自动控制原理课程考试成绩.doc

自动控制原理课程考试成绩统计分析方法及信息利用Statistic Analysis and Information Utilization Based on the Course Test Result of Automatic Control Theory卢京潮 栾云凤 闰建国西北工业大学自动控制系E-mail：本文阐述对自动控制原理考试结果进行统计分析的必要性，给出对考试结果进行全面分析、逐题分析及测试信度等三个方面十一项指标的统计算法。统计信息可用于评价学生学习质量，为改进教学提供参考；还可用于评价考试质量，为完善试题库获取数据。实践表明，该措施对于促进自动控制原理课程教学质量的提高是有效的。关键词：考试 统计分析 教学评价 教学研究1 引言自动控制原理是工科院校重要的专业基础课，随着科学技术的飞速发展，越来越多的专业都将该课程列为必修课来学习。我系面向全校开设“自动控制原理”课，目前每年要承担17个专业30多个本科班近千名学员的自控原理教学任务。为不断适应新形势下对该课程教学的要求，我们从87年起成立了自控原理课程改革试点小组，进行课程内容与教学方法的研究与改革。建立自动控制原理试题库，统一考试是其中重要内容之一。它对于统一评分标准、客观评价教学水平具有重要意义。2 考试成绩统计分析的必要性学员考试成绩中包含着学员自身素质、教师教学水平、试题质量、题库指标客观程度及教学管理等方面的丰富信息，通过统计分析方法充分挖掘和利用这些信息，对促进交流，改进教学，完善题库以及为教学部门提供基本数据、做出有关决策，无疑有着重要意义我们试点课教学组面向全校开设自动控制原理课，教学组教师常年承担教学任务，每个教师每年要代35个学员班的课程。由于每年有近千名学员学习该课程，教学规模大，资源占用多，采用开放式教学在管理上存在一定困难。而各个教师的教学活动具有一定的封闭性，因而不利于教师间教学方法和经验的相互交流以及教学水平的客观评价。一般采用两项措施进行评估和交流，一是进行教学检查或组织相互听课，这种方式只能获得部分信息，容易受讲课教师发挥水平、听课教师主观因素等多方面的影响，并且要花费较多的人力和时间；二是进行学员评价，而学员一般是在给本班级讲不同课程的教师间进行比较，不能准确给出自动控制原理课教师之间的比较信息。建立自控原理试题库，制定统一的评价标准，完善其统计分析模块的功能，利用统计分析信息进行教学反馈，可以有效弥补以上两项措施的不足。试题库的基本功能是能够根据大纲要求组成质量较高的试卷，供学员测试之用。题库在测试中无疑具有主动作用，它给出测试的客观标准(如难度、区分度等)。而题库的实际标准是否真正体现大纲要求，还应当通过客观实践检验并不断修改。从学员成绩统计分析中获取反馈信息，对于试题库的完善有十分重要的作用。将每一届学员成绩统计分析信息贮存起来，不断对题库中题目的有关参数进行修正，可使之逐步趋近于一个合理的值。在题库出题考试成绩统计分析统计信息反馈修改题库的不断循环中，使题库不断完善，成为一个能客观评价教学水平，促进教学质量提高的有力工具。自控原理作为一门课程来考试，与一般普通课程的大规模标准化考试相比，有其自身的特殊性，教学要求、测试对象、测试目的及统计分析方法等都有所不同。从课程自身特点出发，制定合理的测试、分析方案，完善试题库统计分析的功能，是达到提高题库效能、促进自动控制原理课教学质量提高的有效手段。3 考试成绩统计分析方法3.1 全面分析 平均成绩 （1）其中表示某学员得分，N表示参考学员数。 成绩分布标准差 （2）反映学员成绩的分散程度 成绩排序及偏度 （3）其中为众数，即得此分值人数最多的分数；反映考试成绩分布的偏态程度，表示成绩呈正偏态分布，反之为负偏态分布3.2 逐题分析 题目难度 （4）其中表示某学员某题实际得分，表示该题满分值。，越大表示该题越难。 题目区分度： （5）其中、分别表示某学员某题得分和考试总得分，、表示该题平均分和考试总平均分，、表示相应的标准差。区分度反映题目对学员实际水平的区分能力。越趋近l，表明水平高的学员通过率也越高；说明题目无区分能力；表明题目有问题。 高分率 （6） 低分率 （7） 零分率 （8）其中、分别表示某题得分高于该题满分值y的90、低于y值的60、为0分的学员数。此三项指标用于分析学员对于每道试题的掌握情况和存在的问题，3.3 考试的信度、效度、难度和区分度考试的信度指考试的可靠性或可靠程度，以信度系数描述之。