课程试卷分析与通用试题库结构设计.pdf

第3 4 卷 第l 期 2 0 0 6 年3 月 江汉大学学报 自然科学版 J o u ma l o f J i a n g h a l l U n i v e r s i t y Na t u r a l S c i e n c e s Vo1 34 NO 1 M a r 20 0 6 课程试卷分析与通用试题库结构设计 路平 肖 安 江汉大学 化学与环境工程学院 湖北 武汉 4 3 0 0 5 6 摘要 通过对不同课程试卷的题型 难度等分析 针对它们的共性与个性 设计了课程库 教学 大纲库和课程试题库 设计章表 知识点表 试卷难度分配表 试卷题型分配表 试题指标表等 作为 通用 试题库 结构 存放 各课程 的教 学要 求和试 题 试卷信 息 为开发 具有 满足教 学 大纲和 用户要 求的 自 动组 卷功 能的通用试 题库 管理 系统奠 定基础 关键 词 教 学大纲 自动 组卷 通用试 题库 中图分类 号 G 4 2 4 7 9 文献标 识码 A 文章编 号 1 6 7 3 0 1 4 3 2 0 0 6 0 1 0 0 5 0 0 4 试题库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 的教育测量 工具 因 此 试题 库具有以下 3 个主要特征 试题库 中 必须有大量的优质试题 具有良好的考核功能 为了合理组卷 在试题库中各试题均设置了必要 的技术指标 试题库中储存 的试题在考试理论 指 导下 可 以快速 检 索 调 出 组 成满 足 各 种需 要 的 试 卷 从 2 0世纪 8 0年代中期开始创建各种各样试 题 库 在 应 用 取 得经 验 的基 础上 到 2 0世 纪 9 0 年代后期人们开始研究通用试题库系统 至今已 有了一定 的研究成果 2 4 J 但也存在着一些不足 如 通 用 试题 库 结 构对 各 课 程 的适 应性 不强 自动 组卷成卷率不高等 本文通过对高等数学 普通 物理 化工原理 机械制 图 英语等课程 的试卷 难度 所含题型 综合程度等的分析研究 设计 了通用试题库结构 该结构可保存各课程 的教学 大纲 内容 试卷 中不同题型的要求 试卷 难度 的 要求等信息 通过对各课程试题进行管理 根据 教学大纲和用户组卷要求的 自动组卷模式 J 得 到 自动 组 卷 的成 卷 率高 能 实 现教 考 分 离 的通 用 试题库管理系统 1 课 程试 卷分析 我们以高等数学 普通物理 化工原理 机 械制 图 英语等课程为代表 对 5门课程 的试卷 进行分析 发现它们在试卷 内容 考试题型 试 卷形式上有各 自独特的性质 但仍存在着共性 1 1 高等数学 高等数学试卷题型一般有选择 填空 证 明 计算 解答等 各种试题难度一般按易 中 较 难 难进行划分 而且试卷 中常有涉及多个知识 点 前后章 内容相关的综合题 1 2 普通物理 普通物理试卷题型一般有选择 填 空 计算 等题型 试题难度一般分为易 中 难 3 种 试 卷上同样经常出现综合题 1 3 化工原理 化 工 原 理试 卷 一 般 有选 择 填 空 证 明 计 算 问答等题型 试 题难度常分 为易 中 较 难 难 4种 试卷 中一般不出现前后章相关的综 合题 但有一章 中涉及多个知识点的试题 1 4 机械制图 机 械制 图试卷 含 有 大 量 图形 常 有 前后 章 相 关 的综 合 题 试 卷 一 般有 作 图 问答 填 空 选 择等题型 这些试题常分 为易 中 难 3种难度 1 5 英语 英 语 试卷 题 型一 般 有 听力 选 择 完 型 填 空 阅读理解 作文等 在某些级别的英语考试卷中 还有翻译 改错等题型 英语试卷中所考察的内 收稿 日期 2 0 0 5 0 2 2 0 基金项目 湖北省教育厅 B类项目 2 0 0 3 X 0 4 5 作者简介 路平 1 9 5 8一 男 江苏常州人 教授 主要从事化工原理及计算机应用教学与研究 维普资讯 2 0 0 6 年第1 期 路平 等 课程试卷分析与通用试题库结构设计 5 1 容 一般 是 按教 学 单 元来 区分 对试 卷 中的词 汇 一 般以英语等级来划分 等级 主要指 4 6级和专 业 4 8级 对试 卷 中 的语 法 题 目则 根 据 所 考 察 的语法按知识点来 区分 其难度一般分为易 中 难 3种 英语 的试题普遍 是既考词汇又考语法 且 一道 题 目中 涉及 到 的知 识 点 比较 多 英语 