无纸化考试系统的建模研究与实践立项申请书

1、附件1:项目所属科类申报类别代码工学2重庆市高等教育教学改革研究项目立项申请书项目名称无纸化考试系统的建模研究与实践申请人杨小青学校名称重庆科技学院通讯地址重庆大学城科技学院邮政编码401331联系电话请日期 2009年3月21日重庆市教育委员会印制填表说明一、按表格填写各项内容时，要实事求是，表达要明确、严谨。二、申请书为A4复印纸，于左侧装订成册，一式三份（均为原件），由所在学校审查、签署意 见后，报送市教委高教处。电子文档按文件要求上 报。三、在学校意见一栏中，应明确学校在人员、时间、条件、政策等方面的保证措施和对配套经费的意见。四、“所属科类”指本科专业目录中

2、所列的11个学科门类和高职高专教育专业目录中所列的19个大类；教育管理类的填写“教育管理”。“类别 代码”中1代表“重大项目” ；2代表“重点项目”； 3代表“一般项目”。项目主持人情况项目名称无纸化考试系统的建模研究与实践申请金额20000 元项目姓名杨小青性别男出生年月1963.10专业技术 职务高级工 程师行政 职务实验中 心主任从事专业计算机科学主 持 人 情 况1 主要教学工作简历1990年重庆大学自动系本科毕业，到重庆工业高等专科学校自动化系工作。自1990年起在重庆科技学院（原重庆工业高等专科学校）任教至今期间2004年至2009年任学院实验中心主任，2004年2007年在重庆大

3、学电气工程学院攻读硕士研究生。讲授的主要课程有：C语言、VB语言、数 据库原理、数据结构、PB语言、VC语言、管理信息系统、数据库原理、软 件开发基础、VFP程序设计、计算机网络原理、计算机网络操作系统、计算 机组成原理、计算机网原理等等理论课程及其相应的实践教学。带学生现场实习及本、专科毕业（论文）设计。2.主要教育教学研究领域及成果主要从事计算机网络、数据库及数字图像教学及研究。已主持完成“基 于局域网环境下的经管类课程无纸化考试系统研究”等2项教改项目；已发表“高校机房管理存在的问题与对策”等教研论文 3篇，另外还发表其它科 研论文8篇（其中中文核心期刊3篇）；参研了国家“ 863 ”课

4、题1项，题 目是“电阻抗成像的原理及其应用的研究” 以及市科委课题1项，题目是“基 于信息量的分布估计算法研究与应用”（已完成）。获得优秀教育工作者2次、先进班主任2次。项 目 组 主 要 成 员 情 况姓名年 龄专业技 术职务行政 职务工作 单位主要研究 领域承担 工作签早彭军40教授副院长重科院计算机、教育理论与实践算法及模型评估姜群49副教授重工院计算机、教育理论与实践算法及模型评估定陈应祖46高级工程师重科院计算机、教育理论与实践算法仿真及评价胡伟清45副教授副院长重科院教育理论与实践教学质量体系设计吴华英36讲师重科院教育理论与实践教学质量体系设计王松涛37讲师科长重科院计算机、教育

5、理论与实践算法仿真及评价廖凡38副教授重科院教育理论与实践撰写报告、立项依据及目标1 .现状与背景分析（包括已有研究实践基础）1.1传统考试存在的问题以及无纸化考试优越性传统考试是从科举制度发展起来，具有主观性和经验性的测评方式，教师根据 教学内容和教学大纲的要求以及自己的教学经验出几道或几十道试题让学生作答， 然后按评分细则，根据考生答题情况评定分数。它的弊端：（1）是一种自给自足的教学方式。以教师为中心，易产生个人主义，封闭、自守，不利于教、学相长，同时教师出卷、评卷的工作量大；（2 ）试题片面。如题型单调，对重、难点的把握不一定很全面；（3 ）组织考试效率低，要花费大量的人力、物力；（4

6、）考试结果的后续分析处理能力较弱，对整个教学的反馈作用小，不利于及 时改进教学质量；（5）学生的学业负担较重，不利于学生创新精神的培养；（6）缺乏有力的监考措施，学生作弊现象严重，体现不了考试的公平性。正是因为这些不足，长期困扰着整个教育届。然而，随着教育测量学，教育统计学 的发展，在美国出现了一种新的考试形式即标准化考试，它是在考试形式上的重大 改革和突破，克服了传统考试的诸多弊端。标准化考试是一种具有统一标准的，按 照系统的科学程序组织并对误差做了严格控制的考试。随着科学技术的进步，利用 计算机及网络技术使标准化考试完全实现电子化成为了可能（即无纸化考试），无 纸化考试无论在命题、评分、考

