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——兼论静态证据与动态证据
【内容提要】在理论上,人们习惯地将证据分为四类,即原始证据与传来证据,有利于被告人的证据与不利于被告人的证据,直接证据与间接证据,言词证据与实物证据。以上证据分类在一定程度上揭示了证据的特点及证明的规律,但是,其中的一些证据分类缺少周延性、缺少全面性,更没有揭示证据发挥证明作用的条件。依据唯物主义运动与静止的理论,根据证据是处于相对静止状态还是运动状态,以及是否对案件具有直接的证明作用为标准,应该将证据分为静态证据与动态证据,找出证据与案件事实的关联性,提高司法人员办案能力。
【关键词】证据种类 静态证据 动态证据
一、证据的种类与分类
刑事诉讼的核心是解决犯罪嫌疑人有罪还是无罪的问题,无论是确认犯罪嫌疑人有罪,还是排除犯罪嫌疑人有罪,都离不开证据,离不开证明,整个证据学的研究就是沿着证据、证明展开的。遗憾的是,作为证据学基础理论研究范畴的证据分类,对其还缺少深入地研究。本文以辩证唯物主义的运动与静止的观点为理论基础,认为在原有的证据分类基础上应当增加静态证据与动态证据。为了准确把握证据分类的概念与特点,在研究证据分类之前,有必要辨析证据种类与证据分类这两个相邻概念的异同。
(一)证据种类的概念
虽然证据种类是一个法律上的概念,但是,立法通常规定证据种类的具体表现形式,却很少对其直接定义,如,我国刑事诉讼法将证据分为8种类型,但是,并没有界定证据种类的概念。在有关证据种类的定义中,我国学术界的主流观点是:“刑事证据的种类,是指在刑事诉讼中用以证明案情事实的各种证据的外部表现形式,又称证据的来源。”⑴该定义以诉讼证明为中心,将证明活动与证据的外部形式结合起来,较好地反映了证据种类的本质特征,但是,该定义没有考虑证据种类的法律特性。本文认为证据种类是指一个国家通过立法的方式,规定哪些形式的证明资料可以在诉讼中作为证据使用。该定义一方面以证明为基础,另一方面兼顾了证据种类的法律特性,较好地反映了证据种类的本质特征。
(二)证据分类的概念
何谓证据分类?有人对其定义为:“证据分类是指按照不同的标准,从不同的角度对证据所作的理论分类。”⑵但是,该定义并不全面,没有考察证据分类与证据种类的关系,没有揭示证据分类的自身特点。虽然证据分类属于理论上的探讨,每个人都可以根据一定的标准对其界定,但是,对证据分类定义时必须反映理论探讨的属性与证据的属性及证明的特点。基于此,笔者认为证据分类是指根据证据在证明中的特点及其证明力实现的条件,将一个国家现行法律规定的证据种类,分为两两对应的证据组合。该定义强调证据分类必须以一个国家现有的证据种类为基础,按照证据在证明中的特点及其证明力实现的条件,将法律认可的证据种类分为两两对应的证据组合。该定义的合理性在于:一是法学作为一门理论与实践相结合的学科,对证据分类必须以一个国家现有证据种类为基础,才具有实际意义。二是证据分类必须是两两对应的,从不同方面揭示证据的内在特性以及在证明中的特点。只有两两对应,从不同方面比较,才能较好地反映证据分类的特征。三是证据分类的标准只能以证据在证明中的特点及其证明力实现的条件为标准,证据分类必须为诉讼证明提供理论指导。
在明确证据种类与证据分类概念的基础上,为进一步把握证据种类与证据分类的特点,必须研究二者的区别与联系。
(三)证据种类与证据分类的区别
