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数字化标本考试系统的人体解剖学实验考试模式的建立与应用

2024-05-24 55 上传者：管理员

摘要：随着数字化的广泛普及，网络考核正逐渐成为深化信息化教育的重要手段。我校人体解剖学教研室将数字化标本考试系统和人体解剖标本题库有机结合，并在人体解剖学实验课程中推行网络考核，来实现考试模式的改革。本文从考试系统功能、题库建设过程等方面介绍实践经验，通过问卷调查结果开展教学评价。数字化标本考试系统具备高效性、公平性、客观性和稳定性等优点，而基于校内人体解剖标本实物图片所建立的题库具有高度开源性，能提升学生综合素质并推动青年教师成长。基于这两者所实施的网络考试能促进学、教相合，有利于实验教学质量的提升。

关键词：
人体解剖学
实验教学
标本数字化
网络考试
考试模式
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近些年，我国高校通过健全学科课程资源和建立线上教育教学平台来加快数字化校园建设。随着线上教育资源的极大丰富，探索与信息化教育模式相配套的教学方法就成为教育工作者面临的重要挑战。考试作为教学的重要环节，在教学检验、教学反馈和学习激励等方面发挥着重要作用[1]。传统的人体解剖学实验考核方法有实物标本考试和多媒体课件考试，但这两种考核均存在某些弊端，已难以适应学生身心出现的新变化，同时也不利于全面提升学生的整体素质。为提高实验课程的实效性，网络考核正逐渐成为人体解剖学实验教学方法改革的重要手段[2,3,4,5]。我校人体解剖学教研室在2018年开始推行基于数字化标本考试系统的人体解剖学实验考核模式，本文对数字化标本考试系统功能、人体解剖标本题库的建立与网络考试的实施进行初步介绍，探讨其优势和可能存在的问题。

1、传统人体解剖学实验考核的不足

在2018年以前，我校在人体解剖学实验课程中实行多媒体课件考试，即在标本图片中标记出考核结构，随后制作成PPT课件并利用多媒体系统将其投放至幕布，由学生识图答题。随着多年的考核实践，这种考试的弊病逐渐显露出来。(1)规范性差。由任课教师进行自主命题、自主评价，容易出现教师根据经验出题的现象，试题知识点、覆盖面、认知和难度等方面存在主观性，导致试卷不够规范、评价欠客观全面。(2)考题覆盖面窄。由于是利用PPT投屏进行标本考试，当学生在同一间教室进行单人单座考试时，不同位置的学生与位于教室前方的投影幕布之间会存在距离的差异，尤其是后排学生对图像色彩及标本结构辨别会受到影响。为降低这一影响，命题教师会选择考核易辨识的解剖结构，从而出现考题覆盖范围狭窄、数量小和区分度差等问题。(3)存在押题现象。由于题量覆盖面小，往届学生易于通过回忆将相关考题整理汇总，成复习资料。下一届学生则通过背资料进行押题和猜题，而不重视标本的学习。(4)工作效率低。考前需要组织多套试卷，考中需要组织多场地和多批次的考试，考后需要进行人工阅卷和评分，因此整个考核过程会耗费大量人力和时间。(5)考试用图多选取于系统解剖和局部解剖彩色图谱教材，这与解剖展厅和实验室内的教学标本契合性较差。这些因素导致考试成绩难以客观、真实地反映学生的学习情况和教师的教学效果。为解决我校传统人体解剖学实验考核评价中出现的不足之处，我校人体解剖学教研室决定依托丰富的解剖标本资源建设人体解剖实物标本题库，开发数字化标本考试系统，利用数字化实验室，进行人体解剖学实验网络考核。

2、数字化标本考试系统介绍

数字化标本考试系统是由首都医科大学人体解剖学教研室与山东数字人科技股份有限公司共同开发的智能网络考试系统。数字化标本试系统主要分为学生端和教师端。学生端分为学习练习和查询统计模块，具备账户管理、学习自测、考试和学习情况分析功能。在学习练习模块下，学生可进行模拟练习和错题练习；在查询统计模块下，学生可以自行查询考试成绩、每道考题的答题情况和标准答案。

