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1、第十届全球华人计算机教育应用会议GCCCE2006论文集 E - 学习环境设计与开发 5 7 3 發展符合QTI標準之測驗系統 The Development and Evaluation of a Web-based QTI Testing System 賴阿福 劉智維 聰欽 江信 臺北市立教育大學數學資訊教育研究所臺北100电子邮箱laitmue.edu.tw 摘要本研究旨在發展一套符合 QTI 測驗標準的線上測驗系統並邀請小學教師試 用系統功能並對 149 位學生進行實測經問卷調查後得知教師對系統功能給予高度 評價 認為系統功能完整易用 而學生在操作系統時不會感到困難 並樂於使用本系統
2、關鍵詞 線上測驗QTIXML Abstract: The Question and Test Interoperability (QTI) is a specification defined by IMS Corp. The purpose of this research is to develop a web-based testing system following the QTI version 1.2 specification. In order to evaluate the systems, this research employed 20 teachers of pri
3、mary school to try and test the system, and conduct a field test in primary school. After questionnaire investigation, the result shows that teachers gave the system high praise in the interface and functionalitystudents felt easy to operate the system and were willing to use the system. Keywords: W
4、eb-based testing, QTI, XML 1 研究動機與目的 1.1 研究動機 進入二十一世紀後電腦日漸普及網際網路也快速的發展人們以往的生活也有 了很大的改變我們在周遭境中可以發許多的工作都逐步朝向電腦化作業電腦 使我們的生活更加的方便節省許多工作的時間也引領人類進入知識經濟的時代若 我們能把電腦成有效的工具將這些資訊蒐集整理的工作交由電腦來簡化使用者 就能運用較多的時間在思考與創新之上就學習的角度來看電腦也是個輔助的工具 電腦輔助教學能結合多媒體的優吸引學習者的興趣與注意力在電腦與學習者一對 一的情形下電腦替代了教師以往作為知識陳述者的角色隨著網際網路發展電腦輔 助教學搖身一變
5、成為了網路學習隨著人工智慧技術的演進網路學習結合了人工智慧 的功能電腦漸漸也能夠因材施教電腦與網路的發展使我們進入了 e-learning 世代 無論是傳統教學電腦輔助教學或網路學習教師在教學時必須透過一些方式來得 知學生的回饋反應傳統教學能經由師生間即時的互動得知關於學生目前學習狀況的 訊息但電腦尚無法透過與學生的即時互動來取得判斷學生學習狀況的資訊這時若能 適時的運用測驗評量的方式來取這些訊息 一方面能有效提供電腦人工智慧判斷的依 據另一方面評量結果讓學習者了解自身的學習狀況也提供教師教學指導的方向所 以電腦化測驗與網路化測驗系統是 e-learning 的有效輔助工具 許多的公家機關公司
