《地理信息系統(tǒng)》試題庫建設(shè)研究

曹雷 張琴英

湖南省工程勘察院,湖南婁底 417000

《地理信息系統(tǒng)》試題庫建設(shè)研究

曹雷 張琴英

湖南省工程勘察院,湖南婁底 417000

在《地理信息系統(tǒng)原理》基礎(chǔ)上，根據(jù)試題庫建設(shè)的原則和特點(diǎn)，對地理信息系統(tǒng)試題庫的建設(shè)進(jìn)行了分析研究，應(yīng)用基于Word的通用試題庫系統(tǒng)，建成了簡潔實(shí)用的試題庫，為該課程的教學(xué)和實(shí)踐提供幫助，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

地理信息系統(tǒng)；題庫

引言

《地理信息系統(tǒng)》作為地理信息系統(tǒng)專業(yè)的主干課程，其教學(xué)改革和課程建設(shè)是極其重要的，而考試又是教學(xué)改革的重要環(huán)節(jié)和難題。

在教學(xué)改革和課程建設(shè)中，命題對教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)起指揮棒作用。長期以來，高校各學(xué)科的考試命題工作缺乏較客觀統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。在以往的考試中，我們常會(huì)發(fā)現(xiàn)如下問題：

（1）命題時(shí)摻雜主觀意圖，經(jīng)常出現(xiàn)試題偏難或偏易。

（2）所命題目的難度和分量不一致。

（3）學(xué)生總是運(yùn)用各種手段從出卷老師處提前獲得考試題。

（4）手工出題費(fèi)時(shí)費(fèi)力，不符合現(xiàn)代科技快速發(fā)展的步伐。

（5）試題內(nèi)容不能及時(shí)更新。

由微機(jī)管理的試題庫進(jìn)行命題則可避免以上弊病，建立微機(jī)管理的試題庫對學(xué)科建設(shè)、教學(xué)規(guī)范化具有重要意義[1]。

1 題庫理論

1.1 經(jīng)典測試（測量）理論

國際上，在教育測量方面占主導(dǎo)地位的是經(jīng)典測試?yán)碚摚饕梢韵聨讉€(gè)方面構(gòu)成：

(1)信度要求:

信度指同一測驗(yàn)對同組被試施測兩次或多次所得結(jié)果的一致性，即測驗(yàn)的可靠性。

信度常用α系數(shù)公式 ：

其中，k為題目數(shù)，st2為總分方差，si2為每個(gè)測題分?jǐn)?shù)的方差。

（2）效度要求:

效度指實(shí)際測驗(yàn)得到的與所要測驗(yàn)的目標(biāo)之間相符合的程度，即測驗(yàn)的準(zhǔn)確性。效度有內(nèi)容效度、效標(biāo)效度及結(jié)構(gòu)效度等，但主要強(qiáng)調(diào)內(nèi)容效度。

（3）難度要求:

試卷的整體平均難度一般應(yīng)保持在0.4～0.6之間，計(jì)算機(jī)試卷整體難度公式為

其中， W為試卷滿分，pi，Wi分別為第i題難度和滿分值，n為試卷題目總數(shù)。

整卷難度相對于區(qū)分度而言，一般在0.5左右，會(huì)達(dá)到較高的區(qū)分度，即更能考查學(xué)生的差異。

（4）區(qū)分度要求：

試題的區(qū)分度指測題對被試反應(yīng)的區(qū)分程度和鑒別力，實(shí)質(zhì)是考試中高能學(xué)生與低能學(xué)生得分率之差。

其公式為

其中，ph為高能學(xué)生（以高分段1/3的學(xué)生為代表）的得分率（由該段學(xué)生得分的平均分Xh除以滿分W）。pl為低能學(xué)生（以低分段1/3的學(xué)生為代表）的得分率（由該段學(xué)生得分的平均分Xl除以滿分 W）[2]。

1.2 試題響應(yīng)理論

該理論是美國的Lord教授針對經(jīng)典測試?yán)碚撍嬖诘膯栴}，而提出的一種新理論。試題響應(yīng)理論的主要優(yōu)點(diǎn)是參數(shù)不變性，試題的參數(shù)評估獨(dú)立于參加實(shí)測或預(yù)測的考生組特性，考生組的任何變動(dòng)不會(huì)影響試題的參數(shù)量。

