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标题 试卷质量分析评价方法与工具的设计
范文 徐丽敏


摘要：试卷分析系统是评价学生学业、分析课程试卷质量的重要工具，随着时代的发展，引入了一些计算机辅助工具后，减少了人工操作，但仍有很多局限性。以试卷分析系统的项目开发为基础，采用Java语言进行程序编写，用Eclipse作为开发工具，用Excel作为数据统计工具，从而实现对试卷与试题分析。以计量管理课程考试成绩为实例对试卷质量进行分析与评价。
Abstract： The test paper analysis system is an important tool for evaluating students' academic quality and analyzing the quality of test papers. With the development of the times， some computer aided tools have been introduced to reduce manual operations， but there are still many limitations. Based on the project development of the test paper analysis system， the program is written in Java language， Eclipse is used as the development tool， and Excel is used as the data statistics tool to realize the analysis of test papers and test questions. The quality of test papers was analyzed and evaluated by taking the test results of the measurement management course as an example.
關键词：试卷质量分析；分析指标；系统开发；Java；Minitab
Key words： test paper quality analysis； analytical indicators； system development； Java； Minitab
中图分类号：C812 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）30-0188-030 引言
在教育教学过程中，考试是一个必不可少的环节，是检测学生对所学知识的掌握程度，也是评价任课老师在此期间对该课程的教学质量，考试的效果更多取决于一份试卷的质量高低及考试情况[1]。通过调查及在网上查找大量文献发现，绝大部分学校及一些高等院校在进行试卷分析与考试成绩统计时大都是采用人工的方式完成，虽然有些引入了计算机辅助设备（Excel）作为统计工具，但面对数据量很大时统计过程仍存在很多不足。而且在试卷分析上很多都停留在考生成绩的简单统计层面上，如总分、中位数、众数、平均数，而专业用来衡量试卷质量的方法几乎没有体现，浪费很多的教学信息，影响整个教学质量的提升[2]。本文在研究试卷质量分析的理论基础上，介绍了试卷质量分析系统的设计，建立一种比较科学规范、简洁的评估系统模型，对于考试成绩不但能做出综合性的统计分析及相关界面，还能有针对性地对分析报表进行打印与数据的删除。1 试卷常规分析的统计学原理
大量研究表明，一份质量好的试卷，考出来的成绩应服从正态分布，这也是对命题者的一种肯定[3]。统计主要指标有：偏度、峰度，依据教育测量的基本方法，相关评估指标及特征分析有：①难度，反映的是试题的难易程度，“难度系数”也可理解为“容易度系数”。②区分度，指在一道题上能多大程度上把水平不同的受测者区分开来，也称题目的鉴别力[4]。③信度，指测验结果的可靠性或者可靠程度。[4]。④效度即有效性，指测量手段或工具可以准确测出所要测量事物反映的程度[5]。2 系统总体设计
2.1 系统设计需求分析
通过试卷质量分析系统可以更加方便快速方便地了解考试的各方面信息，以及学生在学习过程中反映出来的信息，并且准确、合理、有效地对学生成绩进行评估与判断。所设计的试卷质量评价系统包含了以下功能：
①进行文件浏览与路径选择，导入统计考试成绩的Excel表格，并对Excel表格中的信息进行读取与转换。
②能让用户自由的设置题型，根据主观题和客观题的标识信息，自动选择相对应的计算方法，同时也能使系统对更多类型的试卷进行处理，加强其广泛性。
③将读取的Excel中的数据与试卷题型的设置信息进行结合，按相应的算法对单个试题以及整套试卷进行质量分析，并将分析结果在主界面进行显示。
④对分析结果生成相应的报表进行文件检索以及添加，并能执行打印功能，也能对选择的文件进行删除操作。
⑤建立帮助文档对系统进行说明。
2.2 系统的结构和概要设计
试卷质量分析系统划分为以下5大关键模块：
①Excel数据导入模块：检索Excel文件的路径并进行选择，并对数据进行读取和存储。
②题型设置模块：用户根据实际情况设置题型，系统对根据用户设置判断题型主观题还是客观。
③试题指标分析模块：利用导入的Excel数据，对单个试题的指标进行计算与分析。
④试卷指标分析模块：利用试题分析模块得出的数据以及导入的Excel文件信息，对试卷进行整体指标计算与评估，对试卷总分、考试人数等相关信息进行统计。
⑤试卷报表打印模块：对试题、试卷分析报表进行打印。
3 系统关键模块的实现
通过Java开发工具中的Swing组件对系统的GUI界面进行了开发。试卷质量分析系统的GUI界面中主要有5个功能模块组成。
