試論互動式大學(xué)物理試題庫建設(shè)要點(diǎn)

試論互動式大學(xué)物理試題庫建設(shè)要點(diǎn)

　　1、研究背景

　　大學(xué)物理是理工科大學(xué)生的一門十分重要的基礎(chǔ)課程，它不但可以培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，還有助于培養(yǎng)學(xué)生探索精神和創(chuàng)新意識，幫助學(xué)生養(yǎng)成科學(xué)的世界觀．因此，大學(xué)物理教學(xué)質(zhì)量成為大學(xué)素質(zhì)教育的重要組成部分，同時還直接影響學(xué)生相關(guān)專業(yè)課的學(xué)習(xí)．近年來，隨著高校不斷擴(kuò)招，學(xué)生在物理基礎(chǔ)方面的差異不斷增大．針對這一情況，很多高校逐漸改變大學(xué)物理課程的單一教學(xué)模式，采用選修與必修相結(jié)合、根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)設(shè)置不同學(xué)時等分層次教學(xué)方法．同時，由于學(xué)生學(xué)習(xí)能力和教師教學(xué)水平參差不齊，教師教學(xué)風(fēng)格各異，兼之高校重科研輕視教學(xué)等各種因素的影響，大學(xué)物理教學(xué)質(zhì)量的監(jiān)控與客觀評價成了一個難題．迫于學(xué)生就業(yè)壓力，教師給全班學(xué)生加分的現(xiàn)象屢見不鮮．不少教師對學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度不滿，教學(xué)情緒受到科研等各方壓力而低落，優(yōu)秀學(xué)生對老師也開始懷疑，落后學(xué)生則盲目樂觀，用人單位不甚滿意的現(xiàn)象頻發(fā)．“教考合一”的測評方式已經(jīng)不能體現(xiàn)真正的教學(xué)水平．為此各類資格水平考試和升學(xué)考試中普遍采用的“教考分離”成了大學(xué)物理的教學(xué)改革的方向之一．教考分離不僅能保證考試公平公正，客觀評價學(xué)生的大學(xué)物理水平和能力，為學(xué)生后繼課程學(xué)習(xí)和專業(yè)選擇提供依據(jù)．還能提高學(xué)生上課的出勤率，提高教學(xué)知識點(diǎn)的覆蓋率．但是每學(xué)期組織專家進(jìn)行教考分離命題是一項較大的投入．上世紀(jì)90年代以來，隨著計算機(jī)輔助教學(xué)(CAI)的發(fā)展，人們開始尋求利用計算機(jī)制作試題庫，并設(shè)計了很多種生成試卷的軟件．目前很多教材都配套了自己的電子題庫．隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的提升，云數(shù)據(jù)庫等先進(jìn)技術(shù)的出現(xiàn)，如何利用好已有題庫，提高大學(xué)物理教學(xué)質(zhì)量成為大家關(guān)注的問題．尤其在大學(xué)物理實施分層次教學(xué)以后，使綜合題庫適應(yīng)不同層次教考分離試題命題也是需要解決的問題．本文將在總結(jié)傳統(tǒng)題庫的不足的基礎(chǔ)上，針對大學(xué)物理多層次教學(xué)現(xiàn)狀，充分運(yùn)用高校網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)，設(shè)計一種互動式大學(xué)物理教考分離題庫．

　　2、現(xiàn)有試題庫有待改進(jìn)的方面

　　傳統(tǒng)的大學(xué)物理教考分離題庫的不足主要表現(xiàn)在下面幾個方面:

　　2．1大部分教考分離題庫的設(shè)計目的是教學(xué)質(zhì)量評價，試卷的產(chǎn)生只有非任課教師與教務(wù)人員一起操作，學(xué)生只是被動接受測試．學(xué)生學(xué)習(xí)過程中并不能利用到數(shù)據(jù)庫資源．隨著教務(wù)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)和云數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中充分利用試題庫，對物理知識點(diǎn)的掌握情況進(jìn)行自我測試和評價已經(jīng)成為可能．

