基于Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的在線測試系統的研究與實現

　　作為一名普通的教師，我深深感受到教師的“辛苦”；作為一位家長，我體會到學生學習的“壓力”，體會到對孩子學習情況實時了解的“無助”。為了讓學生學習更快樂，讓教師能更加專注于教育教學改革，讓學校與學生家長溝通無界限，讓教育教學效果更上一層樓，筆者目前正在努力探索一種行之有效的基于Internet的在線測試系統，期望教師每天多一點休閑時間，學生每天多一點學習樂趣，家長每天多一點了解孩子，學校每天多一點創新教育，社會將來多一些創新型人才。
　　
　　研究意義
　　
　　有利于減輕教師的工作量
　　為了鞏固每一節課的學習效果，有針對性地布置課外作業是必不可少的；為了了解學生的學習情況，作業的認真批改與分析更是教學效果反饋的重要環節。面對大量的作業，教師表現出一種“不辭辛苦”的精神風貌。但在教育信息化的環境下，只要我們合理地應用信息技術，事實上這是一種可由計算機替代的重復性勞動。實踐證明，課外作業的設計與布置可以由海量的題庫中生成，作業的批改與分析可以由計算機完成。作為一種教學改革，教師更重要的任務是如何有效地應用信息技術，如何有效地提高教學效果。
　　
　　有利于取長補短，資源共享
　　每一位教師都有自己的優點與不足，充分挖掘每一位教師的優點，將有利于提高學校的教育教學質量。實踐證明，構建一個海量的教學題庫，實際上就是在全校教師中取長補短，充分發揮每位教師的優秀智慧，共享優秀的教學資源。此外，海量的教學題庫還有利于教師相互學習、相互促進、共同提高。
　　
　　有利于構建一種快快樂樂學習的氛圍
　　調查表明，絕大多數學生心中最大的愿望是希望可以在“娛樂的環境”中學習，在“有趣的情景”中思考，在“快樂的作業”中探索。信息技術與學科的有機結合，圖片、動畫、視頻等的引入，是實現“娛樂性學習、智能化測試”的最有效手段之一。許多傳統教學上無法實現的教學環節，在信息化環境下都可以迎刃而解，其中基于Internet的仿真實驗更是可以讓學生在趣味橫生的探索中學習與思考。
　　
　　有利于降低教育成本
　　為了讓每一位學生都學有所得，學習效果都能得到鞏固，除了一些常規的作業外，許多教師都別出心裁地設計各種各樣的試卷，因此學校每天都要復印大量的試卷，科科如此，天天一樣。統計表明，這一筆教育成本是相當可觀的，雖然是屬于學校的正常開支，但卻是可以節約的?；贗nternet的在線測試系統的引入，還可以將學校紙張的使用率降到最低，降低學校的教育成本。
　　
　　有利于教師與學生家長的無界限溝通
　　傳統的作業批改與測試模式，由于工作量較大，教師基本上無法將學生每天的學習情況及時向家長進行匯報（另一方面學生家長有時也沒有時間天天檢查孩子的學習情況）?；贗nternet的在線測試系統的引入，由于學生的學習情況全部數字化，利用家?；ネㄆ脚_，教師可以在較短時間內將一個班學生的學習情況向學生家長作一個有針對性的匯報，學生家長隨時隨地可以查詢并了解自己孩子的學習情況。
　　
　　有利于提高學校的教育教學質量
　　基于Internet的在線測試系統，不僅可以激發學生的學習興趣，還可以讓教師有更多的時間去思考深層次的教學問題。學生可以快快樂樂地學習，教師可以輕松愉快地教學。實踐證明，“娛樂性學習、智能化考試”將有利于提高學校的教育教學質量，擴大學校的品牌效應。
　　
　　總體方案
　　
　　借鑒現有的各種測試系統，考慮到系統的先進性、兼容性和擴展性，本系統的設計與開發主要針對網絡化應用環境，主要采用SQL Sever、ASP.NET、XML等開發研制，以 Windows 2003 server /Windows XP（服務器/客戶機模式）為開發平臺，其中數據庫以兩層數據結構為主，第一層為基礎數據庫（數據集中），第二層為分析型數據庫等。
　　系統整體設計采用B/S+C/S混合模式，其中面向廣大用戶的采用B/S模式（使用方便、升級與維護容易），面向管理員則采用B/S+C/S混合模式（基于安全性考慮）。相對來說，本系統的最大特色是：基于IP地址的移植，統一的角色登錄，集中的數據管理，通用的數據交換，趣味性的題目設計，交互性的情景學習，以生為本快快樂樂學習等。系統設計總體方案如圖1所示。