试 卷 由于存在听力题 故其试卷总有与其题 目相配套 的声音载体 J 综上 这些课程都有各 自独特或共 同的试题 题型 试题和试卷都要按难度进行分级 有些课 程 的试 卷有综合题 有 的课 程则没有 综合起 来 这些课程存在着如下的共性 与差异 1 各课程 的试卷均存在题型参数 所有的 题 目都可按题型进行分类 只不过不同课程题型 的类 型及 数 目不 同 2 各课程的题 目都可按其难度进行分级 整 个试卷的难度 由试卷中各难度等级试题分数所 占 比例 确 定 3 各课程 的试题都有其测点 即所考的知 识 点 有 些 试 题 要 考 多 个 知 识 点 除 主考 测 点 外 还有其他测点 当其他测点 为其他 章 单 元 的知识 点 时 该 试 题 即 为综 合 题 2 通 用试题库 结构设 计 根据对 以上 5门课程试卷 的分析 我们设计 了如下 的通用试题库 它 由课程库 教学大纲库 和课程试题库组成 2 1 课程库 由于通用试题库系统用于管理各类课程题库 故需要设计一个课程库存放已建课程题库的有关 信息 供系统进行各课程组卷时的课程识别和课 程 间切 换 时 调用 课程库 中只有一个课程表 课程表中设 3个 字段 分别为课程名称 课程代码和课程属性 课 程名 称 是 用 户 在组 卷 时 用于 判别 课 程 的 标 志 该 字 段定 义 为 文本 型 课程代码 是系统在组卷时用于判别课程的 标 志 该 字 段定 义 为 长整 型 数字 型 课 程属 性 用 于标 志课 程 的特 殊性 该字 段 定 义 为 是 否 型 如 对 英 语 这 种 有 听力 的特 殊 课 程 其课程属性字段值就为 V 组卷时程序 系 统将根据该属性按试卷中顺序连接各听力题的声 音 文 件 构 成 听 力部 分 2 2 教学大纲库 教学 大 纲 是教 师 进 行教 学 的依 据 也 是 教 师 出 卷时 的 限定 条 件 对 同一 门课 程 由于教 学 对 象不 同 其教学 大纲也不 同 因此对试题库 来 讲 建立教学大纲库是对不 同教学对象进行组卷 时 的试 题 分数 考 试 内容 和 重点 次 点 的 限定 依 据 J 各 门课程都有各 自的教学大纲 同时由于 各教学大纲形式相同 可 以用统一教学大纲库结 构存放各课程教学大纲内容 设计 的教学大纲库 由章表和知识点表组成 2 2 1 章表章表用来存放某门课程有哪几章内 容 以及 各 章 的基 本 情 况 它 由章 名称 学 时 章 属性 章代码和默认测点5 个字段组成 它反映 了教学 大 纲 的各 章 内容 学 时 分 配和 各 章 的重 要 程 度 章名称 是课程教学大纲的章名称 供用户 阅读识别 该字段定义为文本型 章代码 是系统组卷时识别某一章的惟一标 识 该字 段 定 义 为文 本 型 取值 范 围为 0 1 9 9 学时 反映该章的学时分配情况 也可作组 卷时某章试题分数 比例的依据 该字段定义为整 形 数 字 型 取 值 范 围为 0 1 9 9 章 属 性 标 志 各章 的重要 性 作 为优先 抽 题 的依 据之 一 J 该字 段 定 义 为是 否 型 默认测点 存放该章组卷时所考知识点的默 认代码 即默认测点 该字段定义为文本型 2 2 2 知识点表 知识点表用于反映教学大纲对 各章 中各知识点内容的教学要求 它由知识点名 称 知识 点代码 知识点内容 知识点层次 知 识点权重系数等字段组成 组卷系统是根据试卷所要考察的知识点来进 行 抽 题 组卷 故 为 每一 章建 立 一 个 知识 点 表 用 章代码作表 的名称 记录知识点的相关信息 知识 点名 称 是 用户 阅读 识别 知识 点 的依据 该字 段 定义 为文 本 型 知识点代码 是系统识别知识点的依据 结 合章代码 组合成该课程 中每个知识点的惟一标 识 该字段定义为文本型 取值范围为 a z 若 某 章知 识 点 多于 2 6个 则 用 希腊 字 母 知识 点 内容 描 述 知识 点 所 含盖 的 内容 该 字 段定 义 为 文本 型 知识点层次 标注该知识点重要性 一般分 为 了解 理 解 和重 点 3 个 层 次 层 次 越 高 该 知 维普资讯 5 2 江汉 大学学 报 自然科 学版 总第3 4 卷 识点越重要 其试题分数在试卷 中所 占比例也越 高 该字段定义为文本型 知识点权重系数 是该知识点重要性 的数值 量化 权重系数高的知识点试题分数在试卷 中所 占比例较高 该字段定义为单精度数字型 保留 一 位 小 数 2 