　　2．2部分學(xué)校的大學(xué)物理試題庫由少數(shù)教師在教務(wù)處等教學(xué)質(zhì)量監(jiān)督機(jī)構(gòu)的要求下建立起來．廣大一線教學(xué)的教師，尤其是年青教師，并未有效參與其中．因此，教師、學(xué)生和考評者之間關(guān)系分立．這不利于教師依據(jù)考試結(jié)果進(jìn)行教改工作，反而容易催生大學(xué)物理也是應(yīng)試教育的觀念，導(dǎo)致教學(xué)過程中學(xué)生的物理素養(yǎng)和應(yīng)用能力被忽視．

　　2．3隨著大學(xué)生物理基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)要求的層次化，大學(xué)物理分層次教學(xué)已經(jīng)成為一種新的趨勢．到目前為止，分層教學(xué)的理念還未能融合到大學(xué)物理教考分離數(shù)據(jù)庫中，不能為不同基礎(chǔ)和專業(yè)的學(xué)生產(chǎn)生分級試題．

　　2．4傳統(tǒng)試題庫的功能比較單一．在充分解決上述前兩個不足的同時，互動式試題庫本身不僅可以在大學(xué)物理教育質(zhì)量評價中發(fā)揮作用，還能成為教學(xué)研究和教學(xué)改革的綜合性工具．

　　3、互動式大學(xué)物理試題庫建設(shè)要點(diǎn)

　　3．1知識點(diǎn)詞條數(shù)據(jù)庫建設(shè)．分層次教學(xué)大綱是各專業(yè)學(xué)生大學(xué)物理教學(xué)和教考分離題庫建設(shè)的綱領(lǐng)．建設(shè)互動題庫首先要對教學(xué)大綱中的知識點(diǎn)進(jìn)行整理歸類，建立知識點(diǎn)詞條數(shù)據(jù)庫．例如，南京信息工程大學(xué)按照各專業(yè)對物理學(xué)要求程度的不同，將大學(xué)物理教學(xué)大綱分為三個層次:

　　A氣象類，128課時;B電子信息類，92課時;C環(huán)境類，64課時．雖然各類學(xué)生學(xué)習(xí)的章節(jié)內(nèi)容均涉及力、熱、光、電、近代物理等部分，但對具體知識點(diǎn)有不同的要求．分為了解(X)、理解(Y)和運(yùn)用(Z)．例如:在剛體轉(zhuǎn)動部分，轉(zhuǎn)動慣量的概念是三個層次學(xué)生都要掌握的．轉(zhuǎn)動慣量詞條的教學(xué)目標(biāo)屬性就是:ZZZ．對運(yùn)用三維積分計算剛體轉(zhuǎn)動慣量的知識點(diǎn)，只對氣象和電子類學(xué)生要求會應(yīng)用，其詞條教學(xué)目標(biāo)屬性就是ZZY．另外每個知識點(diǎn)還有章節(jié)屬性，考試比值，本學(xué)年學(xué)生訓(xùn)練錯誤率、歷年錯誤率平均值等教學(xué)效果屬性．

　　3．2試題詞條數(shù)據(jù)庫建設(shè)．在健全大綱信息庫的基礎(chǔ)上，對題庫中的每道試題，也要建立相應(yīng)的信息數(shù)據(jù)表．具體題目的屬性包括:題型，即單項選擇題、填空題和計算題;題目包含的知識點(diǎn)，知識點(diǎn)難度和綜合程度．根據(jù)分層次教學(xué)的要求，具體試題還包含專業(yè)特色屬性．例如:關(guān)于流體動量和能量變化的計算題，其屬性為:計算題－［動量定理+能量守恒］－綜合題－氣象類特色題．在具體的數(shù)據(jù)庫中屬性用:C－DLDL+NLSH－ZH－QX表示．為滿足數(shù)據(jù)庫的動態(tài)分配和在線習(xí)題產(chǎn)生的多樣性，每個知識點(diǎn)對應(yīng)同一題型的題目不低于20道．

