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摘要：为适应《生物信息学》课程特点，笔者构建了生物信息学网络考试系统。该考试系统具有试题库容量较大、随机自动组题、自动阅卷和人工阅卷相结合、考试时间倒计时等特点，能克服传统考试的弊端，达到客观公正评价学生考试成绩的目的。
关键词：生物信息学；考试；网络
生物信息学（Bioinformatics）是建立在分子生物学的基础上，随着20世纪90年代人类基因组计划的实施以及高通量自动化测序技术的应用而诞生的。生物信息学是以DNA和蛋白质序列等数据为核心，综合运用高等数学、计算机科学和生物学工具，通过数据库的建立、生物学数据的检索、生物学数据的处理、生物学数据的利用（计算生物学）等，以达到诠释数据中的生物学意义的目的。目前生物信息学的主要的研究方向有：序列比对、基因识别、基因重组、蛋白质结构预测、基因表达、蛋白质反应的预测，以及建立进化模型等。[1，2]生物信息学作为一门新型交叉学科，我国很多高校先后在生物科学、生物技术和基础医学等专业开设了生物信息学课程。此外，北京大学、清华大学和浙江大学等部分高校还在高校招生中增设了生物信息学专业。按照教学规律，生物信息学是在学生掌握生物化学、遗传学、分子生物学以及计算机应用等相关知识的基础上开设的。通过生物信息学课程的学习，不仅可以加深对分子生物学和基因工程等课程的理解，而且可以为进一步学习基因组学（Genomics）和蛋白质组学（Protemics）奠定基础。[3]我校在国内较早地涉足该课程的教学工作，笔者于2007年开始在生物技术和生物科学专业本科生中开设了生物信息学课程，其中生物技术专业作为必修课程，生物科学专业列为选修课程。对本科生而言，通过该课程的学习，要求获得如下生物信息学的知识和技能：（1）熟练掌握和使用生物信息学中的相关数据库，包括DNA序列数据库、蛋白质序列和结构数据库、已测定全序列的动植物和微生物的完整基因组数据库以及国内外文献数据库。（2）熟练掌握DNA和蛋白质序列的同源性比较和分析。（3）能分析DNA序列转录翻译成氨基酸序列的结构和功能。（4）熟练掌握生物信息学常用的分析软件。实际操作能力是生物信息学教学过程中需要重点培养的能力。另一方面，考试是对学生知识和能力的一种测量，它的功能是量化学生的知识和能力，以及通过考试促进学生的知识和能力的增长提高。考试是教学过程中的一个重要的环节，是检查学生对所学知识的掌握程度、应用所学知识的综合能力及衡量教师教学效果的主要形式，它可以督促学生全面系统地复习和巩固所学的知识和技能，是评定学生成绩的有效手段。科学、合理的考试，可以使学生明了学习的差距，自动调节学习方向，充分发挥学生学习的主观能动性，教师亦可通过考试了解教学效果，调节和改进教学内容和教学方法，充分发挥考试的导向作用，提高教学质量。[4，5]
一、常规考试方法在生物信息学课程考试中存在的问题
常规传统的考试方式是每位学生使用同一份完全同的试卷，在同一时间中进行考试。对于生物信息学课程来说，由于其课程的特点所限，在考试整个过程中，为了完成试卷中操作题的解答，需要使用联网的计算机，因此，生物信息学课程常规的考试方式是每位学生发给考题完全相同的纸质试卷，学生将答案写在纸质的考卷上，其中操作题利用联网的计算机完成操作后将答案写在纸质的试卷上。我们自2007年开始经过5年的教学实践发现，常规传统的考试方法存在一些亟待解决的问题。由于参加考试的每位学生是同一份完全相同的试卷，同时考试过程中必须使用联网的计算机，根据考试结果中出现少量完全雷同的卷面显示，虽然考试过程中有监考教师的严格监督和巡查，依然有少量的学生通过计算机联网的及时在线信息系统，如：QQ、MSN、e-mail等，相互传递试题的答案并进行比对，因此，在客观上难以彻底杜绝考试作弊现象。鉴于这种情况，迫切需要探索一种新的考试方式，克服传统考试方式的局限性，以适应生物信息学课程的特点和需要，达到更加客观、科学、公正地评价学生考试和课程成绩的目的。
