試題庫系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)

姚廣宇

摘要:隨著當(dāng)今計算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,計算機(jī)輔助教育(CAI)正在受到整個教育領(lǐng)域越來越廣泛的重視。其中利用計算機(jī)進(jìn)行試題庫的管理作為計算機(jī)輔助教育的一個重要分支和重要環(huán)節(jié),是實(shí)現(xiàn)教考分離,提高學(xué)校教學(xué)質(zhì)量的有效方法之一。為了達(dá)到上述目標(biāo),同時減輕一線教師出卷的繁重工作量,我們設(shè)計開發(fā)了一個通用試題庫系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞:通用試題庫系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫 Visual Basic語言

1 試題庫系統(tǒng)的設(shè)計

1.1 設(shè)計目標(biāo)

作為一個通用的試題庫管理系統(tǒng),應(yīng)盡可能多地適應(yīng)各種專業(yè)、各種題型的要求,使用方便,出卷規(guī)范、美觀,還應(yīng)該具備一定的開放性和安全性[1~3]系統(tǒng)的基本設(shè)計目標(biāo)如下:

1.1.1 能同時存放多種試題及其標(biāo)準(zhǔn)答案,并能根據(jù)要求形成試卷和答卷;

1.1.2 具備一定的安全性。如用口令防止無關(guān)人員的非法訪問、對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行加密以防止泄密等。

1.1.3 具備一定的開放性。如增加新庫、新題型等;

1.1.4 生成的試卷規(guī)范、美觀,可以手工進(jìn)行進(jìn)一步的編輯、存檔和打印;

1.1.5 查詢方便,結(jié)果可以保存;⑥形成試卷的方式靈活、多樣,即要有自動的和手工的,也要有半自動的,最大限度地發(fā)揮計算機(jī)處理的智能性;

除此之外,系統(tǒng)還應(yīng)具有比較完善的幫助、各種操作及其可能出現(xiàn)錯誤的提示等。

1.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

基于上述目標(biāo),我們設(shè)計試題庫系統(tǒng)的原則是:庫結(jié)構(gòu)簡潔,便于實(shí)現(xiàn);界面友好,便于使用。試題庫系統(tǒng)被劃分為3個抽象層:數(shù)據(jù)庫層、應(yīng)用層和輸出層。數(shù)據(jù)庫層是試題庫系統(tǒng)的底層,存儲系統(tǒng)正常運(yùn)行所需要的各種數(shù)據(jù),主要由用戶庫、知識點(diǎn)庫、題型庫、基本庫、試卷庫和成績庫組成。用戶庫用來存放各類不同權(quán)限的用戶。知識點(diǎn)庫用來存放章節(jié)、知識點(diǎn)等信息。題型庫用來存放各類題型的名稱及其相關(guān)信息?；編煊脕泶娣旁囶}的各項(xiàng)屬性、內(nèi)容及其標(biāo)準(zhǔn)答案。試卷庫用來存放成套試卷和由“組卷管理”模塊生成的試卷。成績庫用來存放用戶輸入的成績及其相關(guān)信息。

應(yīng)用層是試題庫系統(tǒng)的中間層,主要任務(wù)是與用戶打交道,接收用戶輸入的信息,根據(jù)系統(tǒng)正常運(yùn)行的需要或者用戶的要求輸出數(shù)據(jù)庫層的各種信息。應(yīng)用層由登錄管理、查詢管理、題庫管理、組卷管理和成績管理5個模塊組成。登錄管理模塊負(fù)責(zé)整個系統(tǒng)的安全和用戶管理,包括新用戶的注冊、用戶信息的保存和修改、登錄用戶的合法性檢查、數(shù)據(jù)庫的加密和密鑰更換等等。查詢管理模塊負(fù)責(zé)按用戶的要求輸出試題庫系統(tǒng)或者由其生成的各種信息。題庫管理模塊負(fù)責(zé)知識點(diǎn)庫、題型庫和基本庫的修改和擴(kuò)充。組卷管理模塊向用戶提供各種方式的試卷形成服務(wù)。成績管理模塊負(fù)責(zé)接收和保存用戶輸入的成績及其相關(guān)信息,顯示相關(guān)的報表和統(tǒng)計分析結(jié)果。輸出層是試題庫系統(tǒng)的最外層,主要任務(wù)是輸出可供編輯和打印的試卷、答卷和各種圖、報表,包括由查詢管理模塊送來的各種圖表、組卷管理模塊送來的試卷、答卷和成績管理模塊送來的各種圖、報表等。

2 試題庫系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

2.1 系統(tǒng)的功能模塊

2.1.1 用戶登錄和注冊功能

本功能模塊是實(shí)現(xiàn)用戶的登錄和注冊,根據(jù)用戶所屬的不同角色顯示不同的操作界面:如果是學(xué)生登錄,顯示在線自測,這樣學(xué)生可以針對自己的薄弱環(huán)節(jié)好好復(fù)習(xí);如果是教師登錄,教師的主要工作是生成考試用的試卷。教師進(jìn)入系統(tǒng),顯示在線自測試題、期末試卷生成及其答案的生成;如果是管理員登錄,管理員的主要工作是進(jìn)行用戶管理;管理員進(jìn)入系統(tǒng),顯示在線自測試題、期末試卷生成及其答案的生成、系統(tǒng)管理(包括用戶管理和題庫管理);為了保障系統(tǒng)的安全性,新用戶注冊功能僅限于學(xué)生注冊,可以進(jìn)行自測,但是不可以查看試題庫內(nèi)容,也不可以生成期末考試試卷。

