信號(hào)與系統(tǒng)課程試卷生成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

彭宏 許建東 吳濤

摘要 針對(duì)信號(hào)與系統(tǒng)課程試題量大、公式圖形多等特點(diǎn)，對(duì)試卷生成系統(tǒng)進(jìn)行分析，對(duì)試題數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。采用VS2005和SQL 2005進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)試題管理、自動(dòng)組卷等功能，在教學(xué)實(shí)踐中獲得良好的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞 試卷生成系統(tǒng)；試題庫(kù)；SQL；Word控件

中圖分類(lèi)號(hào)：TP315文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1671-489X(2012)12-0103-03

Design of Signals and Systems Paper Generation System//Peng Hong, Xu Jiandong, Wu Tao

Abstract Because the course Signals and systems has large amount of exercises, which including lots of formula and figures, this paper analyzes the paper generation system, designs the database of examination questions, develops the software based on visual studio 2005 and SQL 2005, achieves the functions of items management and automatic paper generation system, and has good applications in teaching practice.

Key words paper generation system; test database; SQL; word widget

Authors address College of Information Engineering, Zhejiang University of Technology, Hangzhou, China 310023

1 引言

在課程建設(shè)中，考試是其中的一個(gè)重要的環(huán)節(jié)?！靶盘?hào)與系統(tǒng)”課程理論性較強(qiáng)，公式圖形多，習(xí)題量大。為更好地適應(yīng)量大面廣的基礎(chǔ)課程的考試評(píng)價(jià)方式的改革，建立“統(tǒng)考”“多題選做”“考教分離”等多種考試方法是非常有必要的?！翱冀谭蛛x”制度，即“統(tǒng)一出題、統(tǒng)一批改、統(tǒng)一評(píng)分”，將會(huì)對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量、改進(jìn)學(xué)風(fēng)教風(fēng)有明顯的促進(jìn)作用[1]。

試題庫(kù)的建設(shè)是實(shí)現(xiàn)“考教分離”的基礎(chǔ)，試卷的質(zhì)量決定了能否準(zhǔn)確地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，能否對(duì)教和學(xué)的質(zhì)量進(jìn)行客觀公正的評(píng)價(jià)。

建立一套通用、成熟的試題庫(kù)，利用計(jì)算機(jī)作為輔助手段來(lái)改革課程的出卷方式，可以更加科學(xué)、統(tǒng)一、合理、客觀地對(duì)教和學(xué)雙方進(jìn)行評(píng)估，提高教師工作效率，為課程實(shí)現(xiàn)更高的教學(xué)質(zhì)量創(chuàng)造條件[2-5]。

2 系統(tǒng)需求分析

本系統(tǒng)應(yīng)該具有下面一些特色。

1）具有較好的通用性。本試題庫(kù)適合作為高等學(xué)校信息與系統(tǒng)課程的配套教學(xué)資源，為檢測(cè)課程教學(xué)效果提供一個(gè)有效的教學(xué)評(píng)價(jià)系統(tǒng)，為從事課程教學(xué)教師提供一套組卷系統(tǒng)，從而減輕教師負(fù)擔(dān)。

2）具有豐富的題型，形式多樣。試題庫(kù)的設(shè)計(jì)充分考慮了課程的特點(diǎn)，題庫(kù)中包括該課程所有知識(shí)模塊，包括各類(lèi)題型，各種難度等級(jí)，既可直接選用題庫(kù)中試卷，也可實(shí)現(xiàn)按不同難度進(jìn)行組卷。

3）具有良好的開(kāi)放性，便于題庫(kù)的擴(kuò)充、更新。作為一個(gè)教學(xué)評(píng)價(jià)系統(tǒng)應(yīng)該具有一個(gè)開(kāi)放環(huán)境，便于不同的使用對(duì)象根據(jù)自身的特點(diǎn)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行修改適配，以滿(mǎn)足自身的使用需求。