证据种类与证据分类的区别主要表现在以下方面:一是证据种类具有法定性,它是立法机关对证据形式做出的明确规定,反映了立法者的意志,证据种类具有法律上的明确性。证据分类是证据在理论上的分类,按照不同的标准,可以有不同的证据分类,证据分类具有多样性。二是,法律对证据种类通常是采取列举的方式,凡是不在列举范围内的证明材料,不能作为证据使用。证据分类具有相对自由性,学者可以按照自己确立的标准对证据分类。证据分类的相对自由性体现为:证据分类的标准不统一,每个人都可以按照自己创设的标准对证据分类;由于每个人对证据分类的依据不同,证据分类的数量可多可少。三是,证据种类主要涉及证据的适格性问题,凡不在法律规定范围内的证据,不具有证明上的适格性,不能作为诉讼中的证据使用,证据种类必须具有明确性,才能为法官判断一个证据有无适格性提供依据。证据分类主要涉及证据的证明力大小、证明力方向、证据的可信度等问题,而以上问题具有可争议性,不同的人可以有不同的看法。另外,有的学者认为证据种类与证据分类的区别是:“种类与分类的主要区别在于划分的方法,分类采取两分法,即将证据分成两种相对应的、不相容的类别,而种类则实际上采取多分法,它是连续划分的结果。证据的分类是诉讼理论进行多方位研究后确定的,因此比较抽象、概括,而证据的种类则是法律明确规定的,因而比较具体。”⑶
(四)证据种类与证据分类的联系
证据种类与证据分类的联系主要表现在以下方面:一是证据种类是证据分类的前提与基础,证据种类界定了证据分类的范围、研究对象,证据分类是以现有的证据种类为基础,否则,研究证据分类就失去其现实意义。二是证据分类进一步揭示了证据种类的不同属性,不同证明特点,为证据种类在证明中科学使用提供理论支持。三是随着证据分类研究的深入,有助于扩展证据新种类,也有助于剔除一些过时的证据种类,证据分类对证据种类的数量能够产生影响。四是证据分类揭示了证据种类的特点,揭示了证据种类在证明中的运行规律及其特点,证据分类为证据种类提供了规则性的指导,证据种类只有按照证据分类规则的指导,才能达到预期的证明效果。
二、证据分类的概述
(一)大陆法系国家的证据分类
1.俄罗斯对证据的分类。俄罗斯立法非常看重证据分类的意义,根据《俄罗斯联邦刑事诉讼法》第302条的规定,经过审查来评定的有罪证据和无罪证据将决定法院最终裁判的种类。②在俄罗斯证据理论中最常使用的证据分类依据是:证据形成的方式;存在还是不存在证据信息的中间载体;证据与刑事被告人的关系;证据与被确定事实的关系。按照以上分类标准,俄罗斯将证据分为以下类型:将证据分为人证和物证的基础是关于事实的信息材料来源的形成机制。⑸将证据分为原始证据和派生证据的基础是证据信息存在还是不存在中间载体。证据之分为有罪证据和无罪证据是取决于证据与刑事指控的关系。⑹将证据分为直接证据和间接证据的基础是证据与被确定的案件事实的关系。⑺
2.日本对证据的分类。首先,区分证据方法与证据资料。(1)证据方法是作为认定事实素材的人或物。根据两者的区别,可以将证据分为人证、物证、书证;(2)证据资料是根据证据方法获得的内容。根据证据内容的不同,证据可以分为供述证据和非供述证据;(3)证据方法和证据资料的关系是,如果调查证据方法,就能获得证据资料。⑻其次,直接证据与间接证据。(1)直接证据是直接证明主要事实的证据;(2)间接证据是证明主要事实的间接事实的证据。再次,实质证据与补强证据。(1)实质证据是证明主要事实及其间接事实的证据;(2)补助证据是证明补助事实的证据。补助事实是推定实质证据的可信性的事实。⑼
3.德国对证据的分类。德国证据分类的主要依据是证明方向,单个证据证明案件的范围,根据以上标准,德国在理论上将证据分为两种类型:①主证和反证。主证是当事人证明其诉讼主张成立的证据,反证是指反驳该诉讼主张成立的证据。②直接证据是指能够单独证明特定法律规范的要件事实的证据。间接证据证明要件事实的个别部分的证据。⑽
从以上证据分类中不难看出,虽然俄罗斯、日本、德国同属大陆法系国家,但是,它们对证据分类的依据并不统一,证据分类的内容也不尽一致,由此体现了证据分类的自由性。
(二)英美国家的证据分类
1.英国对证据的分类。在英国,证据分类是从学理上对证据进行的划分,它和证据的概念一样,并没有达成统一的意见。英国常见的证据分类有:原始证据与传闻证据;直接证据和间接证据;第一位证据和第二位证据;证人证言、书面证据、实物证据。⑾
