《生物統計》的試卷分析與解讀

李春艷+李誠+龔江+石培春

摘要：為促進《生物統計》教學質量的提高，本論文采用Excel和SPSS軟件分析了我校2013級林學和種科專業的87名學生《生物統計》的考試情況。結果表明，87名同學卷面平均成績為72.41分，主要集中在70—79分之間，基本呈正態分布。試卷質量分析表明該2013級《生物統計》試卷試題的整體難度適中、五道試題的區分度均較好，試卷的總體信度較高。建議重視試卷質量的分析，關注試卷的構成和大學生的學習特點，需要進一步探索考試方式改革。

關鍵詞：試卷分析；難度；區分度；信度；考試質量

中圖分類號：G642.3 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）01-0096-03

隨著高等教育的大眾化發展，高等教育質量成為社會關注的焦點之一，而本科生的課程和教學改革則是大學發展的中心任務。在目前的大學教學制度下考試是衡量教學效果的主要手段，更是對學生進行學業成績測評的工具。考試成績不僅在一定程度上可以反映學生對相關知識的理解和掌握程度，而且可以比較教師的教學水平，對于教與學都有很好的促進作用[1]。考試不應該是一門課程教學過程的終結，通過對考試過程和考試成績的分析與反思應該是教、學雙方可持續發展的契機，以此來促進學生的成長和教師的發展。

田間試驗與統計分析，簡稱生物統計，是石河子大學農學類各專業的一門專業必修課，主要包括田間試驗中常用的、基本的試驗設計方法與統計分析方法兩部分，是農學院各專業學生進行專業課程學習、完成畢業論文以及今后從事科學研究等相關工作須掌握的一門課程。“生物統計”這門課程相對比較抽象，往屆學生反映在其學習過程中感到枯燥難懂，導致學習興趣不高，期末考試成績兩極分化嚴重，因此，如何提高課堂教學的有效性，提高教學質量，采用何種考試方式以及考核哪些內容以促進學生的自主性學習是筆者一直思考的問題。為此，作者對我校農學院2013級林學和種科專業的87名學生的《生物統計》考試卷面成績進行了統計分析，并做出考試質量評價，為今后的生物統計學教學改革提供依據。

一、對象和方法

（一）對象

測試對象為我校農學院2013級林學和種科專業的87名學生，采用普通高等教育“十二五”規劃教材，明道續主編的《田間試驗與統計分析》（第三版），由同一名教師授課。試卷命題由授課教師根據教學大綱和教學內容安排，按章節內容所占學時比例分配不同章節的分值，以教學要求的分級（掌握、熟悉、了解）和教學目標（記憶、理解、應用）來確定分數的分布，由專職教師從題庫中抽題組出二份試卷分別為A、B卷，并由我院專門負責課程考試的教師隨機選一份試卷作為學生考試試卷，另一份作為考試備用卷。學生考試安排由學校教務處統一組織，采用一人一桌，考試時間為120分鐘，由專職教師監考，考試類型為閉卷。本門課最終總成績由期末卷面成績（70%）+平時成績（30%）構成。本文主要針對期末卷面成績進行分析。

（二）方法

根據教育測量學和教育統計學原理，將測試的87名學生的卷面成績以及每道題的答題情況輸入設計好的Excel表格，利用Excel和SPSS13.0統計軟件進行數據整理和統計分析。考試質量分析的內容主要包括成績分析、試題質量分析和試卷質量分析。成績分析主要側重在考試的綜合水平，評價指標有最高分、最低分、平均分、及格率、標準差、分數段分布等。試題和試卷質量分析指標，主要包括區分度（D）、難度（P）、信度（α）等指標[2-3]。區分度（D）是試題對考生水平的區別能力。難度（P）試題難度是評價試題質量的重要指標之一，計算為各題學生得分平均值和各題滿分的比值，通常記為P。信度值是試卷可靠性、一致性、穩定性的反映，本文中將各題得分標準化處理后采用Alpha系數計算信度值。

二、結果

（一）試卷構成

《生物統計》考試試卷及分值構成為公式10小題，滿分15分；名詞解釋10小題，滿分15分；填空題20空，滿分20分；簡答題2小題，滿分10分；計算題4小題，滿分40分。其中公式、名詞解釋和填空題為客觀題，主要考察學生對重點基礎知識的理解和識記。簡答題和計算題為主觀題，考查學生對相關的試驗設計方法及其數據統計分析的應用和理解。

（二）學生考試成績分析

考試成績的總分為100分，最高分95分，最低分26分，全距為69分，平均成績為72.41分，標準差為13.59，及格率為89.8%，優秀率（90—100分）為5.68%。各分數段頻數分布表明，70—79分之間頻次最高，總體基本呈正態分布。

