基于．ＮＥＴ的通用題庫系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

趙若曼　張　川

摘 要：該文首先對通用題庫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究和設(shè)計，提出了一個基于知識點的三級結(jié)構(gòu)題庫模型，給出了知識點、結(jié)點和題目的映射關(guān)系圖，解決了題目的存放問題。接著對整個系統(tǒng)進(jìn)行了主要功能模塊的劃分：登錄模塊、知識點模塊、題庫管理模塊、用戶管理模塊和課程管理模塊，同時對該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計。最后結(jié)合目前流行的網(wǎng)絡(luò)開發(fā)技術(shù)，使用B/S的三層架構(gòu)在.NET下采用C＃、ASP.Net和SQL Server2000實現(xiàn)了該系統(tǒng)的主要功能，并成功運用在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中。

關(guān)鍵詞：題庫 知識點 B/S結(jié)構(gòu) Internet

中圖分類號：TP311.52 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：1673-8454（2009）05-0034-03

一、引言

隨著Internet的迅速發(fā)展和日益普及，基于Internet的網(wǎng)絡(luò)考試得到了廣泛的應(yīng)用。此外，學(xué)校教師特別是高等院校的教師每學(xué)期都要出多份課程試卷，經(jīng)常要組織和挑選知識點及其題目，重復(fù)工作很多，工作量特別大，因此許多教師就迫切希望有一個基于Internet的網(wǎng)絡(luò)題庫系統(tǒng)，便于對知識點和題目進(jìn)行管理?；诰W(wǎng)絡(luò)的題庫系統(tǒng)的研究和建設(shè)成為當(dāng)前關(guān)注熱點。

現(xiàn)在國內(nèi)已有一些基于網(wǎng)絡(luò)的題庫系統(tǒng)，但是大多數(shù)題庫系統(tǒng)是基于某一學(xué)科或單一領(lǐng)域的管理系統(tǒng)，并且題庫的結(jié)構(gòu)和存放方式不是很合理，具有很大的局限性，在線操作不方便。因此本文在考慮上述問題的基礎(chǔ)之上，結(jié)合Internet 對基于Web的通用題庫系統(tǒng)進(jìn)行了深入研究，提出了功能模型，并用最新的網(wǎng)絡(luò)開發(fā)技術(shù)實現(xiàn)了該系統(tǒng)，并成功地運用在學(xué)院的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中。

二、題庫結(jié)構(gòu)的研究與設(shè)計

1.題型的選擇

在題庫系統(tǒng)中首要問題就是選擇題型，為了使題庫滿足多門不同課程的需要，有更好的通用性，因此我們把題型分為7種：單選題、多選題、填空題、判斷題、簡答題、論述題、綜合題。這7種題型基本上可滿足各科教師組卷的需要。

2.課程結(jié)構(gòu)和知識點的確定

在對每門課程組織題目時，教師一般是按照比較熟悉的課程架構(gòu)來組織，即：課程、章、節(jié)三級結(jié)構(gòu)來完成每個題目，每一級構(gòu)成一個結(jié)點。為了使題庫中的每個題目都比較科學(xué)合理，因此學(xué)校需要專門組織一個課程專家組，先對課程的整個框架和每個知識點進(jìn)行確定和劃分，把知識點一一羅列出來，并對應(yīng)于相應(yīng)的節(jié)下，這樣便于后面的題目組織。

3.題目的組織

在課程結(jié)構(gòu)和知識點確定之后，就要對題目進(jìn)行組織。一般來說，一個題目可以對應(yīng)單個知識點，其難度系數(shù)較低，也可以對應(yīng)章節(jié)、甚至整門課程下的多個知識點，可以交叉對應(yīng)，其難度系數(shù)比較高，綜合性較強(qiáng)。因此教師在出題時，要同時對題目進(jìn)行難度系數(shù)的標(biāo)注。題目的難度系數(shù)分為5級，可以采用數(shù)字從1到5來分別標(biāo)注。第1級最簡單，第2級較簡單，第3級中等難度（一般），第4級較難，第5級最難，難度系數(shù)需要教師仔細(xì)確定。題目與知識點的對應(yīng)關(guān)系如圖1所示。