教师端分为考试学习管理和查询统计模块。前者有：题库管理主要用于建立题库，能新增、编辑、导入和导出试题；试卷管理可用于新增、编辑、删除和查看试卷；考试管理能发布考试，查看考试信息，可依据考试形式自动设定人工阅卷或自动阅卷；成绩管理主要用于查看和导出学生成绩，同时具有成绩排名和公布成绩的功能；模拟学习管理可以让教师在考前发布模拟练习试卷，让学生熟悉网络考试流程；错题管理可用于教师将学生上报错题进行编辑调整。后者有：成绩查看功能可以让教师在考试结束后，实时查阅每位考生的考场信息、考试成绩和答题状况；考试统计功能又可细分为明细、整体情况分析、题目详细分析和导出试卷统计表，其中整体情况分析功能可让教师观察每场考试学生成绩分布状况，而题目详细分析功能可显示每道考题的作答状况。

3、人体解剖标本题库建立

3.1 考试用图采集

对解剖展厅和形态学实验室中的大体标本进行拍摄采集，使用Photoshop软件对照片大小、明暗对比和清晰度方面进行调整，随后在图中用箭头或线条标出所考结构，以符合考试要求。

3.2 考题设计录入和组卷

首先，依据教学大纲中设定的掌握、重点和了解内容，明确考核范围。其次，参考教材《系统解剖学》的逻辑框架，对考题设置三级主题词。一级主题词以“章”命名，二级主题词以“节”命名，三级主题词以“器官”命名。再次，对考题难度进行设定，划分难、中、易三个层级。然后，将考题类型设定为填空题和选择题，其中填空题是由学生直接写出所指结构的答案，选择题则由学生在备选答案中选出最佳答案。随后设定试题题干，题干表述简明扼要，添加结构图片。最后，利用考试系统题库管理中的各项功能键对试题进行新增和编辑处理，建立或健全考试题库。目前，题库共收录4010道试题。

按照不同教学层次考试要求设定考核范围和难度比例，在主题词和题型基础上，进行随机抽题和自动组卷，生成结构化试卷。由带教经验丰富的长教龄教师对试卷内容再次核查，以确保生成试卷是符合大纲和考试要求。

4、网络考试的实施和效果

4.1 网络考试的实施

考生在数字化实验室内的电脑中打开数字化标本考试系统的登录页面，输入姓名和学号即可开始计时考试。每个考场分发的试卷内容相同，但试题顺序随机，以致同一考场内的每名考生与周围考生的答题顺序存在差异。在考试开始后，系统将会自动计时并在信息栏中显示剩余考试时间，同时可标识出已做、未做和已标记的试题，并在点击题号后可快速进入某一试题。当学生答题完毕，可点击“提交”按钮上传试卷；当考试全部结束后，考试系统将自动保存考试内容并对试卷进行自动判卷。

4.2 网络考试的效果

使用问卷星创建调查问卷，通过微信群向参与实验考核的2020级学生发放问卷。收回有效问卷408份。信度分析结果显示Cronbach α系数为0.783，表明问卷信度较高。采用李克特5级量表方法对涉及学生对该考试系统价值认识的7项问题（表1）进行量化处理，将完全同意计分为5，大部分同意计分为4，基本同意计分为3，大部分不同意计分为2，完全不同意计分为1。