2.美国对证据的分类。美国较为一致的意见是将证据分为直接证据、间接证据;言词证据、实物证据、司法认知。⑿也有人认为美国证据种类分为直接证据与间接证据,证据形式分为证人证言、书证、物证及演示证据。⒀由此看来,大陆学者对美国证据种类与分类的理解并不一致。
(三)我国的证据分类
1.大陆对证据的分类。大陆学者按照四种不同的标准,将证据分为四种类型:一是按照证据的形态,证据可分为实物证据和言词证据。二是按照证据的来源是否经过中间环节,证据可分为原始证据和传来证据。三是按照证据在诉讼中对被告人是否有利,可分为有利于,被告人的证据与不利于被告人的证据。四是按照单个证据能否直接证明案件主要事实,可分为直接证据与间接证据。
2.台湾对证据的分类。台湾学者将证据分为两类:一是依照证据的物理性质及其既存状态而区分为人证、物证。二是依照证据所欲证明者乃直接事实、间接事实或辅助事实,可以将证据分为直接事实之证据、间接事实之证据与辅助事实之证据。⒁
三、证据分类的依据
从理论上看,证据分类应当具有自由性,但是,从世界各地学者对证据的分类看,都是按照某种依据进行的。
关键词:聚类分析 市场分析 客户细分 实验市场选择
聚类分析及其特征
聚类分析(cluster analysis)是根据事物本身的特性研究个体的一种方法,目的在于将相似的事物归类。它的原则是同一类中的个体有较大的相似性,不同类的个体差异性很大。这种方法有三个特征:适用于没有先验知识的分类。如果没有这些事先的经验或一些国际、国内、行业标准,分类便会显得随意和主观。这时只要设定比较完善的分类变量,就可以通过聚类分析法得到较为科学合理的类别;可以处理多个变量决定的分类。例如,要根据消费者购买量的大小进行分类比较容易,但如果在进行数据挖掘时,要求根据消费者的购买量、家庭收入、家庭支出、年龄等多个指标进行分类通常比较复杂,而聚类分析法可以解决这类问题;聚类分析法是一种探索性分析方法,能够分析事物的内在特点和规律,并根据相似性原则对事物进行分组,是数据挖掘中常用的一种技术。
这种较成熟的统计学方法如果在市场分析中得到恰当的应用,必将改善市场营销的效果,为企业决策提供有益的参考。其应用的步骤为:将市场分析中的问题转化为聚类分析可以解决的问题,利用相关软件(如SPSS、SAS等)求得结果,由专家解读结果,并转换为实际操作措施,从而提高企业利润,降低企业成本。
聚类分析在客户细分中的应用
消费同一种类的商品或服务时,不同的客户有不同的消费特点,通过研究这些特点,企业可以制定出不同的营销组合,从而获取最大的消费者剩余,这就是客户细分的主要目的。常用的客户分类方法主要有三类:经验描述法,由决策者根据经验对客户进行类别划分;传统统计法,根据客户属性特征的简单统计来划分客户类别;非传统统计方法,即基于人工智能技术的非数值方法。聚类分析法兼有后两类方法的特点,能够有效完成客户细分的过程。
例如,客户的购买动机一般由需要、认知、学习等内因和文化、社会、家庭、小群体、参考群体等外因共同决定。要按购买动机的不同来划分客户时,可以把前述因素作为分析变量,并将所有目标客户每一个分析变量的指标值量化出来,再运用聚类分析法进行分类。在指标值量化时如果遇到一些定性的指标值,可以用一些定性数据定量化的方法加以转化,如模糊评价法等。除此之外,可以将客户满意度水平和重复购买机会大小作为属性进行分类;还可以在区分客户之间差异性的问题上纳入一套新的分类法,将客户的差异性变量划分为五类:产品利益、客户之间的相互作用力、选择障碍、议价能力和收益率,依据这些分析变量聚类得到的归类,可以为企业制定营销决策提供有益参考。
以上分析的共同点在于都是依据多个变量进行分类,这正好符合聚类分析法解决问题的特点;不同点在于从不同的角度寻求分析变量,为某一方面的决策提供参考,这正是聚类分析法在客户细分问题中运用范围广的体现。
聚类分析在实验市场选择中的应用
