网络考试系统化学实验论文

2022-04-20

以下是小编精心整理的《网络考试系统化学实验论文(精选3篇)》仅供参考,希望能够帮助到大家。摘

网络考试系统化学实验论文 篇1:

网络考试系统在公共课教学中的应用

摘要:该文首先介绍了公共课网络考试系统的的设计策略,以及该系统的体系结构和分析了系统的功能特点,其次对网络考试在公共课教学过程中的应用思想和设计思想进行了全面阐述,对系统进行了全面测试,并对将测试中的一些关键问题进行了评价。实践证明,该网络考试系统不仅能满足网络考试系统的要求,而且能促进教师的教和学生的学。

关键词:网络考试;体系结构;教学过程;测评

The Application of Examination System Through Network in The Course of Public TeachingApplication

WANG Chao-yong

(Yunnan School of Posts and Telecommunications, Kunming 650214, China)

Key words: network examination; architecture; teaching process; evaluation

随着计算机、网络技术的发展,目前很多认证考试,如计算机等级考试、银行证券考试、托福考试等都逐渐采用网上考试形式。与传统考试方式相比,网上考试具有经济、灵活、方便、快捷的特点。网上考试不仅可以提高考试透明度,减轻教师的工作负担,提高工作效率,而且使考试更加客观、公正,因此网上考试是中等职业技术学校教育改革和教育信息化的必然发展趋势[1]。《计算机文化基础》是云南省邮电学校的必修课程,本文结合软件开发和教学实践,以该课程为例介绍了网上考试系统的分析、设计以及实现过程。

1 系统分析

一般的考试过程可以归纳为:教师出题、生成试卷、开始考试、学生答卷、考试结束、学生交卷、教师阅卷、公布成绩。对上述过程进行抽象,“计算机技术基础”课网上考试系统具有系统维护、题库管理、试卷管理、考生管理、参数管理、监控管理、权限管理、日志管理、评分系统、统计查询等功能[2]。经实践教学的反馈认为,为了方便学生平时练习和答疑,还应增加练习系统和咨询系统。系统层用例图如图1所示。

图1中,用户登录按角色进行管理,不同角色具有不同的权限,登录到不同的用户界面;系统维护——设置系统的初始化信息(如:数据库、学生信息等),维护学生、教师基本信息,验证合法考生;题库管理——包括所有试题、标准答案和分值,按章节进行管理,将试题与知识点之间建立联系;试卷生成——根据教师设置随机抽取试题,自动生成试卷;评分系统——试卷分为客观题和主观题两部分,客观题由系统自动判分,主观题提交后可由系统自动判分也可人工评分,通过人工方式进行判分,教师可以在考卷上写教师评语,是测评更加具体到考生答题的每个细节,是系统自动判分的有益补充;统计查询系统——通过身份验证后可查询成绩,考试结束后系统自动判分,产生Excel格式的成绩统计分析报表,可以统计各种分析数据,进而了解学生对不同知识点的掌握情况,全面反映教学效果,为改进教学作参考;练习系统——用于学生平时练习,检测对知识的掌握情况;咨询系统--方便师生间沟通,及时解决学习中遇到的各种问题。

2 系统体系结构

本系统的公共考试系统是基于三层C/S模式分布式结构应用体系的系统,该种结构体系的模型图如图2所示:

当前学校里使用的网络在线考试系统大多为B/S模式结构,B/S是Brower/Server的缩写,亦即浏览器和服务器结构,在这种结构下,用户工作界面是通过IE浏览器来实现的。C/S是Client/Server的缩写,亦即客户端和服务器结构,用户的工作界面是由专用的应用程序来实现。C/S和B/S是当今世界开发模式技术架构的两大主流技术,这两项技术都有自己的优缺点,通过对比选择,C/S结构更能符合公共课考试系统结构的要求,主要理由有以下几点:

1)在硬件环境上,C/S是建立在局域网基础上的,B/S是建立在广域网基础上的,公共课考试管理系统本身是建立在校园网内使用的系统,不要求外部访问功能,C/S即能满足条件。

2)在安全性能上,C/S一般面向相对固定的用户群,对信息安全的控制能力很强,一般高度机密的信息系统采用C/S结构较为适宜;B/S建立在广域网之上,对安全的控制能力相对较弱,面向的是不可知的用户群。公共课考试管理系统传送的考生信息和成绩信息等数据,对安全性能有一定的要求,B/S结构在这方面具有明显的劣势。

