浅析多媒体辅助测试系统的设计
随着计算机辅助教学系统(CAI)的广泛应用,试题库也越来越被人们所重视,
而计算机多媒体辅助测试系统就是以计算机为主要手段,运用多媒体技术,对试题
库中存贮的大量题目,根据测试目标、教学层次、难度、题型等条件,实现自动出
卷、自动评判、自动评估,可实现考试过程无纸化。
在教学过程中,计算机多媒体辅助测试系统可以充分利用多媒体手段,有效的组织
和综合各种媒体信息,生成人性化的界面刺激学生的参与感。并模拟考试现场,有
利于公平竞争和提高教学质量,能根据不同的学习对象产生符合各自要求的试卷,
能把教师从繁琐的组题工作中解脱出来。

一、测试系统设计工具的选择
多媒体辅助测试系统有别于一般的测试系统,必须在系统中充分利用多媒体手段,
提供生动的声音、图像、动画及交互式的操作环境。要完成一个多媒体辅助测试系
统,就其工具而言,一般可分为两种工作方式。第一种工作方式,是使用通用的编
程工具,如Visual Foxpro、Visual Basic和Visual C++,通过编程和 WINDOWS的
OLE机制来实现媒体的合成演示,这种方式有其灵活、多变、直接底层调用等优势,
但制作周期长、难度高。第二种方式,是使用专门的多媒体编著工具,如
Authoware、Toolbook、Director等,这是最高效的常用的方法,能满足一般多媒体
测试系统的制作,而且非专业的编程人员容易掌握,该方式适用于一些中小型试题
库,但对题目量很大的测试系统就无能为力了。
总之,测试系统设计工具必须具备如下功能:
⒈良好的编程环境。由于媒体对象可分成静态对象:字、短语、图像及屏幕区域;
基于时间的动态对象:声音、动画、视频。因此,除具备一般编程工具所具有的计
算、循环、条件分支、布尔运算等之外,还应具有将不同信息编入程序的能力,从
一个对象跳到另一个对象,程序跳转触发的能力,从一个静态对象跳到另一个静态
对象,允许用户指定跳转全连接的位置,并具有跳转返回的能力,及动态文件、数
据库文件的输入输出能力。
⒉一定的数据库管理能力。由于多媒体辅助测试系统中包含有大量的题目,所以,
必须具有功能卓越、应用简捷、灵活超强的录入、修改、查询、汇总、打印功能,
能根据条件快速、准确的组织试卷。

二、测试系统的设计
⒈设计要求
多媒体辅助测试系统必须满足操作使用方便、出题公正合理,能实现自动管理、自
动选题、自己组卷、自动阅卷、自动考核分析和自动打印等功能。具体来讲,应具
有如下特点:
⑴ 能合理安排好大量的测试题。
⑵ 能根据不同的对象生成针对具体对象的试卷,以满足不同层次的考试,并能对测
试对象的测试结果自动升级和降级。
⑶ 能随机生成对每个学生难度相同的公平试卷。
⑷ 能充分利用多媒体技术,生成形象直观的界面,对于选择题能通过声音立即告诉
学生“回答正确”或“回答错误”。对有时间要求的题目,可用一倒计时小闹钟或
彩条显示。
⑸ 能立即对每个学生试卷进行评分,对全班成绩进行统计分析,及时对试题库反馈
信息。
⑹ 试题库易于输入、查询、修改和维护。
⒉系统结构
测试系统的模块结构如下图,由主控制模块和三个功能模块组成,可采用分别编程
的方法,每个功能模块完成其特定任务。

主控制模块



题库部分 测试部分 考核分析


题库建立 难度选择 自动阅卷
题库查询 题型选择 试卷分析
题库修改 时间限制 打印结果
题库维护 自动组卷 测验评估

⑴ 主控制模块
主控制模块是系统的主要模块,通常用于显示播放多媒体测试系统片头和进入系统
所具有的各级菜单,以利于教师和学生进入不同的功能模块投入运行。可为系统和
各功能模块设置密码,对进入者进行限制,如学生就不应该能进入题库部分。

