm o r er e l i a b l et e a c h i n ge v a l u a t i o nm e t h o da n ds c i e n t i f i ce v a l u a t i o ns y s t e m t h ep u r p o s ea n da c t u a lr e s u l to fi n t e l l i g e n tt e s t - a n d - e v a l u a t es y s t e m sd e s i g nc a n o v e r c o m et h ed i 伍c u l t i e s ，s u c ha s ，t h ei r r e g u l a r i t yo ft h eh a n d i c r a f te x a m i n a t i o na n d l a c ko v e r a l lc o n s i d e r a t i o n t h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h em o d e mt e a c h i n gm o d e t e a c h i n ge v a l u a t i o na n de x a m i n a t i o ns y s t e m b e c a u s ee x a m i n a t i o ns y s t e mn o to n l y a d o p tan e wt e c h n i q u ei nd e s i g n ，b u ta l s od e s i g n e dg u i d e db yt h em o d e mt e a c h i n g m o d ea n dc a r r yo u ta c c o r d i n gt ot h ep r o j e c to f t h em o d e md i s t a n c el e a r n i n gs y s t e m 1 1 1 et h e s i sm a i n l yc o n s i s t so ff o l l o w i n gp a r t s ：f i r s t l y , i tg i v e sab f i e fi n t r o d u c t i o n o nm o d e r nd i s t a n c el e a r n i n g ，f o re x a m p l e ，t h ep r e s e n tc o n d i t i o na n dt r e n d sb o t hh o m e a n da b r o a d ，t h et e a c h i n gm o d ea n dt e a c h i n ge v a l u a t i o n ，a n de l a b o r a t et h ei m p o r t a n c e o ft h et e a c h i n ge v a l u a t i o ni nt h ew h o l ec o u r s eo ft h et e a c h i n g s e c o n d l y , d i s c u s s i n g t h ec o u r s eo fd e s i g na n di n v e n t i o nf o rt e s ta n de v a l u a t es y 7 s t e mi n d e t a i lu n d e rt h e d i r e c t i o no ft h em o d e mt e a c h i n gm o d ea n da n a l y z i n gt h ek e yp r o b l e m si nt h i sc o u r s e a n dg i v i n gs o m er e s p o n s i v es o l u t i o n b yt h ew a y , e x p l a i n i n gs o m ee s s e n t i a ls k i l l s , w h i c hw e r eu s e di nt h ed e v e l o p m e n to fan e we n v i r o n m e n tf o rn e t w o r ks t a t i o n ( ma tt h es a m et i m e ，p r o p o