基于“标准化”模式力学作业测试系统研发与实践研究

马剑?王静芳?章杰

摘 要：大多数基础力学课程，学生面临着大量的作业，不可避免会出现学生间相互抄袭的现象。教师批改任务繁重，作业检测效果却很差。目前国内已有的力学试题库一般仅仅能够完成出卷功能，限于题库数量，经常会出现重复率高的现象。因此，本文作者借鉴国内建造师、结构工程师等规范化考试系统的经验，自主研发出一套标准化力学作业测试系统，并应用于本科生教学实践，达到了预期效果。

关键词：标准化模式 力学测试 系统研发

课 题：本文系2016江苏省现代教育技术研究项目（编号：2016-R-50416）和2016年江苏科技大学苏州理工学院教改项目研究成果。

信息技术的进步推动了教育信息化的发展，促使教学方式从传统的以教师为中心的传授式向以学生为中心的自主式学习的方式转变。面对教育信息化的不断进步，信息技术环境下获取知识的方法与途径，以及适应信息时代的教育、教学方法和手段是当今世界共同关注的教育科学前沿课题之一，更是高校所关注的突出问题。

大型开放式网络成功实现了一种高端的知识交换。它可适用于专家培训，各学科间的交流学习以及特别教育的学习模式。任何学习类型的信息都可以通过网络传播。

本文借助现代信息技术研发标准化力学作业测试系统，改革了传统基础力学作业检测方法，是对传统教学模式的一次突破，亦是对理论教学成果的一次考验。

一、系统研发关键点

第一，借鉴国内一级建造师、结构工程师等规范化考试系统开发经验，建立可交互式软件框架。

第二，搜集国内所有材料力学、工程力学、理论力学试题资料，并将其制作成试题库，一题可改成多题（仅仅合理改变外载荷数字）。

第三，由一线教学经验丰富的教师给每道习题定难度等级，分成1～5级。

第四，将计算题改编成选择题，编写具有迷惑性的选择项，尤其是图形题，工作量巨大。

第五，选编国内、江苏省内近年来力学考研试题，难度等级6，为有更高需求的学生服务。

二、系统基本原理

第一，依据先进的数据库技术对大量题目进行分类管理。

第二，利用现代计算机技术对特定问题进行抽象业务模型，并模拟教师的日常批阅和作业行为。

第三，利用C/S架构完成整个系统的设计和构建。

三、测试系统功能

该软件是为了有效提高教学效率而设计的一个系统性产品，具体功能包括如下几方面。

1.教师客户端

教师端的功能主要在于帮助教师快速发布作业、快速查询学生完成情况并进行总结。

浏览作业：浏览和管理所有已发布的作业。

发布作业：启动作业发布向导根据提示，教师设定题目来源、题目难度、题目章节、题目数量，进行作业发布。

查询提交：教师可以查询具体的某一次、某个学生的作业，便于掌握班级学生的学习情况。

查询成绩：学生提交作业后，教师可以查询所有学生或者某位学生的成绩。教师可以查看学生容易做错、错误较多的或者标记为难题的题目，以便制订下节课的教学计划。

导出成绩：教师可以根据需要将题目、成绩导出为Office Excel兼容格式，并可以支持将关键信息高亮。

导入题库：教师可以按照出题范围题目难度将题目导入数据库。

2.学生客户端

学生端的功能主要在于查看作业、进行答题、提交作业。

学生登录：学生登录客户端，对学生的身份进行认证。

查看作业：查看所需要完成的作业，和以前做过的作业。

提交作业：作业完成后提交，系统可以自动评定分数。

查看正确答案和解析：学生提交作业后，可以根据需要查看正确答案及解析。

四、标准化测试系统特点

该系统可有效防止抄袭的行为发生，有利于培养学生独立学习和完成学习任务的能力和良好习惯。

该系统以先进的计算机技术和数据库技术建立题库，有效解决了教学资源积累困难的问题。

该系统可极大减轻教师日常批阅作业的工作量。

该系统能协助教师高效完成作业生成的工作。教师不必面对一堆参考资料进行出题。

五、系统实践意义及理论价值

1.实践意义

首次采用“标准化测试”服务于力学学科理论教学过程，利用现代信息技术自身的优势，服务于传统力学学科教学。这无形中减少了教师的精力过多投入，也提高了教学质量。

学生也是第一次接受如此新鲜的教学体验。学生可以实时在线进行学习、练习，测试和相关的考核。这样可以有效地调动学生自主学习的积极性。

因材施教，更好地培养学生的力学涵养。因为测试系统中试题难度有一定的独立性，所以，为不同基础的学生提供了选择性测试的机会，用选择性学习策略指导其他课程教学是信息时代的必然要求，也是多元智能、建构实践应用能力的有效实践，在提高学生学习效率的同时，提高信息素养和信息应用能力。

2.理论意义

现代社会已步入了知识经济和信息时代，社会的发展对人才培养提出了更高的要求。新时期的人才应具有主动获取知识、探索创新、动手操作、团结协作和社会实践的能力。“探究学习”顺应社会的发展和人才培养的需要。信息技术的发展为促进人才培养提供了技术手段，成为了人们获取信息、探索问题、协作解决问题的基本认知工具，对教育的影响也日新月异，为探究性学习提供了网络支持的新模式。信息技术为人们提供了个性化学习、自主化学习和合作学习等多种学习方式，能满足不同情况学习者的需求、师生之间、生生之间智慧资源的互动共享，突破时空界限的环境，为交流与合作提供了可能的手段。利用信息技术开展学习已成为一种趋势：海量的信息资源支持，便于进行个别化学习，具有超越时空的信息传播渠道。

六、小结

本测试系统曾经应用于江苏科技大学苏州理工学院2012级船舶与海洋工程、土木工程、工程管理等专业，达到预期检测效果。学生们统一在机房进行测试，很多学生测试时发现与邻座题目相似，纷纷要“借鉴”答案，却突然发现题目数据不一致，只能亲自操刀辛苦计算。由于系统基础题目约有1000题，变化之后，达到4000题左右。因此，基本避免邻座题目完全一致。面对题海，学生只能老老实实自己做。

随着时代的发展，信息技术已经普及至生活的各个方面，传统的课堂教学方式也需适应科技的进步。学校教师以标准化测试系统入手，着力改进力学教学中作业、考试环节，极大减少教师工作量，成功避免作业相互抄袭等现象。

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（作者单位：江苏科技大学苏州理工学院）