教育测量理论在网络考试系统中的应用【毕业设计】.doc

1、 本科 毕业 设计 (论文 ) （二零 届） 教育测量理论在网络考试系统中的应用 所在学院 专业班级 计算机科学与技术 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 2 摘要： 随着计算机辅助教学的日益普及，开发适用于网络教学的考试系统成为人们研究的热点之一。但伴随着新一轮的教学改革，人们开始 思考的问题己经不仅仅停留在考试制度和考试形式上，而是进一步考虑如何利用现代教育理论和网络技术，对现有考试进行完善。根据目前学校测验以课程考试为主的前提，系统具体采用的是经典测量理论指导网络考试系统的建设。为试题设置难度、区分度等参数，为组卷策略的实现和试卷分析提供了必要的参考依据；运用测量理论的项目

2、分析指标体系对试卷进行统计和分析，进一步提高了考试系统对数据的挖掘和分析能力 。 引入经典测量理论后的网络考试系统，不仅能充分发挥系统基于网络的优势，还能有效提高组卷的质量，使系统具有试卷分析能力，这对于优化教 学内容，改革教学方式也具有重要意义。 关键词 ： 网络；智能组卷；经典测量理论 3 The Appplication of Educational Measurement Theory in the Network System Abstract： With the increasing popularity of computer-aided instruction,the deve

3、lopment of exam System for network-teaching is becoming the hot issue of research.As another new teaching reform approaching,the issue we are thinking is not the system and form of exam,but how to perfect the existing examination by using the modern teaching theories and technology of computer netwo

4、rk. Based on the premise that school test gives priority to course test at present, this system basically adopts classic test theory guiding the construction of Internet test system, which sets parameter such as discrimination and difficulty of question and etc to provide necessary reference for rea

5、lizing the intelligent combination and analyzing of test paper.Using measurement theory to the test paper indicator system for statistics and analysis, to further improve the examination system of data mining and analysis. The network examination system,based on the classical measure theory can util

6、ize the advantages of network system and improve the quality of the paper combination efficiently.Hence, This teaching content, teaching methods reform is also important. Keywords: Internet; intelligence of paper-compilin; Classical measure theory 4 目 录 1 绪论 . 1 1.1 课题的研究背景 . 1 1.2 课题研究的目的与意义 . 2 1.

7、3 课题的研究内容 . 2 1.4 课题的研究方法 . 3 1.5 论文的内容组织 . 3 2 系统的理论基础及实现技术 . 4 2.1 教育测量理论概述 . 4 2.2 教育测量理论的应用现状 . 5 2.2.1 教育测量理论的应用现状 . 5 2.2.2 本课题采用的测量理论 . 6 2.3 HTML 简介 . 6 2.3.1 HTML 元素 . 6 2.3.2 HTML 元素属性 . 6 2.3.3 HTML 数据类型 . 7 2.4 ASP.NET . 7 2.4.1 ASP.NET 3.5 . 9 2.4.2 LINQ. 10 2.5 C#语言 . 11 2.6 数据库技术 . 12

8、 2.6.1 数据库设计的基本步骤 . 13 2.6.2 数据库设计的原则 . 13 3.1 需求分析 . 15 3.2 可行性分析 . 16 3.2.1 技术可行性 . 16 3.2.2 经济可行性 . 16 3.2.3 操作可行性 . 17 4 概要设计 . 18 4.1 E-R 图设计 . 18 4.2 数据表的逻辑结构设计 . 21 5 系统设计与实现 . 27 5.1 界面设计 . 27 5.2 管理员子系统功能模块设计 . 29 5.2.1 课程信息管理模块 . 29 5.2.2 章节信息管理模块 . 33 5.2.3 学生信息管理模块 . 33 5.2.4 教师信息管理模块 .

9、35 5.3 学生子系统功能模块设计 . 36 5.3.1 考试信息查看模块 . 36 5.3.2 考试模块 . 36 5.3.3 历史成绩查询模块 . 39 5.4 教师子系统功能模块设计 . 40 5.4.1 试题编辑模块 . 40 5 5.4.2 问题导入模块 . 41 5.4.3 试卷生成模块 . 42 5.4.4 试卷分析模块 . 44 6.1 系统测试的原则及方法 . 49 6.2 测试与评价 . 49 6.2.1 单元测试 . 49 6.2.2 集成测试 . 52 6.2.3 验收测试 . 52 7 总结 . 53 致 谢 . 错误 !未定义书签。 参考文献 . 54 1 1 绪

10、论 1.1 课题的研究背景 高校传统的考试方式一般要经过人工出卷、组织考生考 试、人工阅卷等过程。对于一些公共基础课和专业基础课来说，随着考生数量的增加，教师出卷阅卷的工作量将会越来越大，并且其工作十分烦琐和容易出错。随着 Intemet 技术的普及高校网建设的逐步完善，传统的考试方式已经不能适应现代化考试的需要。 利用校园网资源，开发网上题库与在线考试系统将大大减轻教师出卷阅卷的工作量，是对传统的考试方式的重要改革。而且随着每年的教学资源的积累，每个学校积累了大量的考试题库，如果这些题库以考试的方式用于学生复习，则能做到以考代练，强化学生复习的质量，在评价学生的学习成绩，激发学生的创造 力，