s i n gt h ei d e at h a td a t am i n i n gi su t i l i z e dt oi n t e g r a t e t h er e s u l t so ft h et e a c h i n ge v a l u a t e f u r t h e r m o r e ，i tm a k e sad e t a i l e di n t r o d u c t i o no n h o wt or e a l i z ed a t am i n i n gb ya n a l y s i ss e r v i c e si nm i c r o s o f ts q ls e r v e r2 0 0 0 f i n a l l y , t h et h e s i ss u m m a r i z e st h ea c c o m p l i s h e df u n c t i o ni nt h ew h o l es y s t e ma n d p o i n to u tt h ep r o b l e m st h a ta r en e e d e dt os o l v ei nt h ef u t u r e k e y w o r d s ：t e s t a n d e v a l u a t es y s t e m ，s c o r e b a s e de s t i m a t em o d e l ，o v e r l a y - b a s e d e s t i m a t em o d e l ，a r t i f i c i a li n t e l l i g e n c e ，d a t am i n i n g 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的 研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表 或撰写过的研究成果，也不包含为获得垂生盘堂或其他教育机构的学位或证 书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中 作了明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名：哥老曩 签字日期： 甸年，月场日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解丕盗盘堂有关保留、使用学位论文的规定。 特授权苤鲞盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检 索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名：寺嵩曩 导师签名：赴冈t j 签字日期：吒砗 ，月物日 签字日期：二7 年 ，月2 丫同 第一章引言 第一章引言 1 1 现代远程教育概述 随着科学技术的突飞猛进，人类社会也发生了一系列的深刻变革。知识经济 初露端倪，信息化浪潮波及到了世界的每一个角落。信息通信技术的发展和互联 网的广泛应用，正在改变着人类的生产方式、生活方式、交往方式、学习方式和 教育方式。 社会经济的发展对入的素质提出了更高的要求，同时也对高等教育的发展产 生了深远的影响。培养掌握高新技术的创新人才，建设终身学习体系是2 1 世纪 高等教育发展的方向。在信息化社会中，利用信息技术手段提高高等教育机构的 运行效率，扩大受教育人群范围，探索新的教学模式，已成为世界各国高等教育 改革与发展的重要组成部分。 教育信息化是一项庞大的系统工程。从宏观角度看，它涉及到教育机构的管 理、教学、科研和社会服务等领域；从微观来说，它包括各级院校的信息基础设 施建设、教学资源建设、人才队伍建设、管理制度建设等方面。这些方面相互影 响、相互联系，相互促进、相互制约，共同构成了一个多维度、多层次的高等教 育信息化蓝图。 现代远程教育是以现代通信技术、计算机技术、网络技术和多媒体技术等为 基础，使计算机的交互性、网络的分布性和多媒体信息的综合性相结合，为人们 提供的远程的教育信息服务。 现代远程教育是二十世纪八十年代以来国际教育发展的重要趋势。随着飞速 发展的信息技术的不断应用，基于最新通信技术及i n t e m e t ( 国际互联网) 的现 代远程教育所表现出的勃勃生机正在引发一场深刻的教育模式和教育观念的革 命。无论是在我国还是在全世界，现代远程教育已经成为教育工作者和科技工作 者重点研究的课题。 