3)在用户界面上,C/S使用的是专用的应用程序,能更好的体现人性化操作和良好的交互性能,而B/S受自身技术约束,很难达到C/S同等程度的用户界面和功能,或者需要付出更高的开发成本才能达到。

4)在程序架构上,C/S程序更加注重流程,可以对权限多层次校验,对系统运行速度可以较少考虑。B/S对安全以及访问速度的多重考虑,建立在需要更加优化的基础之上,比C/S有更高的要求。

5)在网络要求上,事实证明了B/S明显不适合网络情况复杂的校园网,使用IE上传、刷新和查询等主要操作经常由于网络原因需要漫长的等待时间,甚至连接超时无法正常使用;C/S使用空闲的网络端口,可以结合有可靠连接的TCP协议传输数据,能更好的满足用户对系统的要求。

因此,经过反复理论和实验证明,公共课考试管理系统的结构体系使用三层C/S结构能提升安全性能和满足不同系统权限用户的要求。

3 网络考试系统在公共课中的应用

3.1 应用思想

网络考试的最终目的是将最大资源服务于教学,由此,我们对该案例的实施提出了初步的设计思想:

1)面向教师和学生两用的学习系统,既能为教师提供教学资源,又能为学生提供自主学习的资源,还要提供各种实用资源、知识查询数据库等。

2)自主学习平台,以简明的导航菜单为主,以专题资源为导向,培养学生的创新精神、实践能力,可以满足相关专业不同层次学习者自主学习的需要。

3)能提供庞大的动态专题学习资源库,方便学生收集和检索相关学习资料,进行探究性学习、自主化学习,针对每一章节都可以利用不同的资源。

4)构建交流平台,提供同步或异步式交流工具,如网上答疑,方便师生间进行在线咨询及协商讨论,以更好地学习知识。

5)学习资源下载,可以下载教师教案,教案浏览是word格式和PPT格式,下载日常课堂教学录制的多媒体视频,编程实例等。

6)测试练习,包括章节练习、综合测试,提供每一章节的练习和整门课程的综合练习;

7)提供在线评价功能,提供形成性评价和总结性评价系统等,并能把评价结果及时反馈给学生,方便学生进行网上自我评价,以及时了解自己的学习效果。

8)测评功能。网络考试和作业系统中测评的内容主要是一些量化的指标,包括平时作业完成的情况和得分、考试的得分、出错的地方、答题时间等,当然也包括教师对考试进行手工批改时的一些评语。

3.2 设计思想

网络考试系统就是全面服务于教师和学生,因此其基本设计思想为:

1)方便性。系统的用户主要是学生,对学生来说,不应该花费太多的时间用在对该系统的学习上,因此系统的操作应该简单明了。另外,用户界面要友好,便于输入输出。

2)全面性。系统的功能应该强大,全方位支持学生的学习,包括虚拟课堂教学、学习评价与测试,问题讨论、解答、知识查询,模拟考试等。

3)建构性。系统应能提供较好的知识建构环境,以利于学生建构自身的知识体系。

4)可操作性。系统应用有较强的学习功能,包括教师用户能对系统的知识库方便地进行各种操作,提供各种资源下载等。

5)透明性。系统对知识库的操作和推理过程对用户来说是透明的。

6)可交互性。系统应有对学生的自我评价功能,学生能在线评测自己的学习效果,并能及时的得到反馈信息。

7)容错性。系统的容错能力要强,如果学生进行了误操作,系统应该给出适当的提示等信息,不应该因为操作错误或失误而死机。

8)可移植性。把系统从一种硬件配置和软件系统环境转换到另一种配置和环境时,依然能够很方便地使用。

另外,网络课程还应该在总体和功能上进行的设计,在功能实现上要考虑各种技术保障。

4 系统测试

经过前期的准备工作,云南省邮电学校计算机文化基础全校共1207人,测试题型由单选题、判断题、填空题、Word操作题、Excel操作题、PowerPoint操作题,基于该公共课考试系统完成了相应的测试工作。

4.1 稳定性

由于其体系结构采用的是C/S结构,在全校考试中,其中最多的一场405人,没有出现试卷下载失败的情况,考试过程中出现的死机重启也都能备份数据,交卷全部能实现顺序提交。

