面向“四新”建設的高校富媒體在線考試模式探賾

張慧琴

（中國礦業大學外國語言文化學院，江蘇徐州 221116）

一、引言

高校“四新”建設面向當前我國高校的交叉學科和知識融合等發展需求，與學科專業優化、創新能力提高、產學研用結合、時代新人培養等有著緊密聯系。新冠疫情給我國帶來前所未有的挑戰，各高校教育教學也面臨著很多新課題、新需求。在現代信息技術與高等教育教學深度融合的背景下，線上線下混合式課程順利開展，在線考試成為后疫情時代校內線下考試的必要補充。隨著我國新冠疫情的結束，生產生活都在逐步恢復正常，高校教育教學和各種考務工作也在逐步恢復正常，但是不能忽視后疫情時代在線考試給高校教育教學帶來的重要補充作用，而且，隨著教育部提出的教育數字化戰略行動，高校會繼續加大智慧課堂、網絡課堂等的開展力度。因此，高校在線考試仍值得進一步研究和借鑒，而且會繼續成為后疫情時代校內線下考試的必要補充。

富媒體是指包含了字符、圖片、文本、視頻和聲音等多種元素的媒體形式。富媒體技術有利于解決在線考試的內容單一、不能與線下考試相吻合等問題。為深入學習貫徹習近平總書記關于教育的重要論述，深化新時代教育教學改革，促進現代教育信息技術與教育教學的深度融合，推動教育資源共享，結合高等教育改革發展實際，高校應不斷提升教育數字化整體水平。在“四新”建設背景下，高校積極探索課程在線考試的新模式具有重要意義。隨著云計算、大數據、物聯網等新技術不斷涌現，各行業信息化步伐不斷加快，社會整體信息化程度不斷加深，信息技術對教育的革命性影響日趨明顯。2019 年，中共中央、國務院印發的《中國教育現代化2035》提出，要加快信息化時代教育變革，利用現代技術加快推動人才培養模式改革，實現規模化教育與個性化培養的有機結合。鑒于富媒體技術豐富的表現形式，研究后疫情時代富媒體在線考試的模式，解決富媒體在線考試的題型擴展、體系結構、全流程設計和智能評閱等問題，形成富媒體在線考試的支持體系，并基于在線考試系統進行部署和實踐，可形成便于推廣的富媒體在線考試應用案例，有效助力高等教育數字化發展。

二、國內在線考試研究現狀與校內實踐

（一）國內在線考試研究現狀

考試數字化作為教育數字化的重要組成部分，是從數字化社會發展角度思考人才評價和考試實施、創新評價工具和考試內容、優化和升級傳統考試環境、推動考試體制和機制創新，最終建立適應智能時代的現代化考試體系的過程。其中，在線考試的狹義定義可理解為：利用計算機、網絡和數據庫技術生成試卷，應試者通過瀏覽器或客戶端登錄某個專門設計開發的考試系統來完成作答，系統自動批閱、評分并反饋的新型考試系統[1]。

針對在線考試的理論問題，汪張龍等人研究了新基建背景下考試數字化轉型的路徑與前景，提出了新一代考試數字化應用框架，闡述了考試數字化的6 個應用場景：智能題庫、智能語言測試、智能化機考、智能評卷、德智體美勞綜合素質評價和智能化教育考試管理[2]。郭靜等人針對臨床線下考試存在的程序冗雜、知識面縮水和突擊現象嚴重等問題，構建了醫學院校臨床考試系統網絡平臺，該軟件系統包括賬號系統、題庫管理系統、考卷編輯板塊和系統設置板塊等，并注意采集臨床中典型示例作為素材（包括典型體征、心電圖、超聲圖、X 線、內鏡圖像、病檢標本等），使抽象概念形象化[3]。趙明探討了在線測試與語言教學的耦合關系，提出語言教師在合理利用大學英語網絡課程平臺的同時，要加強語言測試行為與語言使用的聯系[4]。謝建生等人介紹了常州大學首次“大學物理”課程數字化考試試點工作，認為在線考試節省了閱卷工作量，提供了對教學很有參考價值的考試數據，為教改提供了比線下考試更為全面的數據支持[5]。

