1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.1.1 研究背景
（1）在线教育助力数字出版
人类文化的传播经历了口语传播、文字传播、印刷传播和数字传播四个阶段的媒介变革，尤其是以电子智能设备为媒体，以计算机互联网技术、存储技术、可视化技术、算法技术等技术为实现手段的数字传播成为当前文化信息传播的主要方式，与数字传播相对应的数字出版产业强调文化传播载体的电子化、公司运营模式现代化、研发出版销售的一体化以及提倡受众阅读消费、学习形态的数字化。数字出版产业伴随着计算机互联网技术和数字化存储技术的发展而形成的，依托于技术因素、受众因素和知识经济的翻红数字出版产业得到了快速的发展，当前社会上数字出版产业的产品服务形成了新的领域范畴，包括电子图书报纸、数字期刊、网络原创文学、网络教育出版物、网络地图、数字音乐、网络动漫、网络游戏、数据库出版物、手机出版物等。
2019 年 8 月中国新闻出版研究院发布《2018—2019 中国数字出版产业年度报告》中指出，2018 年国内数字出版产业整体收入规模为 8330.78 亿元，比上年增长 17.8%。其中：互联网期刊收入达 21.38 亿元，电子书达 56亿元，数字报纸（不含手机报）达 8.3 亿元，博客类应用达 115.3 亿元，在线音乐达 103.5 亿元，网络动漫达 180.8 亿元，移动出版（移动阅读、移动音乐、移动游戏等）达 2007.4 亿元，网络游戏达 791.1 亿元，在线教育达 1330 亿元，互联网广告达 3717 亿元。1由此可以看出，在数字出版产业中，在线教育的收入值排名第三，属于数字出版产业中的重要支柱。
目前在线教育正处于快速发展时期，行业红利不断增加。根据中国互联网络信息中心(China Internet Network Information Center,简称 CNNIC)发布的《2019 年第 44 次中国互联网络发展状况统计报告—在线教育》，截至 2019 年6 月，我国在线教育用户规模达 2.32 亿，较 2018 年底增长 3122 万，占网民整体的 27.2%。尤其是在 2020 年初新型冠状肺炎病毒的蔓延，导致国内各省份学校延迟学生的开学时间，大部分学校采取网络直播课＋录播的形式进行线上授课，从组织部门发起的自上而下的线上学习行为大幅度地增加了在线教育用户的数量。在线教育在不断地实践过程中不断改革自身应用的功能，删繁就简，AI 赋能，由此促进在线教育方式的现代化变革。
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1.2 研究现状
1.2.1 国外研究现状
在二十一世纪初，美国最先提出在线教育的概念，通过数字技术和多媒体媒介革新大众的阅读和学习方式，以共享、互联、互通为特点的在线阅读模式在教育领域和出版领域得到快速发展。尤其是美国、英国、澳大利亚、加拿大等国家利用数字阅读所带来的便捷、快速、海量的优点开发数字阅读应用，并在短时间内占领了数字阅读的初级市场。
目前国外所研究的数字题库应用主要集中官方数字题库和公众数字学习和数字题库技术的研究三大领域：
一是以考试机制为代表的官方数字题库，具有代表性的是雅思考试（IELTS国际英语测试系统）和美国研究生入学考试（GRE，Graduate Record Examination），这两种题库都是以评测学生的语言能力为目标的测试系统。其中雅思考试主要是评估应试者的英语综合能力，从听、说、读、写四个方面进行考察。雅思有笔试和机考两种模式，机考模式的考生通过机考参加听力、阅读及写作三个部分的考试，并通过“人人对话”形式参加口语考试。雅思考试的英语题库管理是由考试委员会安排专业的技术、学术工作人员进行题库的管理，比如试题的录入、试题的删减、试题的更新以及组卷系统等。在雅思题库的数据库中存储着每道试题的相关信息和每份试卷的整体分析，并试题的难度、类型、字数、出现次数等有着详细的记录，用来保障在组卷之后所形成的试卷既有内容上的高质量性又有难度系数的完整性。GRE 是由美国教育考试服务处主办。作为美国研究生入学的必考科目，主要的应试者是来自世界各地的求学者需要参加的考试。类似于雅思考试，GRE 也包含笔试和机试两种形式。从题库的英语层次来看，词汇项包含四种问题：完成句子、类比、反义词和阅读理解，其中前三项是对应试生的词汇存储量和多意义性的解释，最后一项是对学生英语文章阅读能力的考察，文章的内容涉及领域较为广泛，其中常见的类型为生物、化学、历史、地理、文学等。
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2 数字题库的相关理论
2.1 数字题库的相关概念界定
2.1.1 题库的产生