从表1可知，涉及考试系统内容评价的问题得分均值大于3.7，这表明绝大多数学生对数字化标本考试系统的使用持支持或赞同态度。95.34%的同学（持完全同意、大部分同意和基本同意的学生分别占比41.42%、34.56%和19.36%）认同该考试系统可以促进标本观察和学习的积极性。95.35%的同学（持完全同意、大部分同意和基本同意的学生分别占比32.35%、37.25%和25.25%）认为采用该考试系统考试提高实验课学习效果。91.18%的同学（持完全同意、大部分同意和基本同意的学生分别占比25.74%、37.25%和28.19%）认为采用该考试系统能体现学生真实水平。94.85%的同学（持完全同意、大部分同意和基本同意的学生分别占比35.29%、36.52%和23.04%）认为利用该考试系统能有效避免考试主观化。89.95%的同学（持完全同意、大部分同意和基本同意的学生分别占比25.25%、35.78%和28.92%）认为图片清晰且容易辨认；98.03%的同学（持完全同意、大部分同意和基本同意的学生分别占比60.78%、25.98%和11.27%）认为使用该考试系统能够提升识图准确率。此外，97.56%的同学（持完全同意、大部分同意和基本同意的学生分别占比41.18%、42.16%和14.22%）认为该考试系统能够充分利用实验室的教学资源。

5、教学思考

5.1 数字化标本考试系统的优势

与传统考核相比，应用数字化标本考试系统开展的网络考核有着诸多优势，能很好的应对当前高校面临的困境。(1)高效性。应用数字化标本考试系统推行无纸化考试，实现命题、阅卷、评分和分析的全程自动化，极大的降低工作量，将教师从繁重的工作中解放出来，将更多的时间和精力用于课堂教学；在管理、维护和备份试卷等方面更为便捷，可大幅降低试卷所需的存储空间、快速更新考题和方便日后随时查阅；切实提高实验室教学设备的利用率；可快速输出学生成绩及成绩统计分析结果，进一步提高教学反馈速率。(2)公平性。实现教考分离，能督促教师按照教学大纲组织课堂活动；无纸化考试能有效避免学生带夹带进入考场和互传答案的发生，随机抽题和自动组卷能提升试卷保密性，有效防止作弊行为。这符合《关于加强普通高等学校在线开放课程教育管理的若干意见》中“高校要严格学生在线学习规范和考试纪律”的要求。(3)客观性。结构化组卷能有效控制试卷标准化程度和难易程度，针对不同层次学生生成试卷，从而适用于不同教学进度、不同专业的需求；成绩分析能显示某一层次学生的各试题得分状况或生成单一考生的个人分析报告，更好地检验学生对知识的掌握程度，并科学评价教师的教学效果；在数字化实验室，使用电脑进行单人单机考试，学生可近距离观察标本图片，有助于他们更准确的辨认标本细微结构、位置和标识，为增加试题的区分度和覆盖面提供有力保障。(4)稳定性。在考试过程中出现问题时，重启电脑或更换电脑，考生答卷数据不会丢失，同时系统会停止计时，在重新登录后可继续答题；至今已累计使用3600多人次无差错。(5)可操作性。该考试系统的实际操作难度较低，容易上手。此外，数字化标本考试系统的推行是一项效益明显的环保措施，能有效的降低考务成本。

表1 关于数字化标本考试系统使用状况的问卷调查结果统计（%）

5.2 人体解剖标本题库的优势

人体解剖实物标本题库是由首都医科大学人体解剖学教研室自主建设的，并非从公司所购买的短、长使用期的题库。这意味着人体解剖标本题库是高度开放的，可定期添加新的试题。而且随着试题使用次数的积累可以依据考生的答题状况和实时反馈，逐步调整试题内容及试题难度等各项参数，从而逐步完善题库。为避免学生脱离实际，依靠背教材和图谱中的标本模式图应付考试，而不主动地全方位地观察学习真实人体标本，考试用图将全部来源于解剖标本陈列厅和实验室的人体标本，以调动学生课上、课下自主学习标本的积极性和主动性。这间接的促进学生间的沟通交流和相互协作，组成学习搭档或小组，塑造其发现问题、解决问题的能力。此外，学生在课堂中花费大量时间和精力所辨别出的解剖结构在考试中得以考核，可以让他们获取成就感和树立自信心[6]。人体解剖实物标本题库对青年教师的成长起到助推作用，能为他们提供大量地教学资料，可快速提升其教学素养和知识储备，进而成长为教学骨干；同时能提升教师带领学生展开第二课堂活动并制作新标本的积极性。