4.2 安全性

系统安全是每个系统都要考虑的问题。在系统中除了用防火墙等网络安全产品外,还在应用程序中采用了自身验证机制和数据加密技术,如登录验证、权限验证等。另外,学生在登录本系统时不能打开与考试科目无关的应用程序。自动关闭其他非活动的USB接口。

4.3 试卷生成

考试系统生成的试卷考虑的因素包括:覆盖面大、重点突出、各章节分数分布均衡、各题型分数分布合适、难度符合目的、总分总时符合要求、以及考察知识点不相重复等多项层次不同的要求,生成算法涵盖对试卷指标的评定,以及对各道试题指标的评定。另外试卷生成时还考虑了试题顺序的随机性、选择题的选项顺序的随机性,以使相邻学生不至发生抄袭行为。

4.4 统计分析

考试结束后,考试系统自动收集了大量的数据和信息。根据考生的答题情况,系统可以自动地计算试题难度、区分度、答案选项迷惑度等种种试题统计参数,可以给教师提示最易得分和最易失分的试题。考试系统对收集的数据进行统计,给出算术平均数、标准差、标准分和成绩分布图表。

考生交卷之后,系统根据题库中存放试题的正确答案进行在线判卷,随后生成考试成绩。考生每参加一次考试,系统根据已有的标准答案很快得出其分数,再根据不同的分数段给出相异的测评。一方面与其他同科考生进行横向对比,得出各个考生之间的差别;另一方面,也通过用户一段时期内参加同科考试的成绩来做纵向比较,用以说明其掌握该科目内容的实际程度,以便做出相应的决策分析[4]。

5 结束语

该系统基于C/S体系结构,整个系统包括管理员、教师、学生端三个模块,完整地实现了试题录入、组卷、发布试卷、考试、平时练习、成绩查询以及用户管理的全过程。该系统已完成系统测试,系统运行稳定、界面友好、安全可靠,具有较好的灵活性和通用性,仅需对试题库进行更换便可胜任其它类似专业的网上考试,如本系统正测试全校大学英语的考试,因此具有较好的推广价值。

参考文献:

[1] 李伟超,林国,张宏亮.新形势下学校计算机基础课教学内容和方法的探讨[J].实验室科学,2006,4(2):67-68.

[2] 奚越,徐杰.计算机考试系统的研究与实现[J].济南大学学报,2006,(9):64-67.

[3] 王雍钧.试题库系统智能组卷技术研究[J].长江大学学报(自然科学版),2006,(01):65-67.

[4] 张烨.基于VB的计算机考试系统的设计与实现[J].榆林学院学报,2007,(6):54-56.

作者:王朝勇

网络考试系统化学实验论文 篇2:

关于运动人体科学课程实验考试的研究

摘 要: 本文分析了运动人体科学实验课程考试的现状,发现其存在实验考试缺失、考试内容单一、缺乏考核标准、成绩评定不规范、考核体系不完善等问题,结合目前教学改革形势,提出改革考试的对策:增加实验考试在课程考核中的权重、合理安排实验教学与实验考试内容、构建合理的实验教学考核评估体系,希望通过对实验考试的全面改革,促进教学模式和教学方法的改进,提高学生的创新能力和学习主动性。

关键词: 运动人体科学 实验考试 现状 改革策略

新世纪的竞争是科学技术的竞争,从根本上讲就是人才的竞争。高等院校是培养人才的基地,而实验教学则是培养创新型人才的前沿。运动人体科学包括运动解剖学、运动生理学、体育保健学、运动生物化学、运动医学、运动生物力学、运动心理学、体育测量与评价等学科。运动人体科学类课程的教学包括理论教学和实验教学两个部分[1],其中实验教学在培养学生的创新意识、动手能力、分析问题和解决问题能力方面有不可替代的作用,还能培养学生实事求是的科学态度和严谨的工作作风。随着实验教学改革的不断深入,如何组织实验考试和客观评价学生的实验成绩,做到以考促教,以考促学,成了亟待解决的问题。合理地建立完整的实验考试与成绩评价体系,对培养“厚基础、宽口径、强能力、高素质”[2]的复合型体育人才显得尤为重要。笔者查阅了与运动人体科学实验课程考试相关的文献资料,对几所体育高校实验教学考试的现状进行了调查,并结合自己十年来的实验教学经验提出了意见,望能为今后运动人体科学课程实验考试改革提供参考。