20 世纪 60 年代，题库(Item Bank)一次源于英国的一个全国教育研究课题，主要是指根据教育与心理测量理论，利用信息技术手段构成测验试题的有效集合。从题库在我国的发展历程来看，题库是随着我国教育事业的现代化、专业化的发展而不断地变革走向成熟的数字题库建设技术。在二十世纪二、三十年代我国的现代化教育开始起步，但是这个时期更注重文化学习的国际化和学习方式的现代化，教育界并没有明确提出关于题库建设的概念。在二十世纪四十年代后，随着第二次世界大战和国家内战的结束，国内百废待兴，发展经济是社会亟需解决的问题，这个时期社会的发展离不开各行各业的精英式人才的贡献，同时对社会上的大众也提出更高的知识水平要求，基于现实的实践需要，考试机制也获得了前所未有的发展机遇，试题的科学命题、分值设置、涉及话题等方面需要创新，由此便产生了题库。
随着互联网技术、算法技术的日益精进，数字题库不再是传统意义上的题库，它结合了 XML 技术、ASP 技术和数据访问技术设计题库，由此自动生成试卷和线上自主评分，生成学习记录报告。数字题库所可实现的功能介绍如下：
（1）可视化数据的显示方式
数字题库的试题检索依据是每一道试题的标签，一道试题从不同的维度可以形成箱单数量的标签，比如时间、年级、教材、题型、难度、长度等方面都可以进行细致的编码，使之对应到不同的属性提出模块中，然后根据操作者的关键词检索进行有规则的组合。根据当前较为完善的题库案例以及教育领域的界定范围，数字题库的试题标签维度有：试题编号、试题类型、考察知识点、所属章节、难度、区分度、考试要求、试题内容、提示信息、参考答案、评分标准、建议答题时间、建议分值、出题时间、使用次数、最后曝光时间等。
（2）试题组卷的数字化
试题组卷的数字化是依据计算机技术而实现的智能试题组合成试卷的功能，其呈现载体为智能设备。具体的组卷流程为：首先由组卷人确定组卷的年级、教材、单元、试卷类型等基本设定项，其次是根据题库所检索出的海量试题选择符合自身需要的试题标签，最后对试卷进行预览和评估。一般而言，每道试题的标签如题型、知识点、难度、区分度、曝光时间、题目分值等都能作为检索项代表试题反映在试卷整体上，智能组卷就是根据这些标签组合成卷的。
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2.2 测量理论
2.2.1 Rasch 测量理论
Rasch 测量理论是 Georg·Rasch（乔治·拉希）在其著作《关于心理测量的普遍规律与意义》及《智力与成就测验的概率模型》提出的测验分析方法模型。7这个模型是一个等距和客观的测量标尺，主要集中于研究在测验过程中试题的难度以及参试者的个人能力。目前国内学者对于 Rasch 测量理论的实践研究主要体现在对英语试题库的题目难度测量和答题者个人能力的测量。
Rasch 模型有四个基本假设：（1）每个个体有其特定的能力；（2）每个项目有一个难度；（3）每个项目的难度可以呈现在同一量尺上；（4）可以计算任何特定观察分数反应概率之间的差异。
不同的应试者对于相同的试题所做的反应行为具有各自的特点，而对试题所做出的最终抉择的概率可以用特定的函数模型来表示，其中的两个相关变量为应试者的做题能力和试题难度等级。经过对此二者之间的关系赋予因变量而计算应试者答对特定试题的概率。Rasch 模型的优点在于能以单维尺度为标准测量应试者的能力水平和试题难度，通过单维度连续体上的位置分析不同应试者之间、不同试题之间以及应试者与试题之间的关系。
拟合度（model-data fit）在 Rasch 模型中用来评估数据与模型本身之间动态关系，当答题者的答题数据与 Rasch 模型之间的拟合度较好时，便可以得到等距、客观的测量结论，反之，应该从试题本身和答题者两个方面寻找原因，进行修改题目以提高试卷整体的客观拟合程度。
从题库实践的角度而言，Rasch 测量理论所具有的优点如下：一是体现差异性，主要表现在此模型在运行的过程中能明确的体现出试题难度与考生的能力之间的关联性，题目之间的等级分层，以及答题者之间的能力差距；二是针对性强，通过查看答题者能力测试的结果能准确地锁定学生的弱势题目，从而为题库的算法推荐功能提供依据；三是对考生能力进行评估，即 Rasch 模型通过对答题者的历史数据进行测量，对学生答对某一单个试题的概率进行评估，从而划分试题推荐等级。
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3 现有中小学英语数字题库应用案例研究..........................15
3.1 猿题库 APP 版数字题库.............................................. 15
3.1.1 猿题库学生版..........................................................15
3.1.2 猿题库老师版.......................................................18
