在线考试和智能评分系统MapleTA.docx
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在线考试和智能评分系统MapleTA
在线考试和智能评分系统MapleT.A.
…基于Maple引擎
莎益博工程系统开发（上海）有限公司
MapleT.A.是什么？
MapleTA是一个基于互联网的在线考试和智能评分系统，是Maplesoft公司与美国数学协会（MAA）合作开发的成果，在全球拥有大量的院校用户。
MapleT.A.提供了用户数据库、所见即所得的试题创建环境、不同类型的考试任务设置、监考浏览器、自动评分引擎、学生成绩统计分析、系统管理、分布式后处理引擎等工具，为用户提供了理想的在线考试平台。
大量的用户经验和调研表明MapleT.A.能够帮助教师及时和正确地了解学生的现状和水平、有效提高教学质量、节约现场考试和大规模考试任务耗费的人力和物力、减轻教师负担、同时激发学生的学习兴趣，实现了一个真正的“反馈”式教学机制。
MapleT.A.作为世界上唯一的基于数学引擎的在线考试系统，支持复杂、自然的数学公式，并利用Maple符号计算引擎自动对学生答题进行打分，适用于数学、工程、物理、英语、计算机、经济学、生物学、化学等涉及科学计算的课程。
为什么选择MapleT.A.
✓世界上唯一的针对科学计算的在线考试和自动评分系统
-MapleT.A.是您期望的评分系统，提供了所有您期望的在线考试和评分技术，以及特别针对理工科课程中数学内容的技术特征。
✓您希望对使用的在线考试和评分技术有足够的信心
-MapleT.A.由Maple提供数学引擎，获取广泛的、深度的数学内容和评分技术，特别适用于对理工科试题的评分。
-MapleT.A.是由Maplesoft公司开发，一个值得信赖的品牌，有着二十多年教育技术产品开发的经验。
-Maplesoft与MathematicsAssociationofAmerica（MAA）携手奉献在线考试解决方案MapleT.A.。
✓容易使用、内容全面的试题创建工具
-无论是您希望使用数千个已有的试题库，还是要自己创建题库，MapleT.A.让您完全控制试题内容的创建。
MapleT.A.关键技术特征
MapleT.A.第一个版本是在2002年发布的，经过十年的持续开发，特别是最近5年之中就有5次重要版本的发布，无与伦比的技术功能让MapleT.A.成为了全球教育机构在线考试平台的首选，为他们的学生提供高质量的技术教育。
全面支持数学
MapleT.A.作为世界上唯一的面向涉及数学的课程的在线考试系统，是数学、工程学、理学、以及其他使用数学的课程的最佳选择。
MapleT.A.允许您以期望的方式创建考试题目，然后按照您的意愿对学生的答题结果进行智能评分。
1）在试题内容和学生答题中使用自然的数学符号。
2）容易使用的方程编辑器，让您能够轻松地输入数学表达式。
3）自由问答题型可以对等价的数学表达式进行评分。
某些情况下，学生的答案并不需要跟参考答案完全一致时才能被判定为正确的，它们仅需要的是等价表达式。
例如，如果正确答案是
，MapleT.A.也可以接受
；同理，如果正确答案是
，MapleT.A.也能接受
。
4）开放性题型可以有无限多个答案。
使用MapleT.A.，你可以创建一些你不知道学生如何答题的试题，MapleT.A.仍可以使用Maple计算引擎自动对学生的答题进行正确的打分。
例如，您可以创建这样的试题：
“写出一个在x=0处有最大值的方程”，“写出两个没有公因数的合数”，或者“写出一个可逆矩阵”等等。
5）使用算法题型，可以基于一个试题模板生成数百个甚至上千个相似的试题，这就可以为您的每个学生呈现不同的考试试题内容、家庭作业或练习题，有效防止作弊行为。