7、试、试题取样等方面与传统考试相比都具有无可比 拟的优越性，具体表现在考试更加客观、公正、高效、透明、低成本及其对教学的 及时改进有了更大的帮助。因其组题灵活，在技术上保证了同一考场内，对不同考 生的考题可以不完全相同，有效扼制学生的作弊现象。另外，利用无纸化考试系统 进行学生的课程成绩考核以及学生的学习自测，它将有助于大大减轻了学生的学业负担，是素质教育不可缺少平台。1.2无纸化考试研究的现状同传统考试方式相比较，无纸化考试正是基于上述优越性才成为目前研究和应用的热点。近年来，国际上的一些认证考试如微软认证、 Cisco认证、GMAT考试,TOFEL考试等等，都采用了基于网络的计算机考试形式，

8、 并且可以实时获得考试成 绩。从1996年起，我国就着手进行了无纸化考试系统的研制开发，并在1999年进行了小范围内的试用。经过后来不断的改进、完善和提高，一些单位的无纸化考 试软件开发取得了重大突破，并处于产品化进程，如北京无忧电脑技术开发有限责 任公司。但是，这些考试系统因当时的技术条件受限以及系统模型结构的不合理， 导致运行稳定性不高、对运行环境有较严格要求等明显缺陷，在功能上也不能完美 地按要求解决考生主观题的评判问题、智能组题、试题及试卷质量分析等问题，在 经济上还需要资金高投入等问题。正是这些原因，才造成当前无纸化考试在学校考试中迟迟得不到应用。目前，我们所接触的网上联机考试系统主

9、要是微软认证、 计算机等级考试以及交通规则等等考试系统，它们主要起到的是考试的作用，根本 无法与学校的教育教学工作相挂钩。由于它们目的性、专业性强以及应用面窄，阻 碍了它们在现实教学中的发展，因此它们不能说是教学与考试的完美结合。随着科 学技术、经济的发展，为无纸化考试在学校考试中的应用打下了坚实的物质基础。 由于无纸化考试具有智能化、自动化、高效化、科学化等诸多优势，使得它在教育 现代化和信息化水平逐年提高的中国，具有最广阔的发展前景。正是基于这种需求 才使得本课题的研究具有非常大的现实及使用价值。1.3项目已有的研究基础无纸化考试分为两种方式，一种是基于局域网的无纸化考试，这种方式主要是针

10、对位于偏远地区或经济条件相对较差而未开通城域网的学校，但电脑室内的小 型局域网设备条件符合该考试系统的最低配置要求。另一种是基于广域网的无纸化考试系统，它相对于前者更科学、更高效，但要求用户单位的考试用机全部联通广 域网，一般的无纸化考试系统都具有这两方面的功能即拥有局域网考点管理工具和 广域网考点管理工具，这也是本课题要解研究的问题之一。根据学校教育教学规律的 特点和课题组各成员多年从教的经验，依托学院实验中心的硬件设备、软件资源、 在用试题库以及本人已完成的校内教改课题研究成果(基于局域网环境下的经管类课程无纸化考试系统研究)和对其它无纸化考试系统研究分析的基础之上，研究及 设计出能实现考

11、试考务工作的自动化、无纸化的考试系统模型。2 .研究内容、目标、要解决的教学问题，拟采取的方法和主要特色2.1研究的内容(1) 成卷模式生成的研究：将用户的输入转化为成卷模式的相应参数，由这些参数转化为成卷模式，根 据成卷模式进行自动组卷。为提高成卷的效率，在成卷模式实现过程中要进行的相 容性分析。(2) 评分研究：对客观题，如判断、选择采用完全匹配可直接完成，对于填空、简答题等客 观型，采用模糊匹配来完成评分，对于主观题采用人性化处理，借鉴大型比赛中常 用的去掉一个最高和最低分后取平均值的方法来进行公平评阅，当然在这之前对评卷者的信度进行测评与分析也是必要的。(3 )对考生成绩的统计分析研究

12、：对成绩进行正态分布检验，并进行“四度”分析，从“教”到“学”的评估，以及横向比较，差异分析和考生成绩统一评估。从而判断试题及试卷的质量，还有 来自试题和试卷间的差异分析。2.2研究的目标研究及设计出一套可用于组织多学科、大规模统一考试并且也可用于平时课 堂检测及学生练习的，集考务管理、试题库管理、考试过程控制、成绩收集、自 动评分、成绩查询、试题及试卷质量评估为一体的，能实现考试考务工作的自动 化、无纸化的考试系统模型。2.3要解决的教学问题（1）着重分析和研究影响系统性能的重要算法如试题抽取的算法、组题算法、 试题和试卷质量评估算法以及主观题的判别算法等关键算法；（2 ）系统研究和分析现有