　　
　　
　　實例分析
　　
　　典型題目
　　傳統性質的題目，題目主要由文本和圖形等組成，但作為素質教育與教育教學改革的方向，這樣的題目是遠遠不夠的，因此本系統重點引入了趣味性、交互性較強的題目。下面以小學數學新課程標準三年級上冊第一單元“測量”中的三個動畫為例，簡述本系統的特色。
　　(1)毫米、厘米的認識
　　為了達到“趣味性、交互性”等要求，本知識點的題庫中有一個如圖2所示的交互性動畫。圖中的尺子（橫放的）是可以任意移動的，學生可以通過鼠標控制尺子的移動，鼠標點擊到哪里尺子就可以移動到哪里，可以任意測量每一個物體的長度。此外為了讓學生在探索中發現小秘密，讓學生多動腦筋去發現新的知識，本動畫特別進行了如下設置：學生按照常規方法把尺子放在課本的邊緣測量時，尺子不會將一端與物體自動對齊，學生必須自己去對齊。但如果學生把尺子放在物體中部時，尺子則會將一端與物體自動對齊。根據教學要求，本動畫可以設計出如下的題目：
　　● 測量橡皮的長度。
　　● 測量回形針的長度。
　　● 測量書本的寬度。
　　● 橡皮比回形針長多少？
　　● 請判斷黃色圖形是否是正方形，如果是，邊長是多少？如果不是，長和寬分別是多少？
　　● 拓展問題：已知紅色圖形是一個正方形，書本的長度是紅色正方形邊長的4倍，請問書本的長度是多少？

　　
　　(2)千米的認識
　　對于這一知識點，題庫中同樣也有一個交互性動畫，如圖3所示。對于動畫中的每一個問題，學生必須親自動手在動畫上仿真地做。當學生用鼠標點擊“小明家”這一個圓點后，小明會自動移動到該處（此外系統還將自動復原，清除動畫中出現的任何數據）。當小明來到“體育場”后（點擊體育場的圓點），小明將自動移動到“體育場”，此時系統還會自動顯示“小明家”到“體育場”的距離。依此類推，小明走到哪里，系統自動顯示相關信息。一般情況下，學生每完成一次從小明家到學校之間的“仿真”上學之路后（系統清晰地標出小明騎自行車的路線），又會從“小明家”重新走起，此時系統會自動還原，學生原則上無法顯示整個路線圖中的數據（系統嚴格要求小明每次移動只能在相鄰兩個點之間，不相鄰的點不能直接移動）。同樣為了讓學生學會探索，系統特意設置只要不點擊“小明家”這一個關鍵點，學生可以隨意在兩個點之間讓小明移動，只要將整個路線圖走完，系統就會顯示出全部的信息，此時將有助于學生完成本動畫中某些難度較高的題目。根據教學要求，本動畫可以設計出如下的題目：
　　●“小明家”到“學?！弊吣囊粭l路線最短？這條路線長多少千米？
　　● 小明怎樣走，其走過的路程是2千米550米？是否只有一條路線？
　　● 如果小明騎自行車的路線圖是：小明家→體育場→公園→好又多→郵局→銀行，那么他騎過的路有多遠？
　　● 如果小明在上學路上，要帶一封信到郵局去寄，同時還要到肯德基快餐店那里吃早餐，請問小明應如何騎自行車去上學是最近的？
　　● 從“小明家”出發，小明怎樣走，可以最省時地走遍圖中的所有地方（圓點標注的地方），這條路有多長？
　　● 拓展問題：從“小明家”出發去“學?！?，小明能否走遍圖中的所有路，但卻不重復走任何一條路？如果有，這條路有多長？如果沒有，請問至少有幾條路需要重復走？
　　
　　
　　(3)噸的認識
　　對于這個知識點，教材上有一個例子是“曹沖稱象”。為了讓學生在明白“曹沖稱象”的原理之外，還能依此類推。題庫中有如圖4所示的交互性動畫，在動畫中，學生可將“標明重量”的物體自由移動到沒有載有“大象”的船上（假設兩條船是一模一樣的），也可以從船上將物體搬走。此外，當學生搬動物體到船上時，如果超過該船的限載能力后，會出現沉船現象（寓安全教育于作業中，教育學生車、船、橋等的負載是有限的）。在本動畫中還特別安排了物體的重量，100千克只有1個、200千克只有2個，500千克只有1個，這樣要組成不足1噸的重量時（100千克到900千克），還必須合理安排物體的移動順序，否則有些問題是無法找到正確答案的。此外，當船沉下去后，動畫中的“還原”按鈕會被蓋住，在這種情況下，聰明的學生在探索過程中還可以發現，想要讓“還原”按鈕出現（其按鈕的作用是可以重新做題）必須先移走船上的部分物體。在這一個動畫中，我們可設置如下題目：
　　● 大象有多重？