6）各种各样的可视化工具，能让您在题目中利用Maple中上百种2-D、3-D绘图工具和绘图选项。
在适当的情况下，您甚至可以允许学生在提交答案之前看一下他们答题对应的图形。
7）广泛的数学和科学题目类型，可以支持主观题、自由问答题、允许数值误差的题目、化学式、单位处理、以及分段题目等。
8）灵活的部分得分，允许您设定评分规则，在学生答案不完全正确时给出部分成绩，甚至可以控制评分规则的严格程度。
例如，有两个结果的数学方程求解题目，你可以设置当学生答对其中一个时得到部分分数。
9）广泛的数学知识，MapleT.A.基于Maple数学软件，这意味着MapleT.A.可以对几乎所有数学领域的试题进行自动评分。
近期其他新功能
-矩阵题目（2011）
矩阵题型更加灵活和更容易答题。
学生可以以一种直观、自然的方式输入任意的矩阵。
教师可以对矩阵中的单个元素或者整个矩阵进行评分，按照意愿设定评分规则，使成绩更为准确。
-积分和导数面板（2011）
对于所有类型的Maple-评分题型，都提供可切换的一维或二维数学符号答题区域。
对Maple-语法题型，提供了一个新的数学编辑器方便学生答题，其中包含了各种数学表达式，例如积分和导数。
老师可以创建一些需要学生在答题时使用这些符号的题型，但并不要求学生了解Maple的语法。
-自适应题型（2012）
自适应性题型为给出错误答题的学生提供了另外一次机会。
当探测到学生遇到了麻烦时，试题将做出自动调整：
让学生在重试原问题之前，尝试解决一个相对简单的类似问题。
引导学生一步一步的解决问题。
学生可以得到的分数，包括没有完全答对试题时的部分成绩，以及如果学生多次解题是否要惩罚性减分。
轻松创建自有试题库
对于想完全控制试题库的用户而言，MapleT.A.是最好的选择。
不论您是要利用现有的题库，还是要创建自己的题库，MapleT.A.都可以为您提供功能强大、操作便捷的工具创建数学内容。
1）Step-by-step题目设计器，让你轻松创建广泛题材的题目。
2）容易使用的编辑器，方便您在题目中添加格式、图像、表格、特殊字符等。
3）支持各种语言，题目内容可以使用任一种文字，包括简体中文和英文。
4）提示和反馈，使您可以有选择地对学生提供必要的引导。
5）数千个内置数学命令，覆盖几乎所有的数学领域，让您可以创建任意课程的题库，并且可以按照难易程度分类。
6）强大的算法设计工具，可以很容易地创建试题模板，由单个试题可以衍生出数百个试题。
您可以变化试题中的多个值，对这些变量设置条件，甚至利用Maple中多个随机变化工具来创建数学对象，例如矩阵、多项式和素数等。
7）灵活的内容管理工具使得组织、搜索、共享和快速布置考试任务更为容易。
8）数千个共享题目，其中的许多试题已经被用户使用在课堂中，您可以免费下载，然后客户化后应用到您的教学活动中。
MapleT.A.提供您期望的在线考试和自动评分功能
MapleT.A.是您期望的在线考试平台，具备了所有您期待的在线考试和评分技术，这些丰富的、强大的功能使得MapleT.A.成为基于数学考试的理想选择，包括创建许多不同类型的试题内容、控制考试任务的形式、以及一个强大统计分析功能的成绩单。
1）超过16种题型，包括数学自由应答题（Math-App、Maple-语法题、Maple-评分题、问答题、公式题）、填充题、多项选择题、填空题、配对题、点击式图形、含允许误差范围的数值题等，覆盖几乎所有的理工科课程。
2）5种考试任务类型：
不计分练习、步进式练习、家庭作业、认证考试、正式考试。
3）灵活的考试任务设置，允许您有选择地设置考试开始和结束的时间、学生答题时是否可以或者如何获得提示信息、考试及格分数线、每一题允许重做的次数、考试场所等。
4）直观的考试任务编辑器，帮助您轻松完成考试任务的构建和设置。
