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  微生物与感染  2023, Vol. 18 Issue (6): 378-384      DOI: 10.3969/j.issn.1673-6184.2023.06.009
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Contents            PDF            Abstract             Full text             Fig/Tab
医学微生物学课程线上教学和考试模式下的试卷分析与教学思考
邓国英 1 , 孙文长 1 , 杨淑凤 1 , 李星云 1 , 戴晓冬 2 , 刘欣 1     
1. 大连医科大学微生物学教研室,辽宁 大连 116044;
2. 大连医科大学寄生虫学教研室,辽宁 大连 116044
摘要:本研究旨在评估大连医科大学医学微生物学课程线上教学效果,及时发现和总结线上教学中存在的问题,为教学课程改革提供依据。使用大连医科大学网络题库与考试评价系统对2021年参加医学微生物学课程线上学习和考试的641名学生的试卷进行分析,分析内容包括试卷各章节的正确率、难度系数、信度和区分度。结果显示,本次考试成绩呈正态分布,各章节正确率为70%~90%,考试平均分72.28,及格率85%,优秀率4%。试卷总体质量良好,难度略偏易,难度系数0.72。信度和区分度好,区分度0.29,信度为0.9。2021年线上教学与2019年线下教学的学生期末试卷成绩相比无显著性差异(P>0.05)。本研究证实本次线上考试试卷总体质量良好,能够客观体现教学质量和学生学业水平,线上教学效果基本满意。本研究还比较了试卷中各题型的难度系数和区分度,为今后制定科学合理的线上考核试卷提供依据和参考。
关键词线上教学    医学微生物学    教学改革    
Examination papers analysis and teaching thinking of medical microbiology course under the mode of online teaching and examination
DENG Guoying 1 , SUN Wenchang 1 , YANG Shufeng 1 , LI Xingyun 1 , Dai Xiaodong 2 , LIU Xin 1     
1. Department of Microbiology, Dalian Medical University, Dalian 116044, Liaoning Province, China;
2. Department of Parasitology, Dalian Medical University, Dalian 116044, Liaoning Province, China
Abstract: The purpose of this study is to evaluate the effect of online teaching of medical microbiology course in Dalian Medical University, find and summarize the problems in online teaching in time, and provide a basis for teaching curriculum reform. The examination paper of 641 students who participated in the online teaching and examination of medical microbiology course in 2021 was analyzed by using the network question bank and examination evaluation system of Dalian Medical University, including the accuracy rate of each chapter of the paper, difficulty coefficient, reliability and discrimination. The results showed that the score of this exam was normal distribution, the accuracy of each chapter was between 70% and 90%, the average score of the exam was 72.28, the pass rate was 85%, and the excellent rate was 4%. The overall quality of the examination paper was good.The difficulty of the examination paper was slightly easier, and the difficulty coefficient was 0.72. The discrimination was 0.29, the reliability was 0.9. There was no significant difference in the final exam scores between online teaching students in 2021 and offline teaching students in 2019 (P>0.05). This study confirms that the overall quality of the online examination paper is good, which can objectively reflect the teaching quality and students' academic level. The online teaching effect is basically satisfied. This study also compares the difficulty coefficient and differentiation of each question type in the test paper to provide the basis and reference for the development of scientific and reasonable online examination papers in the future.
Keywords: Online teaching    Medical microbiology    Teaching reform    

医学微生物学作为基础医学的一门重要学科,主要研究与医学相关病原微生物的生物学特性、致病机制、抗感染免疫及防治措施等,是学习临床各科感染性或超敏反应性疾病的重要理论基础[1]。2021年,受COVID-19疫情的影响,为维护广大师生的健康安全,学校要求各教研室根据疫情变化,充分利用信息化手段进行线上教学。医学微生物学教研室充分发挥教师的主观能动性,利用网络资源有针对性地制定线上教学计划,并以线上考试模式对学生进行期末考核。区别于以往既有主观题也有客观题的线下考试,本次线上考试采用的无纸质远程考试只进行客观题测试,线上考试能否有效检查学生对知识的掌握程度从而使教师了解教学效果是我们较为关心的问题。本文对大连医科大学2021年秋季完成医学微生物学课程线上学习和考试的641名学生的试卷成绩进行整体分析,旨在评估线上教学效果和学生学业水平,发现和总结线上教学中存在的问题,并为加强课程建设改革和科学合理地开展试卷命题工作提供依据。