二、新的考试方法的探索——网络考试系统的构建
为解决上述生物信息学课程考试中出现的问题，笔者构建了生物信息学网络考试系统，以便替代传统的考试方法（图1）。本考试系统具有以下特点：
第一，建立较大容量的试题库。试题库中题型包括选择题、判断题、简答题和操作题等四种题型，分别含有500、100、50和50道题。每套完整的试题满分为100分，其中设置为选择题50分（每题1分，共50小题）、判断题10分（每题1分，共10题）、简答题20分（每题5分，共4题）、操作题20分（每小题10分，共2题），每套试卷也可以根据考试需要重新设置每种题型的分值和题目数量。试题库题目主要以《基础生物信息学及其应用》和《简明生物信息学》等教材为依据。[6，7]题库中的题目考核内容涵盖教材的所有章节和主要知识点，其中的操作题目覆盖课程的重点教学内容。
第二，自动随机组卷。随机组题方式设置2种，一是全体参加考试的学生试卷中所有试题都相同，但每道题目的题号前后顺序有别；二是每位学生的试卷中不仅试题的题号顺序不同，而且试题也不完全相同。两种组题方式各有利弊，前者能保证每位学生的试卷难度系数完全相同，但只是学生的试卷中试题的顺序不同，题目依然还是相同的；后者则能保证彻底杜绝参加考试的学生通过互联网比对试题答案的可能，但由于每位学生的试题不同，因此可能导致不同的学生之间的试题难度系数存在一定的差异。两种不同的组题方式还有待在今后的教学实践中进行比较和科学选择。
第三，自动阅卷和人工阅卷方式相结合。阅卷方式中设置客观试题（包括选择题和判断题）自动阅卷和自动评分，主观题（包括简答题和操作题）采用在计算机上人工阅卷。同时也留有全部设置为人工阅卷的后台操作系统。
第四，考试时间设置倒计时。可以按照学校的考试时间安排，设置固定时长的考试时间，考试开始后设置的固定时长开始倒计时，到点后自动保存试卷和答案并关闭考试系统。参加考试的学生也可以点击按钮保存试卷和答案提前交卷。此外，考试系统主界面还设置了课程的一些相关信息（如授课教师、学校名称、课程简介等），并设置将来将考试系统转入网络课程一部分的链接，为将来进一步改进和发展该考试系统提供了窗口。
科学、合理、公正的考试，对课程教学可以起积极促进作用，激发学生学习的积极性，培养学生的创新能力，有利于学生个性的发展；反之，则不仅不利于教学，而且会挫伤学生学习的积极性和自尊心，阻碍学生创造力和个性的发展。笔者构建的网络自动组题的生物信息学考试系统能较好地实现生物信息学课程的客观公正的考试，在客观上彻底杜绝考试作弊现象的发生，达到科学检测学生对生物信息学课程基础知识和操作能力掌握的情况，客观公正地评价学生的考试成绩和课程成绩。
参考文献：
[1]戴凌燕，姜述君，高亚梅.《生物信息学》课程教学方法探索与实践[J].生物信息学，2009，7（4）：311-313，319.
[2]张纪阳，刘伟，谢红卫.生物信息学课程研究性教学的实践与思考[J].高等教育研究学报，2011，34（4）：51-53，57.
[3]向太和.我国现有《生物信息学》教材和网络资源的分析[J].杭州师范学院学报（自然科学版），2006，5（6）：495-498.
[4]赵晴.考试方法改革的研究与实践[J].中山大学学报论丛，2001，21（1）：144-146.
[5]高艳阳，张峰.高校考试方法改革研究综述[J].理工高教研究，2003，22（6）：100-101.
[6]蒋彦，王小行，曹毅，等.基础生物信息学及其应用[M].北京：清华大学出版社，2003.
[7]钟扬，张亮，赵琼.简明生物信息学[M].北京：高等教育出版社，2001.