4.知識點、結(jié)點與題目的映射關(guān)系

題目與知識點、結(jié)點（課程、章、節(jié)三者的統(tǒng)稱）以及整個三級結(jié)構(gòu)的關(guān)系如圖1所示。

由關(guān)系圖可知，對題目的組織和管理就是基于課程的知識點來進(jìn)行，這樣便于統(tǒng)一操作，方便管理。一般來說，每門課程都包含很多章，每章都會分成很多節(jié)，每節(jié)中又有多個知識點。每道題目或多或少都會涉及幾個知識點。但由于知識點分布的不同，題目歸屬的方式就有所不同，不同題目可能放入不同的結(jié)點中，如圖2所示。

下面舉例說明題目的組織和存放（假設(shè)該門課程的課程結(jié)構(gòu)和知識點都已確定，如圖2所示）：

（１）就某個獨立的知識點出題，即該題目只對應(yīng)一個知識點；

例如：題目1屬于知識點1000111，應(yīng)該放到知識點1000111下。

（２）綜合多個知識點出題，分三種情況：

A、題目對應(yīng)的知識點都屬于同一個節(jié)下，則題目屬于節(jié)。

例如，題目2 中包含知識點1000111和知識點1000112，則題目屬于節(jié)1000011，應(yīng)該放到節(jié)1000011下面。也就是說，屬于節(jié)的題目綜合了該節(jié)下多個知識點（大于一個）。

B、題目對應(yīng)的知識點屬于不同節(jié)，但在同一章下，則題目屬于這一章。

例如，題目3中包括知識點1000111（屬于節(jié)1000011）和知識點1000212（屬于節(jié)1000012），則該題目應(yīng)該放到章1000001下面。

C、題目對應(yīng)的知識點屬于不同的章，則題目算跨章綜合，屬于這門課程。

例如，題目4中包括知識點1000111（屬于節(jié)1000011，章1000001）和知識點1000333（屬于節(jié)1000022，章1000002），則該題目屬于課程1000000，應(yīng)該放到課程1000000下面。

簡而言之，節(jié)是節(jié)下知識點的綜合，章是章內(nèi)節(jié)的綜合，課程是章之間的綜合。因此該題庫系統(tǒng)就是在知識點的基礎(chǔ)之上對題目進(jìn)行統(tǒng)一管理。只要把整個課程的結(jié)構(gòu)和知識點確定下來，教師就可以靈活組織與知識點對應(yīng)的題目，并把該題目放到相關(guān)的結(jié)點中。

三、主要功能模型

基于.NET的通用題庫系統(tǒng)主要是方便教師在線通過網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行題庫管理。題庫管理系統(tǒng)可以劃分為五個主要的功能模塊：登錄模塊、課程管理模塊、用戶管理模塊、知識點模塊和題庫管理模塊，如圖3所示。

1.登錄模塊

登錄模塊主要對用戶進(jìn)行權(quán)限驗證，只有合法的用戶（比如該門課程的主講教師）才能進(jìn)入系統(tǒng)，教師必須事先跟系統(tǒng)管理員聯(lián)系，獲取自己的賬號、密碼和相關(guān)課程信息后，才能登錄系統(tǒng)。在成功登錄系統(tǒng)之后，可以選擇對知識點模塊或題庫模塊進(jìn)行操作。

2.用戶管理模塊和課程管理模塊

用戶和課程管理模塊主要是對該題庫系統(tǒng)的合法用戶和相關(guān)課程進(jìn)行添加、刪除和修改等操作，只有系統(tǒng)管理員才有資格對用戶和課程進(jìn)行管理。

3.知識點模塊

知識點模塊的操作包括結(jié)點和知識點的添加、修改、刪除功能。其中的修改功能是針對已存在的知識點名稱進(jìn)行的修改。在刪除功能中，刪除了一個結(jié)點和知識點的同時也會刪除該結(jié)點下的所有子結(jié)點及其對應(yīng)的題目。

4.題庫管理模塊

題庫管理模塊包括對題目的添加、修改、刪除。對題庫的各種管理操作是圍繞著知識點展開的，只要打開相應(yīng)的結(jié)點和知識點，即可進(jìn)行題目的操作，在對題目組織的同時需要對該題目的難度系數(shù)進(jìn)行確定，以便今后組卷時使用。