在考試數字化系統的開發研究方面，趙紅曉基于B/S 框架和JavaScript 等技術開發了材料力學實驗在線考試系統，描述了在線考試系統的開發工具、教師管理模塊、學生管理模塊和管理員模塊的功能，實現了實驗課程的無紙化考試，提高了考試效率[6]。針對在線考試的靈活組卷需求，王晶晶開展了網絡化考試系統的算法分析和模塊研究，對比了基于優先權策略的組卷算法、深度與廣度搜索算法、回溯組卷試探算法和基于遺傳算法的組件算法等，給出了生成隨機試卷的運算流程圖，為在線考試的隨機組卷提供了算法和技術支持[7]。何曼分析了基于在線考試數據的智能閱卷系統現狀。當前的在線閱卷，教師不需要統一集中閱卷，只需在有網絡的地方登錄網頁，進入系統查看電子圖片，手動操作鼠標就可評閱。評閱完成后，系統自動進行成績統計和數據分析工作，減輕了教師閱卷工作量[8]。但是，教師基于圖片的閱卷也存在標注困難、批改記錄難以保存和視覺疲勞等問題。泛在智能閱卷系統是基于圖像識別、互聯網、云計算與大數據分析的智能閱卷系統，不僅適用于各院校/機構的閱卷，也能解決多層級、跨學校的智能閱卷難題，實現全流程監管和成績自動分類匯總。

在在線考試的應用實踐方面，趙琳等人分析了大學英語期末機考實踐中的優勢與問題，指出機考具有經濟環保、高效公正的優勢，但也存在加大了審題的工作量、增加了監考的工作量和主觀題機閱有待改進等問題[1]。劉春魚介紹了iTEST（大學外語測試與訓練）系統的功能特征、組成結構和應用特點，基于iTEST 系統建立該校的大學英語題庫，開展在線考試、考后的數據分析，并采取措施有效避免學生作弊[9]。周敦凱介紹了采用iTEST 測試系統進行無紙化大學英語入學分級考試的案例，通過題庫建設、組織考試和閱卷分析與統計等步驟，實施了在線考試，并發現主觀題自動批改存在問題，因此，采用客觀題系統評閱、主觀題教師評閱的方式進行[10]。

（二）在線考試的校內實踐

以中國礦業大學為例，“十三五”和“十四五”建設階段，學校高度重視在線考試平臺的建設與實踐工作，目前，取得了良好的工作成效。學校已購置iTEST 系統、超星學習通系統，同時部署國家智慧教育平臺，這些高性能云計算系統具有支持大規模遠程在線考試的能力，為富媒體在線考試模式的研究與實踐提供了充足的平臺基礎。截至目前，學校已成功使用iTEST 系統對學生進行大學英語分級考試，實現6 000 多人的同步在線考試。2022年，中國礦業大學外國語言文化學院成功組織了“語音的故事”課程在線考試，考試采用iTEST 系統軟件和騰訊會議，利用iTEST 系統提供的在線試題，同時采用iTEST 系統本身的防切屏和基于騰訊會議的二機位視頻法，最大程度地防止學生作弊，為后疫情時代在線考試工作提供了全新思路與實踐案例。

目前，中國礦業大學已開設100 多門基于校內智慧教育平臺的中國大學MOOC（慕課）課程，產生了良好的國內外影響力。隨著中國大學MOOC（慕課）課程建設力度的加大和“慕課西行”計劃的推廣，越來越多的校內外學習者需要進行遠程在線考試。這就要求中國礦業大學必須加強在線考試系統建設能力，構建適合多課程類型、融合多媒體手段的云計算在線考試平臺及其實施體系。

從當前在線考試系統的支撐平臺和使用情況來看，中國礦業大學已經充分認識到在線考試系統的重要性，并已開展了諸多在線考試工作嘗試，積累了寶貴的經驗。從平臺視角來看，中國礦業大學已部署iTEST 系統、超星學習通和國家智慧教育平臺等基于云計算和大數據的在線考試系統；從使用情況來看，已應用iTEST 系統開展了2021 級學生英語摸底考試等，解決了后疫情時代進行較大規模考試的聚集性問題，同時也大大提高了考試的效率，簡化了考務組織過程。

