远程教育中基于Web的测试系统外文翻译资料

 2022-09-06 14:47:12

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外文翻译：

远程教育中基于Web的测试系统

Peter Brusilovsky 和 Philip Miller

卡耐基科技教育, 4615 福布斯大街, 匹兹堡, PA 15213, 美国,

电话号码: 1-412-268-3537, 传真: 1-412-268-3505, 电子邮箱: {plb | plm}@carnegietech.org

摘要： 这篇论文对基于Web的测试系统所使用的基本技术进行了回顾。这篇论文提出了一个在网络教育上可以被实践者使用的评估框架，并对各种基于Web的测试系统现有功能进行了比较。

1.引言

客观性测试和小测验是高等教育中应用最广泛、最完善的工具之一。 一个经典的测试是一系列简单问题的组合。每个问题被假定有一个简单的答案，可以被正式检查并评价为正确，不正确，或部分正确（例如，不完整）。 问题通常根据预期答案的类型被归类。经典问题类型包括是/否问题，包括多项选择题/单一答案(MC / SA)问题,选择题/多重答案(MC / MA)问题,和填写字符串或数值答案的填空问题。更高级的问题类型包括配对问题，排序问题，指示问题（答案是图的一个或几个区域）和作图题（答案是一个简单的图）。并且，每个主题域可能有一些特定类型问题。

测试和小测验组件是第一个实现，而且在网络教育（WBE）中目前发展最良好的交互式组件。现有的网络教育系统在处理测试和小测验上有很多方面的不同。在卡耐基技术教育中我们选择最先进的技术来开发和交付基于网络的测试系统，和现有的系统相比我们已经建立了一个多元的框架。这篇论文提供了对功能的全面审查，这是很重要的评估，是以当前的技术来对基于Web的测试系统所进行的全面审查。我们的框架可以被网络教育实践者用来了解和比较各种基于Web的测试系统提供的功能。

2.问题的生命周期和剖析

为了比较现有选项我们已经分析了基于Web的教育中一个问题的生命周期（见表1）。我们将一个问题的生命周期分为三个阶段：准备（有效寿命前），交付（有效寿命），和评估（有效寿命后）。每个阶段被进一步划分成更小的阶段。对于每一个阶段，我们已经调查了一组可能的技术支持。

一个问题开始于创建阶段。WBE系统在创作阶段的作用是通过提供技术和创作问题的工具，以支持作者。所有创建出的问题（该内容和元数据）都被存储在系统中。存储问题的有效寿命开始于它被选择用于呈现作为测试或测验的一部分。这种选择可以由老师静态地在课程开发时间完成，或者动态地在系统运行时来完成（通过概率或根据某些认知模式）。

接着，系统提供了一个问题：它呈现出这个问题，然后提供了学生解答的接口，最后获取用于评估的答案。在评估阶段，系统应做以下事情：评价答案是正确的，还是不正确亦或是部分正确；提供反馈给学生，给学生在这个问题上打分，并记录学生的表现。

现有的WBE工具和系统对上述各阶段提供的类型和支持数量上显著不同。简单的系统通常提供某些阶段的一个子集的部分支持。先进的系统提供所有阶段的全面支持。准备，交付和评估每个主要阶段所使用的的技术水平将严重影响系统的能力水平和提供支持的程度。下面我们将分析目前探讨的选项。

有效寿命前

有效寿命

有效寿命后

准备：

·创建

·存储

·选择

交付：

·展示

·交互

·获取答案

评估：

·评价

·评分

·提交反馈

表1.问题的生命周期和剖析

3.准备阶段

问题是由教师和内容开发人员创建的。一个最高水准的问题有以下组成部分：问题本身（或者说是题干）；一组可能的答案；答案正确的指示；一种类型的接口的展示；不论学生是何种答案给出问题级反馈；为每个可能的答案提供具体的反馈。另外，作者可以提供元数据，如测试主题，关键字，测试课程一部分，问题的重要性或复杂性，允许的时间，尝试次数等。此元数据可用于选择呈现一个特定的问题，以及用于给答案打分。

创作支持的选项通常取决于系统中用于存储单个问题的技术。目前，我们可以区分出两种不同的方式来存储一个问题：演示格式和内部格式。在WEB系统中，用演示格式存储问题是指把它作为一段HTML代码（通常为HTML格式）来存储。这些问题可以也称为静态的问题。在WBE系统中它们是“黑盒子”：它只能呈现静态的问题“和本来的一样”。创建这类问题往往不是由WBE系统支持的。它可以在任何HTML编辑工具中完成。

用内部格式存储问题通常是指问题的不同部分（题干，答案，和反馈）被存储在该记录的各领域的数据库记录里。学生所看到的问题是在交付时从内部格式中产生的。内部格式开创了更具灵活性的方式：同样的问题可以以不同的形式（例如，填空或多选）被呈现或具有不同的接口功能（例如，单选按钮或选择列表）。选择题的选项可能被打乱[Carbone amp; Schendzielorz 1997]。它提供了个性化的更高的水平。这是教学上有用的能够减少作弊行为可能性的方法。用内部格式创建问题有两个主要方式：基于表单的图形用户界面（GUI）或特殊问题标记语言[Brown 1997; Campos Pimentel, dos Santos Junior amp; de Mattos Fortes 1998; Hubler amp; Assad 1995]。每一种方法都有其优点和缺点。目前，GUI的方法是更受欢迎。它被用于所有先进的商业WBE系统，如[Blackboard 1998; Question Mark 1998; WBT Systems 1999; WebCT 1999]. 但是请注意，某些WEB系统使用GUI编辑的方法，但是不用内部格式存储问题。相反，这些系统“立刻”生成HTML的问题，并存储为静态问题。