　　● 如果有一個人重80千克，他能不能跟大象一起乘船過河？
　　● 每條船最多能載多重的物體？
　　● 如果有50個士兵，每一個士兵平均體重是70千克，能同乘一條船過河嗎？
　　● 拓展問題：如果每頭黃牛重310千克，每頭水牛重450千克，請問兩條船一次可以載11頭黃牛和7頭水牛過河嗎？如果可以，應如何安排？如果不可以，請說明為什么。
　　
　　
　　教學應用
　　
　　按常規教學方法，每一個單元學習完畢后都有一節復習課，下面同樣以小學數學新課程標準三年級上冊第一單元“測量”的復習課為例，簡述本系統的教學應用。
　　(1)組卷
　　為了更好地了解學生對本小節知識的掌握情況，復習課的組卷一般采用人工組卷方式（教師可以有目的性地選擇）；為了達到新課程標準的教學目的，試卷主要由基礎知識和探究拓展兩個部分組成（限于文章篇幅，僅列出示范性練習題的題目）。
　　 ● 基礎知識（16題，每題1分）
　?、?1.1米=()分米=()厘米=()毫米
　?、?根據題目的附圖（本文的圖2），請問橡皮比回形針長多少？
　?、?4千米-3000米=()米
　?、?根據題目的附圖（本文的圖3），請問小明下面哪種走法，其走過的路程是2千米550米？
　　⑤ 4噸+3噸=()噸=()千克
　?、?根據題目的附圖（本文的圖4），如果有一個人重80千克，他能不能跟大象一起乘船過河？這時船的載重是多少？
　　……
　　 ● 探究拓展（2題，每題2分）
　?、?根據題目的附圖（本文的圖3），如果小明在上學路上，要帶一封信到郵局去寄，同時還要到肯德基快餐店那里吃早餐，請問小明應如何騎自行車去上學是最近的？
　　⑧ 農夫果園共收獲龍眼3噸600千克，荔枝5噸400千克，一輛卡車最多能運3噸水果，需要運幾次？附圖中四位同學的做法，哪一位同學的做法是正確的？
　　(2)自動閱卷
　　在練習的規定時間之后，教師利用系統的自動閱卷功能（卷面分數為20，計算機自動放大為百分制），可以統計出如下的信息。
　　
　　(3)信息反饋
　　根據表1，教師可以大致了解全班學生對這份練習卷的掌握情況及完成人數；根據表2，教師可以了解每一題學生的掌握情況，從而反映出學生對知識的掌握程度；根據表3，教師可以了解到每個學生的答題情況。例：根據表2可以看出練習卷第17題的答對率不高，一方面可以知道該題所屬的知識點學生掌握不牢固，另一方面可以知道學生在解決實際問題方面的能力較弱。
　　
　　(4)課堂分析
　　面向全班學生，選擇練習卷中有代表性的題目進行分析講解，幫助學生找到答錯題的原因。例：第1題，這是一道根據相鄰的兩個長度單位之間的關系進行解答的題目，大部分學生都能正確掌握長度單位之間的換算，但也有四位學生做錯該題，說明這四位學生在單位換算能力和審題能力方面有待提高。
　　(5)教學改進
　　根據信息反饋與課堂分析時學生的現場反饋情況，教師可以有針對性地調整教學指導思想和教學進度，重點突破學生的學習難點。例：從整體來說，本次練習卷的答題情況不太理想，一方面是由于題目難度較大，對學生的要求較高。另一方面也反映出學生靈活應用知識解答相關問題的能力較弱。根據這種教學情況，任課教師及時調整教學策略，一方面暫時降低對學生的期望值，另一方面在課堂教學時著重加強培養學生的探究拓展能力。
　　效果分析
　　從實際的教學情況來看，本系統應用于教學的效果是較好的，能減輕教師的工作量，能構建一種快快樂樂學習的氛圍，能調動學生的學習積極性，有利于提升學校的教學質量。
　　例，作為課后思考題，為了解答本文圖3中一道較難的問題：從“小明家”出發，小明怎樣走，可以最省時地走遍圖中的所有地方（圓點標注的地方），這條路有多長？學生絕大多數自動組成討論小組，相互探討，學習氣氛濃厚。
　　
　　本文的科研基礎
　　1.《基于Internet的小學數學輔助教學平臺的研究與實踐》，廣州市小學數學教研會科研課題，課題編號：060305。項目策劃與設計者：梁偉英。核心技術負責人：李進豪。
　　2.《基于Internet的輔助教學平臺的研究與實踐》，“十一五”全國農業職業教育科學研究課題，課題編號：2006-115-087。項目負責人：李進豪。
　　3.文中范例請參看：http://218.19.230.45/internet/my.htm