5）灵活的成绩单，可以获取单个学生的考试成绩，考试任务中试题的答对率或者某个题目所有学生的应答情况，并可以利用多个工具和手段对结果进行统计分析。
近期其他新功能
-MapleT.A.监考浏览器，防止考试舞弊（2011年）
互联网给学生提供了大量有用的信息和工具，但是当他们正在进行练习或考试的时候，教师不希望学生那么容易地搜索到相关信息。
指导老师可以要求学生在MapleT.A.监考浏览器中进行考试，自动禁止学生使用互联网和电脑中的应用程序。
∙使用MapleT.A.监考浏览器时，在考试结束之前，学生必须停留在MapleT.A.环境中。
他们不能访问其他网站或使用应用软件。
∙指导老师在设置考试任务时，可以通过选中一个简单的复选框，要求学生在MapleT.A.监考浏览器中完成考试。
-增强的成绩单（2011年）
MapleT.A.中成绩单为指导老师提供了跟踪和分析学生成绩的工具。
它可以捕捉学生在单个考试和某一次考试中单个试题的成绩，允许指导老师设置评分规则，包括加入学生在MapleT.A.以外的学习表现，输入和输出成绩单等。
成绩单提供卓越的统计分析工具，让指导老师能够深入了解学生的成绩和对试题的应答细节，从中获取期望的信息，进而改进和提高教学质量。
∙可以在MapleT.A.中定义针对整个班级的评分规则，使用适当的权重和灵活的规则处理那些学生没应答的、重做的、以及做错的题目。
∙指导老师可以很容易的看到所有学生对同一试题做出的应答，从而找出大家共同存在的问题。
∙对于同时授课多个班级的老师，他们可以选择将所有班级的成绩整合到单个成绩表中。
∙MapleT.A.以外的成绩，例如笔试，也可以使用CSV文件导入到MapleT.A.的成绩单中。
管理
MapleT.A.可以无缝集成到您的教学管理系统和教学流程当中，让学生、指导老师、管理者只需要一次登录，可以流畅地使用这些系统。
1）通过LDAP进行身份鉴定，整合MapleT.A.和学生数据库，便于用户身份鉴定和班级管理。
2）班级的花名册录入、手工注册、学生自主注册。
3）不同老师之间可以共享试题库，可以更好地管理多个班级。
4）MapleT.A.可以集成到任意的课程管理系统中，包括自有的课程管理系统，使用时仅需要一次登录。
5）可以与MapleNET集成，强化MapleT.A.的性能，使用多个后台服务（分布式计算）满足成千上万和学生同时答题时服务器的响应速度，满足大规模部署的要求。
6）MapleT.A.提供多国语言版界面，包括中文和英文。
近期其他新功能
-与课程管理系统的集成
您使用以下工具将MapleT.A.集成到课程管理系统中。
∙MapleT.A.ConnectorforBlackboardSoftware（需要单独购买）将MapleT.A.集成到现有的Blackboard课程管理系统中。
∙MapleT.A.可以集成到Moodle课程管理系统中。
∙应用程序接口API允许您建立自定义接口，集成MapleT.A.到其他管理系统。
这个接口允许MapleT.A.读取数据，用于花名册共享、考试任务布置、自动评分等。
-管理工具
MapleT.A.配置了一个系统管理员界面，从这里可以方便地设置和监控MapleT.A.。
系统管理员可以设置电子邮件、Maple、ApacheTomcat、数据库，查看用户使用情况的统计信息等。
MapleT.A.允许系统管理员可以对MapleT.A.中的单个部件进行监管。
MapleT.A.可见的好处
MapleT.A.是一个被全球高校广泛采用的系统，有效解决了高校普遍存在的教师教学任务重的难题，同时提高教学质量。
对教师：
✓大大节约了教师的阅卷负担和时间：
方便的试题管理，可重复使用的标准题库，减轻了教师的试题准备工作；无需人工打分，节约了老师阅卷工作消耗的时间。
✓提高教学质量：
可以对学生进行多次的综合测验，利用MapleT.A.对成绩的统计分析功能，及时调整授课内容和进度，使其更适用于您的班级。
