試論互動式大學物理試題庫建設要點
1、研究背景
大學物理是理工科大學生的一門十分重要的基礎課程，它不但可以培養學生分析問題、解決問題的能力，還有助于培養學生探索精神和創新意識，幫助學生養成科學的世界觀．因此，大學物理教學質量成為大學素質教育的重要組成部分，同時還直接影響學生相關專業課的學習．近年來，隨著高校不斷擴招，學生在物理基礎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物理課程的單一教學模式，采用選修與必修相結合、根據專業特點設置不同學時等分層次教學方法．同時，由于學生學習能力和教師教學水平參差不齊，教師教學風格各異，兼之高校重科研輕視教學等各種因素的影響，大學物理教學質量的監控與客觀評價成了一個難題．迫于學生就業壓力，教師給全班學生加分的現象屢見不鮮．不少教師對學生的學習態度不滿，教學情緒受到科研等各方壓力而低落，優秀學生對老師也開始懷疑，落后學生則盲目樂觀，用人單位不甚滿意的現象頻發．“教考合一”的測評方式已經不能體現真正的教學水平．為此各類資格水平考試和升學考試中普遍采用的“教考分離”成了大學物理的教學改革的方向之一．教考分離不僅能保證考試公平公正，客觀評價學生的大學物理水平和能力，為學生后繼課程學習和專業選擇提供依據．還能提高學生上課的出勤率，提高教學知識點的覆蓋率．但是每學期組織專家進行教考分離命題是一項較大的投入．上世紀90年代以來，隨著計算機輔助教學(CAI)的`發展，人們開始尋求利用計算機制作試題庫，并設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．隨著網絡技術的提升，云數據庫等先進技術的出現，如何利用好已有題庫，提高大學物理教學質量成為大家關注的問題．尤其在大學物理實施分層次教學以后，使綜合題庫適應不同層次教考分離試題命題也是需要解決的問題．本文將在總結傳統題庫的不足的基礎上，針對大學物理多層次教學現狀，充分運用高校網絡信息系統，設計一種互動式大學物理教考分離題庫．
2、現有試題庫有待改進的方面
傳統的大學物理教考分離題庫的不足主要表現在下面幾個方面:
2．1大部分教考分離題庫的設計目的是教學質量評價，試卷的產生只有非任課教師與教務人員一起操作，學生只是被動接受測試．學生學習過程中并不能利用到數據庫資源．隨著教務系統網絡和云數據庫技術的發展，學生在學習過程中充分利用試題庫，對物理知識點的掌握情況進行自我測試和評價已經成為可能．
2．2部分學校的大學物理試題庫由少數教師在教務處等教學質量監督機構的要求下建立起來．廣大一線教學的教師，尤其是年青教師，并未有效參與其中．因此，教師、學生和考評者之間關系分立．這不利于教師依據考試結果進行教改工作，反而容易催生大學物理也是應試教育的觀念，導致教學過程中學生的物理素養和應用能力被忽視．
2．3隨著大學生物理基礎和學習要求的層次化，大學物理分層次教學已經成為一種新的趨勢．到目前為止，分層教學的理念還未能融合到大學物理教考分離數據庫中，不能為不同基礎和專業的學生產生分級試題．
2．4傳統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物理教育質量評價中發揮作用，還能成為教學研究和教學改革的綜合性工具．
3、互動式大學物理試題庫建設要點
3．1知識點詞條數據庫建設．分層次教學大綱是各專業學生大學物理教學和教考分離題庫建設的綱領．建設互動題庫首先要對教學大綱中的知識點進行整理歸類，建立知識點詞條數據庫．例如，南京信息工程大學按照各專業對物理學要求程度的不同，將大學物理教學大綱分為三個層次:
A氣象類，128課時;B電子信息類，92課時;C環境類，64課時．雖然各類學生學習的章節內容均涉及力、熱、光、電、近代物理等部分，但對具體知識點有不同的要求．分為了解(X)、理解(Y)和運用(Z)．例如:在剛體轉動部分，轉動慣量的概念是三個層次學生都要掌握的．轉動慣量詞條的教學目標屬性就是:ZZZ．對運用三維積分計算剛體轉動慣量的知識點，只對氣象和電子類學生要求會應用，其詞條教學目標屬性就是ZZY．另外每個知識點還有章節屬性，考試比值，本學年學生訓練錯誤率、歷年錯誤率平均值等教學效果屬性．
3．2試題詞條數據庫建設．在健全大綱信息庫的基礎上，對題庫中的每道試題，也要建立相應的信息數據表．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，知識點難度和綜合程度．根據分層次教學的要求，具體試題還包含專業特色屬性．例如:關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．在具體的數據庫中屬性用:C－DLDL+NLSH－ZH－QX表示．為滿足數據庫的動態分配和在線習題產生的多樣性，每個知識點對應同一題型的題目不低于20道．
3．3教務系統與題庫的互動融合．為實現題庫在教學過程中的互動學習功能，必須將現有的教務系統和題庫相貫通．學生在教務系統登錄后，可以選擇進入大學物理練習數據庫．首先根據章節和知識點選擇隨機生成在線測試題．題目會自動保持到個人賬號內．在學生提交測試解答后，成績和試題答案會顯示在學生當前測試頁面，并保存在歷史記錄中．這樣學生的互動性學習過程及效果信息就產生了．學生練習完還可將錯題作為下次練習的優先選項．這些信息會共享到任課老師教學管理賬號中．教師通過登錄系統，可以瀏覽學生完成學業的情況，了解講課的真實效果．在線練習記錄也是學生學習態度和平時成績得分的依據．
3．4題庫互動式更新機制．題庫的互動式動態更新是新型大學物理試題庫必須具備的另一個功能．題庫作為大學物理教學的重要組成部分，必須不斷更新發展，適應各相關專業的最新要求．在內容上，試題要求每年有10%的更新率．在更新方式和手段上，應當充分調動學生和任課老師的積極性，根據實際使用情況進行理性調整．在新系統中，學生可將學習過程中遇到的，需要物理知識解決的各類問題提交給系統，由老師改編成具有專業特色的物理試題．老師可根據學生練習的反饋情況，將知識點進行優化組合，設計出各類新題目．這些新的題目，在學期末經過大學物理教研室討論后，擇優更新到數據庫中．為激發大家的參與熱情，參與題庫互動更新的學生可以獲得平時分數獎勵，老師則能獲得相應工作量補償．對于使用情況不理想的過時、重復的題目，則會被及時淘汰出數據庫，或者降低其使用等級．
3．5題庫建設涉及的具體技術．在實現互動式大學物理教考分離題庫過程中運用到的具體技術問題，如數據庫語言的選擇，用戶終端界面設計，在線習題公式網頁顯示語言設計，考題的審核和考試組織方式，不同操作系統或者智能終端的設計，云數據技術的運用等，將由專文給出．
4、小結
本文提出建立一種適應當前高校大學物理教學和考核要求的智能化題庫系統．理論上可以將高校現有教務系統和大學物理動態試題數據庫聯合起來，通過優化數據庫共享方式，設計師生參與和教務管理終端，建設一個互動性大學物理教學數據庫．其不僅給學生提供自學和同儕教育的平臺，也能為高校教務人員和教師對教學、考試過程進行科學管理提供幫助．在具體的實踐過程中，我們還將對系統理念和技術進一步優化，最大程度挖掘系統的教學和教研潛力，有效增進大學物理教與學的整體活力，提高大學物理教學水平與效果．
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