基金项目：杭州师范大学“本科教学创一流工程”项目资助
作者简介：向太和（1965-），男，教授，博士，主要从事基因工程和生物信息学方向的教学和研究。
关键词：生物信息学；考试；网络
生物信息学（Bioinformatics）是建立在分子生物学的基础上，随着20世纪90年代人类基因组计划的实施以及高通量自动化测序技术的应用而诞生的。生物信息学是以DNA和蛋白质序列等数据为核心，综合运用高等数学、计算机科学和生物学工具，通过数据库的建立、生物学数据的检索、生物学数据的处理、生物学数据的利用（计算生物学）等，以达到诠释数据中的生物学意义的目的。目前生物信息学的主要的研究方向有：序列比对、基因识别、基因重组、蛋白质结构预测、基因表达、蛋白质反应的预测，以及建立进化模型等。[1，2]生物信息学作为一门新型交叉学科，我国很多高校先后在生物科学、生物技术和基础医学等专业开设了生物信息学课程。此外，北京大学、清华大学和浙江大学等部分高校还在高校招生中增设了生物信息学专业。按照教学规律，生物信息学是在学生掌握生物化学、遗传学、分子生物学以及计算机应用等相关知识的基础上开设的。通过生物信息学课程的学习，不仅可以加深对分子生物学和基因工程等课程的理解，而且可以为进一步学习基因组学（Genomics）和蛋白质组学（Protemics）奠定基础。[3]我校在国内较早地涉足该课程的教学工作，笔者于2007年开始在生物技术和生物科学专业本科生中开设了生物信息学课程，其中生物技术专业作为必修课程，生物科学专业列为选修课程。对本科生而言，通过该课程的学习，要求获得如下生物信息学的知识和技能：（1）熟练掌握和使用生物信息学中的相关数据库，包括DNA序列数据库、蛋白质序列和结构数据库、已测定全序列的动植物和微生物的完整基因组数据库以及国内外文献数据库。（2）熟练掌握DNA和蛋白质序列的同源性比较和分析。（3）能分析DNA序列转录翻译成氨基酸序列的结构和功能。（4）熟练掌握生物信息学常用的分析软件。实际操作能力是生物信息学教学过程中需要重点培养的能力。另一方面，考试是对学生知识和能力的一种测量，它的功能是量化学生的知识和能力，以及通过考试促进学生的知识和能力的增长提高。考试是教学过程中的一个重要的环节，是检查学生对所学知识的掌握程度、应用所学知识的综合能力及衡量教师教学效果的主要形式，它可以督促学生全面系统地复习和巩固所学的知识和技能，是评定学生成绩的有效手段。科学、合理的考试，可以使学生明了学习的差距，自动调节学习方向，充分发挥学生学习的主观能动性，教师亦可通过考试了解教学效果，调节和改进教学内容和教学方法，充分发挥考试的导向作用，提高教学质量。[4，5]
一、常规考试方法在生物信息学课程考试中存在的问题
常规传统的考试方式是每位学生使用同一份完全同的试卷，在同一时间中进行考试。对于生物信息学课程来说，由于其课程的特点所限，在考试整个过程中，为了完成试卷中操作题的解答，需要使用联网的计算机，因此，生物信息学课程常规的考试方式是每位学生发给考题完全相同的纸质试卷，学生将答案写在纸质的考卷上，其中操作题利用联网的计算机完成操作后将答案写在纸质的试卷上。我们自2007年开始经过5年的教学实践发现，常规传统的考试方法存在一些亟待解决的问题。由于参加考试的每位学生是同一份完全相同的试卷，同时考试过程中必须使用联网的计算机，根据考试结果中出现少量完全雷同的卷面显示，虽然考试过程中有监考教师的严格监督和巡查，依然有少量的学生通过计算机联网的及时在线信息系统，如：QQ、MSN、e-mail等，相互传递试题的答案并进行比对，因此，在客观上难以彻底杜绝考试作弊现象。鉴于这种情况，迫切需要探索一种新的考试方式，克服传统考试方式的局限性，以适应生物信息学课程的特点和需要，达到更加客观、科学、公正地评价学生考试和课程成绩的目的。