但是，當前在線考試面臨的問題是，考試的題目類型較為簡單，限于單選題、多選題、判斷題、簡答題和主觀作文題等形式，對于一些專業課程所要求的手寫計算題、論述題和繪圖題等則缺乏良好的網絡交互表達策略。這迫切需要高校進一步探索和研究能夠包容更多、更為優化的在線考試模式。

三、當前在線考試系統存在的主要問題

文章通過分析國內的在線考試現狀，發現當前在線考試系統存在的一些問題，主要集中在以下幾個方面。

（一）試題形式較為單一

目前，在線考試的題型很難適用于量大面廣的專業課考試，亟須擴展智能化機考的題型，而正在使用的在線考試系統僅能提供選擇、判斷和簡答等數值與文字類題型，難以支持推導計算、繪圖、手寫綜述分析和視頻/聲音等交互題型。

（二）在線考試還未深入接觸富媒體技術

教師需要基于高校已有的在線考試系統，根據各專業課在線考試的需求，設計規劃融入富媒體技術的在線考試全流程，即采用富媒體理念，使課程在線考試支持包括選擇、判斷、手寫計算、手寫作文和手寫論述等試題題型與回答形式，進一步融合支持視頻和聲音等形式的題型。

（三）富媒體在線考試與智能化閱卷的耦合問題

當前，在線考試系統對于客觀題的評閱一般具有快速、穩定的特點，但由于圖像識別和智能分析能力的不足，難以滿足試卷中主觀題的評閱需求。怎樣優化系統的智能評閱模塊，設計人機交互評閱策略，滿足智能評閱準確度需求，把教師從繁重的主觀題評閱工作中解放出來，是高校在線考試平臺需要研究的重要問題。

面向“四新”建設的高校富媒體在線考試模式，解決了傳統在線考試題型限制的問題，把富媒體理念引入在線考試的試題發布和試卷回收環節，將計算、綜述等難以數字化表達的題型納入在線考試范疇，能夠為面向多學科、多專業的在線考試的推廣提供理論、技術與平臺基礎，有力推動高校考試數字化工作的深入發展。同時，通過具體研究富媒體在線考試的體系結構與全流程形式，以及在線考試主觀題智能評閱與人工評閱的協調機制，采用人工智能與教師評閱相結合與促進的方式，可以在大大減輕教師閱卷工作量的同時，有效提高考試系統智能化程度。

四、富媒體在線考試的具體研究內容

（一）研究富媒體在線考試所支持題型的擴展問題

當前的在線考試系統已普遍支持選擇題、判斷題和文字簡答題等便于學生使用鍵盤輸入答案的題型，考慮到筆記本、手機、平板等多終端在線考試的可能性，選擇題和判斷題成為了最簡便的在線考試題型。但是，從多學科、多專業的視角來看，有些專業需要采用分析和計算步驟回答計算設計題，而對于綜合問題的論述有些專業需要文字表述，有些專業則需要采用視頻或聲音等方式來展現課程考查結果。在以上這些題型中，手寫文字、公式或計算的作用是不能被取消和替代的。

通過調研高校多學科、多專業線下考試的試題特點，如礦業工程、機械工程、理學、文學和藝術等學科，分析線下考試題型的集合，找出與在線考試支持題型的交集。重點發掘當前在線考試所不支持的題型，探索用富媒體手段解決該類題型即時回答與上傳系統的策略與可行性，從而通過題型的融合，拉近在線考試與線下考試的距離，提高相似度，使考試數字化工作高效服務于面向能力提高的高校人才培養目標。

（二）研究富媒體在線考試的體系結構與全流程設計

分析當前云計算在線考試系統的體系結構，根據富媒體在線考試所支持的擴展題型，采用題干二維碼、手寫答案上傳和答案圖片初步校驗的策略，實現在線考試中計算題的手寫回答與系統交互，同時，在線考試試題中題干的富媒體設計，除文字、數值外，還可以使用圖片、動畫等形式展示背景資料，更適合綜合分析類的題型，有利于強化題目的應用背景。