11、提高学习效果等方面都起着重要作用 1 。 随着计算机和通信技术的加速发展，研究人员试图采用计算机网络技术用于教育科研。明显的例子包括计算机辅助教学和测试系统开发 2。 随着新一轮的教学改革，人们开始思考的问题己经不仅仅停留在考试制度和考试形式上，而是进一步考虑如何利用现代教育测量理论和网络技术，对现有考试进行完善。 教育测量起源于古老的考试制度。中国是最早创设考试的国家，可谓教育测量的发源地，但作为一门科学，教育测量学却是西方现代心理学、教育学、统计学等学科理论与实践结合的产物。 所谓教育测量，就是 根据一定的原理和法则，针对学校教育影响下学生各方面的发展，从量的规定性上予以确定和描述的过程。

12、教育测量的目的在于了解学生的发展变化及其影响因素，为教育评价和教育决策提供依据。学习方式是影响学生发展的主要因素之一。学习方式的演变不断推动着教育内容、教育方式以及教育结果测量范式的改变。可以说，任何教育测量及评价都是基于“学习”概念的理解。教育测量理论作为教育测量的原理和法则，其发展以及在教育活动中的应用，也受到学习方式变革的影响。从早期的行为主义到现代建构主义，从经典测量理论到现代测量理论，学习方式和测量理论均 经过了近百年的发展，两者之间历经了长期的磨合与适应过程。今天，随着各种新兴科学技术以及多元化学习方式的兴起，教育测量理论的发展也将逐步走向多维化与整合化 3。 教育测量理论在考试中

13、的应用主要体现于考试质量的评价 ， 即运用教育测量原理和方法对考试结果进行科学分析与评估 ， 进而发挥考试的系列功能。近年来 ， 课程考试的质量评价在各高校日益受到重视并广泛开展 4。 2 1.2 课题研究的目的与意义 随着网络技术的发展，特别是网络技术在现代教育领域应用的普及，以纸和笔为主要工具的传统考试方式的诸多弊端显露得越来越突出， 而应用现代信息技术构架的网络考试 系统显示了越来越多的优越性，譬如计算机职称、等级考试、计算机职业技能鉴定、英语听力测试等首先得采用上机考试。网络考试从根本上解决了传统考试过程中的工作量大、效率低、反馈周期长、反馈能力弱、资源浪费等缺陷，成为现代教育技术发展

14、与研究的方向。在我国高职教育中，采用网络考试系统对学生进行考试测评是学校改革的一个新的尝试，通过网络考试系统随机抽取试题库中的试题进行考试和评卷，可以客观、公正的评价学生的学习效果，更容易测量出学生的实际应用水平，对教学管理资源，提升高等教育评价的理念水平具有一定的实际研究价值和使用价值 5。 随着新一轮的教学改革，人们开始思考的问题己经不仅仅停留在考试制度和考试形式上，而是进一步考虑如何利用现代教育测量理论和网络技术，对现有考试进行完善。例如通过智能组卷方式提高试卷的科学性和客观性；依据科学的理论，进行试卷分析和统计。从而更加强调考试的实质和内容，使之更有效地服务于新课改的要求，进而推进教育

15、改革的深入。 引入经典测量理论的网络考试系统，不仅能充分发挥系统基于网络的优势，还能有效提高组卷的质量，使系统具有试卷分析能力，计算机网络技术和数据库技术被充分利用 。同时对于优化教学内容，改革教学方式也具有重要意义。 1.3 课题的研究内容 本课题的主要内容旨在实现面向网络的考试系统为目标，教育测量理论的应用为基础，针对具体的内容设计并实现一个基于网络的，具有组卷、在线考试、阅卷评分等功能的考试系统。它的主要功能模块包括： (1) 管理员子系统功能模块 主要包括课程信息管理模块、章节信息管理模块、学生信息管理模块、教师息管理模块。 (2) 学生子系统功能模块设计 主要包括考试信息查看模块、考

16、试模块、历史成绩查询模块。 (3) 教师子系统功能模块设计 教育测量理论的应用主要体现在 本模块，在本模块中对试题添加了难度系数和区分度两个属性，教师在生成新试题的时候根据教育测量理论，对试题选择合适的难度系数和区分度。在试卷生成模块中，教师根据试卷的类型和难度选择相对应的试题，在试卷3 分析模块中，教师根据学生已完成的试卷，对试卷的各个属性如试卷效度、试卷信度、平均分等字段填写合理的数值。 主要包括试题编辑模块、问题导入模块、试卷生成模块。 1.4 课题的研究方法 (1) 文献研究法 文献研究法主要指收集、鉴别、整理文献，并通过对文献的研究，形成对事实科学认识的方法。该方法主要用于系统开发的