4 中小学英语数字题库的模型设计...........................29
4.1 题库的设计原则..........................................29
4.1.1 大数据匹配个人信息.............................................29
4.1.2 打造“教-学-练-测-评”一体化闭环..................................30
5 中小学英语数字题库模型搭建......................................40
5.1 学生系统...................................................40
5.1.1 知识点.................................42
5.1.2 题型......................................44
6 中小学英语数字题库模型的按需出版规划
6.1 按需出版的相关研究
6.1.1 按需出版的概述
按需出版（publish on demand，简称 POD）是指采用数据处理技术、数字印刷技术，将出版物信息存储在计算机系统中，根据需要随时直接印刷成书，省去制版等中间环节，能够一册起印，即需即印的出版方式。19由此看来，按需出版更注重读者的个性化需求，具体来说，由用户提出需要出版图书的内容，形式，数量，时间，送货方式等特定基本信息之后，图书出版单位通过对需求方的指示进行设计，预估成本并进行定价，在双方达到一致同意之后开始进行的出版活动。
按需出版的盛行伴随着互联网科技的发展，尤其是在线教育近年来发展迅速，目前最受使用者欢迎的形式为在线网络授课以及在线数字题库做题练习、自我检测。因此出版单位推出按需出版的业务，根据目标读者、特定内容、设置样式和邮寄地址等方面的信息生产图书，能有效减少传统出版的印刷数量、发行环节、制作成本等。
6.1.2 按需出版的特点
（1）学术性、专业性强
按需出版，顾名思义是根据用户的需求所印发的出版物，一般而言，按需出版的作品类型主要为以高校为代表的专业性强的学术性图书、以单位或公司为代表所定制的职业性出版物以及以教育机构为代表的辅导性图书。由此看来，按需出版在市场的运行过程中其消费主体多为一些有学术背景、专业素质和学习能力强的群体，其所需要印发的图书具备完整的知识体系、专业的理论概述、系统的内容表述以及科学的练习辅助资料，其主要目的为提高自身知识文化素养。
（2）即需即印，零库存积压
根据用户的需求所引发出版物的过程，共包含四个要素：一是需求方，负责提出自身对出版物的内容、设计方式、装订形式、印刷数量等相关方面的要求；二是出版社，编辑根据用户的需求对出版物进行规划排版，估算成本，制定价格，在双向沟通以后制定最终印刷电子版；三是印刷单位，印刷师傅根据出版社所提供的印刷要求，对用户所需要的出版物进行数字印刷；四是物流单位，出版物在印刷完毕之后，经出版社编辑检验无质量问题开始打包制作订单，邮寄给用户。到此为止，按需出版的流程完成，在此过程中，由于出版物的购买者明确，购买数量准确以及按量印刷等行为，保障了出版物的全数售出，无多余库存积压。
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结论
在大数据、人工智能、AI 算法科技快速发展的时代下，本文提出了在线教育模块中数字题库的构建模型，结合中小学英语学科的具体内容，对英语数字题库的框架进行分角色搭建，并设计了教-学-练-测-评的闭环训练环节，以帮助学生通过练习数字题库达到巩固提高知识水平，增加考试分数的目标，帮助教师通过使用数字题库达到管理班级，掌握班级整体水平情况以及单个学生的学情状况。本文主要成果总结如下：
一是选取当前在线教育数字题库市场上的经典案例进行分析，通过功能设置、呈现内容、使用反馈、核心技术、发展阶段等方面的研究，总结市场上流行的三大数字题库——猿题库、魔方格、翼课网的优势和劣势，以为本文的数字题库模型研究提供借鉴。
二是通过对题库理论、测量理论、项目反应理论、测试组卷理论、中国英语等级量表等方面与题库设置相关的研究，为题库的测量标准，测量表述、难度值设置、题库结构、可视化呈现方式的设计提供理论依据。
三是对中小学英语进行原型设计，其中包括系统层、知识层、实体层、功能层、编校流程的顶层设计，以及学生角色和教师角色各自的页面功能设计的局部规划，设计的核心是打造教-学-练-测-评一体化学习范式，重点将直播、视频互动性强的环节增加到题库平台，为学生和教师打造直线性对接传授。
四是提出了数字题库与图书出版单位的对接性平台，使按需出版成为数字题库的一大特色，不仅方便了学生寻找出版社，而且小额多渠道的出版方式能有效增加出版社的收益，达到双赢的目标。
参考文献（略）