实现真正的反馈式教学！
✓备课：
教师可以结合Maple的使用，加速考试试题和讲义的创建；
✓在不增加阅卷工作量的前提下，让学生更加认真对待家庭作业。
✓轻松布置练习作业减少作弊。
✓使用自由响应题目，以更好地测试学生的数学知识（多项选择题不是测试数学的最好方式）
✓更好地了解学生的现状和平时成绩。
学生
✓立即实践课堂上学到的概念。
✓步进式试题类型特别适用于模拟考试，让学生更好地理解和掌握试题。
✓提高学生的学习兴趣：
大量专门针对学生的技术功能，以生动地、能调动学习积极性地方式表现复杂的概念。
让学生将注意力集中在数学概念的学习上，而不是去学习如何使用工具。
MapleT.A.用户案例
查尔姆斯理工大学使用MapleT.A.帮助学生获得数学上的成功
查尔姆斯理工大学（英文：
ChalmersUniversityofTechnology，简称：
CTH或Chalmers）位于瑞典第二大城市哥德堡，成立于1829年，是欧洲顶尖的一所理工大学，学校专注于工程技术和自然科学的教育与研究，数学是这些技术学科的基石。
当Chalmers的教师发现学校新生在学习高等数学课程时存在困难，他们立即采取了行动。
技术大学之间存在激烈的竞争，数学密集型教育课程越来越难以吸引最优秀的学生，导致学生缺乏兴趣和数学知识水平的降低。
为了保持他们较高的国际标准，Chalmers想找到一个方法改进数学教育和学习。
2008年，数学科学学院引入了夏季数学课程，面向准备参加秋季数学密集型教育的学生。
该夏季数学课程使用基于网络的在线考试和智能评分系统MapleT.A.，该系统支持自然格式的方程输入，以及使用Maple数学求解器完成对学生答题的智能评分，是科学、技术、工程和数学（STEM）的理想教学工具。
MapleT.A.提供了一个高级试题编写环境，让教师们可以轻松快速地创建自定义试题内容，由于MapleT.A.系统自动完成评分，所以教师们可以很容易分析学生成绩，实现反馈式教育。
MapleT.A.已经被集成到教学管理系统（PingPong）中，为参加夏季数学课程的学生创造了一个有效的学习环境。
数学科学学院教授JanAlveSvensson说到：
“我们希望有一种方法能够让学生加强数学知识，为即将开始的大学数学课程做好充分的知识储备。
Maplesoft的在线考试和评分系统似乎是一个完美的解决方案，我真的非常喜欢MapleT.A.，而且该系统基于Maple软件，Maple软件已经在Chalmers许多学术课程中得到采用，因此MapleT.A.的采用是符合逻辑的一步。
”
2009年，超过1,600名学生自愿参加这个夏季教学活动，使用MapleT.A.创建了超过29,000个考试任务，系统自动完成评分工作。
另一个惊人的效果是夏季教学活动的大部分工作，包括学生管理、考试和评分，是由2名教职工完成的！
Svensson说到：
“由于系统的管理完全是在线的，意味着学生可以在任意地点参加夏季课程，这使得教师更容易管理。
”
Maplesoft与UniversityofGuelph为期5年的教学新技术研究成果
在过去5年里，UniversityofGuelph与Maplesoft通过实际教学活动和调研，合作开发一个创新和有效的数学和科学教学技术。
作为合作协议的一部分，UniversityofGuelph已经在教学和学习中全面采用数学软件Maple和自动测试和评分系统MapleT.A.。
Maple最初在微积分课程试点，然后逐步推广到其他院系的数学和科学课程中。
数学教授JackWeiner是该项目的首席调研员，是CentralStudentAssociation杰出教学讲获得者和两次3M教学奖提名，此外他还曾多次获得省级和学校级教学奖项。
Weiner教授说道：