1.运动人体科学实验考试的现状

1.1实验教学考试缺失

有些院校实验课不独立考试,不占学分,实验课考核仅以实验报告为准,而实验成绩在最终的考试成绩中所占比例很低,甚至没有,仅看卷面成绩,致使不少学生将完成实验报告作为上实验课的目的,忽视了实验教学的真正意义。

1.2考试内容单一

由于对实验教学大多依附于理论教学而存在,对于大多数学校来讲,实验考试内容只是理论课的补充,有的甚至是基本知识的复述和再现,重复理论课的考核内容。这样的考核只是记忆型知识的积累,学生只要能顺利背出来,就能得高分,与素质教育人才培养目标的要求相去甚远。实验教学失去了它所具有的将知识转化为能力的功能,既没有提高学生的实际操作能力和动手能力,又没有培养学生创新能力和科研能力。

1.3缺乏考核标准

运动人体科学实验教学没有建立完善的实验教学综合测试指标体系和衡量标准及方法。实验考核指标及其标准具有随意性,在不同的教师之间,考核的方法和标准可能不相同,这种混乱、不统一、不具有科学性的考核方法不能做到全面地统筹安排,导致考试缺乏全面性、公平性、合理性及科学性,运动人体科学实验教学的考核结果不能将实验教学的真实效果和真实的水平表现出来。

1.4成绩评定不规范

有些院校评定实验成绩时是根据学生在实验过程中的态度、技能、实验报告、劳动卫生和设备维护情况等进行的,不考查学生的运用知识的能力,也不考查学生的创新能力和动手能力,这样培养出来的学生一般只会教条不会分析问题,只知道理论知识不会实际操作,出现了很多动手动脑能力差的高分低能学生,这与培养创新型、综合型人才的初衷是相悖的。

1.5考核体系不完善

实验考核体系和实验教学质量监控体系不完善,操作性、科学性不够,实验教学缺乏完整的行之有效的考核办法,对实验指导教师与学生的激励和约束功能都不足,不能反映学生的操作动手能力,更难以反映学生的综合思维能力、创新创造能力和团队合作精神。

2.建立实验考试与成绩评价体系的必要性

我国高校的实验室大多是沿袭20世纪50年代的苏联模式,按课程设置依附于教研室。实验都是和课程配套设置,实验课一直都是作为理论课的补充。实验课的成绩没有一个独立的评价体系,只是在理论课考试中包含一些实验内容,因此学生对实验课不重视。相当多的学生做实验只是为了应付了事。在长期的实验教学中,我们发现很多学生实验预习报告照抄书本,做实验时看别人的,实验结束后实验报告抄同学的。自己动手做实验的学生大部份只是“照方抓药”,按部就班地照老师说的做,知其然而不知其所以然。因此,传统的实验教学方法不利于培养学生的实验能力和创新精神,必须建立一个科学的实验考试与成绩评价体系,加大平时成绩的比例,促使学生重视每次实验,激发学生做实验的兴趣,提高学生做实验的主动性和积极性,强化实验教学效果。[3]

2.1改革考试模式可以促进教学模式和教学方法的改进

实验教学的目的是通过实验加深学生对理论知识的理解和运用,学会分析问题,学会把知识应用于运动实践。在传统的实验教学过程中,实验项目和内容以验证性实验占大多数。随着教学改革的进行,实验项目增大了综合性、设计性实验项目类别的比例,为了适应实验教学改革,其实验考试应当同步增加综合性、设计性实验的成分。传统的考试方式不利于学生学习主动性的发挥,也不利于学生很好地掌握和应用知识。如果在考试过程中体现出与运动实践相结合的理念,真正考核学生的分析问题、解决问题的能力,加入综合能力和设计能力、创新能力内容的考核。学生就会主动把所学的知识运用到运动实践中,实验教师在授课过程中更注重其与运动实践相结合方面知识的传授。这有利于促进实验教师教学模式和教学方法的改进,增强实验效果。因此,实验考试不仅可以评价学生对实验基本理论和实验操作技能掌握的程度,反映学生的学习态度、分析问题和解决问题的能力,还可以增强实验教学效果,提高教学质量。[4]