由以上的系統(tǒng)需求可知：“信號(hào)與系統(tǒng)”課程的習(xí)題量很大，并且習(xí)題中包含有大量的公式、圖形，因此直接將試題存入數(shù)據(jù)庫(kù)的想法不可取。本系統(tǒng)對(duì)習(xí)題做了一個(gè)統(tǒng)一化處理，將每個(gè)習(xí)題存儲(chǔ)在一個(gè)Word文件中，而在數(shù)據(jù)庫(kù)中則存儲(chǔ)Word文件所對(duì)應(yīng)的位置。此外，本系統(tǒng)功能上十分豐富，包括記錄各類(lèi)題型，各種難度，題目的章節(jié)來(lái)源，以便實(shí)現(xiàn)合理、成熟的組卷功能。根據(jù)教學(xué)的需求，多數(shù)教師更希望能夠在得到試卷的同時(shí)，能夠生成相應(yīng)的答案文檔，為以后的閱卷提供便利，本系統(tǒng)也將提供這個(gè)方便的功能。

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)通過(guò)Visual studio2005軟件開(kāi)發(fā)套件結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)工具SQL2005實(shí)現(xiàn)。Visual studio2005與SQL2005都是微軟旗下穩(wěn)定、成熟的軟件開(kāi)發(fā)工具。Visual studio2005可以實(shí)現(xiàn)美觀、大方的系統(tǒng)界面，同時(shí)SQL2005提供穩(wěn)定、可靠的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、查詢(xún)。軟件界面層與數(shù)據(jù)層通過(guò)ADO數(shù)據(jù)庫(kù)連接方式連接。

3.1 總體軟件設(shè)計(jì)流程

系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程包括兩大方面：數(shù)據(jù)走向的流程設(shè)計(jì)和系統(tǒng)界面的流程設(shè)計(jì)。

本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流包括：1）試題庫(kù)管理中添加、修改、刪除試題帶來(lái)的數(shù)據(jù)流；2）試卷組卷過(guò)程中的參數(shù)的數(shù)據(jù)流。首先，軟件界面層通過(guò)可視化控件接受用戶(hù)的數(shù)據(jù)流；然后，通過(guò)將數(shù)據(jù)流賦值在SQL語(yǔ)句中，將其傳遞到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層；最終通過(guò)SQL語(yǔ)句將數(shù)據(jù)流的改變傳遞到數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)數(shù)據(jù)作實(shí)質(zhì)性修改。

本系統(tǒng)的界面流程包括：1）用戶(hù)登錄界面，用于用戶(hù)登錄驗(yàn)證，保證試卷生成系統(tǒng)的保密性；2）用戶(hù)主界面，包括試題庫(kù)管理、組卷模式和數(shù)據(jù)管理等試卷生成系統(tǒng)的主要功能；3）各個(gè)組件功能子界面，是為了更加方便、快捷地完成組件功能而設(shè)計(jì)的。試卷生成系統(tǒng)的軟件界面層設(shè)計(jì)圖如圖1所示。

軟件的主界面由數(shù)據(jù)管理、試題管理、試卷生成所組成，并且包含了各個(gè)試題的詳細(xì)信息。系統(tǒng)主界面如圖2所示。

3.2 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

任何組卷系統(tǒng)都是根據(jù)用戶(hù)輸入的組卷參數(shù)進(jìn)行試卷的組合的，因此，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)中的存儲(chǔ)與組卷的過(guò)程，建立有效鏈接是實(shí)現(xiàn)組卷功能的關(guān)鍵。本系統(tǒng)將對(duì)每一條存儲(chǔ)記錄的存儲(chǔ)鍵值設(shè)置存儲(chǔ)檢索值，以便組卷檢索工作。因此，整套試卷生成系統(tǒng)本質(zhì)上是基于數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)以及數(shù)據(jù)的查詢(xún)實(shí)現(xiàn)的。組卷過(guò)程中的關(guān)鍵工作就是對(duì)用戶(hù)提出的數(shù)據(jù)鍵值進(jìn)行查詢(xún)。需要建立有效、簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)庫(kù)索引。