1 2 国内外远程教育的发展现状及趋势 进入新世纪，世界许多国家都把大力发展科技和教育作为推动国家进步的重 要策略，利用网络进一步普及教育、提高国民素质在各国更是风起云涌。 世界政治和经济的区域化趋势越来越明显的加快，也由于基于信息技术的全 第一章引言 球电子通信网络的日新月异的发展、扩展和渗透，教育和学习的区域化和全球化 趋势同样也得到迅猛发展，并成为新世纪之初各国教育发展战略和决策的重点课 题、研究和舆论的争论热点之一。教育和学习的全球化趋势对各国而言是机遇和 挑战并存。一方面，信息社会和现代通信技术带来的全球化和自由化进程使知识 发挥主导作用，给我们提供了许多激动人心的机会。教育正从校园和课堂的狭窄 天地中、从大学辖区和国家边界中解放出来走向更广阔的世界。国际互联网和其 他通信设施的广泛应用使教育趋向全球化，诞生了许多新的机会。现在，教育可 以通过各种通信媒体和网络来提供。这必然引发从古老年代的课堂教学过程向通 过同步或异步通信实现的虚拟或分布式的课堂与学生相互任用的教学的转变。其 终极目标是使教育开放：向教育对象、教学时空、教育观念和教学实践开放。随 着使用电子网络媒体，知识和学习材料可以适应各种学习者的需要和背景进行不 同的组合，并且以更多交流和通信的方式发送给学生。整个教学过程将转变成在 网络上的协同学习和工作。网络还可以用来开放和提供各种学习资源，进而被各 种单位和地区共享，并在每个学习者需要的时间和地点被利用。现在正是建立全 球知识网的时刻，通过网络和“基于资源的学习一，所有的人，尤其是至今仍处 于不利地位的人们能共享专业知识和专门经验，在公正和平等的基础上共创2 l 世纪的文明；另一方面，全球化进程和未来知识社会有可能继续加大数字鸿沟， 从而继续加大贫与富、先进和落后的差距，即继续加剧现存的不公平状态；并且 有可能在文化和教育领域里形成某些力量的主宰地位，从而威胁发展中国家或欠 发达国家丰富的历史遗产和文化认同。这是包括许多亚洲国家在内的发展中国家 关注的焦点之一。新的教育目标归根结底是发展在数字环境中的大众教育和全民 教育。 1 2 1 国外远程教育的发展现状 国外的现代远程教育开展的比较早，所以技术和理念都比较先进。 美国政府曾宣布要把教育广泛构架在因特网上。近年来，美国政府用于网络 教育的开支每年高达1 0 0 - _ 2 0 0 亿美元。美国的网络大学已有3 0 0 多所，8 0 多所 大学允许通过网络学习获得学位。 英国也已经建立了全国教育网络，把全国的学校免费与因特网连通，给每个 学生配备电子邮件地址。到目前为止，英国全国各级学校都建立了自己的网上学 第一章引言 校。 澳大利亚目前5 0 以上的大学教室都配备了2 6 台计算机网络系统和 i n t e r n e t 接口，学校网络系统将学生、教师、所有教室、办公室、图书馆与数字 资源中心、网络中心相联，并与家庭相联。 亚洲、欧洲、美洲、大洋洲的许多国家，也都在积极发展现代远程教育。 实际地、完整地实施基于w e b 的教学，需要一套易用、高效的网上教学支 撑平台的支持。目前在国际市场上已有一些这样的产品，如l o t u s 公司的 l e a r n i n g s p a e e ，哥伦比亚大学计算机科学系开发的w e b c t ( w e bc o u r s et o o l s ， h t t p ：w w w o m e b r e w c s u b c c a w e b e r ) 、 w b t s y s t e m公司的t o p c l a s s 0 a t t p ：w w w w b t s y s t e m s e o m 0 和加拿大s i m o nf r a s e r 大学开发的 v i r t u a l - u ( h t t p ：v i r t u a l - u c s s f u e a v u w e b ) 。国内有六所大学正在积极的开发这样 的教学支撑平台，包括清华大学、北京大学、北京邮电大学、北方交通大学等。 目前大量的网上教学支撑平台还处于继续开发或测试阶段。 美国大学校园计算机应用现状调查从2 0 0 0 年到2 0 0 1 年的调查数据显示： 使用w e b c t 或b l a c k b o a r d 这样的网络教学系统的学校也在增加。这表明越来 越多的学校开始为在校学生提供网上教学服务。近几年，无线网络已成为美国大 学校园信息化建设的一个热点。在公立和私立的4 年制大学中，有近9 5 的学校 建立了无线网络。同时，拥有个人电脑的教师和学生的比例随之也在不断增加。 