论化学多媒体在线练习考试系统的开发.doc

论化学多媒体在线练习考试系统的开发作者：黄建成来源：《教育与职业·理论版》2008年第04期［摘要］文章阐述了如何在教学设计思想的指导下，使用ASP开发通用性强的“化学多媒体在线练习考试系统”，系统实现了试题的多媒体化，能很方便地使用声音、图像、动画、视频等多媒体素材进行在线的多媒体练习和考试。

系统的使用实验数据说明，该系统对提高操作性强、需要掌握声像辨别能力的学科，教学效果显著。

［关键词］教学设计多媒体在线考试［作者简介］黄建成（1965- ），男，广西藤县人，柳州医学高等专科学校现代教育技术中心副主任，讲师，在职研究生学历，主要从事现代教育技术在学科教学中的应用研究。

（广西柳州 545006）［中图分类号］G424.74［文献标识码］A［文章编号］1004-3985（2008）06-0157-02教学设计是以学习理论、教学理论及传播理论为理论基础，运用系统方法分析教学问题，确定教学目标，建立解决教学问题的策略方案、试行解决方案、评价试行结果和修改方案的过程。

教学设计的最终目的就是为了获得优化的教学效果。

因此，教学设计是教学过程的核心所在，是教学的系统工程，教师必须要有系统设计的全局观念。

课程教学需要进行教学设计，开发教学软件也必须首先进行教学设计，并在开发的过程中始终贯彻教学设计的思想，才能使软件在应用的过程中完成信息技术与课程教学的整合，促进教学效果的提高。

基于上述思想，作者研究开发了一套基于教学设计的“化学多媒体在线练习考试系统”（以下简称“系统”），它克服了一般在线考试系统只重视“无纸化考试”的技术研究、轻教学设计的不足，实现了试题的多媒体化，能够很方便地使用声音、图像、动画、视频等多媒体素材进行相关知识和技能的练习和考试，打破了以文字题为主的传统考试模式，对学生的技能培养将有积极的作用，实际应用效果很好。

该系统如果进行题库及其素材的更新，也适用于其他操作性强、需要掌握声像辨别等方面知识的学科教学。

一、系统的教学设计（一）问题的提出教育部《面向21世纪教育振兴行动计划》指出：高等职业教育必须“适应就业市场的实际需要，培养生产、服务、管理第一线需要的实用人才”①。

高等职业教育的“毕业生应具有基础理论知识适度、技术应用能力强、知识面较宽、素质高等特点”②。

我校是一所医学高专学校，培养学生的实践能力和职业技能，使之成为有较宽知识面的实用型医疗人才是我们的主要教学目标。

化学是医学学生尤其是检验、药学等专业学生的重要基础课，学生必须掌握过硬的观察本领和相关实验操作技能，练就“透过现象看本质”的本领，为专业基础课及专业课的学习打下良好的基础。

但由于化学的实践性强、实验操作要求的规范性高、物质结构复杂抽象，仅靠“常规”的教学过程很难完全实现上述教学目标。

（二）系统的设计思想1.多媒体练习与考试功能。

系统应能在练习和考试中展示图片、有控制地播放动画和音频视频。

因为学生的观察本领和相关实验操作技能、对复杂物质结构的认识等都需要反复学习。

但运行考试模块时应能够关闭练习功能，以防学生作弊。

更重要的是，系统用于考试时，应能根据图片、音频、视频、动画出题，实现考试的多媒体化，达到学、考、用三结合及大幅提高教学质量的目的。

2.试题评析功能。

练习模块应能及时提供解题分析，考试模块也应能在学生交卷后及时提供试题评析，以便及时给学生正确的信息反馈。

因为考试仅仅是教学的一个环节而不是教学的目的。

3.用户、题库及考试管理功能。

系统应具有教师用户和学生用户的注册及权限设置等用户管理功能。

题库管理应包括练习与考试题库的添加、修改、删除，图片、音频视频、动画等文件的上传等基本功能，还应具有试题评价功能，以便通过实际使用对试题进行修正。

题库容量及其对应的多媒体素材容量应足够大，以保证系统的实用性。

为了防止学生死记硬背，考试题库与练习题库应分开，但两题库涉及的知识点应相同。

考试管理功能应具有考试过程管理、试卷评价、成绩查询、成绩分析、防作弊、手工组卷和随机组卷功能，以满足不同考试的要求。

学生交卷后能打印试卷并供学生签名确认和存档。

4.在线功能。

学生可使用浏览器进行在线练习，学校可以组织在线考试。

二、系统的程序设计1.系统结构。

整个系统采用B/S体系结构，用户可以通过浏览器向网络上的服务器发出请求，服务器对浏览器的请求进行处理，将用户所需信息返回到浏览器。

B/S体系结构简化了客户机的工作，客户机上只需配置Web浏览器即可。

用户从浏览器发出请求后的工作，数据的加工处理、结果返回以及动态网页生成等全部由Web Server完成。

系统体系结构框图见图1，主要模块框图见158页图2。

2.数据库及编程语言。

考虑到Access数据库已经可以满足一般题库管理的要求，本系统使用ASP为编程语言，结合Access数据库，生成动态页面和存取网络数据库，实现了上述在线练习考试功能。