本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)主要涉及幾張關(guān)鍵表的設(shè)計(jì)。本系統(tǒng)中包含的表的數(shù)量可根據(jù)不同專(zhuān)業(yè)所需的不同題型進(jìn)行變化，包括：一張用戶(hù)賬號(hào)以及密碼表；一張用于保存試卷及對(duì)應(yīng)答案的信息表；n張題型表（n為題型種類(lèi)的數(shù)量）。

1）用戶(hù)賬號(hào)及密碼表如圖3所示。這個(gè)表用以保存本系統(tǒng)的用戶(hù)信息。表中的屬性表示：name表示用戶(hù)名；password表示用戶(hù)密碼；userright表示用戶(hù)權(quán)限。

2）各類(lèi)題型信息表如圖4所示。這個(gè)表用來(lái)保存每一道試題所存儲(chǔ)的信息。表中的屬性表示：tno表示題目序號(hào)；tigan表示題目文件所在路徑；answer表示題目答案文件所在路徑；score表示試題所占分值；difficulty表示試題難度；zhangjie表示試題所在章節(jié)；note表示試題的簡(jiǎn)介。

3）保存試卷及答案信息表如圖5所示。這個(gè)表保存每一份試卷中各個(gè)試題信息。表中的各個(gè)屬性表示：tno表示的是試題的序號(hào)；timu表示的是試題所在路徑；tixing表示的是該試題屬于哪種題型；number表示的是試題的數(shù)量；answer表示的是試題答案所在路徑。

3.3 系統(tǒng)組卷模式

本試卷生成系統(tǒng)提供了兩種組卷方式，以便滿(mǎn)足不同用戶(hù)的組卷需求。

1）自動(dòng)組卷模式。此組卷模式下，用戶(hù)可以選擇特定的題型組合，再輸入題型數(shù)量、題型難度、題型所在章節(jié)區(qū)域即可完成組卷工作。這種模式下的優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單、快捷，用戶(hù)只需要進(jìn)行少量的選擇工作，就能快速地得到一份與需求相對(duì)應(yīng)的試卷。缺點(diǎn)：查詢(xún)參數(shù)只能提供難度、章節(jié)所在區(qū)域，因此對(duì)于不同知識(shí)點(diǎn)的試題的均衡選擇難以保證。

2）手動(dòng)組卷模式。此組卷模式下，用戶(hù)對(duì)于每一道試題都能做到準(zhǔn)確的控制。用戶(hù)首先確定每種題型的數(shù)量，然后可以分別以章節(jié)、難度、試題號(hào)進(jìn)行查詢(xún)，同時(shí)界面層通過(guò)使用Word控件來(lái)顯示對(duì)應(yīng)章節(jié)、難度、試題號(hào)的具體試題，用戶(hù)查看試題之后再判斷是否將其添加到試題庫(kù)。這種模式下的優(yōu)點(diǎn)：能夠使用戶(hù)對(duì)組卷過(guò)程中的試題選擇進(jìn)行最大化的控制，試卷所選擇的試題會(huì)是用戶(hù)所希望的，試卷的知識(shí)點(diǎn)分布將更加平衡。缺點(diǎn)：需要為每一道題目選擇，工作量比較大。

4 結(jié)束語(yǔ)

在各個(gè)教育階段中，考試作為評(píng)價(jià)教師及學(xué)生的一種重要手段而備受重視。同時(shí)課程理論性較強(qiáng)，公式圖形多、習(xí)題量大的課程對(duì)于試卷的要求更加苛刻，教師在實(shí)現(xiàn)教育工作的同時(shí)，往往對(duì)教學(xué)中所需要的大量試卷的組卷工作感到吃力。本系統(tǒng)已投入實(shí)際教學(xué)應(yīng)用，通過(guò)試卷生成系統(tǒng)不僅減輕了教師的工作壓力，而且試題的生成更加科學(xué)和全面，對(duì)相關(guān)課程也具有很大的參考意義。

參考文獻(xiàn)

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