（三）試題質量分析

試題難度是評價試題質量的重要指標之一[4]，計算為各題學生得分平均值和各題滿分的比值，通常記為P。根據P值的評價范圍，《生物統計》考試各試題的難度系數及評價如下：（1）公式，0.7268，較易；（2）名詞解釋，0.6877，中等難度；（3）填空題，0.7736，較易；（4）簡答題，0.6379；中等難度；（5）計算題，0.6963，中等難度。其中公式和填空題主要考察學生對統計分析中重要知識點和公式的識記和應用，各水平學生均能答，主要為教學大綱要求掌握的知識。簡答題和計算題為主觀題，難度中等。

題目區分度是題目區別學生實際水平的量度，記作D。它是考試項目有效性的指標[3]。如果高水平學生在考試題目上能得高分，低水平學生在考試題目上能得低分，則該考試題目區分學生水平的能力強。如果高水平學生和低水平學生在考試題目上得分沒有差異，則該考試題目區分學生水平的能力弱。本文中區分度的計算方法為：先將分數排序，P1=27﹪高分組的難度，P2=27﹪低分組的難度，區分度D=P1-P2。根據D值的評價范圍，《生物統計》考試各試題的區分度系數及評價如下：（1）公式，0.4174，很好；（2）名詞解釋，0.4493，很好；（3）填空題，0.3174，良好；（4）簡答題，0.7283，很好；（5）計算題，0.4370，很好。除填空題外，各題型的區分度值都大于0.4，評價結果達到很好水平，填空題的區分度稍低，但也已經達到良好水平，表明該試題的整體區分度很好，基本上無需淘汰。

信度值是試卷可靠性、一致性、穩定性的反映[5]。本文中將各題得分標準化處理后采用Alpha系數計算信度值，Alpha信度系數為0.7365，根據信度的評價范圍，該試卷的信度較高。

三、討論

試卷質量分析表明，本次考試的試卷總體上具有良好的難度、信度和區分度，考試成績呈正態分布，能夠比較真實地反映學生的學習質量。本校農學院的學生一般在大二暑期進行畢業論文試驗，大三上學期學習生物統計課程，在此基礎上，從課堂的師生互動反映出學生對田間試驗設計方法的理解較好，但大多數學生會將畢業論文的寫作放在大四第二學期，因此盡管已經完成了論文實驗，但數據的整理、分析卻在一年多以后進行。從本課程第四章假設檢驗開始，因為涉及眾多公式及其應用，學生普遍感覺枯燥難懂，這在總分為40分，而卷面成績全距卻為33分，標準差為7.38分的計算題部分也顯示出來。因此，從此方面，建議畢業論文老師在學生做完試驗后能督促他們盡快分析和處理數據，不僅能盡快發現和彌補試驗中的問題，也利于提高學生對本課程的學習興趣。此外，充分利用我校大一、大二年級的大學生研究訓練計劃（SRP），鼓勵學生積極申報，讓學生盡早接觸科研活動，在本課程的學習中能夠帶著自己的問題、自己的數據獨立分析，讓學生能切身體會到“學有所用”，在解決問題的過程中享受成就感，培養學生的分析能力和邏輯思維能力，提高學習本課程的興趣，并能將理論和實踐結合起來，在科研活動實踐中培養學生的創新意識和解決問題的能力。

根據美國心理學家布盧姆提出的分類方法，把人的認知水平從簡單到復雜分為識記、理解、應用、分析、綜合、評價六個層次[6]，本課程試題設計也是按照教學內容（章節或部分）的教學時數和重要程度確定不同的權重；再按教學大綱要求、教育目標分類進行試題類型和難度等方面的權衡。試卷中公式、名詞解釋以及部分填空題主要為識記和理解，各水平學生均能答，試題較易，因此平均得分較高。部分填空題、簡答題和計算題主要考察學生對主要知識點的理解應用及其綜合評價，盡管試題中設計的試驗已經考慮到運算量的問題，但平均得分較低，其中計算題得分兩極分化嚴重，說明部分學生對本課程的學習還停留在死記硬背的階段，分析和解決問題能力比較差，因此如何在有限的學時內，讓學生具備扎實的基礎統計知識的功底并且能夠靈活應用是擺在授課教師面前的一個挑戰。此外，考試中筆者還發現一個問題，有些同學對于基本知識點和概念的記憶非常準確，作答和課本上的表述完全一致，但是在知識點的具體應用上卻存在問題，不會變通；而有些同學的情況卻與此相反，記憶類題目回答不是很好，但是理解和分析類題目得分較高。說明學生的學習風格和考試的適應性之間密切聯系，這就要求授課教師在教學過程中給與學生更多的人文關懷，積極進行教與學的互動，了解學生，關注學生學習風格的差異，積極引導，培養學生的綜合能力，同時在試題構成中要綜合考慮學生的學習特點和考試適應性，使考試成績能反映學生真實的學習水平，提高考試對于學生發展評價的公正性。