2.2改革考试模式可以提高学生的学习积极性和创新能力

体育院系学生专业成绩较好而文化基础较差,所以要求直观、形象、生动,并充分与运动实践相结合地进行实验教学。我们有时会将实验课延伸到运动场所,营造自主、直观学习的良好环境,重视培养学生综合运用知识的能力。这样不仅调动了学生的学习积极性、主动性和学习热情,而且培养了学生的创新能力。通过综合设计性及研究探索性实验的训练,学生在独立工作能力、知识运用能力、实验设计能力、科研能力、创新意识能力等方面都得到了极大的提高,有效地培养了查阅文献、实验设计、数据统计、论文写作等方面的科学素质。

3.运动人体科学实验考试改革策略及建议

3.1增加实验考试在课程考核中的权重

增加实验考试在课程考核中的权重,各院校的处理方法不尽相同。由于部分学校实验考试缺失,建议将学生的实验成绩按照一定的百分比计算在理论课的总成绩中,各校可根据自身的办学特点合理设计权重。[5]据了解,有部分学校实验考试占课程总成绩的30%,如此大的权重,必然呈现出教师对待实验教学思想上的重视,学生学习主动性的提高。有的学校甚至严格规定实验考试不及格者,不允许参加本学科的理论考试。有的学校进一步深化实验教学改革,单独设立实验课程,不隶属于任何一门理论课,并单独排列实验教学成绩,从根本上改变了高等教育中重理论轻实践的现状,充分调动了学生上实验课的积极性。

3.2合理安排实验教学与实验考试内容

3.2.1合理安排实验教学内容

合理安排实验教学,应从实验课教学目标、教学内容、教学手段、教学方法等各个方面重新设计。针对运动人体科学各学科之间的关系,对实验教学内容进行优化、重组,精选实验教学内容,整合分属于不同学科的实验教学内容,减少单纯的验证实验,增加按系统、按方法有机组合的综合性实验、设计性实验及研究性实验内容。将教学内容按照难易程度,由简到繁依次合理安排,即基本理论→基础实验→综合性实验→设计性实验。[6]使学生在一系列的实验活动中掌握基本的实验方法和技能,并逐步提高动手能力和综合运用知识的能力,培养分析问题和解决问题的能力,增强创新意识,激发对实验课学习的兴趣和信心。

3.2.2加强预习报告的考核

每次实验前的预习至关重要,主要考核学生的设计能力和查阅资料能力。学生在实验前一周将预习报告提交给指导教师评阅考核,并预约实验。指导教师根据预习报告的完成情况决定是否同意学生进入实验室进行实验。未同意进行实验的学生要进一步完善预习报告直到达到要求,并补做实验。每次实验要求学生提前15分钟进实验室,根据预习报告进行实验仪器的准备和清点工作,保障实验的顺利进行。

3.2.3增加综合性、设计性实验的考核

实验考试增加了对综合性、创新性实验的考试成分,主要考查其独立工作、分析解决问题能力、科研思维能力及创新能力,这样使考试由传统的对知识点的考核向新的对知识的掌握、运用和综合能力的考核转变。

3.2.4拓宽考试渠道

为了改变仅靠实验课培养操作能力、分析解决问题能力的教学缺陷,还可以开辟第二课堂。教师出一批拔高的实验题目,或是实验课题中扩展的项目,广泛征集最佳方案,将实验场地延伸至实验室外,密切地和运动实践相结合。还可以组织以学生为主体的问题讨论和经验交流,把一些较有新意的问题集中起来进行讨论。具体做法如下:在学生完成设计后,将其组织起来进行答辩。通常在一学期基本实验做完后进行,这样对学生的吸引力极大。我们对有创新的同学给予较明显的成绩奖励。[7]

3.2.5更新实验考试手段

随着多媒体技术的发展和应用,在教学各环节已广泛使用多媒体技术,针对考试这一环节的研究和应用已经展开。[8]利用多媒体进行考试,进行计算机模拟实验、仿真和网络技术开发实验平台,放映显微结构图片及各器官图片,用电脑动画模拟体育动作等,加强新技术在实验中的应用,使实验成为可以激发学生理论联系实际的结合点,为学生思维能力培养和发展提供条件。[9]