3.考试模块的设计。

当管理员将系统模式设置为“考试”状态时，练习功能即自动关闭。

考生登录考试页面后，系统将根据考试设置信息随机抽取一套试题，这样相邻的两台计算机抽取同一套试题的可能性就极少。

利用ASP的内置对象③、函数及外部函数，使考试页面能自动根据每道试题的类型和媒体设置情况决定显示单选还是多选按钮、是否显示媒体播放控制按钮等，以便学生回答多媒体试题时可以在有控制地观看图片、动画和视频或聆听音频后作答。

另外，页面还具有计时、交卷提醒、防刷新和后退、计时结束自动交卷等功能。

为了增强数据的安全与保密性，考试页面以无下拉菜单、工具栏及地址栏的页面方式呈现，同时禁止使用鼠标右键功能。

学生交卷后立即显示学生的考试成绩、答题明细及试题评析，并自动打印考卷供学生签名确认。

4.练习模块的设计。

练习模块的媒体播放控制部分与考试页面相同，但设计成单题显示，学生确认答题选择后马上做出正误判断，如果答案错误则显示该题的详细解析。

为了方便学生学习，除提供顺序练习功能外，还提供按章节、练习题编号进行选择练习的功能和按关键词搜索练习的功能。

5.管理模块的设计。

系统分批次管理考试。

当一台计算机完成了某一批次的考试后，系统会拒绝该计算机进行同批次的第二次考试。

如果确实要在该机进行重考，需要具有管理员权限的人员在系统管理页面中输入该机的IP地址，登记重考原因后，方可在该机上进行同批次第二次考试。

同样，某批次的考生只能进行一次考试，如确实需要进行重考，则需要在系统管理页面中输入该生的学号，登记重考原因后，方可进行第二次考试。

动画及音视频的播放次数可以根据学科的要求设置为只播放一次或多次。

每次考试系统均自动记录各考题的使用次数和学生答对的次数，以便进行试题的评价和修正。

手工组卷时，系统会根据全体学生的考试成绩自动做出试卷的质量评价。

三、系统的应用环境1.硬件要求。

系统需要局域网的支持，每台计算机应配备耳机，避免练习和考试时相互干扰。

服务器建议配置为P42.0G/512M或更高。

机房配备一台以上网络打印机用于考试后试卷打印。

2.软件要求。

服务器安装Win2000 Server+IIS5.0或更高。

客户机安装Win2000 Profession 或以上版本，并安装流媒体播放软件，如Real Player10.5、Windows Media Player9等。

四、系统的使用效果1.实验班的选择。

2006年春季，从检验专业选择两个同一位教师授课的班级，随机确定实验班和对照班，并用前一学期《无机化学》的平均成绩做统计分析，如右表1所示。

结果提示，实验班和对照班成绩差异没有统计学意义。

2.试验方法。

教学课程都是“有机化学”，实验班开放使用系统的练习模块，对照班则不开放，两个班其他教学环节和方法相同。

期末，使用教考分离的方法对两个班进行同样的操作技能考试和传统的理论笔试。

第二学期开学后，整个系统的全部功能均向实验班和对照班开放，段考时该课程结束，使用本系统进行在线考试，考试结束后进行在线民意调查，共收回有效调查表159份。

3.结果统计。

操作和理论考试结果统计见表2，学生对本系统的评价调查结果统计见表3。

考试成绩统计结果表明：从平均成绩看，无论是操作考试还是理论考试，实验班的成绩均明显优于对照班（P五、结论使用“化学多媒体在线练习考试系统”是促进信息技术与化学课程教学的整合、提高教学质量的有效措施之一。

虽然系统是针对化学教学设计的，但只要更换题库及相应的多媒体素材，它就可以应用于英语、医疗及护理等专业的基础课和专业课等操作性强或需要掌握声像辨别能力的学科教学。

目前我校已经开始向其他相关学科推广使用。

本系统开发与应用的成功，从实践层面上说明了教学软件的开发不能脱离教学设计，只有建立在教学设计基础上的教学软件才能够真正发挥其作用，教学设计是任何教学活动和教学改革的行动指南。

更深一层的意义则是，它间接地说明了教育信息化既拓展了教师进行教学设计的舞台，同时也对教师提出了更高的要求。

教师首先需要更新自己的教育观念，然后通过多种形式提高自己的信息素质④，并在教学实践中坚持以教育信息化为指导思想，立足于高素质、创新型、实用型人才的培养，努力进行信息技术与课程整合的研究和实践，着力改革传统的教学模式，把信息技术、信息资源、信息方法、人力资源和课程内容有机地结合起来，把课程教学和信息技术教育统一在教学过程中，以信息技术优化教学过程，促进学生智能水平的提高，同时又以课程教学传授信息技术，使学生的信息素养也得到提高，为社会培养更多综合能力高、素质全面的新型人才。

［注释］①教育部.面向21世纪教育振兴行动计划［Z］.1998-12-24.②教育部.关于印发《教育部关于加强高职高专教育人才培养工作的意见》的通知［Z］.2000-01-17.③罗海彬，等.分析化学网络考试系统［J］.厦门大学学报（自然科学版），2002（1）：124-126.④黄建成，黎卫文.提高教师信息素质的实践.［J］教育信息化，2006（4）：68.。