1 资料与方法 1.1 研究对象

选取大连医科大学2021年秋季进行医学微生物学线上学习和考试的学生作为研究对象。共收到试卷641份,其中附属第一医院临床医学专业267份、附属第二医院临床医学专业256份、医学影像学专业65份、预防医学专业53份。

1.2 教学方法

采用雨课堂平台线上教学,严格按照教学大纲用手机在雨课堂(Rain classroom)提前发送课件和视频等资料,学生课前完成自主预习。课中老师和学生同时进入“雨课堂”网上教学,通过雨课堂签到、弹幕互动、限时答题和随机点名,教师了解学习情况并进行课堂讨论。教师建立微信群,课后学生可以随时和老师进行答疑交流。雨课堂可自动采集的学生课内外行为数据并向教师反馈学生的出勤、不懂的演示文稿(power point, PPT)页码、课程回放和作业完成情况,方便教师跟踪监测、实时评估和了解学生的学习效果。师生需完成的事项如表 1所示。

表 1 线上教学时师生需完成的事项 Tab. 1 Items to be completed by teachers and students in the online teaching
Teacher Student
Before class 1. Send PPT in the rain classroom in advance to guide students to preview
2. Inform students of the course schedule and study requirements
3. Provide learning materials and video materials
1. Preview the lecture PPT
2. Complete related tasks as required by teachers
In class 1. Classes are taught according to the schedule
2. Positive interaction, pay attention to the students’ questions in the chat area during teaching, and timely answer
3. Supplementary answers to students’ online questions between classes
1. Attend classes according to the schedule and sign in on time
2. Through the active interaction of the screen, the questions that do not understand are raised online
3. Conduct related learning activities according to teacher’s requirements
After class 1. Through the data of students’ learning behavior collected by Rain classroom, teaching plans and teaching methods were adjusted to carry out targeted teaching
2. Through the Rain classroom, the PPT pages of students’ questions were collected and answered
3. Assign homework and mark homework
1. Review the video as needed, do not understand the PPT page in the Rain classroom feedback
2. Contact teachers and proposed the ununderstood course content through the WeChat group
3. Complete the homework required by the teacher
1.3 试卷命题与评分方法

试卷采用我校购入的网络题库严格按照教学和考试大纲要求进行组卷,合理分配所授章节分值,各章节知识点所占百分比如图 1所示。试卷共200道选择题,每题0.5分,满分100分,题型包括A1(单句型最佳选择题)、A2(病例摘要型最佳选择题)、A3(病例组型最佳选择题)、A4(病例串型最佳选择题)、B1(标准配伍题)型题,各题型所占比例如图 2所示。考试为闭卷考试,时间为150分钟,学生以腾讯会议为监督手段进行线上考试,学校统一安排教师网上监考。考试结束后计算机自动阅卷并进行成绩录入。期末考核总评成绩包括平时成绩(30%,其中雨课堂采集的包括学生签到、答疑质疑、课后回放等学生行为数据占10%,作业完成情况占20%)和线上期末试卷成绩(70%)。

图 1 各章节所占百分比 Fig. 1 The percentage of each chapter
图 2 各题型所占百分比 Fig. 2 The percentage of each question type
1.4 数据处理

使用大连医科大学网络题库与考试评价系统对学生试卷成绩等数据进行数据处理和统计学分析,对试卷成绩和试卷质量进行分析。试卷成绩分析主要侧重于考试的整体水平,分析指标有最高分、最低分、平均分、标准差、优秀率、及格率、各分数段的学生人数分布。试卷质量分析指标主要包括试卷的难度系数(P)、区分度系数(D)、信度系数(α)等。

1.5 线上与线下教学期末考试成绩比较

641份线上考试的期末试卷成绩与2019年进行医学微生物学传统线下课堂教学和考试的516份学生期末试卷成绩进行统计学比较。参加线下教学和考试的学生均是临床医学专业,试卷题型包括客观题(40%)、主观题(60%)。采用SPSS 27.0统计学软件整理分析数据,计量资料以(X±SD)表示,采用t检验。以P<0.05表示差异有统计学意义。

2 结果 2.1 试卷成绩分析

此次考试学生人数641人,97名学生低于60分,最高分99.5分,最低分33分,平均分72.28分,标准差11.63分,及格率85%(≥60分),优秀率4%(≥90分)。各章节试题正确率主要集中于70%~90% (见图 3)。各专业人数、平均分、及格率、优秀率及综合数据等一般情况如表 2所示。各分数段频数分布(见图 4),基本符合正态分布。