2.1.2 用戶管理功能

本功能模塊是由管理員來實(shí)現(xiàn)的,主要功能有添加用戶,用于管理員手動添加新用戶;刪除用戶:用于管理員刪除不符合要求的用戶;查詢用戶:輸入用戶的賬號來查詢用戶的詳細(xì)信息。

2.1.3 題庫管理功能

本功能模塊是由管理員和教師來實(shí)現(xiàn)的,主要功能有試題管理,用于實(shí)現(xiàn)對試題的添加、刪除、查找操作;試題庫查詢,按章節(jié)對試題庫進(jìn)行查詢,以便于對試題庫的內(nèi)容及時進(jìn)行修改和更新。系統(tǒng)提供多種查詢方式,如:按題型、按難度、按題型和難度的組合等,查詢的結(jié)果以報表的形式出現(xiàn)。系統(tǒng)還可以根據(jù)查詢結(jié)果生成各種圖表,如各種難度等級的餅狀(或者條狀)比例圖等。有些圖表可供輸出,以方便統(tǒng)計和分析。另外,系統(tǒng)也提供對于成套試卷(或者過去已經(jīng)使用過的試卷)的查詢,查詢結(jié)果可以以標(biāo)準(zhǔn)試卷的形式輸出。

查詢管理和題庫管理雖然是兩個獨(dú)立的子系統(tǒng),但是二者也有相通的地方,如試題修改和題庫擴(kuò)充時,題庫管理子系統(tǒng)將調(diào)用查詢管理的模糊查詢功能找出相近的一道或者多道試題,供用戶參考。這樣可以有效防止題庫中的試題出現(xiàn)重復(fù)。題庫管理子系統(tǒng)全部功能針對以下4個庫而設(shè)計:知識點(diǎn)庫、題型庫、基本庫和試卷庫。這些功能包括:數(shù)據(jù)庫的初始化、記錄的添加、刪除和修改等。

2.1.4 在線自測功能

本功能模塊主要是實(shí)現(xiàn)學(xué)生的自我檢測,學(xué)生可自選測試的章節(jié)進(jìn)行在線自測,做完試卷后可以查看成績以及各題的答題情況,可以檢查自己平時的學(xué)習(xí)情況。

2.1.5 試卷生成功能

本功能模塊實(shí)現(xiàn)課堂自測試卷和期末試卷的生成。課堂測試:根據(jù)選擇的章節(jié)隨機(jī)生成試卷;期末試卷:根據(jù)所選擇的題型、章節(jié)的數(shù)量隨機(jī)生成試卷及其答案。

3種組卷方式實(shí)現(xiàn)的原則是:操作方便、提示信息豐富,選題結(jié)果清楚明了,盡可能降低出題人的工作量。自動組卷的手工操作最少,基本上只需要點(diǎn)擊幾下鼠標(biāo),輸入幾個數(shù)字就能完成組卷。

2.2 安全的實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)的安全由兩部分組成:分級管理的用戶權(quán)限和數(shù)據(jù)庫的加密。用戶權(quán)限的設(shè)置用來防止非法人員訪問系統(tǒng)和部分合法用戶越權(quán)使用某些功能(如修改試卷只允許出卷教師訪問)。數(shù)據(jù)庫加密用來防止數(shù)據(jù)庫內(nèi)容被其它工具非法訪問而泄密。任何人訪問系統(tǒng)必須輸入口令,非法用戶將不允許進(jìn)入系統(tǒng)。合法用戶被劃分為多級,如某些用戶只允許進(jìn)行查詢,

某些用戶可以對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行修改,某些用戶只能輸入成績,而具有完全權(quán)限的用戶可以訪問所有的模塊和所有的功能等。數(shù)據(jù)庫的加密采用Access數(shù)據(jù)庫本身所具有的加密功能,系統(tǒng)管理員可以隨時更換數(shù)據(jù)庫的密鑰。

3 結(jié)束語

本文以經(jīng)典教育測量理論為理論基礎(chǔ),充分利用了VB的設(shè)計功能和Word對象模型技術(shù),成功設(shè)計并實(shí)現(xiàn)了一個通用的試題庫管理系統(tǒng)。它能廣泛地適應(yīng)常見的各種題型,具有良好的人機(jī)界面和易操作性,具有較強(qiáng)的通用性和較佳的適應(yīng)性。特別是組卷模塊,界面友好、層次清楚、操作簡單,能夠科學(xué)、高效地實(shí)現(xiàn)試題的選取和組卷。但是,本系統(tǒng)還不能處理諸如語音類和視頻類的試題,不過因?yàn)檫@方面的試題應(yīng)用的學(xué)科比較少,應(yīng)用的范圍也比較窄,對于本系統(tǒng)的通用性影響比較小。事實(shí)上現(xiàn)有的OLEAu-tomation技術(shù)已經(jīng)能夠處理語音和視屏類的數(shù)據(jù)了,但要在試題庫管理系統(tǒng)中完善地設(shè)計和實(shí)現(xiàn)這方面的功能,還有待于進(jìn)一步的研究。

參考文獻(xiàn):

[1]朱培民,孫仰華,俞國柱.等.一個多媒體試題庫的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[J].計算機(jī)應(yīng)用.2001.21(9):75-77.

[2]劉清堂,趙呈領(lǐng).通用性多媒體題庫開發(fā)系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)[J].電化教育研究.2000.20(3):36-39.

[3]金越峰.“通用考試題庫軟件”應(yīng)用的理論與實(shí)踐[J].遼寧教育研究.2003.23(2):70-71.