17、前 期。首先，通过阅读大量关于教育测量理论，在线考试系统的方面的文献，结合现实，总结在线考试系统平台的基本功能及不足。以此确定毕业设计的选题。 (2) 数据库设计方法 通过该方法，设计出结构完整并适合管理的数据库。 (3) 面向对象方法 面向对象方法（ Object-Oriented Method）是一种把面向对象的思想应用于软件开发过程中，指导开发活动的系统方法，简称 OO（ Object-Oriented）方法，是建立在“对象”概念基础上的方法学。通过该方法，运用面向对象编程工具，来完成应用教育测量理论的网络考试 系统的开发。 1.5 论文的内容组织 论文共由七章组成。第 1章绪论，主要介

18、绍系统的研究背景、研究目的和意义、研究内容以及研究方法；第 2 章系统的理论基础和实现技术，主要介绍系统开发过程中会用到的理论基础和相关技术，主要有教育测量理论，系统的开发平台 ASP.NET，系统开发语言 C#，以及 数据库技术；第 3 章系统分析，主要是对系统总体功能的一个阐述，说明系统要实现的各个基本功能模块，并对系统的可行性进行分析；第 4章概要设计，主要介绍系统的总体框架及相关数据结构；第 5章系统设计与实现，主要介绍系统界面设计、功能实现 ；第 6章系统测试与评价，主要涉及系统的测试方法、测试用例，测试结论；第 7章总结，主要阐述了本课题所完成的工作和存在的不足。 4 2 系统的理

19、论基础及实现技术 2.1 教育测量理论概述 目前建题库常用的测量理论是国际比较流行的所谓的经典测量理论。经典测量理论是20 世纪初提出来的，到了 50 年代逐步形成了完整的体系。 CTT有一套完整的项目分析指标体系和评价标准 6。 经典测量理论实际上就是指真分数理论，其基本思想是把测验的得分 (通称为测验的观察分 )看作真分数和误差分数的线性组合，可归结为如下简单数模型 :X 一 T+e； X 是观测分数， T是真分数， e是误差分。 经典测量理论的项目分析指标体系和评价标准有： 成绩的计算公式 设一次考试有 M道题目，每个题目满分为 Cj(j=1,2.M)。 N个学生参加考试，其中第i个考生

20、第 j个题目得分为 Xij(i=1,2.N)。 .平均分数 全体考生第 j道题目的平均分为： .标准差 对于一批分数，除了要了解它的集中量数外，还应了解它的差异量数，即分数的分散程度或离散程度。差异量数的形式也有多种，标准差是最重要的差异量数。 全体考生第 j道题目的标准差为： 全体考生第 j道 题目的方差： .标准分 标准分是原始分数与平均数的离差除以标准差所得的一种量数。以符号 Z 表示，所以也称为 Z分数，它是相对差异量数。 第 i个考生的考试标准分为： 。 项目分析公式 通常，对考试的分析与评价分两方面进行 :一是对各个试题进行的分析，称为“项目分析，二是对整个试卷或考试进行的分析和评

21、价，称为“整体分析”。 5 整体分析 是利用测验的结果对试卷进行全面的分析和评价。它主要是通难度，信度，效度来描述 的 10。 经典测量理论的局限性 7 CTT存在一定的局限性，突出表现在以下几个方 面 : CTT 用于评价试题质量的指标 (如难度、区分度 )严重依赖于被测试样本，对同一问题，如果被测试样本能力水平差异大，则区分度值会很高，反之，区分度值则很低。 CTT 只适用于测验被测试对象的相对能力水平 (常模参照测验 )，不适于考察实际能力水平 (目标参照测验 )，例如在目标参照测验中，如果被测试对象全部不能通过测验，则无法计算难度和区分度。 CTT 测验某项能力或知识水平时，必须同时使

22、用同一套测验题，否则测验结果无法直接进行比较。 2.2 教育测量理论的应用现状 2.2.1 教育测量理论的应用 现状 目前教育理论指导的网络考试系统主要应用于两类不同的测试：一是针对课 程考试的学业成就测量，它是以教学大纲作为参照，以检测教学目标实现的程度 为目的。二是以鉴别被测试对象相对水平的选拔或甄别考试。 现有的针对课程考试的网络考试系统，大部分都是以经典测量理论为指导思 想而建设的。分析目前我国教育的基本规律和教学过程特点，课程考试的主要目 的是检测教学目标实现的程度，而大多数考试都属于标准参照测验，考试关注的 是样本群体的水平，经典测量理论的项目分析指标体系和评价标准都能较好的指 导考试功能的实现。 当前发展起来的计算机化自适应考试，测验本身自动地去适应被测试对象的 具体情况，在施测试题的难度和数量上去适应被测试对象特点而灵活变通。 自适应考试都具有下列一些特征： (1) 有一个由一定量精选而来的测试题所组成的题库作为支持。 (2) 按照一定的策略进行选题并根据被测试对象的作答情况不断地调整测 试题。 (3)按一定的规则终止测验，评分在实施测试的过程中进行。 由于 IRT具有参数不变性，它不受测样本影响，同时可以根据题目的信息量，选择