主界面（如图2）采用JFrame类作为系统的顶层容器，显示效果为一个窗体，带有边框、标题并支持关闭和最大/最小化按钮组件。模块的主要功能是：
①对试卷数据进行录入，录入的信息包括每位考生在每道小题的得分、考生总人数、每道小题的满分值、试卷总分、每位学生的总得分。
②对录入的相关信息进行处理，计算出相应的评价指标，并在GUI界面上进行显示。试題质量分析模块需要计算的指标有：试题难度、区分度、峰度、偏度。
③生成试题质量分析的Excel文件，并存储在指定目录下。4 实证研究分析
以中国计量大学质量管理工程专业的计量管理课程从2012～2014学年的学生考试作为评估对象。以所有考生的考试成绩的原始数据作为样本进行试卷分析。对衡量试卷质量的几个主要指标的计算结果进行分析与评价。
4.1 试题质量综合分析
根据试卷质量分析，系统可以自动计算出评价试卷质量的各项指标。如图3所示，是2012学年部分试题质量分析结果。
4.1.1 试题难度分析
①2012学年试卷中对试题难度的统计中，有如表1信息。
从表1中可以比较直观的看出，在2012学年总题数为43的试卷中，频数（即题目数量）为8的试题量难度为“难度容易”，占试卷总题数的19%；频数为13和频数为6的试题量难度为“难度适中”，占总题数的30%和14%；频数为16的试题量难度为“难度较难”，占总题数的37%[6]。通过以上数据的描述，对考生来说命题有一定的挑战性。近一半的试题是“难度较难”及以上。根据这样的试卷命题情况，站在教师的角度而言，对评价学生有一定的考察性，但可能会增加此次期末考试的挂科率。
②2013学年试卷的统计信息如表2示。
表2中看出，频数为21的难度为“难度容易”，占总题数的49%；频数为5的难度为“难度较难”，占总题数的12%。反映该学年试题难度是容易程度的占大多数。也就是说考生在该次期末考试中大概有一半的题目可以做出，及格的可能性较大，进而降低了该次期末考试的挂科率。
③2014学年试卷中的统计信息如表3示。
表3中看出，频数为27的难度为“难度容易”，占总题数的63%；频数为5的难度为“难度较难”，占总题数的11%。反映难度程度为“容易”的试题占绝大多数，已超过试题总数的一半，“很难”的试题数量相比前二学年逐渐减少。
试题难度总体分析：通过对三学年试题难度分布情况可知，对计量管理的试卷命题的难易程度呈“容易”趋势发展。很难的试题的命题个数越少，有利于大部分学生通过考试，减少挂科率。
4.1.2 试题区分度分析
通过系统得出的试题质量分析结果中，在总体试题区分度的指标上，只对每学年试题区分度中评价为“差，需淘汰”的进行统计。
分析：从表4中看出，2012学年和2013学年的计量管理课程的期末试卷中有15道试题的区分度的测量值小于0.01，区分度评价为“差”，占36%，2014学年有12道试题的区分度测量值小于0.01，占总数的28%。相对于2012学年和2013学年区分度为“差”的数量有所下降，间接地说明试题的命题质量有所提高。
4.1.3 试题峰度偏度简要分析
①偏度。
简要分析：从表格及插入的频数分布表5可以看出，2012学年到2014学年该学科的考试中，大部分试题成绩在偏度计算中<3，呈负偏态分布，即左偏态。尤其是2013和2014学年，试题的负偏态分布频数最高，所占比率也大，说明试题难度较低的比例偏高，试卷题目偏易，考生的分数普遍偏高。
②峰度。
简要分析：从试题峰度的频数分布表6中可以看出，2012～2014学年的期末试卷中，大部分题目都是过度峰度。尤其是2013和2014学年的试卷中，成绩呈现过度峰度的比率占一半以上，说明考生在各试题的成绩分布中有更多的极端值。
4.2 试卷质量综合分析
试卷质量是建立在试题质量的基础之上，从而得出衡量试卷的质量的相关指标。接下来是对2012～2014学年的试卷质量做一个综合性的评价与分析。
根据表7各学年的试卷质量分析中，可以简单清晰地看出：
①在2012～2014学年的课中，相对学生考试的命题难度逐渐降低；
②试卷的区分度虽然没有显著性的差异，但2014学年相比2012及2013学年的区分度的值仍有改进，说明试卷设计也趋好，从而对不同水平的考生能较好地区分开；
③就试卷的信度而言，试卷的信度值都是在“可靠性一般”的评价区域，排除随机误差的影响，说明考生在期末考试的测验中，没有很好地考出自身的实际水平；
④试卷的效度值，在2012学年到2014学年课程的考试效度越来越好。从侧面反映出该期末考试的考试成绩与所想要考察的内容达到了一定的吻合度，有一定的考察效果。5 结语
验证开发系统的可操作性，以2012～2014学年的计量管理课程的期末考试成绩作为分析对象，得出对试卷质量的分析结果。虽然取得了一定的成绩，但仍有一些不足的地方。比如在系统界面设计中，有些界面不够美观、人性化不够；在对试卷质量评价分析中，衡量指标不够完善等。
参考文献：
[1]李业刚，高成琳，李红玲，等.高校试卷质量分析系统的研究[J].山东理工大学学报（自然科学版），2008，22（4）：57-60.
[2]孙莹.云南文华学院试卷质量网上综合评价系统的设计与实现[D].电子科技大学，2011.
[3]许志光，金仁铉.试卷质量分析的数理统计方法[J].吉林师范大学学报（自然科学版），2003（02）：50-51.
[4]刘伟东，屈华，石萍等.试卷分析的量化与规范化[J].辽宁工业大学学报（社会科学版），2012（04）：100-102.
[5]张振鹏.电大成绩分析系统的设计与实现[D].复旦大学，2009.
[6]周帆帆，王昕，涂小琴.试卷质量分析与综合评价系统的设计与实现[J].现代计算机（专业版），2014（18）：52-55，60.
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更新时间：2025/4/17 13:50:49