新式題型網路題庫測驗系統之建置─以國小高年級數學科為例

柯俊良 楊宏達

國立台中教育大學教育測驗統計研究所

 

摘 要

    本研究主要目的在於提出新式題型之網路題庫測驗系統的設計,並從事上述系統的建置工作。為驗證系統之可行性,以國小五年級數學科為範例,進行學生測驗系統的試用,與以高年級數學科為範例,進行教師題庫系統的試用。除進行系統效能測試外,也編製試用經驗問卷進行調查,藉此探究本系統各項設計對受試者的影響,以及未來進一步發展的可行性。

    本研究所提出的新式題型之網路測驗系統架構,為了符合國民小學的電腦設備與人力支援,並考量九年一貫課程的實施,決定使用能力指標作為題目特徴編碼的蒐尋要項,以免受到教科書版本更換而受到使用上的限制,來選取符合教師希望施測之能力指標範圍內的試題,進而建立一個可以編製與進行測驗的網路題庫測驗系統。

    除了使用新式題型作為測驗形式外,本系統還具備多種功能,如:以各科能力指標為基礎所建立的題庫、完全以網頁介面呈現、每份試卷可隨意決定試題數量、能新增試題至題庫中、試卷修改試題功能、教師及學生登入系統、時間提醒與限制、顯示班級成績分佈、即時顯示測驗結果、多人同時測驗、試題難度鑑別度分析、得分分布情形分析、進入測驗須輸入試卷密碼以增加安全性等。能大大節省教師在測驗之後的試卷批閱與成績登錄時間,讓教師有更多的時間進行教學研究。而試題的分析功能能讓教師了解各個試題的好壞,以作為修正試題的參考。

    本研究建置的系統,經過208名國小五年級學生及72名教師上網參加測試,運作十分順暢而且快速,證明本系統可以落實應用在國民小學環境中使用。

    最後本研究根據研究結果,對教育行政單位及未來電腦網路題庫測驗系統的研究,提供相關的建議。

 

關鍵詞:新式題型、網路測驗、題庫、能力指標。

 


1.緒論

1.1 研究動機

對學生及教師而言,若有一套能結合電腦網路的便利性與多樣性,符合他們實際評量的習慣或經驗,以更能評鑑出學生能力的新式題型來作為施測的類型題組,並利用九年一貫能力指標作為題目特徵編碼的蒐尋要項,以免受到教科書版本更換而受到使用上的限制,來選取符合教師希望施測之能力指標範圍內的試題,進而建立測驗試卷與進行施測的網路題庫測驗系統,相信是十分受到期待的。

1.2 研究目的

本研究的主要目的在於研究發展適用於新式題型之網路題庫測驗系統(以下簡稱本系統),並且以國小高年級數學科為範例,進行試用。本研究的主要目的又可細分為以下四個研究目的:

一、進行適用於新式題型網路題庫測驗系統的設計工作。

二、進行適用於新式題型網路題庫測驗系統的建置工作

三、從事上述網路題庫測驗系統之試用工作。

四、了解師生在使用上述網路題庫測驗系統的滿意情形,作為修改之依據。

1.3 研究問題

根據前述研究目的,本研究的待答問題條列如下:

一、新式題型網路題庫測驗系統的設計內容為何?

二、新式題型網路題庫測驗系統的建置內容為何?

三、適用於新式題型網路題庫測驗系統的試用計畫及其實施情況為何?

四、適用於新式題型網路題庫測驗系統的學生試用經驗結果為何?

五、適用於新式題型網路題庫測驗系統的教師試用經驗結果為何?

1.4 研究限制

本研究依據前述之研究目的,在考量時間、人力、環境等相關限制因素之後,決定本研究之研究限制如下:

一、本研究的重點在於建立一個適用於新式題型網路題庫測驗系統之雛型架構,而不在於建置一個功能繁複的系統。

二、本研究著重在web-form介面的使用。

三、本研究所建置之網路題庫測驗系統可適用於任何學科,但為了系統之測試,選擇國小五年級數學教材作為新式題型題目之測試內容。

1.5 名詞釋義

新式題型:

    專指國立台中師範師院教育測驗統計研究所鄭富森教授針對「高職免試登記入學方案」所研發之新型態選擇題而言(簡稱:新式題型)。鄭教授參酌先進國家採用之開卷考式測驗(open book test)及現代測驗理論為其命題精神。其試題的架構為一個呈現題目訊息的題幹,搭配多個選項組合而成。本題庫系統採用的形式是一組題幹,五個問題,搭配十組選項而成。範例題目如圖1-1所示。

網路題庫測驗系統:

    此種系統可藉由internet 達成全球資訊共享的目的,並使用web browser為使用界面,教學使用者可在線上進行試題收集、修改試題、組成試卷等功能。並可克服時空的限制,使受試者能在網路上依教學使用者編製的試卷進行測驗。

分段能力指標:

    教育部九年一貫課程的規劃,數學領域根據學生的學習方式與思考型態兩項特微,將九年國民教育區分為四階段:階段一(1-3年級)、階段二(4-5年級)、階段三(6-7年級)、階段四(8-9年級)。數學課程內容分成數與量、圖形與空間、統計與機率、代數等主題。另外,在課程內容的四個主題之外加入「連結」,為貫穿數學課程的內容,形成數學學習領域的五大主題

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


2.文獻探討

由於本研究的主要目的在於提出一個適用於新式題型的網路題庫系統的構想,嘗試建置以能力指標為搜尋要項,並以ASP.NET網路技術撰寫之新式題型網路題庫系統。因此在文獻探討的部份,擬討論有關:新式題型、基本能力指標、題庫與測驗在電腦上的發展以及.NET Framework技術平台等概念。