“我们开发的技术已经明显增加了学生的参与性、自信心和及格率。
通过使用Maple创建的动态的、交互式的教材，学生们仅需要在课堂上集中注意力，就可以更好地理解和记忆所学的知识。
最重要的是，他们在MapleTA中所有的练习和反馈能够进一步巩固所学知识，而这是传统考试模式所不能胜任的。
”
成功方法中一个关键的做法是允许学生使用MapleT.A.算法随机题型进行考前练习，学生可以按照自己的意愿多次答题，而不扣分。
练习中的题型与考题完全相同。
数学老师MatthewDemers介绍到：
“练习模式的做法让MapleT.A.成为了一个有效的学习工具，可以帮助学生在进行评分考试前有更好的知识储备。
”
作为该项研究的一部分，该大学进行了一项实验来考量教学中使用MapleT.A.的效果。
一个数学经济类本科班级被随机分为两组，一组学生使用MapleT.A.进行练习和考试，另一组学生使用传统的工具。
成绩显示MapleT.A.小组学生的不及格率明显更低（9%对20%）。
此外数据显示，MapleT.A.小组中的不及格者集中于那些具有较低GPA分数的学生，而传统工具小组中不及格者分布在GPA频谱图上。
学生反馈调查数据显示MapleT.A.小组中大部分学生很满意他们的练习和考试方式，而传统工具小组中约一半学生更愿意加入到MapleT.A.小组中。
该合作项目的一个具体成果是TeachingCalculuswithMaple，一套完整的微积分电子教学工具包，它封装了UniversityofGuelph开发的资料，适用于本科微积分课程，其他机构的教育工作者也可以免费获得这些资料。
可修改的资料包括Maple文件格式的讲义，支持“whatif”探索，以及精心制作的MapleT.A.习题。
用户可从M网站上免费下载这个工具包，然后在Maple和/或MapleT.A.中打开。
用户也可以从MapleT.A.ContentCenter下载适用于其他课程的题目，例如生物数学、电和磁、统计等。
阿姆斯特丹应用科学大学使用MapleT.A.，学生成绩及格率提高20%
由于学生数学课程通过率较低，阿姆斯特丹应用科学大学决定改进他们的教学和学习方法。
在线学习和考试是这种方法的重要支柱，他们选择了MapleT.A.和Maple实现这一教学改革。
在短短一年内，他们看到了立竿见影的效果，在参与课程中学生的及格率提高约20%。
MapleT.A.被引入计算机学科课程中，学生来自不同的院系，有着不同层次的数学基础，这就造成了一些问题。
为了解决这些问题，学校修改了一年级课程，确保所有学生在第一年底时达到相同的水平。
使用基于MapleT.A.的网上家庭作业和测验可以有效加强这一教学改进活动。
RobertMeijeringh教授介绍到：
“学生有不同的学习方式，进度也不同。
MapleT.A.提供了我们想要的灵活性，这一点非常重要。
因为学生来自于同的背景，不同层次的知识。
并且通过使用MapleT.A.自适应考试类型，学生有机会选择自己的学习路径。
”
MapleT.A.是一个容易使用的在线考试系统，用于创建试题和考试任务，自动对学生答题进行智能评分，以及提供工具分析学生的响应和绩效。
学校老师们发现MapleT.A.最有吸引力的方面是能够购快速、方便地创建试题，包括开放式问题和算法题题型。
随机参数是MapleT.A.的一个重要功能，包含随机参数的试题内容意味着MapleT.A.为每个学生呈现出不同的试题，真正实现了考察学生是否理解教学内容的目的，阻止了以往学生简单地拷贝答案的做法。
“AnytimeAnywhere”是网络工具的特色，意味着学生可以在学校实验室或住所内使用这个工具。
学生随时可以使用MapleT.A.参加答题，系统会立即完成评分并显示成绩，或者通过Email在指定的时间点发送成绩单，提供即时反馈。
