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试卷处理分析软件的设计
南通医学院卫生系李冬姜声扬
试卷数据处理是整个考试过程中的重要环节，试卷数据经过充分处理可以提供许多重要信息，对指导教学、准确评估考生学习能力进而提高教学质量，具有重要意义。尽管市场已有试卷阅卷专用设备供应，但因其通用性和费用的限制，难以普及。目前多数学校该项工作仍以手工方式进行，当考生数量较大时，试卷数据处理工作量极大，教师往往只能简单地提供
考生成绩，许多考试信息白白浪费，试卷分析工作难以展开。
计算机作为通用办公设备，已经或正在许多高校教研室普及。利用计算机辅助试卷数据处理，可以大大提高试卷处理工作效率、规范处理过程，对开展试卷出题质量的科学评估和教学研究，具有很强的实用价值。
根据多年教学实践经验，我们设计开发了通用试卷处理分析系统，该软件试卷处理功能较完整规范，操作极其简单方便，可作为教研室试卷事务处理的辅助工具，也可供教学主管部门开展试卷分析工作，对试卷质量进行评估或研究。本文就该系统的设计及使用作如下介绍。
1程序设计的特点
试卷数据处理包括教师批阅试题、卷面计算、成绩登记上报及各种试卷分析参数的计算，上述各项过程中除试题批阅仍需手工完成外，其余过程均可通过本系统来完成。工作模式为教师在试卷批阅完成后就转入本系统，进行数据输入，其余工作由程序完成，实
现试卷数据处理过程的高效、优质、规范。
1.1系统整体结构
从整体上讲，软件分事务性处理和试卷分析两大类，每一类又由若干功能模块组成。前者主要供教研室进行试卷一般性处理和考试报表的上报；后者为试卷有关指标分析及成绩比较工具，主要用于试卷评估和教学研究。总体系统结构如图A所示。
系统所有数据均以数据表的形式存放在成绩库中，系统数据表分三类：
第一类是原始数据表，存放用户输入的各类原始数据。系统在做运算处理时只读取数据表中的数据，处理过程中对表中的数据不做改动，这样有利于多班级试卷的分班处理、原始数据的多处理模块共享以及外来数据的挂接。
第二类是中间过程数据表，存放处理过程中产生的过渡数据。该类数据不采用数组-内存变量方式可有效节省计算机系统资源，提高程序运行的平稳性。
第三类是结果数据存放表，存放处理结果数据，成绩处理表可以转成其它文件格式保存，试卷分析数据将保存在历史资料库中。将处理结果存放在数据表中，为用户查阅数据提供的方便。
1.2运行环境和编程语言
随着计算机软、硬件技术的不断发展，计算机操作系统日益先进，Windows95或Windows98正逐步取代传统的DOS，而成为主流操作平台。考虑到这一变化趋势，该程序设计在Windows95或Windows98（包括WindowsNT）环境下运行，较高的起点也将延长软件的使用周期。试卷每一项处理分析都包括对试卷数据进行收集、加工和输出三个过程，为提
高数据的共享性和利用率、减少数据输入频度，在程序设计中我们采用MIS数据库管理编程模式，使用目前较先进的VisualFoxPro5.0中文版作为该系统的数据库编程语言。在编程中大量运用最新试卷测量学理论和成果，充分发挥VisualFoxPro5.0语言的数学计算功能，对多项重要试卷质量评估参数计算进行优化处理。
1.3界面设计特点
操作界面的设计坚持简单、方便、高效、美观的原则。大量使用用户熟悉的Windows控件，减化操作，界面美观明了。为适应大批量数据输入，我们没有采用传统的Windows输入表单模式，而是设计了滚动表格输入界面，输入效率极高。另外，为方便用户使用，系统以窗口的形式设有完整帮助信息。
2试卷处理功能设计
2.1数据输入、输出方式的设计
为提高数据利用效率、共享性和使用的灵活性。数据输入设计有格式设置功能，使用者既可以直接输入每份试卷的得分，也可以设置成其它输入格式（如按每题扣分输入，数据可供试卷分析用）。数据输出方式的设计做了一些前瞻性考虑，除屏幕显示外，可以打印输出、生成数据文件（格式含EXCEL文件、DBF格式数据库文件、纯文本文件），为数据的再利
用、实现无纸化办公、校园网络数据传递提供方便。
2.2试卷常规统计参数的设计
考试仅提供考生成绩是不够的，因此，一些考试统计参数必须被列入试卷常规处理工作中。我们选择了如下考试统计参数做试卷常规处理必备数据：
考生人数：指进入本系统数据库的人数统计；
考试平均分：粗略了解试题总体难易程度的统计指标；
考分标准差：了解考分集中程度的最重要统计量；
成绩分布频数表：又称次数分布表，用于观察考试成绩分布状态是否正常；
2.3成绩报表的设计
为较完整反映考试情况，规范成绩上报，必须有完整的成绩报表。成绩报表应由成绩登记表（按学号排列的成绩表）、成绩排序表（可直接查阅考生名次、最高分、最低分、不及格人数）和参数统计表三部分组成。
2.4成绩的标准化处理
考试中有时会因出题难度控制不当导致成绩分布严重偏态，有时需要对不同班级学生间做成绩比较，解决这类问题较好的方法是成绩的标准化（标准分）处理。实用中有Z值标准分、T
标准分和采用等值化换算得到的百分制标准分等[1][2]多种方法，前两种方式较抽象，不直观，因此，我们选用百分制标准分，计算公式如下：
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式中：χt和χp分别为标准分和原始分；μp和σp分别为原始分的均值和标准差。如某科目试卷难度整体偏易，考试平均分数偏高，经标准化处理后，其平均考试分数75，标准差9，成绩分布也趋于合理。