1 2 2 国内远程教育的发展现状及趋势 要发展教育、提高全民族的素质仅依赖传统教育手段是远远不够的，还必不 可少地需要继续教育和在职教育。而目前实现继续教育和在职教育的最佳解决方 案就是现代远程教育。为加快我国教育事业的发展，推动教育、科技与经济的密 切结合，国务院批准了教育部的“面向2 1 世纪教育振兴行动计划。提出大力发 展我国的现代远程教育工程，形成开放式教育网络，构建终身学习体系的宏伟目 标。 为贯彻落实教育振兴行动计划，以教育信息化带动教育现代化，实现我国教 育的跨越式发展，国家教育部于1 9 9 8 年正式批准清华大学、北京邮电大学、浙 江大学、湖南大学为我国首批开展远程教育的试点院校。试行用开放式教育重点 开展专科、本科、研究生和大学后的继续教育，其目的是利用高校的优势，从技 第一章引言 术、教学、管理等方面开展实验，探索现代远程教育的模式。除了上述院校外， 目前国内又有许多院校构建了现代远程教育系统。迄今国家已先后批准了6 7 所 高校进行现代远程教育的试点。如上海复旦大学、中央党校及江苏省网络大学等 等。 从整体上说，我国高等教育信息化仍处于起步阶段。国内的远程教育和教学 相对国际远程教育和教学来说还刚刚起步。我国的远程教育的现状起步晚、发展 快、潜力大，市场前景广阔：同时急需面向远程教育的网络体系和网络教育制度 的建立。 1 3 现代远程教育资源系统体系结构 现代远程教育资源建设包括媒体素材库、题库、案例库、课件库和网络课程 建设，以及适合多种教学模式的教学支撑系统和现代远程教育管理系统的研制开 发。这些内容及其它们之间的关系构成现代远程教育资源体系结构【1 1 ，如图1 1 所示。从图中可看f l i ，现代远程教育资源建设、实施和运行以c e r n e t 、卫星电 视教育网及i n t e r a c t 网络支撑环境为平台。媒体素材库在整个资源中是最基础的， 课件库中的课件，案例库中的案例、网络课程，甚至题库都可能要使用媒体素材 库中的媒体数据，多个知识点课件或不同教学环节的课件、自测或考试题库综合 而成网络课程。所有上述资源库都分别建有其索引信息，以便快速地查询、浏览 和存取。教学支撑系统由一系列支持多种教学模式的教学工具构成，主要包括学 习系统( 非实时实时) 、授课系统( 非实时实时) 、教学资源编辑制作系统、辅 导答疑系统、作业评阅系统、考试系统、评价系统、交流讨论工具、虚拟实验系 统及搜索引擎等。这些教学工具都是基于远程教育资源库的，用以完成远程教学 中的各项教学活动和实现远程协作。学习系统、授课系统、教学资源编辑和制作 系统都可能要与及媒体素材库、题库、课件库、案例库和网络课程发生关联，考 试系统要与题库系统发生关联，评价系统则涉及教学资源的各个部分。现代远程 教育要得以顺利和高效地实施，必然离不开高效的管理。现代远程教育管理系统 包括资源库的管理( 媒体素材库的管理、题库管理、案例库的管理、课件管理、 网络课程的管理) 、教学管理( 教师管理等、学生管理、学籍管理、教务管理、 学习管理、考试管理等) 以及系统管理( 安全管理、性能管理、计费管理、故障 管理等) 。 第一章引言 图1 - 1 现代远程教育资源体系结构 5 i管理员 i jl 1r l 教师 jl 1 i学生 j 1r 现代远程教育管理系统 现代远程教育教学支撑系统 现代远程教育资源瘁 - 重一l 重 l c 姗卫星电视教育风蚍晚网络支撑平台 第二章远程教育中智能化考评系统的必要性分析 第二章远程教育中智能化考评系统的必要性分析 2 1 智能化考评系统概述 智能化考评系统是以“影视艺术课程辅助教学系统”这一项目为背景， 在调研和分析了我国教育的现况和现代远程教育技术的发展和应用的情况之 后提出的。该系统本着先进性t 实用性、可扩展性、安全性、可靠性、可管 理性等原则进行建设。网络方案为国内先进水平，符合办学方案要求，保证 教学质量，适应多种接入方式。系统具有随机抽题、自动组卷、自动计时、 自动评分和自动进行教学质量评价等功能。 2 2 智能化考评系统的特点 考评系统具备以下的功能和特点： ( 1 ) 考试部分 考试部分主要实现题库管理，教师手动组卷，系统自动组卷( 包括两种组 卷方式，计分型和覆盖型) ，试卷生成后学生在网上完成考试，对于客观题系统 自动评判，部分主观题也可以由系统自动评判，统计学生的考试成绩，试卷分析， 查看学生历次考试成绩等功能。其中智能组卷部分采用随机抽取与遗传算法 ( g e n e t i c a l g o r i t h m s ) 相结合的方法，并以遗传算法的理论为依托为智能组卷部 分建立了一个合适的数学模型，在此数学模型的基础上利用遗传算法的全局寻优 和智能搜索，从而实现智能组卷【1 9 】。