1.3 拉西模型理論

拉西模型是丹麥數(shù)學(xué)家Resch通過與Lord完全不同的途徑推導(dǎo)出來的，它假定試題都有相等的區(qū)分度，而且試題猜測因素都是零。拉西模型計(jì)算簡單，設(shè)置不用計(jì)算機(jī)也能進(jìn)行運(yùn)算，這就為它的廣泛應(yīng)用創(chuàng)造了條件[3]。

2 試題庫的知識構(gòu)成

（1）本次試題庫設(shè)計(jì)是針對《地理信息系統(tǒng)原理》這門課程而設(shè)計(jì)的，主要基于以下兩本書：A、《地理信息系統(tǒng)概論》，（修訂版），黃杏元、馬勁松、湯勤編著，高等教育出版社。B、《地理信息系統(tǒng)導(dǎo)論》，（美）Kang-tsung Chang著，陳建飛等譯，科學(xué)出版社。除此之外，還有國際國內(nèi)最新的研究動(dòng)態(tài)、相關(guān)學(xué)科與GIS的應(yīng)用等，這些知識很好的彌補(bǔ)了以往的考試內(nèi)容的局限性。

（2）ArcView軟件及其書本教材、電子版教材：GIS是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，故該題庫中有1/4是關(guān)于ArcView的知識。在此，選用的是ESRI公司的ArcView GIS 3.2，教材是《ArcView 地理信息系統(tǒng)空間分析方法》，湯國安、陳正江、趙牡丹、劉萬青、劉詠梅著，科學(xué)出版社。

3 試題庫平臺的選定

本次設(shè)計(jì)選用了基于Word平臺的題庫系統(tǒng)，該軟件有以下特點(diǎn)：

（1）基于Microsoft Word平臺：系統(tǒng)安裝后嵌入在Word工具欄內(nèi)，與Word融為一體，操作簡便。

（2）多種組卷方式：由計(jì)算機(jī)自動(dòng)組卷，快速簡便。

（3）沒有題型限制，各學(xué)科特有的題型都可以接受，題型由建庫者按照規(guī)定格式自己定義。

（4）通用性強(qiáng)：本系統(tǒng)提供的是一個(gè)題庫建設(shè)的軟件平臺，各類學(xué)校、各類學(xué)科都可以使用。

（5）便于更新：本系統(tǒng)安裝后嵌入在Word工具欄內(nèi)，可以直接在題庫中更改、增加試題內(nèi)容。

4 建庫方法與過程

4.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

該題庫由理論和應(yīng)用兩部分構(gòu)成。理論部分題量設(shè)計(jì)為3/4，應(yīng)用部分（即第七章《07 ArcView應(yīng)用》）題量設(shè)計(jì)為1/4，總題量約為15～20套題。

理論部分包括以下六章：《01GIS概論》、《02空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》、《03空間數(shù)據(jù)庫》、《04空間數(shù)據(jù)的采集和質(zhì)量控制》、《05空間數(shù)據(jù)的處理》、《06空間分析的原理與方法》。理論部分共527道題，占總題量的75.3%，約3/4。

應(yīng)用部分作為單獨(dú)的一章《07 ArcView應(yīng)用》，共173道題，占總題量的24.7，約1/4。應(yīng)用部分著重涉及的是ArcView的用法和相關(guān)理論，知識點(diǎn)主要是矢量數(shù)據(jù)分析、柵格數(shù)據(jù)分析、空間分析等，旨在考察學(xué)生對于ArcView的用法的熟悉程度，以及對一些重要方法的掌握水平。

4.2 題型設(shè)計(jì)

GIS課程有許多需要記憶的概念，也有許多需要理解的邏輯性很強(qiáng)的計(jì)算，而且GIS處理的大部分是地圖數(shù)據(jù)，這就必然涉及到一種很重要的題型——作圖題。因此，我們共設(shè)計(jì)有八種題型,除傳統(tǒng)的選擇題、填空題、判斷題、名詞解釋、簡答題、論述題之外，本試題庫還設(shè)計(jì)了作圖題和計(jì)算題。