实验调查法是市场调查中一种有效的一手资料收集方法,主要用于市场销售实验,即所谓的市场测试。通过小规模的实验性改变,以观察客户对产品或服务的反应,从而分析该改变是否值得在大范围内推广。
实验调查法最常用的领域有:市场饱和度测试。市场饱和度反映市场的潜在购买力,是市场营销战略和策略决策的重要参考指标。企业通常通过将消费者购买产品或服务的各种决定因素(如价格等)降到最低限度的方法来测试市场饱和度。或者在出现滞销时,企业投放类似的新产品或服务到特定的市场,以测试市场是否真正达到饱和,是否具有潜在的购买力。前述两种措施由于利益和风险的原因,不可能在企业覆盖的所有市场中实施,只能选择合适的实验市场和对照市场加以测试,得到近似的市场饱和度;产品的价格实验。这种实验往往将新定价的产品投放市场,对顾客的态度和反应进行测试,了解顾客对这种价格的是否接受或接受程度;新产品上市实验。波士顿矩阵研究的企业产品生命周期图表明,企业为了生存和发展往往要不断开发新产品,并使之向明星产品和金牛产品顺利过渡。然而新产品投放市场后的失败率却很高,大致为66%到90%。因而为了降低新产品的失败率,在产品大规模上市前,运用实验调查法对新产品的各方面(外观设计、性能、广告和推广营销组合等)进行实验是非常有必要的。
在实验调查方法中,最常用的是前后单组对比实验、对照组对比实验和前后对照组对比实验。这些方法要求科学的选择实验和非实验单位,即随机选择出的实验单位和非实验单位之间必须具备一定的可比性,两类单位的主客观条件应基本相同。
通过聚类分析,可将待选的实验市场(商场、居民区、城市等)分成同质的几类小组,在同一组内选择实验单位和非实验单位,这样便保证了这两个单位之间具有了一定的可比性。聚类时,商店的规模、类型、设备状况、所处的地段、管理水平等就是聚类的分析变量。聚类分析在抽样方案设计中的应用
抽样设计是市场调查中非常重要的一个部分,它的合理性直接决定了市场调查结果的可信度。在抽样方案设计的步骤中,抽样组织形式的选择又是一个关键环节,它决定了样本对总体的代表性的高低。依据抽样误差由低到高的顺序排列,按照标志排队的等距抽样方式抽样误差最小,其次分别为分层抽样、按照无关标志排队的等距抽样、简单随机抽样、整群抽样和非随机抽样。结合资源的限制和操作的方便性进行综合选择,分层抽样在实践中的应用最为广泛。分层抽样又称类型抽样,它是先将总体所有单位按照重要标志进行分组,然后在各组内按照简单随机抽样或等距抽样方式抽取样本单位的一种抽样方式。在分组时引入聚类方法,可以增强组别的合理性。
聚类分析在销售片区确定中的应用
销售片区的确定和片区经理的任命在企业的市场营销中发挥着重要的作用。只有合理地将企业所拥有的子市场归成几个大的片区,才能有效地制定符合片区特点的市场营销战略和策略,并任命合适的片区经理。聚类分析在这个过程中的应用可以通过一个例子来说明。某公司在全国有20个子市场,每个市场在人口数量、人均可支配收入、地区零售总额、该公司某种商品的销售量等变量上有不同的指标值。以上变量都是决定市场需求量的主要因素。把这些变量作为聚类变量,结合决策者的主观愿望和相关统计软件提供的客观标准,接下来就可以针对不同的片区制定合理的战略和策略,并任命合适的片区经理了。
关键词:工程教育;CDIO教育理念;教学设计模式;实践类课程
现今世界,利用大数据技术打造指引行业发展的风向标,已成为各行业向智能经济发展迈出的重要步伐。然而,当前大数据专业人才极其短缺。我校肩负着服务武陵山片区区域发展与扶贫攻坚国家战略的使命,承担着为西部地区培养优秀工程技术人才的重任。近年 来,我校紧跟以人工智能、大数据技术为代表的新科技发展步伐,积极推进新工科建设,成为首批30所入围数据中国“百校工程”项目建设院校之一[1],新获批的“数据科学与大数据技术”专业(以下简称大数据专业)于2018年开始招生。