对于判卷的智能上实现我们则通过利用分 类树和答案特征库来进行数据挖掘【3 0 1 ，从而能够实现阅卷系统的自我完善。 ( 2 ) 评价部分 在评价部分主要是对于学生的考试结果进行分析，采用计分型和覆盖型两 种评价模型分别从宏观和微观对于学生进行整体的分析田】，得出分析结果。其 中计分型评价模式包括平均分、最高分、最低分、班级标准分、年级标准分、次 数分布图和s p 图表；覆盖型评价模式包括个体与个体、个体与群体以及群体与 群体之间在各知识点和认知层次上的比较结果。 ( 3 ) 提出运用数据挖掘实现对评价部分结果进行重新整合的思想。 ( 4 ) 系统具备良好的可扩展性。本系统通过对功能体系进行适当的修改和 添加，即可更好的增加和完善整个远程教育系统的功能。比如，教学子系统的进 第二章远程教育中智能化考评系统的必要性分析 一步完善，管理维护子系统的功能全面性建设等。 ( 5 ) 应用的方便性和灵活性。无论管理员，还是教师和学生所面对的应用 都是较其他系统更友好，应用的空间和时间都更灵活。 ( 6 ) 能自动生成详细的数据分析结果和直观的分析图。 2 3 智能化考评系统的重要性 在建构主义理论这种全新的教育理论指导下的教学模式和教学方法已发生 了巨大的变化【6 】，传统的教学方法和评价方法在某种程度上己不能适应现代教学 模式的要求，那么如何摒弃传统教学模式的弊端，如何使教学适应信息时代的要 求，如何验证现代的教学模式和教学方法是否比传统的更能提高教学效果，如何 衡量教师的教学水平，如何使学生了解是否已达到学习目标，这就需要更加可靠 的教学评价方法和科学的评价体系。 2 3 1 考试在整个教学中的重要性 学习者结束学习之后，如何检验其学习效果，以及授课教师的教学效果，这 就需要整个教学过程的另一项重要环节考试【2 】。因此考试既是整个系统不可 分割的一部分，也是相对比较独立的一个系统。其自身有着独特的规律和内容， 如考试制度、考试内容、考试手段等等。 考试对于平时的课堂教学起着重要的导向作用，直接影响学校的办学方向和 教育理念，主要表现在以下几方面： 1 、考试是检验学校教学效果，评价教学工作得失的手段 在教学过程中考试是学校教育评价体系中一种最常用、最容易被社会认可的 教学质量评价手段，经常作为评价学习者、评价授课教师、评价学校、甚至评价 一个地区教学质量的重要依据之一，它利用科学的方法收集数据，对教学活动的 质量进行准确的定量评价，主要是对于教学活动的过程进行评价和对教学活动的 结果进行评价。 2 、通过考试的诊断功能可以了解学习者的学习情况 考试可以诊断出学生在回答问题时出现的错误和缺陷，便于有针对性地改进 课堂教学。考试可以进行的诊断主要有三种，即学习基础情况诊断，平时学习情 况诊断和终结性诊断。学习基础情况诊断主要适用于新的学习开始之前，用于了 第二章远程教育中智能化考评系统的必要性分析 解学习者学习新知识前的学习基础，从而确定教学起点和教学方法；平时学习情 况诊断指学校平时教学进行的测验和考试，主要是了解学习者在学习过程中普遍 存在的问题及学习者个体之间的差异，发现教学中存在的问题，以便采取相应的 解决办法，如对于学习者的个别问题进行个别辅导，对普遍存在的问题进行集体 讲授等；终结性诊断主要是在一个阶段学习结束后进行的考试，用来了解学习者 学习的总体水平。 3 、考试是一种有意识地测量学习者个体与群体间差异的活动 通过考试可以区分学习者在知识和能力水平的相对高低，使不同水平的学习 者的考试分数拉开距离，将学习者的考试成绩划分出等级，以区别学习者问在知 识的获得和能力的培养等方面的差别。 4 、考试能够反馈学习者在知识、能力上与教学目标要求的差距 考试的分数本身能够概括反映学习者的实际水平与预定目标的差异，试卷或 考试记录材料也能具体反映考生对每一问题的解答过程，从而可以分析得出每个 学习者对教学内容各部分的掌握情况，使教师和学习者能够有针对性地改进各自 的教和学。一方面，考试为教师提供教学工作效果与效率的信息反馈，指出他们 所教授的教材难度是否合理，讲解是否清晰，教学方法是否得当等，从而使教师 更好地改进和调整教学工作。另一方面，考试为学习者提供的信息反馈可以使他 们了解自己的学习现状，找出薄弱环节，调整学习方法，明确学习目标，提高学 习成绩。 5 、考试与评价相辅相成密不可分 考试结果是评价中所需数据的来源和依据，评价是在考试基础上对于学生学 习情况的全面反馈，它使考试更加有意义，能够更有效的指导教学。 除了上述的几个方面，它还能够在心理上激励学习者的进取心，促进他们更 加努力学习，运用所学的知识进一步的认识自我、评价自我。