5.3 网络考试的教学思考

近些年，在校大学生长期处于“无人不网、无日不网、无处不网”的环境中，因而数字化信息化教育就成为契合大学生特性的必然选择。在此背景下，高校教师开始利用“微课堂”“云课堂”“智慧课堂”以及钉钉和腾讯会议等线上软件不断丰富教学手段，以便加快师生间的互动交流和促进学生综合素质的全面发展。考试作为教育的一个重要环节，其必然要与其它信息化教育步骤相匹配。因此，我们选择以考试改革作为突破口，通过应用数字化技术，来建立符合信息化教育的网络考试模式。

一方面，网络考试的推行能调动学生学习的积极性，促使他们从“要我学”转变为“我要学”，并在教学过程中各尽其力。这也从调查问卷结果所显示出绝大多数学生对数字化标本考试系统的使用状况持支持和赞同态度中得到进一步验证。教考分离意味着知识点考察范围更广泛，能督促学生更注重平时积累，扎实其掌握知识深度和广度。学生可以通过教师反馈的个人成绩分析结果，明确自身学习中的不足，及时调整学习方法和侧重知识点，达到“以考促学”的目的。

另一方面，网络考核的推行能促使教师持续秉持以学生为中心的教学理念。成绩分析结果能帮助教师查漏补缺，不断反思自身教学过程中可能存在的问题，在遵循学生的认知规律和学习规律下，结合学生的学习需求和学习兴趣，及时调整教学内容和优化教学方案，从学生“学”的角度施教，步步引导他们发现、分析和解决问题。例如可在学生容易失分的知识点上，增加时间配给，强化教学手段，让学生深入了解并掌握该知识点。而且整个教学实践过程不仅面对的是整个教学班级，也可以单独针对某一位学生。

此外，当前我校所施行的基于数字化标本考试系统的人体解剖学实验考试主要是学习系统解剖学实验课程。针对系统解剖学的学科特点，即按人体器官的功能系统描述人体各器官形态结构，本团队在题库建设的过程中，突出以“系统”为中心，针对标本图片中某系统的一个解剖结构进行标识用以评价。鉴于系统解剖学实验考试所取得的良好教学效果，我们正在逐步推进局部解剖学实验考试题库的建设。相较于系统解剖学，局部解剖学则更侧重于对人体局部部位或器官由浅至深，逐层研究各种局部结构及其毗邻关系，建设题库时，需突出以“局部”为中心，在一张标本图片上同时标识多处解剖结构，利于多系统、多层次地综合评价学生对人体局部结构的掌握情况。

总之，基于数字化标本考试系统的人体解剖学实验考试模式的建立与实施保证了试卷质量，实现“考”“教”分离，“以考促学”和“以考促教”，促进了“学”与“教”的良性循环，达到逐步提高实验教学质量的目的。而且，提高了考试效率、节约人力物力，使实验室标本等教学资源得到充分利用。

参考文献:

[1]李晶.人体解剖学考核评价体系现状及展望[J].解剖学研究,2022,44(1):86-88.

[2]王水泉,陈胜国,牛淑亮.解剖学实验考试系统的建设探讨[J].解剖学研究,2016,38(4):311-312.

[3]王栋,郭晓丹,党瑞山,等.数字化､信息化人体解剖学标本考试的实践与体会[J].解剖学杂志,2012,35(2):258-259.

[4]郭新庆.基于Web的人体解剖学标本考试系统的设计与实现[J].解剖科学进展,2015,21(6):677-678.

[5]刘晓梅.大规模信息化人体解剖学实验考核实战策略[J].解剖学研究,2019,41(4):385-386.

[6]刘丽,高艳,景鹏,等.调动学生学习积极性提高人体解剖学教学效果[J].中国高等医学教育,2012,(1):69-70.

基金资助:首都医科大学教学模式与方法推进项目(2018JYJX005);首都医科大学教育教学改革研究课题(2022JYY015);

文章来源:杜抱朴,高艳,刘丽.基于数字化标本考试系统的人体解剖学实验考试模式的建立与应用[J].解剖学研究,2023,45(06):581-584.