2.1 新式題型

新式題型為鄭富森教授(1998a)根據現代評量理論,針對「高職免試登記入學方案」所設計的新式選擇題題型。新式題型由題組形式的試題、融合了單選選擇題和整合式選擇題,此種題型適合以電腦進行測驗與閱卷。其命題原則由開書考試(open book test)的精神研發而成,著重概念的理解。

 

題型的基本架構

新式題型是由題幹、問題與答案群三個部分構成一個完整的題組型式。只要能把題目的題意及完整的訊息充分表達即可,具有相當大的彈性(梁財源,1998)

每一個問題必須彼此獨立,沒有因果關係存在。所以,命題者在編擬試題時,問題一定要從題幹發展而成,切忌單獨出題(張維倩,2001;梁琬菁,2001)

答案群內的選項內容依據問題所設計,以本研究為例,每題新式題型包括了五個小題,包括誘答則會有十個答案選項,對於有準備的受試者,答對的機會為二分之一,如果受試者想要隨便猜測,則答對的機會就降低成為十分之一。

 

命題原則

新式題型是以開書考試的命題原則為標準。注重的是想了解學生是否能運用課本所學到的概念,而非要學生死記或背誦書中零散瑣碎的知識或公式。

在命題內容上,只要與核心概念有關或可由核心概念推演而得的知識,皆可納入題目的出題範圍。理想的比例為考試範圍內的知識占60%~70%,以前學過的相關知識占10%~20%,課外相關知識亦占10%~20%。題組的深度與廣度要相當大,使高學習成就的學生覺得有挑戰性、有可以發揮的空間,也不能使低學習成就的學生覺得沒有得分的機會而失去學習的動機。

 

新式題型的優點與限制

新式題型結合了現代測驗理論趨勢與開書考試的特色,是十分良好的測驗題型。其優點與限制綜述如下(張維倩,2001;梁財源,1998)

優點

新式題型是針對單選題、多重選擇題及整合式選擇題所組合、改編過的新型態測驗題型,所以也保留著各項題型的優點,非常適合使用電腦在閱卷、計分、分發上的處理,得以應付大型考試的需要。題目的難度與猜測率可由命題者決定,對於具備不同階段能力值的受試者而言,可以反映出與其能力較相符的得分期望值。

新式題型的精神源自開書考試,但新式題型卻沒有開書考試的缺點。不同的家庭可提供給學生參考的書籍可能會有數量及種類上的差異,這樣的話是不公平的,因為評量的過程多出了家庭因素的變項。

 

限制

要命題出好的題目,每個命題者都應接受命題技巧的研習才是。針對受試者來說,閱讀的能力是非常重要的。所以命題者使用的語彙若超出受試者的程度太多,將會影響受試者的答題反應也會間接影響測驗的信、效度。

 

小結

本研究的網路題庫測驗系統,即是以五個小題、搭配十個答案的新式題型作為測驗題型,希望將此種源於開書考的改良式題目,帶到國民中小學環境中。以期使學生能更自在的學習。也希望減輕教師工作的負擔,能投注更多心力於教學研究或關心學生之上。

2.2 基本能力指標

世界各主要國家紛紛提出教育相關的改革計畫。以下將就基本能力指標的相關文獻加以說明:

能力指標的意義

基本能力指標大致為:「一套作為課程內容編定的指示系統,經由教學或評鑑後,可以了解學習者是否得到各學習階段所要求的知識或技能」。

 

能力指標的特性與功能

基本能力指標的特性在於強調「評鑑某國家、地區或國家之間學生的學習狀況,加以客觀呈現並分辨出優劣等級」。在功能上,應具有「引導國家政育政策、修正教師教學策

略、評鑑學生學習成就」的積極性作用。

 

九年一貫課程數學科能力指標

我國九年一貫數學科能力指標將對國中小學生之數學學習造成不同以往且更為連貫的影響。希望學生不只會計算數學、了解數學,更能從而以數學來解決實際上發生的問題,真正的將數學融入生活。無論是教師、學生或家長,都應該對於能力指標有更進一步的認識。

 

小結

在教學、評量、課程三者密不可分的情形之下,能力指標實為使三者能彼此共通的關鍵。此外,由於在我國基本能力指標的規畫中,希望百分之八十的學生都能學得會,所以只訂出每個學生所需具備的基礎的能力,對於較為優秀的學生是否也有替他們設想,讓他們有更多學習的機會以自我突破,對於類似的問題則尚未有明確的討論。

2.3 題庫與測驗在電腦上的發展

教育已由傳統的教室教學情境進步到可由網路來互相研討、主動求知,而評量也拜現代科技之賜,發展出不同與以往的方法。何榮桂(2000a)指出隨著工具的發展與改變,測驗的實施方式也隨著改變,在電腦與網路上的測驗發展趨勢將逐漸取代紙筆測驗。本節將針對電腦上題庫與測驗發展的相關文獻加以說明。

 

題庫與測驗

國內學者余民寧(1997)認為:嚴格說來,題庫(item banks)是根據雙向細目表命題,且經過施測與試題分析,把這一群試題建立起試題特徵資料,並依所需內容予以編碼,用來組成評量各種教學成果的工具。Millman Arter (1984)則認為題庫是一群便於使用題目的集合,而且題數是任何使用場合中所需題數的數倍,所以我們可以利用已經建立起的龐大資料。

對於測驗的功能來說,Davis 1994年指出各種測驗都應能測出受試者對學習的精熟度,並具有課程內容的代表性,也提供了一個清楚的圖像使學生了解他們努力的程度,以促使學生能更專注於學習(引自Robinson, 1996)。Neff 1989年也指出精確的測驗可促使學生利用較長的時間在其專注的學習上,反之則使學生易於鬆懈(引自Robinson, 1996)。