3.3构建合理实验教学考核评估体系

实验教学在高等教学中起着举足轻重的作用,它是培养创新型人才的关键。在实验教学的各个阶段实现规范化的量化管理,在具体实施过程中,使量化的内容和考核的措施逐步达到完善、更趋合理,将考试评价变为更准确、公正、合理的过程,具体分为实验前预习、实验过程的表现、实验分析的深度、实验设计创新能力等方面。采用合理、科学的考试方法,全面把握实验教学的目的和教学内容,重点培养学生的专业水平和创新思维能力,为评估学生自我素质和学校教学水平提供客观的参考。实验考核评价体系的逐步完善能够更加全面地反映学生对本门课程的掌握程度,并且加强学生信息反馈制度,有利于使课程改革更具针对性。

4.小结

通过对运动人体科学实验考试的改革,将进一步推动教学改革的进行,激励学生树立开拓创新精神,提高实验能力和创造能力,锻炼学生的意志,全面提高学生的综合素质,提高实验教学质量。

参考文献:

[1]谢奇.运动人体科学实验教学的现状与对策研究[J].陕西教育·高教,2013,4:41.

[1]周学兰,张新定,吴华.高师体育院系运动人体科学实验教学改革与思考[J].中国现代教育装备,2012,141(5):75-77.

[3]蔡丽玲,葛志刚.建立实验成绩评定体系提高实验教学质量[J].嘉兴学院学报,2002,14(6):62-64.

[4]宋卫红,张劲松,邹秋英.运动解剖学实验考核模式改革探讨[J].内江科技,2011,11:80-81.

[5]赵彩霞.体育院校实验教学的现状与对策研究[J].菏泽学院学报,2010,32(2):139-142.

[6]姜涛,黄海,高新友,马艳.运动人体科学实验教学改革与思考[J].西安体育学院学报,2008,25(2):116-119.

[7]张双德.改革电子实验考试方法推进电子实验教学改革[J].电气电子教学学报,2001,23(5):106-107.

[8]程志清,孙国生.关于改革运动解剖学成绩评定方法的研究[J].沈阳体育学院学报,2002,1:66.

[9]范学辉,张清安,胡柏平,宋伟.浅论运动生理学实验教学改革思路[J].体育世界·学术,2010,12:18-19

作者:王蕾 李爽 林艳

网络考试系统化学实验论文 篇3:

基于虚拟现实技术的中考理化生实验考试系统的设计

摘要:目前中考理化生实验考试存在考试组织管理工作量大、考试评价标准不统一、考试题目局限性大,探究类题偏少等问题。在构建虚拟实验的基础上,以虚拟实验的自动化评价为核心,结合考务管理信息化,促进中考理化生实验考试的进一步完善,提升实验考试的探究性,达到以考促教的目的。

关键词:虚拟现实;中考;理化生;实验考试

一、问题的提出

国家推动教育信息化工作以来,教学手段的科技化、教育传播的信息化、教学方式的现代化都取得了明显的成绩,教育公平大大提升。十九大报告、教育部又出台了一系列文件,通过考试招生制度改革等来加强学生动手实践能力。初中理化生实验操作考试是中等教育改革的一项重要措施,旨在以考促教,通过强化实验操作考试的举措达到转变教育观念、推动实验教学、完善教学评估体系、促进素质教育实施的目的。而其根本的目标是利用信息化教学手段,促进中学理化生实验教学质量的提升。

随着虚拟现实(Virtual Reality,简称VR)技术的不断发展,其在教育中的相关应用研究也在不断深入。虚拟现实技术沉浸感、交互性和构想性的特点,使得虚拟现实技术在构建虚拟实验环境,实现交互式虚拟实验具有独特的优势。那么,在构建虚拟实验的基础上,以虚拟实验的自动化评价为核心,结合考务管理信息化,将是促进中考理化生实验考试的进一步完善。