如何根据时代需求办好大数据新专业,以培养具有大数据思维、掌握大数据分析应用技术的高层次人才是我校面临的一个新挑战。大数据专业实践类课程教学是体现该专业办学质量和人才培养水平的重要标志。如何利用先进教学理念提高该类课程的教学质量和人才培养水平,是我校大数据专业建设 过程中必须重视的问题。本研究立足于我校大数据专业建设的实际需求,探究基于CDIO理念的大数据专业实践类课程教学设计模式。本研究的实施,将为我校创新型工程教育改革探索道路,不仅有利于提升我校大数据专业实践类课程的教学质量,也将对其他工科课程教 学改革起到一定的指导和借鉴作用。
1 CDIO工程教育模式的发展及内涵
上世纪80年代起,工程人才短缺和高等院校工程教育低质量之间的矛盾日益突出,产业对工程教育改革的呼声不断高涨。1986年,美国的工程教育学会、国家研究委员会和国家工程院等机构开始探索工程教育改革之路。2000年,麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四 所大学组成的跨国研究机构,正式启动CDIO教育改革计划,在广泛调研和大量实践研究的基础上,制定了CDIO教学大纲[2]。2004年,CDIO工程教育模式创立,并开始向世界各国推广。2005年,瑞典国家高教署建立了CDIO的12条新标准,并将之用于对本国100个工程学位 计划进行评估[3]。迄今为止,包括麻省理工学院在内的丹麦、南非、法国、新加坡、中国等国家的几十所世界著名大学加入了CDIO国际组织。这些学校的多个工科院系在教学中借鉴和采纳了CDIO工程教育理念,取得了良好的效果。目前,CDIO已成为国内外高校工程教育改革和培养体系制定等领域研究和实践的热点。实践表明,CDIO教育模式不但能提高学生团队协作能力、综合解决问题能力,而且在学生创新能力培养方面效果显著。据文献[4-5],CDIO工程教育模式自2005年开始引入我国。2006年,汕头大学成为中国高校中的首个CDIO成员。2008年12月,教育部高教司理工处联合汕头大学主办了CDIO工程教育模式试点工作会议,成立“教育部CDIO工程教育改革试点工作组”,确定了18所高校及相关专业(机械类、电气类、化工类、土木类)为国内首批CDIO试点。工作组每年举办两次全国性的会议, 对CDIO试点工作进行交流、研讨和总结,并通过CDIO培训班为全国高校实施CDIO教育培养骨干人才。2016年1月,“全国CDIO工程教育联盟”成立。至今已有100余所高校加入联盟。这些高校的部分工科专业采用CDIO工程教育模式教学,培养出来的学生深受社会与企业欢 迎。当前,在联盟全体成员的共同努力下,我国高校积累了一系列改革经验与成果,在基于CDIO理念建立专业培养标准,构建一体化课程体系,实施基于项目/问题、探究式等主动教与学方法等方面都取得了显著进步,有效推进了CDIO的本土化与再创新。近年来,国内CDIO的研究趋势从CDIO教育模式、教学体系等宏观的主题向具体的课程教学改革、课程建设等更深更细的方向发展,诸多教师在教学实践中尝试了采用CDIO理念进行课程教学改革的研究与探索[6-10]。CDIO工程教育模式是国际创新型工程教育改革的最新成果,体现了系统 性、科学性和先进性的统一,代表了当代工程教育的发展趋势。该模式以产品研发到产品运行的生命周期为载体,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式进行工程学习。CDIO的4个字母代表Conceive(构思)、Design(设计)、Imple⁃ment(实现)和Operate(运作)四个单词。CDIO主要包括三个核心文件[11]:1个愿景、1个大纲和12条标准。CDIO愿景提供了一种强调工程基础的、建立在真实世界的产品和系统的“构思-设计-实现-运行”的CDIO过程背景环境基础上的工程教育。