在以上研究的基礎上，教師向系統開發方提出高校富媒體在線考試的需求：基于已有的系統體系結構進行擴展，構建出適合多樣化題型與人機交互方式的富媒體在線考試系統的體系結構；針對不同學科專業的在線考試場景，設計在線考試的全流程形式，形成不同流程形式的相似度和差異度的對比方案，為提高在線考試系統的適應性和可推廣性提供基礎設計方案支持。

（三）研究主觀題智能閱卷/人工閱卷的耦合機制與融合策略

使用基于云計算的在線考試，要逐步把人工智能技術用于主觀題的審閱，提高智能批閱算法的準確率。例如，當前的英語作文評閱，通常采用完全教師評閱或智能評閱—教師復核的評閱策略，無法有效減輕教師評閱負擔。因此，需要結合在線考試系統能力，采取主觀題智能評閱—人工評閱相結合的策略。教師可通過開展全人工評閱、智能評閱—人工復核、兩評閱方式的準確率對比等實驗，找到系統智能評閱準確率的適用范圍與提升空間。

依據實驗數據，向云計算考試系統開發商提出智能閱卷的準確率提高標準和應用場景，為高校在線考試系統的改進提升提供參考依據。通過不斷的系統迭代，設計主觀題智能評閱與人工評閱的耦合機制和融合策略，再通過不斷的在線考試應用實踐，提升高校云計算在線考試系統的智能化水平。

鑒于以上的研究內容，高校富媒體在線考試模式可以采取分階段開展工作、考試實踐迭代和理論提煉總結的方法有序進行，各實施階段描述如下。

第一階段，以富媒體在線考試模式的體系結構建設與實施方案為目標開展富媒體在線考試題型的研究工作。作者調研了中國礦業大學工科、理科、文科和藝術類等專業的基礎課和專業課考試形式，通過考試樣卷匯總，分析不同題型的分布和應用范圍，厘清不同題型的線下回答方式；對比線下考試所支持題型與在線考試當前支持題型，獲得其共同點和差異信息，對于有差異的計算題、繪圖題、綜合分析論述題和演示題等，分析該類題型的在線考試呈現形式；采用富媒體技術，設計主觀題題干的多媒體表達形式，以及主觀題基于手寫、繪制或視頻回答的線上呈現方式。作者通過研究發現，當前在線考試系統針對題型的擴展支持需求，設計考試過程中擴展題型的人機交互方式，為各學科專業在線考試向線下考試的形式靠攏，提供了題型及其交互方式的研究基礎。

第二階段，分析云計算在線考試模式的體系結構和模塊化特征，得出在線考試中對于富媒體題型的交互方式支持方法，以及將富媒體題型融入在線考試平臺的策略，從而提煉總結出富媒體在線考試的體系結構。

采用全流程設計理念，研究基于云計算考試平臺的富媒體全流程考試方式，提出富媒體題庫設置、富媒體題型終端—系統交互方案、在線考試監考策略和試卷評閱的考試大數據分析策略，構建富媒體在線考試的全流程支持體系，進而開展富媒體在線考試實驗驗證。

第三階段，設置不同富媒體題型的評閱策略試驗，如機器掃描+人工閱卷、智能閱卷先驗+人工閱卷檢查、智能閱卷與人工閱卷對比準確率等，通過不同閱卷方式的對比試驗，探索出高效、準確的在線考試主觀題閱卷路徑。同時，基于海量人工閱卷樣本模式，提煉閱卷設計需求，聯合云計算考試系統提供方完善基于機器學習和人工智能的富媒體題型智能閱卷模塊，為提高在線考試系統的智能閱卷準確率，提供優化的需求方案、閱卷方案和批改樣本大數據，共同促進智能閱卷系統的提升。

五、結束語

綜上所述，將富媒體理念融入高校在線考試系統，擴展了在線考試所支持題型的形式，使得在線考試與傳統線下考試進行了有效融合；依托已有的云計算在線考試系統，構建了富媒體在線考試系統的體系結構，設計了富媒體在線考試的全流程形式；研究在線考試中主觀題的智能評閱與人工評閱的耦合問題，探索智能化與人工評閱的結合路徑，為提高系統的智能評閱準確率提出了建議，為“四新”建設的教育數字化、智能化提供了發展動力。