從理論上講，一般考試成績呈現正態分布表明試卷的難度適宜，如果呈現偏態分布，則表明試卷的難度偏高或偏低。本次考試卷面總成績呈較好的正態分布，說明試卷難度適意。但全距為69分，標準差為13.59分，說明學生的兩極分化現象較嚴重。盡管試卷質量分析表明，本次考試的試卷總體上具有良好的難度、信度和區分度，但筆者認為，還應分析各題型得分是否為正態分布。以本課程考試為例，計算題主要考查學生對相關的試驗設計方法及其數據統計分析的應用和理解，是本課程的重點，其分值占卷面總成績的40%，但是學生得分分布卻為偏態分布，意味著計算題部分整體難度偏低。這也引發我們對當前大學考試質量的思考。目前課程考試主要以教研室為單位作為命題小組，試卷的編制一般由任課教師自主決定，在這種情況下試卷難度一般很難把握，教師一般是按照自己對課程的把握和對學生學習過程的了解自行確定考核內容和難度，但是其中隱藏著某種程度的“分數信任危機”甚至可能引發“教學質量危機”[7]。降低試卷難度，可以保證絕大多數學生通過，平均分較高，看似學生對課程知識點掌握很好，但是分數的含金量越來越低，導致分數信任危機，降低教學質量。由此說明，試卷中任一題型的檢測和區分功能是有限的，整套試卷的題型選擇以及同一題型的數量及其所預檢測學生的認知層次的高低和范圍還需試題編制者認真思考。

每次考試之后，我校教學管理部門都會要求各任課教師對該課程的學生考試成績進行以下統計：（1）期末綜合成績頻數分布；（2）平均分和標準差；

（3）最高分、最低分和全距。如果是多班級共同的專業課程要分別提供課程和各班級的平均分、標準差、全距、正態性情況，同時提供平時成績和總評成績的各項指標。但是忽略了期末考試本身所具有的評價教學的功能，而只把考試當作評價學生學習的工具，建議教育管理者和教師在進行考試成績分析的同時也要重視試卷質量的分析，設置合理的試卷效度、信度、區分度以及難度。避免為提高及格率，降低試卷難度和區分度，拉高平時成績提高總評成績等影響學生學習的積極性，不利于提高教學質量的現象。

本次《生物統計》考試分析充分體現了教學改革的必要性。本課程作為我校農科類專業的一門基礎課，具有很強的實踐性和應用性，隨著計算機發展的日新月異，統計分析在各領域的作用日趨重要，統計軟件的應用已經成為培養高質量專業人才的需要和科研工作者必備的技能之一。盡管本課程的48學時中包含有8學時的上機訓練，以及本院開設的另外一門選修課《計算機數據處理》，但是學生在進行論文數據分析過程依然表現出統計知識的欠缺，因此建議本課程的考試能將筆試和機試結合起來，適當提高試卷的區分度，同時引導學生積極進行自主學習，提高學生分析問題，解決問題的能力。

參考文獻：

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[6]戴洪萍.高校專業課程考試質量的分析與探討[J].南通大學學報（教育科學版），2007，（2）：86-89.

[7]曹中平.考試分析與教學反思：以一門課程為例[J].大學教育科學，2004，（2）：38-42.

The Analysis and Interpretation Based on the Examination of "Biology Statistics"

LI Chun-Yan，LI Cheng，GONG Jiang，SHI Pei-Chun

（College of Agriculture，Shihezi University，Shihezi，Xinjiang 832000，China）

Abstract：In order to improve the teaching quality of the course of "Biology Statistics"，the Excel and SPSS 13.0 software were used to analysis the examination score of "Biology Statistics". The results showed that the average score was 72.41. The distribution of score was mainly concentrated between 70 ～ 70 and showed the normal distribution. The evaluation of test paper quality indicated that the degree of difficulty of paper is moderate. The partition degree of the five question was good，respectively. The reliability of the examination paper was high. It was suggested that we should pay more attention to the quality of test paper analysis and the examination paper structure. Furthermore，we should focus on the learning characteristics of college students and make useful exploration on examination reform.

Key words：examination paper analysis；degree of difficulty；degree of partition；reliability；quality of examination