 

電腦題庫的發展

Robinson (1996)認為電腦化的題庫能節省教學者的時間,對於創造出多樣化的題型也能夠更有效率,並且在以課程表現的準則之下所建立的題庫通常都具有客觀的基礎與一致性。

在電腦題庫所代表的意義方面,江長壽(1995)則指出電腦題庫是將多數試題儲存在一個可供電腦讀取的媒體中,可讓使用者易於編修、分類或組織及維護題庫內容試題。余勝泉、何克抗(2000)共同認為電腦題庫是按照一定的教育測驗理論,以精確的數學模式做為基礎,並確定試題的屬性指標及組成結構之後,在電腦系統中實現的某個學科題目的集合。

余勝泉與何克抗(2000)也指出網路題庫相對於封閉型的電腦題庫而言,其管理及維護可交由專人或專責單位來負責,但題庫又可以透過網路達到廣泛使用的效果。可以建立一個伺服器,統一管理和控制試題題庫,經過授權的用戶,可以使用瀏覽器自由使用,包括組卷、測試、評價等,可方便的做集中管理,分享給大眾使用。

 

電腦測驗的發展

電腦測驗在教育上的應用,依類型來說,Ferraris (1991) 大約的將其依處理的方式

分為三大類。如將受試者測驗之後的試卷或答案卡單純的交由電腦處理,進行自動閱卷、檢查學生的答案並計分,接著計算單一或全體受試者相關的統計數,此種類型稱為Computer Managed Test 。若是受試者操作電腦進行測驗,也就是直接將答案填答在電腦處理的記憶體中,施測完畢後由電腦自動評分、分析,則稱為Computer Administered Test 。另外,電腦中若有一個富含題目的資料庫,施測者只須選擇測驗的特徵(如水準、主題),電腦即可從資料庫中提取符合需要的試題,自行組織試卷,此種類型稱為Test Synthesis

常見的電腦測驗類型

    電腦上所常見的測驗有電腦輔助測驗(Computer-based test)、電腦適性化測驗(Computer-adaptive test)與網路測驗(Web-based test)三種,將分述如下:

一、電腦輔助測驗

     此種測驗是在電腦上將傳統紙筆測驗的工具及題目、試卷在螢幕上呈現,受試者經由滑鼠或鍵盤的操作來點選答案。在設計上通常允許學生重複檢查、修正答案。

二、電腦適性化測驗

    電腦適性化測驗是利用試題反應理論(IRT) 的原理,藉由電腦為施測的一種個別化的測驗(何榮桂,1999;林璟豐,2001)。其基本原則是受試者進行測驗之時,若答對了題目,則下一題將會比此題難一些,若答錯了則反之,依此程序下去,直到受試者的能力或特質被估計出來為止。

三、網路測驗

    在網際網路之上,伴隨頻寬、類神經網路等軟硬體的改善,電腦測驗的彈性更大,對教育研究也愈發有意義(楊錦潭,1999)。這類將原本的電腦測驗的優點與Internet加以結合,將電腦測驗的應用範圍及功能加以擴大的測驗型式,稱為網路測驗。

 

小結

    綜合言之,網路具有不受時空限制、有效率、可利用多媒體及全球的網路資源等特性,更是進行測驗的良好媒介,值得更進一步的推廣及研究。

所以本研究的設計上使用電腦及網路作為測驗編製、施測的介面,符合現今的潮流。同時為了符合國小現有的教學環境與資源、學生對紙筆測驗作答情境的習慣,以及教育部推行針對能力指標提出的「一綱多本」(針對教育部能力指標,各出版社依此推出不同版本的教科書)政策,配合教師對能力指標的實際使用狀況,避免變更教科書的版本而使撰寫的講義、考卷都必須重新編製,擬採取以常規型態的測驗方式與Test Synthesis 類型來進行網頁的介面設計及題目資料庫的製作。

2.4 NET Framework技術平台

    微軟在2002年初為了鞏固其在資訊產業的龍頭地位,推出新一代的網路技術平台─.NET Framework,約略介紹如下:

特色

    .NET Framework 的主要目的在於:一、改善windows作業平台上的程式開發。二、製作一個以發展服務軟體為目標的開發平台。基於這兩個目的,微軟的開發人員在設計 .NET Framework 時加入了下列特色(林煌章,2002)

1、透過網際網路的標準做整合

2、鬆散的整合元件

3、支援多種程式語言

4、提高程式設計師的生產力

5、完善的資料保全

6、可用作業系統的服務


組成部分

.NET Framework 的目的雖然是要使網際網路的應用程式開發變得容易,但要使應用程式和分散在各處的其他程式一起工作,還有其他要解決的問題。.NET Framework 包括了以下三部分:

一、Common Language Runtime

.NET 共用物件類別庫

三、ASP.NET


() 共用物件類別庫:

() 使用者介面感應:

() WEB SERVICES

Windows API .NET 在元件使用上的比較

以下將說明Windows系統下可再利用元件的改變(王國榮,2001a)。


一、Windows API

為了加強系統上先天的不足,開發額外的函數庫就成為程式開發者所要做的工作。這些函數庫以兩種形式呈現:

()編譯成目的碼(object code)或直接提供原始碼(source code),以供應用程式呼叫。


()編譯成DLL執行檔,供應用程式呼叫。


二、ActiveX 物件

ActiveX物件有三種類型,分別是:Control元件、ActiveX EXE ActiveX DLL

三、 .NET Framework

.NET Framework提供了更豐富的物件,也簡化了程式設計,並增加了程式語言之間的互通性,也增加網頁製作的能力。


ASP.NETASP的比較

以下將簡單比較兩者不同之處(王國榮,2001b。陳惠貞、陳俊榮,2002):