在激励学习者的同 时，考试也能使教师加倍努力地提高教学质量，因为考试反映了他们的教学能力 和水平，体现了他们在深化教学改革中的重要作用。 2 3 2 教学评价的目的和意义 一、有利于调控教学过程 加强教学评价有利于教学过程的自身调节和良性循环。从系统论的观点来 第二章远程教育中智能化考评系统的必要性分析 看，教学过程是一个信息传递的过程，为了使教学过程处于良性循环状态，该过 程在进行中必须通过信息反馈来进行自身的调节，而要进行信息反馈必须依靠教 学评价【4 1 。如图2 1 所示。 从图中可以清楚地看出，在一个完整的教学过程中，当根据教学理论、教学 大纲、教学现状制定教学计划和教学目标时，必须进行教学评价。只有通过教学 评价，才可以及时准确地了解教学效果，了解教学计划和教学目标的完成情况， 而且，通过教学评价还可以直接地或者经过一定发展后及时修订、调 图2 - l 教学过程与教学评价流程图 整教学计划和教学目标，从而促进教学过程本身的调节。反之，如果没有教学 评价，那么教师就无法及时准确地了解教的好坏，学生也无法知道学的优劣。整 个教学系统就无法建立教学过程的反馈通路，无法对教学过程迸行及时的调控， 也就无法促进教学系统的优化发展。 二、有利于师生间的互动 加强教学评价有利于促进教师和学生之间的交流。教学是教师的教和学生的 学构成的双向活动，因此要想提高教学质量，必须促使师生双方进一步沟通。对 于学生来说，教学评价可以使学生及时了解自己学习的情况，看到自己所学知识 运用的结果，一方面，使他们看到自己的成绩，激发他们努力学习的愿望，另一 第二章远程教育中智能化考评系统的必要性分析 方面，看到自己学习上的不足之处，从而在接下来的学习中有针对性的弥补。对 于教师来说，通过教学评价，可以及时得到来自学生的反馈信息，从而了解自己 哪些地方教的好，哪些地方不好，以便在今后的教学过程中查缺补漏，进一步加 强自身的教学活动，以取得良好的教学效果。 三、有利于提高教学质量 加强教学评价有利于实现教学过程的最优化，全面提高教学质量。由于教学 评价有利于加强教学系统的自身调节和良性循环，有利于促进教师和学生双方面 的互动，因此它有利于教学过程的及时调控，使其朝最优化的方向发展。同时， 又因为教学评价能够调动师生双方的积极性，而且它面向的对象一般都是以班或 校为单位的全体学生，而不是少数学生，所以它能直接促进教学质量的全面提高。 四、有利于优化育人环境 ， 加强教学评价有利于形成学校、家长、社会三位一体的教育网，优化育人环 境。通过教学评价，能够及时分析学生的学习状况，找出学生学习上的弊端以及 他在学习态度和学习方法上存在的问题，以便向学生和家长提出进一步努力的方 向和指导性的改进意见，使家长可以对孩子进行有针对性的家庭辅导。另外，教 学评价能够全面评价全体任课教师的教学情况，便于学校领导了解、调节各科教 学，成为学校领导机构对教学建议和策略做出宏观调控的必要依据，使这种宏观 调控具有明确的导向性，从而有利于建立学校、家长、社会三方面相结合的教育 网络，优化育人环境。 2 3 3 现代教学模式中的教学评价 教学评价同教学一样历史久远，一般认为，现代教学评价始于二十世纪3 0 年代美国进步主义教育联盟组织的“八年研究 。当时，这个联盟为了研究出一 套科学的教学评价方法，组成了一个专门的委员会，该委员会以新的教育理论为 依据，以人的全面发展为目的，同时吸取了心理学的观点，经过八年的实践，总 结出了一套教学评价方法。这是教学评价的伊始。二战后，教育教学评价普遍受 到世界各国的重视，逐渐形成“教育评价运动 ，国际上还专门成立了“国际教 育成就评价协会”，1 9 8 4 年我国加入了这个协会，从而大大促进了我国教育教学 评价工作的开展。 近年来，随着多媒体计算机和i n t e m e t 网络教学的飞速发展，建构主义学习 第二章远程教育中智能化考评系统的必要性分析 理论逐步取代了传统教学中视为理论基础的行为主义学习理论而占据了优势【l 。 在新学习理论指导下的教学模式和教学方法发生了巨大的转变。新的教学模式和 教学方法是否比传统的教学方法更能提高教与学的效果，教师、学生、家长和学 校的管理人员，如何知道教学工作是否已经圆满完成，学生如何知道自己是否达 到了学习目标，需要可靠的评价标准和科学的评价方法来取代传统的教学评价方 法，作为衡量新教学模式中的教学质量的依据。现代教学模式注重学生多种新能 力的发展，传统的评价标准对于新能力的评价有相当的局限性，或者说，新能力 是不能用过去的评价方法来量度的。在某种程度上，传统教学模式采用的教学评 价，已经不能完全适用于现代教学模式。 