6、與團體都陸續開發各自的測驗評量系統我們能發到各系 統提供了多種測驗介面支援了眾多的試題類型與不同的測驗管理平臺然而教師在這 廣大的試題資源裡難以尋得編製試卷所需要的試題而許多的試題資料庫在各系統 間也無法互通共享 這是由於不同的程式設計者可能用不同的程式語言開發了不相容的 第十届全球华人计算机教育应用会议GCCCE2006论文集 E - 学习环境设计与开发 5 7 4 測驗編輯系統 而從事教育的人員透過這些不同系統編輯而成的試題庫並無法在不同的 電腦或不一樣的程式系統之中來使用因此教師們無法利用豐富的試題資源仍花費不 少時間在出考卷上如果我們能發展一個測驗系統讓教師經由網路上取得已編製完成 的
7、試題資源使用這些試題編輯所需的測驗卷對學生進行線上測驗如此一來將會 大量節省教師編製測驗的時間 若要網路上的試題資料庫能夠互通共享試題的資料就必須以某一種格式記錄下 來QTI 制定了相完整的測驗標準從 2000 年推出第一版標準後漸漸為人們所重 視但目前在學術界相關的研究論文尚不多見業界發展支援 QTI 標準的測驗系統也 非常少使得標準制定後無法推廣使用無從得知該標準的內容是否切合實際應用上的 需求本系統希望實作出符合 QTI 標準的測驗系統探索 QTI 標準在實際應用時有 什優缺也希望藉由系統的完成提供給更多的使用者來使用本系統將 QTI 標 準推廣開來 1.2 研究目的 QTI 測驗交換標
8、準是今最完整的標準之一 QTI 能定義試題的內容 試題的類型 試卷的組成選題的機制及計分的方式和試題後設資料的描述方式依循 QTI 標準所 制定的試題能在不同測驗系統間彼此交換共享與再利用 本研究主要目的在於開發出符合 QTI 測驗標準的線上測驗系統採用 QTI V1.2 標 準 設計帳號管理 題庫管理 測驗管理 測驗統計和測驗實施系統 且進行系統評估 2文探討 2.1 電腦化測驗 早期電腦在測驗上的應用主要在測驗結果的處理隨著電腦科技及測驗技術的發 展在電腦可應用在很多有關測驗的活動如題目編擬建立題庫挑選試題測驗 編製 施測和評分 統計及印製成績單以及對測驗結果提出分析等 吳裕益1995 許
9、多研究指出電腦化測驗具備多項優(劉亞平1997周朝宜1999邱關誼 2001鄭紹2002) (1) 具備多樣的試題呈方式 結合電腦的多媒體 試題的呈不只有文字的靜態方式 運用視覺聽覺的媒介 加入了圖片 聲音影片動在測驗之中多種題型的搭配 能將試題提出的情境更真實的表出來教師也能隨著教學目標的不同來編製不同 面的試題更有效達到測驗的目的 (2) 提供更即時更完整的回饋電腦快速的運算能在學生作答後立刻給與回饋一 方面讓學生了解自身對教材是否了解也協助教師觀察學生學習的情形這些回饋可以 是 多媒體的聲光剌激 針對錯誤的地方來補救教學 顯示測驗結果以提供學習資訊等 Fletcher 和 Collins
10、 1987 發學生較喜歡接受電腦施測 而且電腦施測具有立即計分 如有錯誤立即回饋較方便直接且容易使用比紙筆測驗快等優 (3) 節省測驗成本使用電腦來測驗能簡化傳統測驗時所需要的行政業務如測驗試 題的管理測驗試題的印刷及使用實施測驗及批改測驗 等林秀娟(1993)認為電腦 施測可減少編製測驗及結果評量分析解釋時所需的例行工作並將之自動化 (4) 得更豐富的測驗資訊電腦化測驗也可能搜集到學生回答問題所需之時間之額外 訊息孫光天陳新豐吳鐵雄1998電腦強大的記憶能力除了能記錄學生的測 第十届全球华人计算机教育应用会议GCCCE2006论文集 E - 学习环境设计与开发 5 7 5 驗結果外對於測驗的
11、過程也能完整記錄下來如學生作答時間學生曾對選項的修改 等林秀娟(1993)指出電腦施測對學生能力能有正確的描述 雖然電腦化測驗具備有許多的優但其中也生了一些新的缺(Mazzeo & Harvey, 1988李連順2000) (1)電腦測驗的實施必需準備足夠的電腦供受試者使用在硬體設備的管理與維護以 及測驗執行中故障的排除需要技術性的支援與付出額外的時間成本 (2)電腦的題型大多只支援封閉式答案的試題如選擇是非填充題對於開放式簡 答問答申論等類型的題目電腦尚無法去準確的給予計分或回饋 (3)受限於電腦的螢幕施測題目的文字敘述不宜過長在版面的安排上會受到很大的 限制 螢幕對眼睛的剌激較大 若長時間