一、 相容性

ASPASP.NET同時執行時,並不會有不相容的問題產生。因為兩者執行的檔案不同,所以兩者是不會影響彼此的運作的。

二、 開發技術語言

在撰寫ASP網頁時,只能使用VS ScriptJava Script這兩種程式語言,但是對於ASP.NET 來說,凡是可以編譯成MSIL(Microsoft Intermediate Language)的程式語言,都可以撰寫ASP.NET

三、 Web Services

ASP.NET可使用Web Services以利用XML資料傳輸的格式,如果在Server A 上存取資料,但資料實際上來自Server B 時,那Server A 可建立Web資料庫代理程式,Server B 則提供存取資料庫之服務,如此一來就可以達成資料的交換。

四、 物件類別及SERVER控制元件

ASP只能使用ActiveX物件中的ActiveX DLL。在ASP.NET下除了WinformConsole外,幾乎可使用所有程式語言支援的物件類別,大大加強了今後網頁的發展

空間。

 

小結

站在市場占有率的考量,及其對日後網路世界的規畫上,及網頁功能的開發便利性上,使用ASP.NET做為國小環境使用、撰寫資料庫網頁的語法,確有其方便之處。

 

3.研究方法

本章旨在說明研究步驟、系統設計、系統建置、系統試用、調查試用經驗、統計分析、研究工具等,共分為七節,說明如下:

3.1 研究步驟

本研究是以新式題型之網路題庫測驗系統為核心,研究系統的設計與建置,並探討受試者使用本系統的試用經驗。

3.2 系統設計

本研究所設計之新式題型網路題庫測驗系統的系統架構,並針對系統功能與系統規格兩部份加以描述。

系統架構

一、使用者功能選單方面:

(一) 教師功能選單

可分為更改密碼、測試試卷、編輯新試題、建立新試卷、編修試卷或試題、個人成績查詢、班級成績查詢及班級成績統計共八項功能可供教師選擇。

(二) 學生功能選單

     可分為更改密碼、進行測驗及個人成績查詢共三項功能。

二、系統功能模組方面:

(一) 登入系統模組

       可經辨別使用者身分及核對個人密碼,比對資料庫內的資料無誤後,即可進

       入其使用功能選單。

(二) 更改密碼模組

       使用者可依其需要而更改密碼。

(三) 試卷呈現模組

       使資料庫中取出的試卷各試題資料,可以轉為新式題型的網頁呈現,而可進 

       行學生測驗或使教師方便預視。

(四) 試卷判斷模組

       將使用者作答結果與從資料庫取出之試卷各試題正確答案作比較,求出得 

       分。

(五) 測驗結果顯示模組

將使用者資料及測驗結果轉化為表格顯示。

(六) 成績查詢模組

1. 學生方面:可顯示學生已測驗過試卷的成績。


2. 教師方面:

在個人方面,可顯示每位學生在各個試卷測驗中所得之資料及成績。

在班級方面,可依試卷顯示班級內已受測學生之資料及成績。

(七) 成績統計模組

可依班級內已受測學生之成績,計算並顯示出試卷內各試題之統計資料。

(八) 試卷或試題編輯模組

       可以使用資料庫內現有之優良試題資料建立試卷,教師可蒐集試題資料並新

       增優良試題至資料庫中,以分享給其他需要的老師使用。

三、資料庫內資料表方面:

               (一) 身份資料表

               (二) 班級資料表

               (三) 師生資料表

               (四) 學生成績資料表

               (五) 試題資料表

               (六) 試卷名稱表

               (七) 試卷內試題資料表


系統功能

    本系統預期達成的功能有以下幾點:

    一、適用於新式題型。

二、建立以各科能力指標為基礎的題庫。

三、完全以網頁介面呈現。

四、充份配合實際教學狀況,每份試卷可隨意決定試題數量。

五、能新增試題至題庫中。

六、試卷修改試題功能。

七、即時試題分析。

八、顯示班級成績分佈。

九、教師及學生登入系統。


十、測驗完畢可以立即得知結果。

十一、可以容許多人同時上線測驗。

十二、進入測驗須輸入試卷密碼,增加安全性及公平性。

 

系統規格

本研究中的測驗系統,擬以Internet三層式架構為系統架構,個人電腦

(Personal Computer; PC)為作業平台,所採用之相關軟硬體設備規格詳細說明如下:

一、伺服器端:

(一)建置平台方面:


Pentium 4 2G RAM 256MB,硬碟20GB,硬碟傳輸界面為SCSI ULTRA_WIDE II,網路卡傳輸效率100MB/S的伺服器平台。

(二)網路作業系統:

Microsoft Windows 2000 Advanced Server中文版,並安裝Microsoft .NET Framework,使其具有編譯ASP.NET之功能。

(三) 資料庫管理系統:

Microsoft Access 2000,以ActiveX Data Object(ADO)透過ODBC(Open Database Connectivity)界面存取資料庫。

(四)Web Server

採用Microsoft Internet Information Server 5.0(IIS 5.0)

二、使用者端:

(一)作業平台:

Pentium II 366RAM 64MB,硬碟10GB,網路卡傳輸效率100MB/S,具有

      音效卡及耳機。

(二)作業系統:

Microsoft Windows 98,螢幕解析度設為800X600

(三)全球資訊網瀏覽器:

Microsoft Internet Explorer 5.0中文版。


3.3 系統建置

本節就「新式題型之網路題庫測驗系統」建置時擬採用的開發工具、網頁技

術、資料庫格式、試卷編製等部份加以描述。

 