四、數(shù)據(jù)庫設(shè)計

在上面的分析基礎(chǔ)之上，接著對整個題庫系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的設(shè)計，基本原則如下：每當(dāng)系統(tǒng)管理員在系統(tǒng)中新建一門課程的同時，新建一個與之對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫，用來存放屬于這門課程的題庫、試卷、學(xué)生成績等信息，供預(yù)留組卷系統(tǒng)和考試系統(tǒng)使用。采用一門課程一個庫的設(shè)計方法，主要是為了避免在系統(tǒng)成熟以后，擁有龐大的題目量時，從一張融合了多門課程的表中讀取題目所帶來的過長的時延。

通過全面考慮，涉及的數(shù)據(jù)庫表共12張。由于篇幅有限，下面只列出兩張最重要的數(shù)據(jù)表：知識點表和題目表。

1.知識點表

知識點模塊需要一張“知識點表E_zsd”。在實現(xiàn)中要以樹的形式呈現(xiàn)課程下的章、節(jié)、知識點，因此在表中增加了 “父結(jié)點” 字段，表結(jié)構(gòu)如表1所示。其中知識點編號（zsd_id）和父結(jié)點編號（PNode）共同組成主鍵。

2.題目表

從題目管理方面考慮，每種題型分別一張數(shù)據(jù)表。由于篇幅有限，只列出單選題的表，如表2所示。

為了防止某個題目反復(fù)被使用，特設(shè)置一個“remark”標(biāo)記符字段，提醒教師該題目已被使用過，這樣教師就可選擇其他題目或把該題目進(jìn)行相應(yīng)的修改后使用。

同樣，其他表的設(shè)計與之相似，這里不再敘述。

五、系統(tǒng)實現(xiàn)

隨著Web技術(shù)的日益成熟，Browser/Server(簡稱B/S)結(jié)構(gòu)已成為取代Client/Serveｒ（簡稱Ｃ/Ｓ）結(jié)構(gòu)的一種全新技術(shù)。為了方便教師在線通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行題庫的管理，該系統(tǒng)采用基于Web的應(yīng)用技術(shù)，三層B/S架構(gòu)等進(jìn)行了實現(xiàn)。題庫系統(tǒng)三層體系結(jié)構(gòu)如圖4所示。

合法用戶經(jīng)過登錄驗證進(jìn)入題庫系統(tǒng)后，主界面的左邊，采用樹的形式顯示課程結(jié)構(gòu)和已有的知識點，同時也清楚地展示了它們之間的層次關(guān)系，方便查找。在這里可以對知識點、結(jié)點、題目進(jìn)行管理。

比如：要添加題目，則在選中相應(yīng)結(jié)點的情況下點擊“添加”→“單項選擇題”，進(jìn)入單項選擇題的題目錄入界面，如圖5所示。按系統(tǒng)的提示，輸入題目、選項、答案的信息，選擇題目的難易系數(shù)后，點擊“保存”，這些信息連同所屬知識點編號一起存入數(shù)據(jù)庫。其中帶“*”部分，必需填寫。

也可以查看相關(guān)結(jié)點下的題目，如：通過“顯示”—>“單項選擇題”，可以查看結(jié)點下已有的題目，并按難度系數(shù)從小到大排序顯示。如果在瀏覽題目時，發(fā)現(xiàn)某題目需要修改或刪除，可以直接點擊題目下面的“Edit”、“Delete”按鈕。

整個題庫系統(tǒng)是在.NET下使用ASP.NET、C＃、Web Service和SQL Server 2000 完成，使用簡單，操作方便，同時

對系統(tǒng)的安全性進(jìn)行了專門的設(shè)計和實現(xiàn)。

六、結(jié)束語

該系統(tǒng)是在Microsoft的.NET框架下采用最新的網(wǎng)絡(luò)開發(fā)技術(shù)實現(xiàn)的，通過測試和運用，整個系統(tǒng)運行良好，具有較好的通用性和實用性，用戶只要擁有一個賬號和密碼，即可隨時隨地通過Internet在線對自己課程的題庫進(jìn)行管理和維護(hù)，為今后結(jié)合組卷系統(tǒng)和網(wǎng)上考試系統(tǒng)的使用奠定了較好的基礎(chǔ)。因此基于.NET的通用題庫系統(tǒng)的研究和實現(xiàn)，必將促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的發(fā)展，減輕教師的工作負(fù)擔(dān)，提高工作效率，具有廣泛的應(yīng)用前景。

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