实际常采用“半分信度”进行计算，其方法是将考题分为对等的两部分，分别统计成绩，计算两者相关系数，再用“斯皮尔曼一布朗公式”加以校正，得出信度系数 （9）一般，当时，说明考试成绩能比较稳定地反映学员的知识程度和能力水平，时，考试成绩不十分可靠。考试的效度是指考试的有效性和有效程度。效度的定义方法较多。结合具体实际，采用“预测效度”描述其有效性。具体方法是计算学员作业成绩与考试成绩间的相关系数，作为效度系数，即 （10）一般当时，效度较高，表明考试有效，时效度较低。信度、效度从不同角度反映考试质量。信度高是估计效度的前提，信度、效度均较高的考试才能真正比较客观地反映学员的知识水平和能力水平。考试的难度(平均失分率) （11）考试的区分度。用总成绩分布标准差作为考试区分度的一个度量(如式(2)表示)。考试的难度、区分度是对整个试卷而言，与(2)中针对题目的难度、区分度不同。统计分析可分学员班、分年级分别计算以上3个方面11项统计分析数据，设计生成不同用途的报表，可以向学员、教师、教学管理部门和题库操作人员提供参考信息，分别对考试效果、学员程度、教学水平、试题质量等做出较客观的评价。4 统计信息的利用4.1 评价学员课程学习情况统计分析结果可以给出学员在本班、本年级课程考试中的位置、各班级在全年级中的位置以及各班学习成绩的分布情况和分散程度，为学员、班主任及任课教师提供参考信息4.2 区别不同情况对统计结果分别比较，可以给出改进教学的参考信息例如由两位教师分别授课，平均成绩相近的两个班，若其中某班学员在某题上得分普遍低于另一班学员，则很可能是该班教师在该题涉及的有关概念、运算、解题方法的教学方面存在差距。这样，在组织听课、经验交流中就可以有较强的针对性，有利于教师发现问题，改进教学方法，提高教学水平。4.3 评价考试本身的质量，提供教学改革方面的信息根据考试信度、效度及成绩的偏度值，可以对其影响因素分别进行检查，如命题、教学管理、教学水平、评分等环节是否有不完善的地方，从而针对问题加以改进。例如，效度系数的计算是以平时作业成绩为效标的，而学员中常常有以下现象：平时抄袭作业；平时作业不认真，考试作弊；平时作业认真但考试发挥失常；反应灵敏，接受能力强，考试得分高但作业马马虎虎等等；这些都会影响考试效度系数值。任课教师依据此信息，能够较客观地对待考试成绩，根据学员作业成绩和考试成绩，结合平时积累的资料，可以较准确地对不同学员的情况做出判断，采取措施予以处理。4.4 提供改善题库的信息逐题分析结果得出的有关参数(如难度、区分度等)是用以校正题库中试题标准的重要依据。采用按考生人数加权修正的方法不断更新试题属性当中的相应参数值，可以使题库规定的测试标准逐步趋于合理。通过综合分析还可以为题库操作者修改题库内容，扩充试题类型及内容提供依据。考试成绩统计分析方法及统计信息的综合利用是一件十分有意义的工作。多年的教学实践提出了这个要求。我们有必要在实践中进一步进行研究。该项工作的不断深化，一定会促进自动控制原理课程教学质量的进一步提高。参考文献1 潘懋元. 高等教育学. 人民教育出版社，7012-0757.2 国家教育委员会管理司. 标准化考试简介. 高等教育出版社，1985.7010-0661.3 郝德元，周谦. 教育科学研究法. 教育科学出版社，ISBN 750410207一SC179.4 许建钺. 等学校教育鉴定与水平评估. 中国科学技术出版社，ISBN 7504605174040.5 林昌华. 校教育评价. 四川大学出版社，ISBN 756140302一XG26.In this paper, the necessity of statistic analysis of test result is elaborated based on the course of automatic control theory. Corresponding statistical algorithm is given to obtain 11 indexes for general analysis, individual analysis and test evaluation. The statistic information can be used for study evaluating, teaching improving, test appraising and exam