3 课程试题库 课程试题库内存放该课程特有的属性表 由 于各课程试卷都有各 自不 同的题型 难度和各难 度试题的分配等属性 为 了将它们进行统一 的管 理 该库设计有试题难度设置表 试卷难度设置 表 试 卷 难 度 分 配表 题 型 表 试 卷 题 型分 配 表 和试 题 指标 表 等 2 3 1 试题难度设置表 试卷难度设置表和试卷 难度分配表 由于各课程 中对试题 的难度等级划 分不 同 同时对不 同专业学生要求 的试 卷难度等 级不 同 即各难度等级试题在试卷 中的分数分配 不 同 因 此需 通 过设 计 的试 题难 度 设 置表 试 卷 难度设置表和试卷难度分配表来完成不同课程 中 试题 试卷难度等级 和分数分 配的设置 试 题 难度 设 置表 和试 卷 难度 设 置表 均 由难 度 等级和难度代码 2 个 字段组成 难度等级 在建库时输人 一般为易 中 较难 难等 供用户阅读识别 该字段定义为文 本 型 难度代码 由系统根据用户输人的难度等级 自动生成 供 系统组卷 时使用 该字段定义为长 整 型 的 自动编 号 试卷 难 度分 配表 记 录不 同难度 试卷 中各难 度 等级试题题分所占的比例 百分 比 该表字段 名 和字段数由试题难度设置表中记录数确定 这 些 字段均为单精度 数字型 精确到小 数点后一 位 取值为 0 1 0 0 该表的记录数 由试卷难度 设 置表 中的记 录数确定 如某 一课 程 的试 题难 度设 置 为易 中 较难 难 4个等级 试卷难度设置为易 中 难 3 个等 级 试卷 难 度分 配表 以试 题 难度 设置 表 的 内容为 列 以试卷难度设置表的内容为行构成 见表 1 2 3 2 题型表和试卷题型分配表 由于通用试题 库系统使用于各类各门学科 而每门学科的题型 又 不尽 相 同 故需 设 计题 型表 在建 立 每 门学 科 的试题 库时 填写该表以表 明该课程试题库中所 涵盖的所有题型 同时通过试卷题型分配表存放 表 1 试卷难度分配表 该课程试卷中对各类题型的试题分数 比例 百分 比 要 求 题 型表 由题型名称 题型代码 平均题分和 题数 4个字段组成 题 型名称 用户识别试题题型的标识 该字 段 定 义 为 文本 型 题 型代码 系统识别试题题型的标识 该字 段定义为文本型 取值范围为 a Z 平 均题分 记录某类题型的题 目在题 库中的 平均题分 它由系统 自动生成 在后期输人该题 型的题 目后 系统 自动更新该值 它是高分优先 抽题原则的依据 该字段定义为单精度数字型 精确到小数点后一位 题数 记录题 库中某类题型的总题数 是系 统计算平均题分的依据 它在试题录人时由系统 自动累加得到 定义 为整型数字型 试卷题型分配表与试卷难度分 配表类似 不 同的是该表以题型表的题型名称字段的内容为该 表字段名 表 中仅有一个记录 内容为试卷 中各 题型的题分分配值 2 3 3 试题指标表试题指标表是本 系统的关键 部分 它存放试题库系统组卷抽题时不可缺少的 试 题指标信息 试题 题 目 答案 内容等参 数信 息 它 由题号 知识点 相关点 题型 难度 时间 题分 试题 内容 答案内容 题 目多媒体 文件和答案多媒体文件等字段组成 题 号 是题 库中的唯一标识符 也是 系统识 别试题的唯一标识 题号 占5 个字节 由章号和 流水号两部分组成 前 2 位是该题所考主要知识 点所在章的代码 后 3 位是流水号 由系统在试 题录人时 自动按顺序生成 该字段定义为文本型 知识点 是试题考查 的主要知识点代码 与 知识点表中的知识点代码一致 该字段定义为文 本 型 相关点 是试题除主考知识点外考查的其它 知识点代码 该字段定义为文本型字符串 考虑 到某些课程试卷有综合题 故该字符串组成模式 维普资讯 2 0 0 6 年第1 期 路平 等 课程试卷分析与通用试题库结构设计 为 章代码 知识点代码集 章代码 知识点代码集 如 0 1 a g 0 3 b l l a c d e 说 明该题除主知识点外还考查第 0 l 章 的a g i J 知识点 第 0 3 章的 b 知识点 第 l 1 章 的a c d e 知 识点 题 型 试 题 所 属题 型 该 字 段定 义 为 文本 型 与题型表 中的题型代码一致 难度 试题所属 的难度级别 该字段定义为 文本型 与试题难度设 置表 中的难度代码一致 时间 学生做完该试题所需用的时间 该字 段定义为整型数字型 取值范围为 0 l 3 0 单位 为 mi n 题 分 记 