对于存储问题最简单的方法是静态的测试或测验，即问题的静态序列。测验本身通常是以HTML形式呈现和用HTML级别编辑工具创建。静态测试和测验通常是“根植”到课程中的一些特别的地方。这种简单的技术的一个问题是,所有的学生得到在该课程中的相同点处的相同的问题。 另一个问题是，根植到测试的各个问题是不能重复使用。 对于存储问题的一个更好的选择是手工维护问题池。问题池可以由一群相同科目的教师发展和维护。在一个问题池中的每个问题通常是静态的，但测验都更加灵活。简单的池管理工具使老师进行问题的再利用;所有测验可以在需要时组合并加入到课程页面。这就是我们所说的创建的灵活性。下一年不同版本同样的课程，当然，有时甚至不同的群体在同一课程中可能会得到不同的测验，而无需从头开始编写这些测验。

一个更好的选择是把一个手工维护的池转换成问题的数据库。数据库增加了我们所说的交付时间的灵活性。与手工维护池不同的是，数据库是一个正式结构，并且是由交付系统访问的。问题数据库不仅可以由教师组合成一个“按需要测验”，系统本身可以生成一组问题进行测验。当然，问题可以被随机地选择并以随机的顺序放入测试卷中[Asymetrix 1998; Brown 1997; Byrnes, Debreceny amp; Gilmour 1995; Carbone amp; Schendzielorz 1997; Ni, Zhang amp; Cooley 1997; Radhakrishnan amp; Bailey 1997; WBT Systems 1999; WebCT 1999]。这样一来，所有的学生都可以得到个性化测验（老师不能真实地手动提供）显著减少作弊的可能。注意，实现问题数据库不需要使用商业数据库管理系统。先进的大学系统，如QuestWriter [Bogley et al. 1996]或者卡耐基梅隆在线[1997 Rehak]和许多商业系统，如TopClass [WBT Systems 1999] 或学习空间[Lotus 1999]使用功能完善的数据库，如Oracle或Lotus Notes以内部格式存储问题池。但是，也有成功地模仿使用特殊结构的目录和文件的UNIX文件系统中的数据库系统[Byrnes, Debreceny amp; Gilmour 1995; Gorp amp; Boysen 1996; Merat amp; Chung 1997]。

所有用计算机生成测验的系统的问题是如何保证这些测验包含一组适当的问题。实现这一目标的最简单方法是为每个课程组织一个专门的问题数据库。这种做法，例如，用在WebAssessor[ComputerPREP1998]上，减少课程之间问题的可重用性。像TopClass[WBT系统1999]这种更先进的系统可以保持多个问题池，并且可以使用几个问题池生成测试题。有了这个级别的支持教师可以为每个主题或问题复杂性的每一级来组织问题池，并且指定在生成的问题池中要从池中取得所需的题号。

采用内部格式的问题数据库是当前最先进的存储技术。研究小组正试图改进它的三个主要方向。一个方向是在如CAPA[Kashy et al. 1997] ，EEAP282 [Merat amp; Chung 1997]或野鸭[Brown 1997; Graham, Swafford amp; Brown 1997] 中有关参数的问题，这允许人们由同一组的问题，创建不限题数的测试卷，并可以有效地消除作弊行为[Kashy et al. 1997]。研究的第二方向与问题的元数据有关。如果系统把问题属性分得更清楚（例如，类型，测试的主题，关键字，测试课程的部分，重要性或复杂性），那么系统可以按作者或系统的要求生成定制的，个性化的测验。这意味着作者可以为他们的学生在需要的课程节点进行测验时指定各种参数：问题总题数，问题特定类型的比重或专题，难度等，并且系统将生成定制按需测验题（这仍然是在要求范围内随机生成）[Byrnes,Debreceny amp; Gilmour 1995; Merat amp; Chung 1997; Rehak 1997; Rios, Peacute;rez de la Cruz amp; Conejo 1998]。这样的选择绝对比简单的随机测验更加强大。充分利用元数据的系统真正“了解”问题和它们的功能。研究的第三方向是问题的自适应测序。该功能是基于一个覆盖学生模型，分别代表学生知识不同观念和课程的知识点。智能系统，如ELM-ART [Weber amp; Specht 1997]，Medtec [Eliot, Neiman amp; Lamar 1997], [Lee amp; Wang 1997], SIETTE [Rios, Peacute;rez de la Cruz amp; Conejo 1998], 自学教程[Desmarais 1998]可产生具有挑战性的问题，并适合于学生知识水平，以及降低评估学生知识水平所需题数。

4.交付阶段

获取学生答案的交互技术是一个WBE系统中最重要的参数之一。它决定了所有的交付选项并影响问题创建和学习状况评价。目前，我们区分为五种技术：HTML链接，HTML/ CGI方式，脚本语言，插件和Java。

HTML链接是一种简单的交互技术，它像HTML链接的列表列出了一系列可能的答案。每个链路连接到一个特定的反馈页面。这里的问题是，问题是很难编写的（因为问题的逻辑必须根植课程超文本），它仅支持是/否和MC/ SA的问题。这种技术是当WBE初期的时候更先进的交互技术如通用网关接口（CGI），JavaScript或Java还没有出现时采用的[Holtz 1995]。

对于在线测试系统，最成熟的技术是目前应用在众多的商业和大学成长系统中的HTML表单和CGI兼容评估脚本的组合。HTML表单是非常适合用于呈现主要类型问题。是/否和MC / SA的问题是由单选按钮，选择列表，弹出菜单表示，MC / MA的问题是由多重选择列表或复选框表示。填空

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