13、类似的考试系统，设计出一个完善考试系统模型， 让它具有完备的考场管理功能、客户机断线保护功能、在线监控功能；（3）重点分析和研究目前类似的无纸化考试系统的安全策略，在结合当前数 字保密技术，设计出一套符合实际要求的安全体系及网络安全结构体系， 以解决考试系统在考生身份的认证、考试过程及题库保密等多方面的安全 问题。（4 ）通过对现有的计算机分布式计算技术的分析和研究，确定考试系统功能 的完成应选用那些网络技术及协议。2.4拟采取的方法该项目研究将应用资料收集和相似系统的研究分析、实验法经验筛选法结合、 量化研究与质性研究结合以及面向对象分析与设计、结构化分析与设计等科学研究 方法。具体研究方案

14、为：（1）考察调研学校传统考试的工作流程， 结合教学质量管理的要求，研究出传 统考试存在的主要问题，研究出解决问题策略的方案。（2） 通过考察调研以及对现有相似无纸化考试系统的研究分析的成果，结合项 目组成员各自的教学工作经验，初步完成研究内容中各项研究，得出初步 模型。（3） 将初步模型通过计算机程序或仿真软件进行仿真，在实践过程中，不断总 结经验及成果，经过实践一优化一再实践一再优化的实践构成，最终得 出一个相对合理的无纸化考试系统模型。（4 ）在充分研究和分析的基础上，将模型转化为能实际应用的无纸化考试系统。2.5主要特色该课题研究的目的是把学校教学质量管理与教学考试如何有机结合在一起，

15、克服了现有无纸化考试系统主要起到的是考试的作用，根本无法和教育教学工作相挂 钩，更谈不上对教学工作的指导和改进。本课题要达到目标是通过研究、分析和实 验，设计出一个能将两者有机的结合在一起的无纸化考试系统模型，即集考务管理、试题库管理、考试过程控制、成绩收集、自动评分、成绩查询以及试题和试卷质量 评估为一体的，能实现考试考务的自动化、无纸化的考试系统。3 .预期效果与具体成果预期效果：在学院实验中心的硬、软条件下，我们对上述主要问题展开深入的研究和分析, 对所得算法、系统功能模型及系统安全策略等关键问题，通过计算机进行必要的仿 真，在此基础给出合理与可行的无纸化考试系统模型及其关键算法。将这些

16、成果以 论文形式，在全国有影响的学术刊物上发表。在时间、经费允许的条件下，我们力 争将该模型，转化为实际可用的系统，为提高学校教学管理水平发挥重要作用。具体成果：（1）形成研究报告。（2）发表研究论文3篇以上。、具体安排及进度2009第一阶段：收集国内外有关无纸化考试系统的资料（软件和文字资料）（于年5月完成）；第二阶段：对收集资料进行研究和分析，在此基础上提出无纸化考试系统的概念模 型和系统的关键算法（于2009年10月完成）；第三阶段：对系统的概念模型及算法进行计算机仿真并对其结果进行分析和评估（于2010年2月完成）；第四阶段：在可行的概念模型和算法基础上，利用VB、PB、C#完成整个系

17、统的雏形，对上述模型及算法进一步的效验（于 2010年9月完成）；第五阶段：在相关实验数据及结果的基础上，撰写论文在有影响的专业杂志发表（于 2011年5月完成）；第六阶段：对所得实验数据及结果进行分析整理，同时撰写课题的结题（于2011年9月完成）。第七阶段：邀请专家进行鉴定，整个项目于 2011年11月结题。三.经费概算（一）资金来源：1 .申请市教委专项经费：10000元2 .学校配套：10000元3 .其他（二）资金运用：1.资料、软件及材料费：8000元2 .差旅费：1000元3 .论文出版费：6000元4.项目结题、验收或成果鉴定费：5000元四、项目主持人所在单位意见及配套支持经学校教学指导委员会审核，该项目已有一定的研究基础，研究内容具体，研 究目标明确，研究特色明显，总体规划科学，进程安排适度，项目团队结构合理， 分工明确。研究方案具有较强的可行性。学校始终高度重视教研教改工作，制定有完善的教研教改管理办法， 设立了专 门的教研教改经费，坚持每年开展教改项目的立