摘 要：考试是评价学生对知识掌握程度的重要手段，而试卷是考试的重要载体。一份好的工科试卷不仅要要难度系数适中、区分度好、题量适中的要求，还应该在内容上涵盖书上的大部分知识点，并把这些知识点与工程实际问题串连起来，这样做可以使做试卷的人不仅树立了对该课程的整体认识，并且了解如何应用知识解决工程实际问题。考虑以上因素，本文设计了一份《土力学》试卷，并进行了教师试做和学生考试分析。
关键词：考试 试卷 难度系数 区分度 《土力学》试卷
中图分类号：642 文献标识码：A 文章编号：
项目基金：湖北文理学院教学项目（JY2013036）
一、引文
自从陈力华在2009年12月呼吁构建培养"卓越工程师"的课程体系和教学模式以来，在全面落实科技创新、建设和谐社会的进程中，如何适应市场机制和时代需求，建立、完善应用型人才培养体系，是我国高等教育目前乃至以后需要不断积极探索和努力实践的重要课题之一。创新应用型人才培养体系是我国经济社会发展的需要，也是高等教育大众化本身必然趋势。自从2010年教育部提出"卓越工程师教育培养计划"（简称"卓越计划"）以来，教育部陆续批准了194所高校、433个本科专业、129个研究生学科领域加入"卓越计划"。迄今为止，已有不少相关的改革研究成果发表在各类刊物上，但对于试卷改革方面的研究成果尚不多见。考试是教学的一个相当重要的环节，既是考察学生学习效果的传统手段，也是了解教师授课水平的重要窗口，而考试能否真实地反映出教师的水平及学生对知识技能掌握程度，从中发现问题，对今后教学工作提出改进措施，关键在于试卷的质量。
一份好的工科试卷不仅要要难度系数适中、区分度好、题量适中的要求，还应该在内容上涵盖书上的大部分知识点，并把这些知识点与工程实际问题串连起来，这样做可以使做试卷的人不仅树立了对该课程的整体认识，并且了解如何应用知识解决工程实际问题。《土力学》是土木工程专业一门重要的专业基础课程，由于土所具有的不同于其它建筑材料的独特特点，如可渗透性、可压缩性、多样性等，使得土力学课程内容丰富、理论抽象、与实践联系紧密，学生理解起来具有较大的困难，且弄不清以后在工作中如何应用所学知识。而目前的《土力学》作业多以单个知识点的训练为主，使得学生对整门课的认识缺乏整体性，更不能与实际情况联系起来，偏离教学改革初衷。为此，本文以培养学生解决工程实际问题能力为目的，以课程教学大纲和考试大纲为依据，研究了《土力学》试卷的出题样式、考试内容和考试方式及考试时间，并进行了教师试做和学生期中考试及试卷质量分析。
二、土力学课程内容及教学要求
课程第一部分首先阐明土广泛分布于地壳表层，其工程性质有很大差别，是土的成分和结构的不同所致，取决于土的成因。土具有散体性、多相性和自然变异性三个重要特征。然后详细介绍了土中固体颗粒及粒度成分（颗粒级配）分析、土中水和土中气对土工程性质的影响，其中土粒大小相对含量是影响土的性质最主要的因素，根据土粒大小相对含量，大致将土分为三大类：无黏性土、粉性土和黏性土。土的性质与其三相比例指标和物理状态指标密切相关。因而这部分的教学要求就是掌握土的组成及其分析方法、三相指标的定义及相互之间的换算关系、物理状态指标的概念及分析计算以及土的分类原则。
课程第二部分研究了土的渗透规律及其对工程的重要影响和渗水量的计算。而这部分的教学要求是掌握土的层流渗透定律、渗透性指标的测定方法、渗水量的计算、渗透破坏与渗透控制。
课程第三部分重点介绍土中应力应变分析计算方法。土中应力的分布规律和计算方法及其引起的土的变形计算是土力学的基本内容。首先介绍了土中自重应力、基底压力和地基中附加应力的计算方法，其次介绍了土的压缩试验及压缩性指标的测定方法，最后详细介绍了地基变形的弹性力学公式、基础最终沉降量的各种计算方法、结合有效应力原理分析地基变形与时间的关系。因此，这部分的教学要求是掌握土中自重应力、基底压力和地基中附加应力的计算、根据固结试验测定土的压缩性指标、基础最终沉降量按分层总和法和规范修正公式的计算。
课程第四部分首先阐明土木工程中的挡土墙侧土压力、地基承载力、土坡和地基稳定性等问题均与土的抗剪强度直接相关。土的抗剪强度指标不仅与土的种类及状态有关，还与其结构和排水条件有关，然后详细介绍了土的抗剪强度理论和抗剪强度指标的测定方法，最后介绍了挡土墙侧土压力、地基承载力和土坡稳定性的分析计算方法。这部分的教学要求是掌握土的抗剪强度理论、黏性土抗剪强度指标的测定和选择、两种古典土压力理论的基本假设、理论公式及其应用、地基的承载规律、合理确定地基承载力、土坡稳定分析方法。
三、试卷题目设计
考虑到考试的目的是考查学生对土力学知识点的掌握程度和培养锻炼学生应用知识解决工程问题的能力，因此将教学大纲中要求掌握的4部分课程内容演变成7道试题，试题题型均为应用题，开卷考试，考试时间按惯例定为120分钟。