開發工具

研究者在評估本研究所需達成的功能之後,擬採用Microsoft公司發展的

ASP.NET程式語法為系統網頁開發之程式語言,並以Macromedia 公司的Dreamweaver MX為系統開發建置之工具。

 

網頁技術

本系統決定建構在MS Windows 2000 Advanced Server IIS 5.0(Internet Information Server)的平台之上,並且利用ASP.NET的技術語法來設計系統程式。

 

資料庫格式

經過系統處理過程,擬定Access 2000資料庫的內容,整個系統為同一個資料

庫,再區分為七個資料表(table),各個資料表之功能及欄位所記載的資料內容說明如下:


一、試題資料表:

記載題庫內各新式題型題目的架構及屬性。

二、班級資料表:

記載可進行施測的班級名稱、代碼以及所屬密碼。

三、身份資料表:

記載區分教師及學生之代碼。

四、師生資料表:

記載教師及學生身分名稱及代碼的對應關係。

五、試卷內試題資料表:

記載試卷之受測班級代碼以及試卷內各試題之各項欄位資料。

六、試卷名稱表:

記載試卷名稱及建立試卷之教師名稱。

七、學生成績資料表:

記載受試者測驗後可得之各項資料。

試卷編製格式

本研究採用鄭富森博士所提出之新式題型為試卷格式(每題包括一組題幹,五

個問題,搭配十組選項而成),並為了配合系統試用的需要,本研究擬採用國小五年級數學科試題為試卷內容。


3.4 系統試用

本節說明本系統試用時的預試步驟與樣本、正式施測步驟與樣本等二部份。

預試步驟與樣本

本預試的目的是求系統設計能夠更趨完善,希望在正式施測時,本系統能穩定

運作。預試將以彰化縣和美國小五年級共8位學生為樣本。

 

預試流程

    本系統於設計階段所進行之系統流程。

一、系統登入

二、建立新試卷

三、編輯新試題

四、編修試卷

五、學生測驗

正式施測步驟、樣本與評估項目


    在此將說明研究樣本、施測流程及系統效能測試項目三方面。

一、樣本方面

   (一)學生方面:

         擬以彰化縣和美鎮和美國民小學五年級四個班為研究對象,共約140人。

   (二)教師方面:

         擬以彰化縣和美鎮和美國民小學合格教師約25人為研究對象。

二、施測流程

   (一)學生方面:

         每次施測時以一個班級為單位,時間為一節課40分鐘,前25分鐘為施測說

         明及施測過程,後15分鐘為實施學生問卷調查的時間。

   (二)教師方面:

 約利用一個小時,前五十分鐘為主試者進行各項功能說明及指導教師實際

 操作,後十分鐘為實施教師問卷調查的時間。

三、系統效能測試方面

   (一)觀察四個參加正式施測的班級在施測的過程中,是否所有學生均能正確且  

         快速的顯示新式題型之測驗網頁?

   (二)觀察每位參加正式施測的教師在施測的過程中,是否所有教師均能快速的

         顯示網路題庫各項功能的網頁?且經過主試者的指導後能否順利的操作   

         網路題庫的各項功能?

   (三)如果教師及學生有錯誤狀況出現,是怎樣的錯誤?可否在施測時即時給予

         協助以不影響施測的繼續進行?

3.5 調查試用經驗

本節依問卷編製、問卷內容、填答方式等方面來加以說明。

 


問卷編製

本研究所採用之「新型題型之網路題庫測驗系統」教師及學生試用經驗問卷,係分別參考楊振印(2000)、吳金銅(2001)、林裕集(2001)等所編之有關問卷,配合本研究之目的加以編製而成。

一、學生試用經驗問卷

本問卷的目的在了解國小五年級學生在試用網路測驗後的經驗,問卷包含個人基本資料及試用經驗。

二、教師試用經驗問卷

本問卷的目的在了解國小教師在試用網路題庫測驗系統之後的經驗,問卷包含個人基本資料及試用經驗。

 

填答方式

本問卷的填答方式,是由受試者在做完本研究之網路測驗後,依自己的實際情

形,勾選一個最符合自己狀況的選項。

3.6 統計分析

問卷回收後,首先剔除填寫不完整或不清楚的部份,然後將原始資料輸入電腦

再予以統計分析。所運用的統計方法分為兩部分:


一、以次數分配、平均數與標準差等敘述性統計方式,分析全體受試教師及學生對

    各項試用經驗的程度高低與分布情形。

二、使用單因子變異數分析(ANOVA),分別以學生試用經驗問卷之性別、喜歡電腦的程度、覺得自己的電腦操作能力、上個學期的數學成績等四個項目做為因子,以及教師試用經驗問卷之性別、教學年資、喜歡電腦的程度、覺得自己的電腦操作能力等四個項目做為因子,對不同背景受試者試用經驗的差異進行更深入的比較。

最後,整理分析本研究的各項結果並做出結論,以作為未來實施新式題型網路題庫測驗系統研發或其他相關研究之參考。

3.7 研究工具

依軟體、硬體兩方面來綜合敘述本研究之各項研究工具。


軟體方面

一、伺服器端:

(一)網路作業系統:Microsoft Windows 2000 Advanced Server中文版

(二)資料庫管理系統:Microsoft Access 2000,以ActiveX Data Object   

      ODBC界面存取資料庫。

(三)Web Server:採用Microsoft Internet Information Server 5.0(IIS 5.0)

二、使用者端:

(一)作業系統:Microsoft Windows 98,螢幕解析度設為800X600

(二)全球資訊網瀏覽器:Microsoft Internet Explorer 5.0中文版。

三、系統開發工具:

(一)Macromedia Dreamweaver MX:撰寫互動式網頁與資料庫網頁的主 

      要工具。

(二)Microsoft Access 2000:資料庫管理系統。

四、論文撰寫工具:

(一)Microsoft Word 2000:撰寫本研究論文之文書處理軟體。

(二)SPSS 10.0:進行本研究之平均數、標準差、次數分配等統計分析時,

     所使用之統計套裝軟體。


 

硬體方面

一、伺服器端:

Pentium 4 2GRAM 256MB,硬碟20GB,硬碟傳輸界面為SCSI ULTRA_WIDE II,網路卡傳輸效率100MB/S的伺服器平台。

二、使用者端:

Pentium II 366RAM 64MB,硬碟10GB,網路卡傳輸效率100MB/S,具有音效卡及耳機。


 

4.研究結果與討論

本章將說明新式題型之網路題庫測驗系統的實作結果與討論,以下依系統設計、系統建置、系統試用、學生試用經驗結果分析及教師試用經驗結果分析等主題分別描述:

4.1 系統設計

系統架構

本研究主要依據原本研究計畫之系統架構作為本系統之基本架構,本研究系統架構之實際建置簡述如圖4-1所示。


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


系統功能模組

登入系統模組:

首先會要求使用者選擇身分、班級。選擇的正確的姓名並輸入密碼之後,若資料正確方能進入相關的功能選單模組以繼續進行所需的工作。

功能選單模組:

分為教師功能頁及學生功能頁兩種模組。當使用者順利登入系統後,會自動判別使用者的身分而進入相關的功能選單。教師功能頁所包括的功能有:個人成績查詢、班級成績查詢、成績分佈圖、試卷分析、建立新試卷、編修我的試卷、測試我

的試卷、新增試題到題庫及變更密碼等功能。學生功能頁則包括進行測驗、成績查詢、變更密碼三種功能。


試卷呈現模組:

    分別使用教師預視題目功能、教師自我測試試卷功能,以及學生進行正式測驗時來使用,能使新式題型從資料庫選取出來時可以正確顯示於網頁之上。

試卷判斷及測驗結果顯示模組:

當教師進行自我測驗或學生進行正式測驗結束,試卷判斷模組的執行步驟會先進入伺服器,將存放該份試卷的試題資料庫中取出各試題的正確答案,再從受試者使用的電腦中將網頁的作答傳回伺服器,將正確解答及受試者作答加以比對並計算成績。

成績查詢模組:

    依身份及功能區分為教師查詢學生個人成績、教師班級成績查詢、學生自我成績查詢三種。

成績統計模組:

分為成績分佈圖及試卷分析圖兩種功能。成績分佈圖供教師查詢某份試卷,以顯示試卷中學生得分的每組組距之人數與百分比,並以長條圖來顯示。試卷分析圖則可顯示試卷中每個小題之高低分組通過率、試題難度與鑑別指數。

更改密碼模組:

已登入的使用者可藉此修改密碼,以確保密碼的私密性,可以確保系統的安全性。

試卷或試題編輯模組:

教師出題可使用試卷編輯的功能,利用此模組輸入試卷對應的年級、試卷名稱、試卷密碼和測驗所需時間。如果教師願意分享試題給其他的教師使用,可利用新增試題至本系統題庫的功能。


4.2系統建置

開發工具

本研究採用Microsoft公司發展的 ASP.NET程式語法為系統網頁開發之程式語

言,應用到的物件有各種Server 控制元件、輸入表單、資料驗證器、DataGridDataTableADO.NET資料庫存取物件等。並以Macromedia 公司的Dreamweaver MX為系統開發建置之工具,其優點為所見即所得,支援各種不同的程式語法,樣版化的界面,是網頁設計十分好用的程式套件。

 

網頁技術

微軟公司所提出的三層式主從架構,針對了傳統主從式架構不易維護的缺點加以改進,符合於本網路題庫測驗系統所需之目的與特性。本研究者決定將本系統建構在MS Windows 2000 Advanced Server IIS 5.0的平台之上,並且利用ASP.NET的技術語法來設計系統程式。非但可以減輕伺服端的負擔,並加快程式執行的速度。

資料庫格式

本系統採用Access 2000作為資料庫的建置與管理工具,整個系統為同一個資料庫,再區分為七個資料表(table),各個資料表之功能及結構說明如下:


一、試題資料表:記載題庫內各新式題型題目的架構及屬性。


二、班級資料表:記載校園內班級名稱、代碼以及所屬密碼。

三、身份資料表:記載區分教師及學生之代碼。

四、師生資料表:記載教師及學生身分名稱及代碼的對應關係。


五、試卷內試題資料表:記載試卷之受測班級代碼以及試卷內各試題之各項欄位資料。

六、試卷名稱表:記載試卷名稱及建立試卷之教師名稱。


七、學生成績資料表:記載受試者測驗後可得之各項資料。

試卷編製格式

    本研究採用鄭富森博士所提出之新式題型為試卷格式(每題包括一組題幹,五個問題,搭配十組選項而成),並為了配合系統試用的需要,本研究採用國小五年級數學科試題為試卷內容。

4.3 系統試用

本節說明本系統試用時的預試步驟與樣本、正式施測步驟與樣本等二部份。

預試步驟與樣本

本預試的目的是求系統設計能夠更趨完善,希望在正式施測時,本系統能穩定

運作。預試將以彰化縣和美國小五年級共8位學生為樣本。

預試流程

    本系統於設計階段所進行之系統流程。

一、系統登入

二、建立新試卷

三、編輯新試題

四、編修試卷

五、學生測驗

正式施測步驟

    在正式施測時,使用之研究工具包括研究者自編之「學生試用經驗問卷」、「教師試用經驗問卷」及研究者研發之「新式題型之網路題庫測驗系統」,來進行受試者試用經驗問卷的評估,在此將說明研究樣本及施測流程。