CDIO大纲从技术知识和推理能力、个 人职业技能和职业道德、人际交往技能、企业和社会的构思-设计-实施-运行(CDIO)系统四个方面,以逐级细化的方式,将工程师需具备的工程基础知识、个人能力、人际团队能力和整个CDIO全过程能力表达出来,要求用综合的培养方式使学生在工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面达到预定目标。CDIO的12条标准[12]涉及到专业哲学(标准1)、课程计划开发(标准2-4)、设计实现经验和实践场所(标准5-6)、教与学的方法(标准7-8)、教师发展(标准9-10)、学生考核与专业评估(标准11-12),回答了工程教育“如何培养人”的问题,使得工程教育改革变得具体化、可操作和可测量,能够对整个教育模式的实施和检验起到系统全面的指引作用,对学生的学和教师的教都具有重要指导意义。
2 CDIO理念下大数据专业实践类课程教学设计的思路与策略
2.1 设计思路
大数据专业实践类课程教学是培养学生运用理论知识、科学方法和技术技能去解决大数据工程实际问题并进行科技创新的实践能力的重要环节。目前,我校大数据专业实践类课程教学组织方式通常以项目为单位设计,重视对学生解决实际问题(主要是项目涉及到的 具体问题)的能力,但不关注学生在整个项目周期中知识、能力、态度等的变化情况,无法全面覆盖技术性与非技术性能力的培养目标。CDIO理念要求培养出来的学生必须在工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面都达到预定目标。CDIO教育模 式强调一体化与参与性,促使学生在项目研发到项目运行的整个项目周期中进行锻炼与思考,课程教学不仅要关注学生学到的学科知识,更要关注学生能力、素质的提升情况。显然,CDIO理念下大数据专业实践类课程教学设计应强调“知识与能力”并重,紧扣CDIO大纲 和CDIO标准,进行教学大纲和教学组织方式的设计,并设置以“学习评估为中心”的多样化考核方式。
2.2 设计策略
教学大纲方面,本研究尝试结合大数据类专业培养目标,依据CDIO大纲,对大数据专业实践类课程教学大纲进行设计:依据CDIO大纲的主题和条目组织课程大纲结构,并明确描述与期望能力要求相对应的课程学习目标。教学组织方式方面,本研究尝试在大数据专业 实践类课程教学中以“做中学”为依托,将整个课程教学安排以项目为载体,针对每个项目为学生提供“构思-设计-实施-运行”的流程,并将实践所需知识、能力、素质等培养目标围绕项目这个核心融入教学实践中,让学生的整个学习过程变成对一个个项目的完整实践过程。教学考核方面,本研究尝试匹配CDIO大纲的能力目标,具体根据课程概念及原理性知识的理解、技能掌握、设计—实现经验获取、分析及解决问题能力、交流表达能力和综合实践能力等类别的学习效果的评估需要,在大数据专业实践类课程教学考核方式设置时, 对不同类别的学习效果设计不同的考核方式。
3 CDIO理念下的大数据专业实践类课程教学设计模式
3.1 教学大纲框架设计
基于CDIO理念的教学大纲需要对融合了知识、能力、态度的学习效果进行准确描述,并清晰指明该课程整体及每一节课对学生所需学习的内容和所需掌握的能力要求。依据CDIO大纲中关于个人能力、职业素养等方面的培养要求,本研究将大数据专业实践类课程教学 大纲框架设计为如表1形式。
3.2 教学组织方式设计
如何在实践教学组织中体现CDIO教育理念是实施CDIO教学的基础[13]。本研究基于CDIO理念将大数据专业实践类课程教学组织方式设计为如图1所示的“理论讲授-任务布置-项目构思-项目设计-项目实施-项目运行”六个环节构成的有机体。让学生在参与项目的构思 、设计、实施、运行这四个环节的活动中逐渐形成较完整的系统思维。
3.3 考核方式设置