3试卷分析功能设计
试卷分析是教学工作中的一项重要内容，通过分析可以了解出题质量和教学效果。试卷分析既可以作为教学评估的手段，其本身又是教学研究的一个重要方面，对提高教学质量具有十分重要的指导意义。
3.1考试信度分析
考试信度是指考试结果的准确程度，它是检验考试质量（反映考试稳定性和可靠性）的主要指标。在软件中我们采用分半法（Split-halfmethod）计算分半信度系数，最后
用Spearman-Brown公式进行校正，得到考试信度值[3]。系统从卷面原始数据库中调出相关数据，经上述计算得到（显示或打印）奇数题平均分和标准差、偶数题平均分和标准差、半信度值、考试信度值。一般要求该值应在0.7以上，对于重要的考试该值应达到0.90或更高。
3.2考试效度分析
效度是指考试结果能否准确地表明所要测量的特征或功能的程度，也称有效性。本系统选用效标关联估计法，以考生各科（一般选三门课程）平均成绩做效标，计算其相关系数并
将该值作为考试效度值。该值一般应在0.40-0.70之间，小于0.40应视为无效考试[4]。
3.3考试成绩分布的正态性检验
正态性检验是试卷评价中又一不可缺少的指标。同质考生的考试成绩分布应符合正态分布，理想情况下其峰值在75附近，分数标准差在8～10之间。正态性检验采用矩法（method
ofmoment），用μ检验进行判断（设P临界值0.05）[5]。偏度系数值应在0附近，当出题难度掌握不当，形成偏态分布后该值将明显偏大或小。峰度系数一般认为对考题难易组合比例有参考价值。
3.4试题难度和区分度
难度是反映试题质量（指试题难易程度）的重要指标之一，一般用能够正确回答试题人数与参加考试总人数之比表示，难度值应控制在0.3-0.75之间；区分度是判断试题质量的另
一个重要指标，用于衡量试题区分考生能力的程度，试题区分度值应在0.2以上。本系统分别设计了客观题、非客观题的难度、区分度测试[6]，并可以测试试卷平均难度和区分度（加权法）。该功能对试题库建设、试卷题目组合的控制均具有指导意义。
4辅助工具
4.1试题量估计
本系统提供的一个辅助工具。一般认为增加试卷长度（增加题量）可以提高考试信度值，考试题量与考试信度相关公式[2]为
式中：——原信度值；——题量增加为n倍后信度值；n——题量增加的倍数。
当出现考试信度值情况下，可以利用本工具估计达到满意信度值(系统设该值为0.90)所需题量。
4.2学生成绩比较
学生成绩比较是本系统提供的又一辅助工具，常用于优秀学生的评比、推荐，奖学金的发放。目前许多学校仍使用较落后的总分累积法，所得结果时有偏差。本系统采用的方法是标准分Z值累积法，即将班级全体学生多门课程的成绩输入成绩库，系统自动完成对各门课程的平均分、标准差计算，完成每位学生标准Z值计算和累加，完成累积值的排序及输出。累
积值越高，成绩越好。
5使用效果测试及推广前景
在“试卷处理分析系统”的设计中特别注重实用性，它为高校已配备了计算机系统的教研室的教师提供了试卷数据处理的工具，也为教务管理部门规范试卷处理和试卷质量监控提供了帮助。利用本系统，我们抽取了历年部分试卷进行试卷常规处理，与手工处理进行平行对比测试，测试结果见表1。
表1：试卷处理平行数据比较
程序化处理手工处理测试试卷(批)55
平均考生人数29.829.8平均处理时间（分钟）20.2±1.9262.6±4.84
一次平均出错率（%）4.04±4.508.32±11.56一次最大出错率（%）10.3528.19
对表1的几点说明：①抽取试卷均为单个班级试卷，处理要求见成绩报表的设计；②平均处理时间不包括阅卷时间；③手工处理数据是在使用计算器条件下获得；④出错率数据均在无复核方式下进行，程序处理出错率由数据输入（包括扣分计数）时产生，手工处理出错率不包含统计过程产生的差错。
测试数据显示该软件具有十分显著的效率和质量优势，可以认为随着处理数量、使用范围的增加，这种优势将更加引人注目。
目前，试卷数据的处理工作许多学校还很不规范，试卷分析国内仍处于起步阶段，有关该领域的研究报道也较少。但随着计算机应用技术的普及，教学条件的提高，对试卷数据处理的要求也将发生深刻变化，传统的手工方式将会逐步淘汰，本系统的推出为这项工作提供了高效、实用的解决方案。该系统也适合有条件的中专、中、小学使用，面对如此巨大的教
育产业，其推广前景十分乐观。
参考文献：
1．孙宝志、金魁和主编：高等医学教育现代考试方法，沈阳，辽宁科学技术出版社1996.9.:184
2．李湘君、钱元上：提高考试信度的若干措施.交通高教研究,1996;4(40):40
3．王汉澜主编：教育测量学,郑州,河南大学出版社,1987.9.:43
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3．王汉澜主编：教育测量学,郑州,河南大学出版社,1987.9.:434．顾明远、申杲华主编：学校考试与命题管理运作全书.北京,开明出版社,195.5.:357
5．扬树勤主编：卫生统计学，北京，人民卫生出版社，190.10.:566．孙宝志、金魁和主编：高等医学教育现代考试方法，沈阳，辽宁科学技术出版社196.9.:212
论文已在《交通高教研究》杂志发表
197-201南通大学李冬联系电话：1373608140Email：test_page@163.com
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