录试 题 的题 分 是 系统 根 据 卷 面分 数进行抽题的依据之一 该字段定义为单精度数 字型 精确到小数点后 l 位 试题内容 试 题题 目的文字 内容 该字段定 义为备注型 答案内容 试题参考答案 的文字内容 该字 段定义为备注型 题 目 答案有无多媒体文件 记 录试题题 目 答案是否包含有多媒体文件 该字段定 义为是 否型 如英语 等学科 的听力题有声音文件 则该 字段的值为 Ye s 每道听力试题的听力部分单 独存人一声音文件 以题号为文件名 在命题 组卷连接时 将题 目内容连接成试 卷 同时将该 字段值为 Y 的声音文件连接成 与试卷配套 的 听力部分 供考试 时播放 3 结论 通 过 对 不 同课 程试 卷 的分 析表 明 不 同课 程 的试卷虽然试卷模式 题型 难度等要求不同 但 它 们 却有 着 相 同 或类 似 的形 式 通过 设 计 的课 程库 教学 大纲库和课程试题库构成的通用试题 库结构 达到试题库结构形式上的统一 将 不同 课程 的教学大纲 试卷 的题型和难度与试题信息 联 系起来 通过参数化实现通用试题库管理系统 对各课程的试题调用 提高管理系统的利用率和 自动组卷成卷率 参 考 文献 l 田雨 高等教育试题库建设及图学类试题库发展概况 j 工程 图学学报 2 0 0 0 4 1 3 9 1 4 3 2 朱越峰 论建设专业英语多媒体试题库的原则 J 外 语 电化教 学 2 0 0 1 8 2 3 8 4 1 3 王玲 王明俊 通用试题库计算 机管理系统 的开发 与研究 J 信息与控制 2 0 0 1 3 0 7 6 1 2 6 1 5 4 4 肖春宝 孙斌 罗小波 通用 试题 库管理 系统的设 计与 实现 J 现代计算 机 2 0 0 3 2 5 2 5 5 5 5 路平 王敏娟 万昆 试题库 自动组 卷策略研究 J 电 脑开发 与应用 2 0 0 1 1 4 2 9 1 1 6 6路平 王敏娟 万 昆 试题库智 能组 卷 中的模糊算 法 J 化工高等教育 2 0 0 3 2 7 1 7 2 7 路平 王敏娟 万昆 试 题库 自动组 卷中选 题策略研究 J 江汉大学学报 自然科学版 2 0 0 3 3 1 4 3 3 3 6 An a l y s i s o f Te s t P a p e r o f Cu r r i c u l a a n d De s i g n o f Ge n e r a l St r uc t ur e o f Ex a mi na t i o n Da t a ba s e LU Pi n g XI AO An S c h o o l o f C h e mi s t r y a n d E n v i r o n me n t a l E n g i n e e r i n g J i ang h an Un i v e r s i t y Wu h an 4 3 0 0 5 6 C h i n a Ab s t r a c t An a l y s i n g t h e s t y l e s a n d t h e d i ffi c u l t i e s o f t h e e x a mi n a t i o n p a p e r s s t u d i n g t h e c o m mo n n e s s an d t h e c h a r a c t e r i s t i c s o f t h e t e s t p a p e r s i n d i ff e r e n t c o u r s e s T h e d a t a b a s e s o f t h e c u r r i c u l a t h e t e a c h i n g o u t l i n e a n d t h e c u r r i c u l a r t e s t q u e s t i o n s a s we l l a S t h e d a tas h e e t s o f t h e c h a p t e rs t h e k n o wl e d g e p o i n t s t h e d i ffic u l ty d i s t r i b u t i o n s i n the e x am i n a t i o n s p a p e r t h e s tyl e d i s t r i b u t i o n s i