本文主要致力于新型教学评价方式的研究，以适应新型教学模式的要求。 系统采用的教学评价是多种评价方法的综合，其中包括诊断性评价、形成性评价 和终结性评价，还包括绝对评价和相对评价，采用的评价模型可以概括为计分型 评价模型与覆盖型评价模型相结合的评价方式【2 2 】。其中，计分型的评价模型主 要用来确定学生在某个整体中的相对位置，而覆盖型的评价模型主要用于衡量某 个学生具体的知识缺陷，前者是对于学生进行宏观上的评价，后者则是从微观对 学生进行分析。计分型的评价模型主要是对于以班级或年级为单位的群体进行的 评价，需要输出群体的最高分、最低分、平均分、成绩排序、班级标准分、年级 标准分、次数分布直方图( 显示各分数段的人数) 以及s - p 表等结果。覆盖型的 评价模型主要是针对个体与个体、个体与群体、群体与群体之间的比较，具体到 试卷所包含的各个知识点的得分情况，以及是否已经达到了教学大纲对于每个知 识点要求的认知等级两方面的内容。在覆盖型评价模型中个体与个体就是个体分 数之间的比较，而对于涉及群体的比较，就需要进行与群体平均分之间的比较， 即个体与群体的比较就是个体得分与群体平均分之间的比较；群体与群体的比较 就是两个群体各自平均分之间的比较。当前国内普遍采用的是计分型的评价模 型，覆盖型的评价模型是一种创新的评价模式。本系统采用计分型与覆盖型相结 合的评价方式主要目的是为了既从宏观上对学生进行评价，又从微观上对于学生 进行分析，因此，较全面地分析了学生学习的整体情况，同时将学生的学习情况 反馈给教师，进而达到帮助教师调整教学策略，改善教学方法，提高教学水平的 目的。 第二章远程教育中智能化考评系统的必要性分析 2 4 智能化考评系统所应用的技术 2 4 1 开发工具a s p n e t 的基本介绍 选择一种好的开发工具无论对于开发的速度还是开发的质量以及将来系统 的维护和升级都至关重要，在对正式开始开发系统之前，我们对于采用哪种开发 工具进行了反复斟酌。我们比较了几种常用的网络环境的开发工具，如a s p 、j s p 、 p h p 和d o t n e t ，最终选择了微软公d o t n e t 系列中的a s e n e t l 7 1 作为开发工 具。 a s p n e t 是a s p 的升级版本，a s p 虽然简单灵活，但是它的结构比较松散， 而a s p 眦t 恰好弥补了a s p 的一些不足，与a s p 相比它有如下特点： l 、程序代码结构整齐合理 一个程序如果没有合理的程序结构与设计风格会使程序显得零乱，且不易阅 读，尤其是在进行大型项目的开发时。a s p 的代码虽然好写，但是经过一段时间 也许连开发者本人都无法读懂。用a s p 开发的网页经常通过一对“ 2 、引入控件模型概念 a s p 不是面向对象的语言，几乎没有控件的概念，它仅仅包含了一些控件函 数，因此几乎每个程序都要一一编写，无法通过直接引用对象的方式来实现，同 时造成了大量代码的冗余。例如要用a s p 实现分页功能，就需要编写上百行的 代码，而在a s e n e t 中则只需要引用d a t a g r i d 控件中的p a g i n g 属性来自动生成。 因此，相对于a s p 来说，a s p n e t 的程序代码量要小得多，而且减少了代码的 重复。除此之外，a s e n e t 是真正的面向对象语言，可以采用面向对象的方式 进行编程，如面向对象语言常用的继承、建立对象等大部分操作都可以支持。 3 、支持标准程序开发语言 a s p 只支持s c 邱t 和j a v a s c r i p t 两种脚本语言，其功能受到了很大的限制， 因此程序开发人员只能自行编写一些程序来弥补a s p 的不足。而a s p n e t 采：用真 正的程序语言来作为开发语言，它可以支持v b n e t e l o 】和c 私9 1 ，同时还可以继续 延用j a v a s c r i p t ，这样为程序开发人员提供了很大的方便，任何人只要熟悉其中 的一种语言，便能够胜任开发工作，并且功能上也较过去强很多。 通过以下几种方式可以在a s e n e t 中分别嵌入c 弹、v b n e t 和j a v a s c r i p t 。 其中，c 拌是一种新型语言，它结合了j a v a 、c + + 和v b 的一些特性，v b n e t 是v i s u a lb a s i c 6 0 的升级版本。 另外，a s p ：n e t 对于a s p 还具有兼容性，用a s p 编写的网页还可以在新平 台上继续使用，a s p 可以与a s e n e t 共存于i i s 服务器中。