CDIO理念下的教学是师生共同学习的过程,要求以“学”为中心进行评估,教学与考核相互联系,考核用来促进和诊断教学和学习。为了评估课程教学所培养学生的能力能否达到CDIO大纲要求的预定目标,需要从不同方面检验学生的学习效果。为此,本研究根据不 同类别的学习效果评估的需要,以过程性考查为重点,设置不同的考核方式如表2所示。上述各类考核方式可综合应用于专业实践类课程教学的整个过程。为确保评估的可靠性和有效性,可在不同阶段选择一种或多种考核方式对不同类别的学习效果进行评估。
【关键词】试题分类;模糊聚类
电子题库易于管理、保密性高等特点使得无纸化测试逐渐取代了传统的纸质测试。试题分类是建立电子题库的重要环节。试题分类是否科学对于试题的选取效率、试题的组卷质量以及考试的公平性都有重要影响。传统的题库根据试题题目内容所属的知识点进行分类,这种方法忽略了对题目难度以及试题结构的考量,难以保证生成试卷的科学性以及考试的公平性。
本文针对试题题目的难度系数、解题步骤、知识点以及考生对该知识点的掌握程度四个因素进行综合考量,通过确定特征集、计算相关矩阵、构建聚类图等四个步骤完成了对试题题目的分类。
1基于模糊聚类分析的试题分类方法
模糊聚类分析是根据客观事物间的特征、亲疏程度、相似性,通过建立模糊相似关系对客观事物进行聚类的分析方法[1]。模糊聚类分析包括:确定要分析的数据样本集、确定要分析数据的n个特征、构建每个数据的模糊原始数据矩阵、构建数据间的关系矩阵、构建等价矩阵、限定。
1.1确定因素集
知识点及对知识点的要求掌握程度是决定试题题目难度的两个要素,考试大纲是出题的基本依据,参照计算机二级C语言考试大纲,我们得出考试大纲考察考生对各个知识点不同层次的掌握,包括了解、理解、熟练运用三个层次,因此我们将知识点掌握层次用分为三类了解、理解、熟练运用。题目的解题技巧也是反映试题难度的重要要素,本文将题目的解题步数作为对题目進行分类的一个参照要素。单个题目失分率从以往测试该题目的答题样本中依据难度系数计算理论CTT[5]计算获得,是反映试题难度的重要因素,本文也将其作为对试题题目进行分类的一个参照要素。综上所述,本文总共将知识点、知识点掌握程度、解题步数、失分率四个因素作为对试题题目进行聚类分析的因素集A(A1,A2,A3,A4),其中A1(1,2,3…n)为n个知识点,A2(1,2,3)为对知识点掌握的三个层次,A3(1,2,3…i)为解题的i个步骤,A4(a)a为失分率。
1.3试题集分类与聚类图
通过多个截级矩阵构建聚类图,如图1所示:
2案例分析
2.1收集原始数据
通过前期准备,我们收集到一个题目数量为30的试题集,以及一组对该试题集的答题记录数据。由于篇幅所限,这里展示部分原始数据,如表1所示:
2.2模糊聚类分析
通过计算格贴近度计算关系矩阵,如表2所示:
2.3设定截级并分类
我们将两组数据间的关系强弱通过截级Rλ的大小来划分,通过设定截级的大小,来确定数据间关系的强弱,并通过关系的强弱对数据进行分类。
通过设置不同的截集值,画聚类图,如图2所示:
3结语
试题的分类是建立题库系统的重要环节,试题能否科学分类是决定试卷能否公平组卷的必然条件。随着我国经济的快速发展,市场对工人技能水平的职业化要求不断提高,面向不同工种的职业化鉴定题库不断建立,如何确保建立题库的科学性以及考试的公平性是目前面临的新问题。本文针对传统试题分类考虑因素过少,难以实现不同试卷的难度相近这一问题,基于模糊聚类分析方法,通过综合考量试题题目的失分率、解题步骤、所属知识点以及考试大纲要求考生对该知识点的掌握程度四个因素,对试题进行分类,有效的解决了这一难题。
作者:张伟等
【参考文献】
[1]杨纶标,高英仪.模糊数学原理及应用(第四版)[M].广州:华南理工大学出版社,2005.
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[3]陈友玲,任晓杰.大规模定制环境下基于工序难度系数的工时估算[J].计算机集成制造系统.2014,2.