⑵ 题库部分
设计一个高质量的测试系统关键是组织好大量的题目,题库的建立必须是以大量试
题为前提。一般一门课程的试题数量理论上应该大于3000道,可视科目不同而
有一定差异。每道列入题库的试题必须是科学的、合理的、无争议的。题库建立
后,要根据教学内容和要求的变化,不断进行补充、修改和更新,以满足教师和学
生的需要。题库还必须能做到很方便的查询和维护。
在建立题库时,可根据课程特点和多媒体计算机集成性和交互性特点,充分利用图
像扫描,动画制作,录像资料的捕捉和编辑,声音的录制合成等手段,把有关教材
内容的图像、照片、录像、动画、声音等有机的融入到题库中,进一步丰富试题所
包含的信息量,有利于提高测试的广度和深度。

⑶ 测试部分
测试部分是测试系统的核心模块,对学生进行自动测试是其主要目的。教师可事先
输入难度等级、各种题型所占分数和时间限制。计算机就会根据条件自动组卷。题
型一般有是非题、填空题、计算题、单项选择和多项选择题。是非题即判断正确与
否,学生只需选择“4”或“7”,系统会根据其判断与正确答案进行比较和计分并
通过声音告知应试学生。是非题只能有一次选择机会。填空题只要将正确文字输入
到空白处即可,对于计算题也可采用填空题的方法,学生只需把计算结果输入到指
定位置。在测试系统中用的最多的题型应该是单项选择和多项选择题,这是由于它
们可以涵盖许多的知识点和信息量,可以从各个角度考查学生对知识的掌握程度。
单项选择题可在A、B、C、D几个答案中选择一个但只能是一个。多项选择题可
在上述几个答案中同时选择多个正确答案。

⑷ 考核分析
考核分析主要有自动阅卷,打印结果和测验评估等部分组成。
自动阅卷,即当学生在进行测试的同时,对回答的每道试题,进行正确与否的判
断,并根据每道试题的所占分数正确给分,待学生完成测试后,自动统计出总得
分,由打印结果部分按要求打印出成绩单,该打印结果部分还可打印出全班学生成
绩汇总表。
测验评估是考核分析部分的重点,也是一个难点,测验评估的结果可以反映各试题
情况和测验试卷的情况,利用测验评估能有效地改进题库的管理和试卷生成工作,
同时还能完成对教学活动的评价。测验评估主要包括难度分析和区分度分析。
① 难度分析
难度是指测验题目难易的程度,一般用难度参数来描述,适当控制难度参数,能产
生自动升级、降级试题,并使试卷难易适当,满足不同层次的要求。测验题目难度
由下列公式决定:

N=------

其中: N-为试题难度
D-答对该试题人数
Z-参加测验总人数
② 区分度分析
区分度是指测验对考生实际水平的区分程度。区分度大的测验,实际水平高的学生
应得高分,水平低的学生应得低分。区分度小的测验则不能有效地将程度不等的学
生区别开来。区分度计算公式如下:
H-L
Q=-----------

其中: Q- 题目的区分度
H- 为高分组中答对该题人数
L- 为低分组中答对该题人数
R- 为各组测试人数
对于高分组和低分组人员的划分,可根据所有教学测试的结果均为正态分布这一特
征,一般中间50%的人水平中等,而高、低能力者各占25%。
总之,设计和建设好一个多媒体辅助测试系统是一个较大的系统工程,并不是一个
短期行为,需要在长期实践中不断积累经验,需要各级主管领导的支持和学科教
师、计算机专业教师的相互配合,实践证明,多媒体计算机测试系统效果很好且具
有广阔的应用前景。当然在现阶段,仍有一些难点需进一步研究,如怎样对试题设
计科学合理的指标体系;对于思考题等一类带文字表述的题型,尚不能给出动态测
评;计算题也无法检查其做题过程,只能评判最后的结果。因此,采用专家系统和
人工智能技术,开发智能型的多媒体辅助测试系统,将是今后研究的方向。



作者:王 坚
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