如图2 2 所示： 第二章远程教育中智能化考评系统的必要性分析 一耋 l w i n d o w s2 0 0 0s e r v e r ) n s l 图2 - 2a s p 与a s p n e t 的处理机制 从图中我们可以看到a s p n e t 的扩展名是a s p x ，它由a s p n e tr u n t i m c 来处 理，同时a s p n e t 还保留了原来的a s p d l l 文件，因此，a s p 的文件仍可以继 续执行。但是二者在系统内部的运行机制是有差异的，a s p 通过一个a s p d l l 动态链接文件来支持运行。而a s e n e t 则是通过与自身的n e tf r a m e w o r k 完全 整合。 4 、增加了许多新控件 a s p n e t 在保留了原有的h t m l 控件的基础上，还新增加了许多w e b 控件， 它弥补了h t m l 控件的不足，具备了多种h t m l 所没有的优点，如w e b 控件有 许多共同的属性，w e b 控件可以自动检测浏览器的类型，转换成最适合当前浏览 器的状态，许多w e b 控件可以直接指定数据来源进行数据链接，有些w e b 控件 可以直接引用用户设计的模板等等。 5 、能开发出强大的数据库应用程序 在a s p 中数据库的主角是a d o ( a c t i v e xd a t ao b j e c t s ) ，其核心是r e c o r d s e t ( 记录集) ，而在a s p n e t 中将a d o 升级为a d o n e t 。a d o n e t 与a d o 相 比，有很大的改进。首先，a d o n e t 中已经没有了r e c o r d s e t 的观念，而是引 入了非连接的数据集d a t a s e t ，它可以想象为一个用户端的小型数据库，其内部 可以包含若干个数据表，同时，每次运行a d o n e t 都为d a t a s e t 在内存中开辟 一块临时的存储区域，从而改善了处理数据的效率。其次，a d o n e t 采用标准 的x m l 作为数据交换格式，使得网络上的不同系统也能相互运作。另外， a d o n e t 也采用面向对象的架构，数据库应用程序的编写更加结构化。 第二章远程教育中智能化考评系统的必要性分析 2 4 2s q ls e r v e r2 0 0 0 数据库的应用介绍 m i c r o s o f ts q ls e r v e r2 0 0 0 t 1 1 】扩展t m i c r o s o f ts q ls e r v e r7 0 版的性能、可 靠性、质量和易用性。m i c r o s o f ts q ls e r v e r2 0 0 0 增加了几种新的功能，由此成 为大规模联机事务处理( o l l p ) 、数据仓库和电子商务应用程序的优秀数据库平 台。s q ls e r v e r7 0 版中提供的o l a p 服务功能现在称为s q ls e r v e r2 0 0 0a n a l y s i s s e r v e r t l l l 。而术语“o l a p 服务- ”已被术语a n a l y s i ss e r v i c e s 取代。a n a l y s i ss e r v i c e s 还包括一个新的数据挖掘组件，这可以用于在o l a p 多维数据集和关系数据库中 发现信息。 a n a l y s i ss e r v i c e s 的新功能包括：多维数据集增强、维度增强、数据挖掘增 强、安全性增强、p i v o t t a b l e 服务中的客户连通性增强。 s q ls e r v e r2 0 0 0a n a l y s i ss e r v e r 提供分析资料仓库和资料集市中存储的资 料的工具。a n a l y s i ss e r v e r 以多维资料集的形式显示事实资料表和维度表中的资 料，从多维资料集中可以分析趋势和其他对于规划今后工作非常重要的信息。在 a n a l y s i ss e r v e r 多维资料集上处理o l a p 查询比试图在o l t p 数据库中记录的详 细资料上进行同样的查询要快得多。 a n a l y s i ss e r v e r 和关系数据库引擎都能为常用的w i n d o w sd n a 或w i n 3 2 资 料访问接口( 如a c t i v e x 资料对象( a d o ) 、o l ed