图 3 各章节试题正确率 Fig. 3 The correct rate of each chapter question
表 2 各专业考试成绩 Tab. 2 Examination scores of each specialty
Specialty Number of student Highest score Lowest score Average score Standard deviation Pass rate (%) Excellent rate (%)
Clinical medicine (First Clinical College) 267 98.0 34.5 72.08 10.98 84 3
Clinical medicine (Second Clinical College) 256 99.5 45.5 73.65 11.05 89 5
Medical imageology 65 97.5 33.0 69.95 14.94 75 9
Preventive medicine 53 88.0 37.5 69.47 12.17 79 0
Total 641 99.5 33.0 72.28 11.63 85 4
图 4 学生试卷成绩频数分布 Fig. 4 Frequency distribution of students' test scores
2.2 试卷质量分析 2.2.1 难度系数

试卷的难度系数(P)是衡量试题难易程度的数量指标。系数越大说明试题越难,反之则简单。P<0.30提示试卷难,P>0.70提示试卷简单,P在0.30~0.70表示试卷难度合适[2-3]。经试卷分析得出,本次考试医学微生物学试卷整体难度偏易,难度系数为0.72。各题型难度系数及不同难度系数的试题数如表 3所示。

表 3 各题型难度系数 Tab. 3 Difficulty coefficient of each question type
Question types Score Average score Difficulty coefficient P Number of questions
P<0.30 0.30<P<0.70 P>0.70
A1 74.5 55.45 0.74 2 49 98
A2 2.5 1.62 0.65 1 2 2
A3 7.5 4.98 0.66 0 7 8
A4 8.0 4.29 0.54 1 10 5
B1 7.5 5.94 0.79 1 4 10
Total 100 72.28 0.72 5 72 123
2.2.2 区分度

区分度(D)是评价试题质量的一个重要依据,即区分学员考生实际能力水平高低的指标[3]。区分度指标的评价:-1.00≤D≤+1.00,区分度指数越高,试题的区分度就越强。一般认为,D>0.40代表区分度非常好,0.30<D<0.39代表区分度良好,0.20<D<0.29代表区分度尚可,D<0.20代表区分度较差。本试卷整体区分度尚可,为0.29,各题型区分度及不同区分度试题数如表 3所示。

2.2.3 信度系数

信度(α)是考试成绩的可信程度,可反映试题分值的一致性、可靠性及稳定性程度,数值越大,信度越高[3]。信度系数分布在0~1,一般情况下,信度系数最好在0.8以上,本试卷信度系数为0.9,整体稳定可靠。

2.3 线上与线下教学期末考试成绩比较

2021年接受线上教学学生的期末考试试卷成绩(72.27±11.66)与2019年接受线下教学学生的成绩(71.44±12.39)相比,差异无统计学意义(P>0.05)(见表 5)。

表 4 各题型区分度 Tab. 4 Discrimination degree of each question type
Question types Question types Average score Discrimination D Number of questions
D<0.20 0.20<D<0.29 0.30<D<0.39 D>0.40
A1 74.5 55.45 0.29 10 10 10 119
A2 2.5 1.62 0.51 1 0 0 4
A3 7.5 4.98 0.42 0 0 3 12
A4 8.0 4.29 0.41 0 1 0 15
B1 7.5 5.94 0.36 2 3 1 9
Total 100 72.28 0.29 13 14 14 159
表 5 2021年线上教学与2019年线下教学学生期末考试试卷成绩对比 Tab. 5 Comparison of final exam results of online teaching students in 2021 and offline teaching students in 2019
Group Number of student Score (X±SD)
Online teaching and examination students in 2021 641 72.27±11.66
Offline teaching and examination students in 2019 516 71.44±12.39
t - 1.174
P - 0.241
3 讨论

医学微生物学与其他学科相比,涉及微生物种类繁多、知识点庞杂,学生记忆和掌握难度大且容易混淆[4]。与传统教学模式相比,线上教学模式下学生的学习环境和学习方式均有较大变化。为拓展学习空间、开阔学生视野、提高学生学习的自主性与课堂效率,本教研组按照知识理解掌握的不同难度将书本各章节的知识点进行划分。易理解掌握的内容,例如生物安全、弯曲菌属、嗜血杆菌属、鲍特氏菌属、放线菌和诺卡菌、急性胃肠炎病毒、部分虫媒病毒和痘病毒等章节,以课前发送PPT、教学视频和习题的方式要求学生通过课前自学完成,在授课过程中以联想、提问的方式进行复习总结,帮助学生记忆和拓展。难理解掌握的内容,教师在课上重点讲解的基础上,可利用课堂测试或作业的方式提炼难点,反复练习,帮助学生理清逻辑,加强记忆,并引导学生将多学科知识串联起来,提升其自主学习、分析与解决实际问题等各方面的能力。