二、实验考试现状

全国范围内已有不同省市地区逐步开展了初中理化生实验操作考试,取得了一定的成效,但是并未实现实验考试的统一化和标准化。在已开展实验考试地区的实施过程中,也存在考试组织管理工作量大、考试评价标准不统一、考试题目局限性大,探究类题偏少等问题,最终未能充分发挥以考促教的作用,也未达到提高学生实验动手能力和创新能力、促进素质教育实施的目的。考试基本情况如下:一是中考理化生实验考试在部分省区实现了全省统一化,还有的省只在部分地区开展了实验课考试,考试的命题和组织没有统一。二是目前的实验课考试采用人工監考,一名监考教师负责3—4名考生的评分,一场考试需要十多名监考老师,耗费大量的人力资源。很多监考老师并不是专业理化生老师,而是临时抽调的人员,人员的培训也是一项考前必须的工作,费时费力。三是监考老师同一时间监考3—4人,有的地区甚至监考到6人以上。难免存在监考不到位、主观因素影响评判结果,使得考试的客观性和公平性受到质疑。四是实验考试分数在记录、管理、公布过程中,需要人工处理,存在人为因素的干扰。五是实验考试题目在每次考试前由命题小组命题若干,考生现场随机抽题。没有构建题库,对题目进行积累和科学的评价。六是部分地区会提前公布试题,有些不允许公布试题的地区也会公布试题的范围,以考促教的目标会变形为为了应付考试的集中突击练习。七是由于监考难度耗费人力大,操作困难,实验考试在日常教学的学期末也很少进行。

另外,考虑到实验教学和考试的安全性,很多实验都是验证性的,无法让学生充分发挥想象力实现探究,并不能充分地发挥实验教学促进对学生创新能力的培养的作用。

三、基于虚拟现实技术的中考理化生实验考试系统的设计

(一)设计概述

该系统是一套以虚拟现实技术为核心,融合人工智能、大数据、云计算、移动互联网、物联网等先进信息技术的智能化中学物理、化学、生物实验课程教考评系统,全面应用于中学理化生实验课的教学、考试及分析评价过程,实现实验教学、考试及评价的信息化、智能化。

(二)系统功能

系统包括真实实验教学管理和虚拟考试管理两部分,二者相辅相成,共同达到促进实验考试改革和实验教学质量提升的目的。

1.虚拟考试管理 系统的核心功能是基于虚拟现实技术的智能化自动评分实验考试管理。包括选择虚拟的实验用具,进行交互式的实验操作,系统在数字化环境中便捷地自动完成评分。关键技术是虚拟实验环境建构,包括实验室环境、实验台、实验仪器、虚拟实验人物等[3];虚拟实验交互行为,实验人物选择实验仪器,完成实验任务的流程;虚拟实验自动评分,在虚拟环境中,通过与实验模型的匹配,实现自动评分,充分弥补之前人工评分存在的人为干扰因素。如图1所示。

在虚拟实验的构建基础上虚拟考试系统的功能还包括考试管理的基本功能,如图2所示。其中,题库建设将根据课程标准和当地选择教材设计实验考试题目,进行虚拟实验的构建,形成丰富的题库,并统计题目难度、区分度,实现题库的优化。考试成绩汇总将进行中考成绩统计,针对总体学生汇总当年中考实验考试数据,自动生成各类数据报表及上报教育部门报表。

2.真实教学管理 真实教学管理模块实现日常实验教学的信息化管理,功能如图3所示,教学优势体现在以下几个方面:一是实现实验教学的个性化指导。将实验流程录制视频上传到网络平台,学生可以反复观看,解决了传统教师演示方式下学生不能清楚看到的问题。二是充分发挥实验教学的作用。在日常实验教学中,规范实验操作,提高学生的动手能力;利用虚拟实验,提高学生的创新能力。三是学习资源的自动化推送。在平台资源存储中,建立实验内容和理论教学的链接,实现实验教学和理论学习的联通,通过实验操作问题发现理论学习不足,实现学习资源的自动化推送。

四、结语

在实验教学中,以培养学生真正的动手能力为目标,基于虚拟现实技术的实验考试系统实现理化生实验中考主要目标是解决考试组织难、评价难的问题。但是,也必须深刻地认识到虚拟实验在实现探究性实验中的作用,利用虚拟现实的优势,允许学生在虚拟的环境中,完成创新实验,而不用担心实验失误带来的风险。所以在解决了基本的实验考试问题后,继续探索基于VR技术的探究性虚拟实验也将具有更深远的意义。实现以考促教,以教促考的良性循环,真正到达通过中学理化生实验培养学生探究能力、创新能力的目标。

参考文献:

[1]宋蔚.基于虚拟现实的虚拟实验研究[D].重庆大学,2005.

[2]袁学倩,邬家炜.基于协作实验模式的虚拟实验系统研究[J].计算机与现代化,2010(06):23-27.

[3]Tassos A.Mikropoulos*,Antonis Natsis .Educational virtual environments:A ten-year review of empirical research(1999–2009).Computers & Education 56 (2011) 769-780.

作者:李娜

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