12、注視螢幕 容易對眼睛造成傷害 陳志信(1993) 認為應避免讓受試者閱讀過長的文章減少需由按鍵控制後能閱讀全文的情形 (4)電腦試題庫建置不易缺少共通的格式無法在不同的電腦間使用造成試題編製 的工作不斷重複對於不習慣使用電腦的人缺乏良好的介面系統來導引使用者編製測 驗而降低採用電腦化測驗的意願 測驗電腦化有長處也有其不足的地方專業人員必須加以權衡或改善陳志信 1993我們應善用測驗電腦化以提供立即性回饋的施測情境的有效控制以及節省編 製測驗時間與簡化結果評量 分析 解釋時所需的例行工作等優使測驗的品質提昇 2.2 網路化測驗 網路化測驗具有以下特(引自劉亞平1997)(1)跨越時空的限制使用者
13、可以依 其需要與情形隨時隨地上網進行測驗增加測驗的機動性(2)加速資訊的流通與共 享 透過網路廣泛連線 快速傳播的特性 可以提昇測驗資訊的流通性與測驗的使用率 (3)促進科際的整合透過網路可以將各方面的專業人才結合在一起將會使得測驗的 編製解釋與應用更加的周詳(4)營造個別化的測驗境網路可為使用者創造一個 便利不會受干擾的受測境讓使用者無所顧忌地作答(5)可能取代部份有課堂 評量或大型測驗吳裕益(2000)認為網路傳輸的速度不斷加快且網路日漸普及使得網 路選課成為遠距教學課程之一部份遠距教學必然以使用線上評量最為方便另外大 型測驗或標準化測驗之發展如能利用網路施測來搜集資料那將更為迅速方便(6
14、)可 合作建立題庫吳裕益(2000)指出若能架設題庫搜集網站提供各種題庫之題目明細 說明就可以讓全臺灣的教師一起提供優良的題目然後再透過網路施測可進一步取 得題目統計資料可加速題庫的建立工作並可提昇題庫品質 題庫的建立需結合教師及測驗專家的專業知能方能建立豐富多元共享的高品 質題庫(何榮桂2000b)然而要建構一個完整豐富的題庫內容卻是一件相耗時且 費力的工作題庫在建立的過程中自界定命題範圍編擬試題審題預試修正試 題試題分析直到題庫建立為止皆需投入大量的人力及財力(陳如1997)所以 我們希望藉由制定共通的資料交換規格 讓試題能在網路的測驗系統間彼此被共享再利 用以節省這些題庫建立的成本讓網路
15、測驗發揮其優結合電腦的優勢讓網路學 習不再只是夢想 2.3 IMS QTI之探討 2.3.1 QTI簡述 QTI 是一種試題和測驗的檔案交換格式之標準具有平臺間的共享性也就是說即 使在不同的系統上在教育工位崗位上的教師們能夠分享彼此製作的試題QTI 常常用 第十届全球华人计算机教育应用会议GCCCE2006论文集 E - 学习环境设计与开发 5 7 6 在線上測驗能由電腦自動評分QTI 也一樣適用於傳統印刷出來的紙筆測驗QTI 支 援的題型有單選題多選題填充題及圖像選擇題另外還支援申論題與簡答題但 此部分尚無電腦自動評分的機制得由人工來批改考卷 試題內容提供者(試題與測驗的編輯者與發行者)以及
16、程式設計者(開發編輯測驗內 容管理試題呈與學習系統)必須以 QTI 標準的內容為設計的基礎而試題內容的資 料模組適合各類教材內容的學習者教學者與訓練者使用 圖 1 各類型使用者與測驗系統的組成關係圖 資料來源出自 IMS Global Learning Consortium Inc. IMS(2002d7) 圖 1 為各類型使用者與測驗系統的組成關係圖圖中的圓形代表處理元件(process components)細長方形表示資料結構(data structure)人物代表參與者(participant)這 些參與者包含了試題編輯者心理學專家試題庫管理者評分者受試者系統管理 者教學者監考者等主要的處理元件如下 (1) Authoring System測驗編輯者(Author)與心理學專家(Psychometrician)能透過 Authoring system 來建立與修改 AssessmentSection 與 Item (2) Assessment Engine評分者(Scorer)設立好計分方式Assessment engine 能依照受試 者(Candidate