(1) 作圖題：這是GIS特有的題型，大量的圖形操作技術(shù)才是學(xué)GIS的最終目的，因此，作圖題是必不可少的。如：

198、對下列的緩沖區(qū)作相應(yīng)的處理，畫出處理后的緩沖區(qū)圖。

圖1

對于這道題，只有讓學(xué)生親手作圖才能知道其是否已經(jīng)掌握對于特殊情況緩沖區(qū)的處理，簡便又直觀。

(2) 計(jì)算題：計(jì)算題主要考察學(xué)生對GIS數(shù)據(jù)的處理能力，學(xué)生必須對考察的數(shù)據(jù)處理方法完全掌握，才能得滿分。如：

086、根據(jù)下圖，建立多邊形P1的連接編輯。

要做正確這道題，必須對多邊形的連接編輯方法的每一步都了解才可以，很好地考察了學(xué)生對這種處理方法的掌握程度。

4.3 試題錄入

按題型錄入通常會(huì)造成某些知識點(diǎn)的重復(fù)錄入，而有的重要知識點(diǎn)又會(huì)被遺漏，采用按章節(jié)錄入法，即按照各章節(jié)的知識點(diǎn)講解順序，依次設(shè)計(jì)題型，并錄入，然后在該知識點(diǎn)處標(biāo)注好該知識點(diǎn)的題型，以免以后過多重復(fù)運(yùn)用該知識點(diǎn)。

4.4 抽題組卷

當(dāng)打開所有的題庫文檔，然后點(diǎn)擊頁面左上角的“抽題組卷”按鈕，即可抽題組卷。抽題過程很簡單，由計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成，抽題者只需輸入相應(yīng)的信息即可。需要人為選擇的信息有試卷類型、章節(jié)、題型、輸出結(jié)果、各題型數(shù)量、各題型分值、試卷份數(shù)等。

5 題庫知識點(diǎn)構(gòu)成分析

根據(jù)上表，各章節(jié)所占的總題量以及題型所占的比例有很大的差別，第一章基礎(chǔ)理論部分和第七章具體應(yīng)用部分的題量最多，這是符合課程大綱要求的。中間章節(jié)是在第一章的基礎(chǔ)上，更具體更深入的闡述，因此，題量的分配有所減少，以避免和前面章節(jié)的重復(fù)。第七章的內(nèi)容是對學(xué)生實(shí)踐能力的考核，也是教學(xué)培養(yǎng)的核心目標(biāo)，因此題量最多是十分必要的。

表1 題庫各章題量分配表

6 結(jié)語

GIS試題庫的建立與不斷完善對我校地理信息系統(tǒng)的學(xué)科建設(shè)和教學(xué)改革有著深遠(yuǎn)的影響，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）GIS試題庫建立起來之后,我校以后的GIS課程考試就不再需要任課教師手工出題，節(jié)省了有限的人力、物力、財(cái)力。

（2）克服了手工出題易受個(gè)人主觀喜好的影響，使試卷更加科學(xué)化和規(guī)范化，更能全面的考察學(xué)生對GIS課程的掌握程度,培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)熱情。

（3）完全避免學(xué)生猜題,就特定考試范圍而復(fù)習(xí)等現(xiàn)象，就算學(xué)生知道了題庫內(nèi)容也無關(guān)緊要，因?yàn)轭}庫涵蓋了所有的知識點(diǎn)。

（4）不同班級使用的是同一套試卷，能夠較客觀地反映不同班級學(xué)生之間的水平差異，而且有利于考后總結(jié)分析。

[1] 傅金民.農(nóng)業(yè)院校通用題庫微機(jī)管理系統(tǒng)研究.高等農(nóng)業(yè)教育[J].1994，5：41～42

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[6] 梁榮輝，陳及治.體育統(tǒng)計(jì)學(xué)題庫管理系統(tǒng).上海體育學(xué)院學(xué)報(bào)[J].1998，22（3）：61～66

[7] 郭力，成汝震.通用題庫試卷系統(tǒng)的構(gòu)思與設(shè)計(jì).河北師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）[J].1995，19（4）：66～68

陜西師范大學(xué)校級教改資助項(xiàng)目

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.07.140

曹雷（1982.2），男，漢族，江蘇省如東縣人，中級工程師。