二、新的考试方法的探索——网络考试系统的构建
为解决上述生物信息学课程考试中出现的问题，笔者构建了生物信息学网络考试系统，以便替代传统的考试方法（图1）。本考试系统具有以下特点：
第一，建立较大容量的试题库。试题库中题型包括选择题、判断题、简答题和操作题等四种题型，分别含有500、100、50和50道题。每套完整的试题满分为100分，其中设置为选择题50分（每题1分，共50小题）、判断题10分（每题1分，共10题）、简答题20分（每题5分，共4题）、操作题20分（每小题10分，共2题），每套试卷也可以根据考试需要重新设置每种题型的分值和题目数量。试题库题目主要以《基础生物信息学及其应用》和《简明生物信息学》等教材为依据。[6，7]题库中的题目考核内容涵盖教材的所有章节和主要知识点，其中的操作题目覆盖课程的重点教学内容。
第二，自动随机组卷。随机组题方式设置2种，一是全体参加考试的学生试卷中所有试题都相同，但每道题目的题号前后顺序有别；二是每位学生的试卷中不仅试题的题号顺序不同，而且试题也不完全相同。两种组题方式各有利弊，前者能保证每位学生的试卷难度系数完全相同，但只是学生的试卷中试题的顺序不同，题目依然还是相同的；后者则能保证彻底杜绝参加考试的学生通过互联网比对试题答案的可能，但由于每位学生的试题不同，因此可能导致不同的学生之间的试题难度系数存在一定的差异。两种不同的组题方式还有待在今后的教学实践中进行比较和科学选择。
第三，自动阅卷和人工阅卷方式相结合。阅卷方式中设置客观试题（包括选择题和判断题）自动阅卷和自动评分，主观题（包括简答题和操作题）采用在计算机上人工阅卷。同时也留有全部设置为人工阅卷的后台操作系统。
第四，考试时间设置倒计时。可以按照学校的考试时间安排，设置固定时长的考试时间，考试开始后设置的固定时长开始倒计时，到点后自动保存试卷和答案并关闭考试系统。参加考试的学生也可以点击按钮保存试卷和答案提前交卷。此外，考试系统主界面还设置了课程的一些相关信息（如授课教师、学校名称、课程简介等），并设置将来将考试系统转入网络课程一部分的链接，为将来进一步改进和发展该考试系统提供了窗口。
科学、合理、公正的考试，对课程教学可以起积极促进作用，激发学生学习的积极性，培养学生的创新能力，有利于学生个性的发展；反之，则不仅不利于教学，而且会挫伤学生学习的积极性和自尊心，阻碍学生创造力和个性的发展。笔者构建的网络自动组题的生物信息学考试系统能较好地实现生物信息学课程的客观公正的考试，在客观上彻底杜绝考试作弊现象的发生，达到科学检测学生对生物信息学课程基础知识和操作能力掌握的情况，客观公正地评价学生的考试成绩和课程成绩。
参考文献：
[1]戴凌燕，姜述君，高亚梅.《生物信息学》课程教学方法探索与实践[J].生物信息学，2009，7（4）：311-313，319.
[2]张纪阳，刘伟，谢红卫.生物信息学课程研究性教学的实践与思考[J].高等教育研究学报，2011，34（4）：51-53，57.
[3]向太和.我国现有《生物信息学》教材和网络资源的分析[J].杭州师范学院学报（自然科学版），2006，5（6）：495-498.
[4]赵晴.考试方法改革的研究与实践[J].中山大学学报论丛，2001，21（1）：144-146.
[5]高艳阳，张峰.高校考试方法改革研究综述[J].理工高教研究，2003，22（6）：100-101.
[6]蒋彦，王小行，曹毅，等.基础生物信息学及其应用[M].北京：清华大学出版社，2003.
[7]钟扬，张亮，赵琼.简明生物信息学[M].北京：高等教育出版社，2001.
基金项目：杭州师范大学“本科教学创一流工程”项目资助
作者简介：向太和（1965-），男，教授，博士，主要从事基因工程和生物信息学方向的教学和研究。