1. 针对课程第一部分的教学要求，本试卷中分别针对无黏性土和粘性土的特点出了两道题。无黏性土出题的侧重点在于土的级配，兼顾筛分试验数据处理和相对密实度的计算，并最终根据土的级配和密实度情况对土进行分类。黏性土出题的侧重点在于各种物理性质指标指标和物理状态指标的计算，并根据指标对黏性土进行分类并判断其所处的物理状态。
2. 针对课程第二部分的教学要求，本试卷中关于土的渗透和渗流的试题也有两题，一题稍易，为变水头实验中渗透系数的计算，另一题则与基坑工程联系起来，判断基坑是否会发生渗透破坏及渗水量的计算。
3. 针对课程第三部分的教学要求，本试卷与此相关的题目共有3题，一题侧重点在于根据三轴压缩试验结果计算土的总应力抗剪强度指标和有效应力抗剪强度指标；另一题侧重点在于根据单向压缩试验结果计算土的压缩系数和压缩模量，并分析土的压缩性；第3题的侧重点在于土中自重应力和附加应力的计算，并根据地基土的受力情况和土的压缩特点利用规范法计算地基沉降量。
4. 课程第四部分介绍了由土的抗剪强度问题引起的挡土墙土压力、地基承载力和土坡稳定性计算等问题，内容复杂，考虑到前面出题计算量已经较大，因此本试卷中仅有一题涉及了土压力的计算。
试卷部分题目彼此相关，环环相扣，最后形成对某个基础工程遇到的普遍土力学问题进行分析计算。题数虽然只有7题，但每题一般至少三问，考试内容涵盖课程90%以上重要知识点。
四、教师试做分析
试卷出来以后，先请三位土力学任课教师进行试做，均在120分钟左右完成。试做教师均认为试卷的难易程度适当，无晦涩的理论分析，紧扣教学大纲，出题新颖，理论与实际联系紧密，综合性强，但计算量稍大，若学生来做，考试时间定为120分钟显然不够。
五、学生考试情况分析
土木工程专业《土力学》期中考试采用本试卷，考虑到计算量稍大，以及课程部分内容还未讲授，因此考试时删去了基坑坑底土渗透稳定性计算和土压力计算，试题数为6题，满分分别为15分、10分、15分、20分、20分、20分。试卷质量分析指标有难度、信度、区分度和覆盖度四个，计算公式及评测方法如下所述：
1.难度
难度就是测验试题和试卷的难易程度。它可用下面公式Dj=1-Xj /aj计算，其中，Xj表示第j题的平均得分，aj表示第j题满分分数，Dj表示第j题难度。
试卷总体难度系数用公式计算，其中D表示试卷难度。试卷D以0.3～0.5之间为宜，D>0.7为难题，D<0.2为易题。
2.信度
信度指测量的一致性程度，常用公式计算。这里s2表示试卷总分的方差，sj2表示第j题的方差，n为试题数目。B表示试卷的信度，试卷信度要求在0.5～0.9为好。
3.区分度
区分度是鉴别被测者的高、低、优、劣的能力。常用公式计算，其中δj表示第j题的区分度，Hj、Lj分别表示高、低分组第j题的平均分，高、低分组各占样本量的25%～30%为宜，试卷的总区分度用计算，一般区分度δ>0.4为优，δ<0.2为差。
4.覆盖度
覆盖度描述试卷的覆盖面。通常采用各题得分间的相关系数表示，某两题间相关系数用公式。式中，ρij表示第i题与第j题之间的相关系数，n为试卷题数，N为学生数，Xik为第k位学生在第i题中的得分，为第i题全班学生得分之平均值，Xjk为第k位学生在第j题中的得分，为第j题全班学生得分之平均值，Si、Sj分别为第i、j题全班学生得分的标准差。相关系数矩阵中各元素值越小，试卷的覆盖面越宽；反之，则说明各题的内容高度相关，应加以调整。一般要求ρij<0.2为好。
也就是说，一份好的试卷应该有较宽的覆盖度，中等难度，一定的区分度和较高的信度.
5.学生考试情况分析
参加考试的学生对这份试卷也作了评价，普遍对该试卷的认同度较高，认为该试卷将课程知识点串联的很好，做完后加强了土力学知识对解决岩土工程问题的认识。不能拿高分的原因主要有：1.知识掌握不够扎实，不能灵活应用，导致解题速度较慢；2.计算量过大，时间仓促，有较优秀的学生表示，如果时间充足的话，是可以顺利完成考试的；3.题目相互关联，导致前面出错后，后面跟着算错，以致得分较低。
六、结论
对教师试做和学生期中考试情况进行分析，得出以下结论：
1. 试卷难度适中，区分度良好，但若作为课程结业考试用卷，则难度系数应再降低一些或延长考试时间，由常规的120分钟延长至150分钟；或作为研究生考试用卷；
2. 试题相互之间联系紧密，在形成同一有机工程问题同时，对考生计算的准确性提出了更高的要求；
3. 试题与工程实际问题联系紧密，锻炼了考生应用土力学知识解决岩土工程问题的能力。
4. 相关系数较低与实际题目相互关系矛盾，说明试卷覆盖度计算公式有待进一步修正。
参考文献：
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