　　3．3教務(wù)系統(tǒng)與題庫的互動融合．為實現(xiàn)題庫在教學(xué)過程中的互動學(xué)習(xí)功能，必須將現(xiàn)有的教務(wù)系統(tǒng)和題庫相貫通．學(xué)生在教務(wù)系統(tǒng)登錄后，可以選擇進(jìn)入大學(xué)物理練習(xí)數(shù)據(jù)庫．首先根據(jù)章節(jié)和知識點(diǎn)選擇隨機(jī)生成在線測試題．題目會自動保持到個人賬號內(nèi)．在學(xué)生提交測試解答后，成績和試題答案會顯示在學(xué)生當(dāng)前測試頁面，并保存在歷史記錄中．這樣學(xué)生的互動性學(xué)習(xí)過程及效果信息就產(chǎn)生了．學(xué)生練習(xí)完還可將錯題作為下次練習(xí)的優(yōu)先選項．這些信息會共享到任課老師教學(xué)管理賬號中．教師通過登錄系統(tǒng)，可以瀏覽學(xué)生完成學(xué)業(yè)的情況，了解講課的真實效果．在線練習(xí)記錄也是學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度和平時成績得分的依據(jù)．

　　3．4題庫互動式更新機(jī)制．題庫的互動式動態(tài)更新是新型大學(xué)物理試題庫必須具備的另一個功能．題庫作為大學(xué)物理教學(xué)的重要組成部分，必須不斷更新發(fā)展，適應(yīng)各相關(guān)專業(yè)的最新要求．在內(nèi)容上，試題要求每年有10%的更新率．在更新方式和手段上，應(yīng)當(dāng)充分調(diào)動學(xué)生和任課老師的積極性，根據(jù)實際使用情況進(jìn)行理性調(diào)整．在新系統(tǒng)中，學(xué)生可將學(xué)習(xí)過程中遇到的，需要物理知識解決的各類問題提交給系統(tǒng)，由老師改編成具有專業(yè)特色的物理試題．老師可根據(jù)學(xué)生練習(xí)的反饋情況，將知識點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化組合，設(shè)計出各類新題目．這些新的題目，在學(xué)期末經(jīng)過大學(xué)物理教研室討論后，擇優(yōu)更新到數(shù)據(jù)庫中．為激發(fā)大家的參與熱情，參與題庫互動更新的學(xué)生可以獲得平時分?jǐn)?shù)獎勵，老師則能獲得相應(yīng)工作量補(bǔ)償．對于使用情況不理想的過時、重復(fù)的題目，則會被及時淘汰出數(shù)據(jù)庫，或者降低其使用等級．

　　3．5題庫建設(shè)涉及的具體技術(shù)．在實現(xiàn)互動式大學(xué)物理教考分離題庫過程中運(yùn)用到的具體技術(shù)問題，如數(shù)據(jù)庫語言的選擇，用戶終端界面設(shè)計，在線習(xí)題公式網(wǎng)頁顯示語言設(shè)計，考題的審核和考試組織方式，不同操作系統(tǒng)或者智能終端的設(shè)計，云數(shù)據(jù)技術(shù)的運(yùn)用等，將由專文給出．

　　4、小結(jié)

　　本文提出建立一種適應(yīng)當(dāng)前高校大學(xué)物理教學(xué)和考核要求的智能化題庫系統(tǒng)．理論上可以將高�，F(xiàn)有教務(wù)系統(tǒng)和大學(xué)物理動態(tài)試題數(shù)據(jù)庫聯(lián)合起來，通過優(yōu)化數(shù)據(jù)庫共享方式，設(shè)計師生參與和教務(wù)管理終端，建設(shè)一個互動性大學(xué)物理教學(xué)數(shù)據(jù)庫．其不僅給學(xué)生提供自學(xué)和同儕教育的平臺，也能為高校教務(wù)人員和教師對教學(xué)、考試過程進(jìn)行科學(xué)管理提供幫助．在具體的實踐過程中，我們還將對系統(tǒng)理念和技術(shù)進(jìn)一步優(yōu)化，最大程度挖掘系統(tǒng)的教學(xué)和教研潛力，有效增進(jìn)大學(xué)物理教與學(xué)的整體活力，提高大學(xué)物理教學(xué)水平與效果．

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