RobertMeijeringh教授解释到：
“学习上的灵活性证明是一个巨大的激励因素。
调查数据显示，使用MapleT.A.，教师特别满意针对学习和个体的不同选项，而且调动了学生学习的积极性，学生成绩和知识水平确实得到了提高。
”
受到这一试点项目成功的鼓舞，学校其他院系开始采用这一数字化考试和学习方法。
学校还承诺帮助其他院校使用MapleT.A.，分享和交换试题库，以及其他资源。
上海第二工业大学使用MapleT.A.进行高等数学在线考试，学生成绩同比提高12分
上海第二工业大学使用MapleT.A.进行在线作业和在线测验，督促学生学习、防止作业抄袭，提高教学质量，同时自动评分技术大大减轻了教师的作业批改和测验阅卷的负担。
在2012-2013年高等数学课程中，对其中一个班级使用MapleT.A.，期中期末考试全校使用同一张试卷，MapleT.A.试点班平均成绩高于其他班级约12分。
用户特别满意的功能：
●试题创建环境，用户可以轻松创建自定义试题库。
不同于购买题库软件，MapleT.A.能够匹配学校所用的教材和课时，教师可以根据需要快速修改和改进试题库。
到2013年6月份，二工大已经创建了超过1,000道高等数学试题库，并且已经在教学实践中得到验证。
目前其他院系的教师也开始关注MapleTA，例如大学物理、英语等。
●MapleT.A.在线考试允许计算题型，而其他软件仅允许选择题和非常有限的填空题。
而数学教师认为选择题并不能满足数学测验的要求，不能检测学生所学的知识，最好不要使用选择题。
●算法题型：
MapleTA计算题型中可以加入算法变量，也就是试题中的变量是随机的，意味着同一道试题以不同的形式呈现给学生。
学生没有办法抄袭，唯一的途径是自己答题。
●防止作弊：
算法题型和监控浏览器有效避免了学生相互抄袭和直接使用试题答案的现象，强制学生学习知识，提高平时成绩。
●
监视学生性能：
学生是否答题、答题成绩、每道题的出错情况都可以都过成绩管理工具快速得到，教师可以立即发现问题，有针对性地帮助学生提高成绩。
关于Maplesoft公司
Maplesoft是全球领先的面向工程、科学和数学的高性能软件开发商。
公司产品的理念是“Givengreattools,peoplecandogreatthings”。
Maplesoft的核心技术包括世界上最好的符号计算引擎和创新的物理建模技术，这些领先的技术提供了尖端工具用于设计、建模和高性能仿真。
Maplesoft公司的产品帮助用户降低出错率、缩短设计时间，以及管理数据、模拟和结果。
Maplesoft产品系列包括：
Maple™-科学计算和技术文件创建环境；MapleSim–系统级建模和仿真工具，MapleT.A.–在线考试和智能评分系统。
Maplesoft产品能够帮助工程师、科学家以及数学家更好、更快、更灵活地工作。
全球众多的公司和机构在各种技术领域中使用着Maplesoft的产品，包括MIT，Stanford，Oxford，theNASAJetPropulsionLaboratory，theU.S.DepartmentofEnergy，Ford、BMW、Bosch、NASA、Boeing、Canon，Motorola，Bloomberg、MicrosoftResearch、DreamWorks等，涵盖教育、科研、汽车、航空航天、电子、国防、能源、金融服务、船舶、快速消费品、娱乐等应用领域。
2007年，Maplesoft与丰田成为战略合作伙伴，开发新的基于模型开发（MBD）技术应用于汽车工业。
Maplesoft是CYBERNETSystems集团下属全资子公司，中国办事处是莎益博工程系统开发（上海）有限公司。
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