“雨课堂”是基于微信和PPT的智慧教学工具,具有手机推送课件和习题、幻灯片同步、发送弹幕、数据采集和分析等功能[5-6]。课题组采用雨课堂线上教学,通过课前发送课件指导学生预习,课中授课及课堂讨论,课后师生通过微信群随时交流,让学生不断对相关知识进行复习和串联,加深对课程内容的理解记忆。根据雨课堂采集的学生课内外学习行为数据统计,发现学生线上直播参与度高,学习不受时间、空间的限制,灵活性更强,整体到课率为90%,师生互动人次为1 748次,观看回放人数为674人,作业100%按时完成。教师根据这些数据了解学生的学习状态,判断学习效果,及时调整教学计划和改变教学的方式方法,进行针对性教学。例如根据学生上课弹幕提出的问题在课间或上课时解答,及时解决学生的问题,提高教学质量。

考试是目前衡量教学效果的主要手段,也是对学生进行学业成绩测评的重要工具。考试成绩和试卷质量的统计分析,一定程度上可以反映学生对该课程重点知识的理解掌握情况,同时可以评价教学效果和试卷质量,对改进教学工作、提高教学及试卷质量具有重要的反馈价值[7]。期末考核总成绩由平时成绩(30%)和试卷成绩(70%)组成。试卷采取线上考试的形式,全部为选择题,题型包括A1、A2、A3、A4、B1型,共计200道。考试时间150分钟,大部分同学在100分钟左右交卷,说明绝大部分学生对知识掌握情况良好,考试时间设置充足。此次考试学生人数641人,平均分72.28分,成绩呈正态分布具有统计学意义,较能客观地反映学生对所授学科知识的掌握情况。整套试卷及格率85%,优秀率4%,不及格学生97名,成绩不及格学生人数略多,学生成绩分布频数最高的是70~75分数段,有114人。各章节试题正确率主要集中于70%~90%,答题正确率最高的是其他病毒章节(95%),正确率最低的是噬菌体章节(51%)。考试得分情况可以体现试题组卷合理,线上教学效果理想。

试卷难度系数为0.72,整体难度略偏易。B1型题难度最低为0.79,A4型题难度最高为0.54。P>0.70的试题较容易,有123道(61.5%),0.30<P<0.70的试题适中有72道(36%),P<0.30的试题较难有5道(2.5%)。今后组卷应减少B1型题,并适度增加0.30<P<0.70和P<0.30的试题比例,减少P>0.70的试题比例。本试卷整体区分度为0.29,说明试卷总体区分度较好,可以客观地反映学生实际掌握知识的水平。区分度最高的是A2型题为0.51,区分度最低的是A1型题为0.29。D<0.20代表区分度较差,共有13题,其中A1型题含有10道(76.9%),可以继续减少A1型题,增加A2型题的比例。本套试卷各题型总体信度为0.9,提示试卷信度良好,一致性、可靠性和稳定性均较好,考试结果受随机因素的影响较小,可以反映学生学业的真实水准。

使用雨课堂教学虽是疫情下学校不得已的选择,但是随着信息技术的迅速发展,利用视频会议的线上教学方式一定会越来越普遍。线上线下并存,相辅相成的混合式教学模式可能成为后疫情时代的教育特点[8]。早在2016年本教研室就与大连大学利用超星平台实践整合了跨校在线学习和面授教学的混合模式,总体满意程度为79.7%[9]。本次研究经过比对2021年线上教学与2019年线下教学的学生期末考试试卷成绩,发现两组无显著性差异(P>0.05)。此数据表明,教研室此次线上教学效果基本同以往线下教学效果相差不大,相较于传统线下教学模式,线上教学对于提升学生知识方面也具有较好的效果,但在课堂交流和互动参与方面则比较逊色[10-11]。本次线上教学模式下,学生认为线上教学的优势主要在于教学资料电子化、课程可以回看,但注意力比较容易分散、学习效果受到网络及学习环境的影响。按照知识理解掌握的不同难度将书本各章节的知识点进行划分,有利于培养学生的自主学习能力,增强了其学习主观能动性和问题探究及实践创新的能力。

综上所述,教学是一个动态的过程,医学微生物学课程的教学方法和各种信息化手段的融合逐渐深入。充分发挥教师教学主导作用,掌握和驾驭不同信息化教学方法,合理设计试卷,及时分析和总结教学工作和教学方法,必能不断完善教学体制,提高教学质量,从而推动医学微生物学课程的建设与发展。