一、樣本方面

    本研究學生樣本方面,以國小五年級數學科為測驗範例,以彰化縣和美鎮和美國小五年級六個班為研究樣本,其中男生110人,女生103人,共計213人作為研究對象。教師樣本方面以國小高年級數學科為題庫範例,以同校教師為研究樣本,男性26人,女性46人,共72位作為研究對象。

二、施測流程

每次施測時以一個班級為單位,時間為一節課40分鐘,前25分鐘為施測說明及施測過程,後15分鐘為實施問卷調查的時間。


4.4 學生試用經驗結果分析

本研究所採用之「新型題型之網路題庫測驗系統」學生試用經驗問卷,係分別參考楊振印(2000)、吳金銅(2001)、林裕集(2001)等所編之有關問卷,配合本研究之目的加以編製而成。「新式題型之網路題庫測驗系統」在學生試用經驗問卷分為兩個部分:第一部分的題目想要了解的是每位學生之個人背景資料,以作為背景變項分析之用。第二部分欲了解學生使用本系統之後的試用經驗。

4.5 教師試用經驗結果分析

本研究所採用之「新型題型之網路題庫測驗系統」教師試用經驗問卷,是分別參考楊振印(2000)、吳金銅(2001)、林裕集(2001)等所編之有關問卷,配合本研究之目的加以編製而成。「新式題型之網路題庫測驗系統」在教師試用經驗問卷分為兩個部分:第一部分的題目想要了解的是每位教師之個人背景資料,以作為背景變項分析之用。第二部分欲了解每位教師使用本系統之後的試用經驗。

4.6試用經驗問卷的整理

一、學生試用經驗方面

()對於電腦測驗的情緒反應

1.在本網路測驗系統上接受考試較不覺得緊張者(40.7%)與回答兩者一樣緊張者(39.4%)相當接近且共占大多數。

2.在電腦上接受考試較不害怕者占全體的52.4%

3.傾向希望還要在電腦上參加考試者共占有78.4%。在喜歡電腦這方面非常喜歡電腦這組的學生相對於喜歡程度普通、有點不喜歡、非常不喜歡的學生都達到顯著差異。

4.共有71.2%的受試者覺得在電腦上考試並不會有思考受到干擾。

5.全體學生中有46.6%的受試者認為實力是不會因為使用測驗卷或電腦測驗的形式而有所不同,有38%的受試者覺得電腦測驗較易發揮實力。

()學生在紙筆測驗和網路測驗的比較

1.表示作答時兩者會一樣小心的受試者占了60.1%

2.表示較喜歡電腦測驗的受試者共占了49.6%,兩者都差不多喜歡的受試者占有39.9%

3.63.9%的受試者覺得無論使用測驗卷或電腦網路來進行測驗,都可以測驗出數學的能力。

4.覺得在測驗的公平性來說,紙筆測驗和網路測驗兩者差不多者占66.8%

()在電腦考試中,表示喜歡用動畫來取代圖片的共占82.6%

()傾向在使用本系統測驗後可以立刻知道考試結果的學生占76%

()喜歡本系統進行網路測驗時顯示剩餘時間的學生人數共有52.4%

二、教師試用經驗方面

() 本系統的學習困難度方面

1.大部分的教師都同意學會了使用這套網路題庫系統編製試卷的功能,共占80.5%

2.大部分的教師都同意學會了使用這套網路題庫系統建立試題的功能,共占80.6%

3.大部分的教師都同意學習這套系統是容易的事,共占83.4%

()本系統的操作因難度

1.大部分的教師都同意使用這套系統是容易的事,共占80.6%

2.教師們傾向同意本系統具有合理的操作程序者,共占75%

()本系統的整體滿意度

1.教師們認為本系統滿足了他們的出題需求的,共占63.9%

2.教師們同意本題庫系統在出題上可以節省時間和工作量者,共占81.9%

3.使用此系統出題後,可以方便的在電腦教室進行網路測驗,共占有83.3%

4.認為此題庫系統比一般光碟片題庫系統更方便使用,共占58.4%


()對於電腦題庫的接受度,覺得電腦非常適合出題的工作者共有84.7%

()對於分享試題的意願,大部分的教師都很樂意分享試題給本題庫系統,以達到資源共享,共有83.3%

()本系統各分項功能的滿意度

1.大部分的教師都認為在九年一貫課程下,對於多版本教科書的使用上, 若依循能力指標來作為搜尋試題的編碼是很方便的,共有88.8%

2.教師們對本系統預視功能的方便性表示蠻贊同的,共占93%

3.教師們對本系統能夠方便的修改試卷的題目,表示蠻贊同的共有91.7%

4.在本系統的架構之下,大部分的教師都認為可以很快的編製出網路測驗者,共有79.2%

5.認為編製試卷後可讓教師預先自我測驗一次是很好的功能的,共有88.9%

6.教師對本系統中的成績查詢功能是表示同意的,共有95.9%

7.本系統所加入有關試題的答對率、難度、鑑別度等試題分析的功能,大部分的教師都覺得不但可以幫助自身更加了解課程與試題的關係,同時也對測驗之後進行補救教學有所助益,同意者共有94.4%

 

5.結論與建議

本研究主要目的在於研究發展新式題型之網路題庫測驗系統,並且以國小五年級數學科為範例,進行學生與教師的試用,除進行系統效能測試外,也編製試用經驗問卷進行調查,希望藉由此一調查能夠真實反應出一些現況問題。提供給教師及教學設計者作為日後推廣或實施網路題庫或網路測驗之參考。

5.1 結論

針對本研究之目的以及系統試用的結果,以下分別加以說明:

設計新式題型網路題庫測驗系統

本研究所提出的新式題型網路題庫測驗系統之架構,使用鄭富森教授所提出符合教育理念的嶄新題型,而且考慮到學生平日受測經驗與學生能力解釋上的需要,選擇常規型態的測驗介面進行設計,完全以網頁呈現,並節省列印考卷所花費的金錢及批改、計分的教師人力與時間。本系統的設計貼近教師的實際需求,而且不增加教師學習或使用上的負擔,並符合教育部最新的教育政策。

 

建置上述網路題庫測驗系統

隨著網路技術的發展,功能強大的動態網頁開發工具及伺服器平台使得上述網路測驗系統的建置成為可能。本系統採用採用微軟最新ASP.NET網路程式語言,並裝置在目前各國小廣為使用的Windows 2000 Server 結合IIS 5.0的伺服器平台,因此所建置之系統能夠落實並應用在國民小學的電腦教室環境作為測驗之用。

 

試用經驗問卷之結論

經第四章將問卷分析整理之後,得到三大類結論共十七點,如下所述:

一、學生試用經驗方面

()大多數受試學生對於電腦網路測驗的情緒反應傾向於正面。

()大多數受試學生在紙筆測驗和電腦網路測驗的比較方面,學生對電腦網路測驗並無負面看法。


()在電腦網路考試中,如果用動畫來取代圖片,表示喜歡用動畫來取代圖片

的學生占大多數。

()傾向在電腦網路測驗後可以立刻知道考試結果的學生占大多數。

()喜歡在進行電腦網路測驗時顯示剩餘時間的學生人數占多數。

二、教師試用經驗方面

()本系統的學習困難度方面,教師們傾向同意在學習上並不困難。

()本系統的操作因難度,教師們傾向同意操作上是容易合理的。

()對於本系統整體滿意度,教師們的回答傾向正面。

()大部分教師對於電腦網路題庫的接受度而言,覺得電腦非常適合出題的工                   作。

()對於分享試題的意願,大部分的教師都很樂意分享試題給本題庫系統,以達到資源共享。

()對於本系統各分項功能的滿意度方面,教師們的回答皆傾向正面。

三、受試者背景因素之綜合比較

()男性學生比女性學生更能接受電腦網路測驗。

()非常喜歡電腦的學生對電腦網路測驗有較高的接受度。

()電腦操作能力非常好的學生對電腦網路測驗有較高的接受度。


()男性教師在電腦網路系統的學習上、電腦題庫的接受度上,同意度都比女性教師要高。

()教學年資在五年以下的教師,對電腦網路系統的操作及學習上,比其他教師略好。

()電腦操作能力非常不好的教師,對電腦網路系統的操作及學習上,會比其他教師覺得困難。

5.2 建議


本研究所設計發展之「新式題型網路題庫測驗系統」,雖然能夠應用於目前的國小校園環境,但是就一個完整的系統而言,仍然有許多值得繼續研究發展的方向。本研究之建議說明如下:

對系統建置與研究的建議

一、把各試題難度、鑑別度存入各試題資料庫中。 

二、加入試題的列印或排版功能。

三、加入基本資料管理模組。

四、往電腦診斷測驗發展。 

五、加入測驗防弊的功能。 

六、各背景變項的受試人數宜盡量接近。

七、研究相同背景變項受試者的各組反應並非呈現線性趨勢的原因。

 

對行政或教學方面的建議

一、提倡各校自行開發網路題庫或測驗。 

二、學校各處室可分享、聯結電腦網路測驗的資料。 

三、行政單位應舉辨有關電腦知能的研習活動。 

對系統開發人員的建議

一、 資料庫的存取最好使用標準SQL語法。 

二、系統使用的習慣宜配合實際使用者。

 

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The Implementation of New Items Web Test-Bank Testing System

Chun-Liang Ko Hang-Ta Yang

Graduate School of Educational Measurement and Statistics

National Taichung University

Reviewer: Chiung-Jung Huang, I-Fen Chen, Fu-Sen Cheng

 

ABSTRACT

The purpose of this study was to suggest the design and establishment of the online item banks and exam system using New-style tests. In order to prove its practice, it had a trial run of the system for students’ test by a subject of mathematics in grade 5 of an elementary school and operated the system for teachers’ item banks by a subject of mathematics in high grades of an elementary school. Besides testing the efficiency of the system, the study also surveyed through the experience questionnaire to discuss the effect of these designs on participants and the possibility of their further development.

The system decided to use Competence Indicators as essential in searching the characteristics of items, while in order to match the computer equipment and human resource in elementary schools and consider the practice of Grade 1-9 Curriculurm. It hoped to get rid of limitation because of changing a textbook. It would like to let teachers choose those match their expect to proceed tests. Further the research could establish the system that can form test papers and take tests.

In addition to use New-style tests as test form, this system also had many functions, such as item banks based on Competence Indicators, show on web interface, decide numbers of items in each test paper at will, addition of items into item banks, sign in for teachers and students into the system, time reminder and limitation, showing distribution of grades in a class, immediate analysis of test results, many persons do a test at the same time, identifying item difficulty and discrimination of a test paper, analysis of own grades and enter password before starting a test for consideration of safety. Such a way would save time that teachers spend in grading and writing grades on score report. Teachers would have more time to study. The analysis of a test paper would let teachers know the benefits of every test paper and take them as reference.

The system opened to 208 grade 5 students and 72 teachers. The operation was good and rapid. It proved that this system could be applied in elementary schools.

Finally, according to the results, the research described related suggestions to educational administration departments and further studies about the online item banks and exam system.

 

Keywords: New-style tests, online tests, item banks, Competence Indicators.

 

 

 

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