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关键词:实验数据;分析与处理;分类;解析
文章编号:1008-0546(2012)10-0085-02
中图分类号:G633.8
文献标识码:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2012.10.035
实验数据的分析与处理题主要是通过对实验测出的数据(通常是质量或体积)进行计算与分析,解决此类问题关键在于明确实验数据与相关物质(或元素)质量之间的关系,这种关系一般是通过分析化学方程式而得出,然后依据质量守恒定律、化学方程式、化学式或溶质质量分数进行有关计算即可。
一、测定纯净物的组成(元素及其含量或化学式)
【例1】(2010年江苏盐城中考)有机物A在氧气中燃烧后只生成二氧化碳和水,为确定A的组成,某同学进行了如下探究。
【猜想】猜想一:A中只含C、H两种元素
猜想二:A中含C、H、O三种元素
【实验】
【结论】猜想 正确(选填“一”或“二”)。
【反思】有机物A中所含元素的质量比为 。
解析:有机物A在氧气中燃烧后只生成二氧化碳和水,根据质量守恒定律,浓硫酸的增重就是吸收了A燃烧生成的水质量,碱石灰增重就是吸收了A燃烧生成的二氧化碳质量,所以A中的m(H)=2.7g×=0.3g,A中的m(C)=4.4g×=1.2g,m(O)=3.1g-0.3g+1.2g=1.6g,所以A中所含C、H、O元素的质量比为1.2g∶0.3g∶1.6g=12∶3∶16。
答案:【结论】二 【反思】m(C)∶m(H)∶m(O)=12∶3∶16
【方法提炼】通过实验测定纯净物中元素的质量比(或混合物中元素含量),关键在于找出元素的质量和可测定质量之间的定量关系,这种关系一般通过分析化学方程式及实验中测出的质量(或体积)的数据,并结合质量守恒定律加以计算而得出。
二、混合物中成分含量的测定
【例2】(2005年湖南初中竞赛)根据下列所给出的药品、实验装置和实验中可测得的数据,设计实验来粗略测定由铜和锌两种金属组成的合金ag中锌的质量分数(合金已加工成粉末)。
药品:足量的浓硫酸、足量的稀硫酸、足量的稀硝酸和氧化铜。
在实验中可测得的数据:充分反应后,生成氢气的体积为bL(在此条件下,2.0g H2的体积是22.4L),反应前仪器和药品的质量为cg,充分反应后剩余固体的质量为dg,充分反应后仪器和药品的质量为eg。请你设计三个方案填入下表中:
解析:因浓硫酸、稀硝酸与铜和锌均能反应,依据题意应选用稀硫酸。方案一、二:锌与稀硫酸反应生成氢气,铜不反应,因此测出氢气的体积(质量)即可求出锌的质量。氢气的体积可通过FE来测量,即排开水的体积;另外根据质量守恒定律,氢气的质量为反应前后仪器和药品的质量之差。方案三:Zn与稀硫酸反应生成溶于水的硫酸锌而铜不反应且不溶于水,故反应后剩余固体的质量即滤渣铜的质量,用合金质量减去铜的质量即为锌的质量。
答案:
【方法提炼】求混合物中某种纯净物的质量分数,一般思路为加入一种试剂与其中的一种物质发生反应,如果生成气体,气体则用排水法测其体积,或用试剂吸收测其增重,或直接测出反应物的减轻。如果混合物均溶于水,则可先将其充分溶解,然后加入一种试剂与其中一种物质生成沉淀,然后测出沉淀质量;如果混合物均不溶于水,则先加入一种试剂将其中一种充分溶解,然后仍然测出沉淀质量;最后一般均是通过化学方程式计算来求出。若涉及多个反应,要通过分析反应得出始态与终态物质,然后把题中所给数据与反应中的物质对应起来,找出它们之间的关系,最后根据化学方程式或化学式计算即可。
三、反应物或生成物的推断
【例3】(2006年江苏初中竞赛)某化学兴趣小组的学生研究过量的炭粉与Fe2O3在高温条件下反应的气体产物成分。探究过程如下:
(1)提出假设:气体产物全部是CO2。
(2)查阅资料:a.氮气不能与炭粉及Fe2O3反应。
b.高温下可以发生下列反应:2Fe2O3+3C4Fe+3CO2,C+CO22CO
(3)设计方案:将一定量氧化铁在隔绝空气的环境下与过量炭粉充分反应。用实验中实际测得产生气体的质量,与理论计算得到的CO2的质量进行比较。
(4)实验装置:如下图所示。
(5)实验操作:
①称量:反应前Fe2O3的质量3.20g;炭粉的质量2.00g;玻璃管C的质量48.48g。反应后玻璃管与残留固体共52.24g。
②加热前先通一段时间氮气,再夹紧弹簧夹T,点燃酒精喷灯加热。
(6)问题分析:
①用酒精喷灯而不用酒精灯的目的是 。
②加热前先通一段时间氮气的目的是 。
③理论计算:若氧化铁与炭粉反应的气体产物全部是CO2,求3.20g氧化铁完全反应时生成CO2的质量。
④根据实验数据计算实验中实际获得气体的质量。
(7)结论:(要求简述获得结论的理由)
解析:③首先假设气体产物全部是CO2,则3.20g氧化铁完全反应时生成CO2的质量为3.20g×÷=1.32g。④根据质量守恒定律,实验产物中气体质量为(48.48g+3.20g+2.00g)-52.24g=1.44g>1.32g,故气体产物不完全为CO2,实际是CO2和CO的混合物。