参考文献
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高宁, 石娟娟, 李梅, 张欣, 党双锁, 贾晓黎. 传染病学考试成绩和试卷分析的评价与教学策略思考[J]. 中国继续医学教育, 2022, 14(4): 123-127. [CNKI]
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表 1 线上教学时师生需完成的事项 Tab. 1 Items to be completed by teachers and students in the online teaching
Teacher Student
Before class 1. Send PPT in the rain classroom in advance to guide students to preview
2. Inform students of the course schedule and study requirements
3. Provide learning materials and video materials
1. Preview the lecture PPT
2. Complete related tasks as required by teachers
In class 1. Classes are taught according to the schedule
2. Positive interaction, pay attention to the students’ questions in the chat area during teaching, and timely answer
3. Supplementary answers to students’ online questions between classes
1. Attend classes according to the schedule and sign in on time
2. Through the active interaction of the screen, the questions that do not understand are raised online
3. Conduct related learning activities according to teacher’s requirements
After class 1. Through the data of students’ learning behavior collected by Rain classroom, teaching plans and teaching methods were adjusted to carry out targeted teaching
2. Through the Rain classroom, the PPT pages of students’ questions were collected and answered
3. Assign homework and mark homework
1. Review the video as needed, do not understand the PPT page in the Rain classroom feedback
2. Contact teachers and proposed the ununderstood course content through the WeChat group
3. Complete the homework required by the teacher
图 1 各章节所占百分比 Fig. 1 The percentage of each chapter
图 2 各题型所占百分比 Fig. 2 The percentage of each question type
图 3 各章节试题正确率 Fig. 3 The correct rate of each chapter question
表 2 各专业考试成绩 Tab. 2 Examination scores of each specialty
Specialty Number of student Highest score Lowest score Average score Standard deviation Pass rate (%) Excellent rate (%)
Clinical medicine (First Clinical College) 267 98.0 34.5 72.08 10.98 84 3
Clinical medicine (Second Clinical College) 256 99.5 45.5 73.65 11.05 89 5
Medical imageology 65 97.5 33.0 69.95 14.94 75 9
Preventive medicine 53 88.0 37.5 69.47 12.17 79 0
Total 641 99.5 33.0 72.28 11.63 85 4
图 4 学生试卷成绩频数分布 Fig. 4 Frequency distribution of students' test scores
表 3 各题型难度系数 Tab. 3 Difficulty coefficient of each question type
Question types Score Average score Difficulty coefficient P Number of questions
P<0.30 0.30<P<0.70 P>0.70
A1 74.5 55.45 0.74 2 49 98
A2 2.5 1.62 0.65 1 2 2
A3 7.5 4.98 0.66 0 7 8
A4 8.0 4.29 0.54 1 10 5
B1 7.5 5.94 0.79 1 4 10
Total 100 72.28 0.72 5 72 123
表 4 各题型区分度 Tab. 4 Discrimination degree of each question type
Question types Question types Average score Discrimination D Number of questions
D<0.20 0.20<D<0.29 0.30<D<0.39 D>0.40
A1 74.5 55.45 0.29 10 10 10 119
A2 2.5 1.62 0.51 1 0 0 4
A3 7.5 4.98 0.42 0 0 3 12
A4 8.0 4.29 0.41 0 1 0 15
B1 7.5 5.94 0.36 2 3 1 9
Total 100 72.28 0.29 13 14 14 159
表 5 2021年线上教学与2019年线下教学学生期末考试试卷成绩对比 Tab. 5 Comparison of final exam results of online teaching students in 2021 and offline teaching students in 2019
Group Number of student Score (X±SD)
Online teaching and examination students in 2021 641 72.27±11.66
Offline teaching and examination students in 2019 516 71.44±12.39
t - 1.174
P - 0.241

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邓国英, 孙文长, 杨淑凤, 李星云, 戴晓冬, 刘欣
DENG Guoying, SUN Wenchang, YANG Shufeng, LI Xingyun, Dai Xiaodong, LIU Xin
医学微生物学课程线上教学和考试模式下的试卷分析与教学思考
Examination papers analysis and teaching thinking of medical microbiology course under the mode of online teaching and examination
微生物与感染, 2023, 18(6): 378-384.
Journal of Microbes and Infections, 2023, 18(6): 378-384.
通信作者
刘欣
E-mail:208060763@qq.com
基金项目
大连医科大学教学改革研究项目立项(DYLX23002)

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邓国英,孙文长,杨淑凤,李星云,戴晓冬,刘欣