工程CAD課程試題庫系統(tǒng)開發(fā)

鄭建冬　商慶清　孫青云　張煥萍

摘要：工程CAD是工科學生必須掌握的一門專業(yè)技能，針對工程CAD課程出卷強度大，開發(fā)了工程CAD智能試題庫系統(tǒng)。該系統(tǒng)以Visual C++和SQL Server數(shù)據(jù)庫為基礎，可以實現(xiàn)試題數(shù)據(jù)的添加、修改、刪除，同時提供手動生成和隨機生成試卷的管理功能，并且能夠設置試題數(shù)量、難度系數(shù)、試題類型，最終輸出Word文檔格式的試卷及其答案。該系統(tǒng)生成試卷效率高、擴展性強，并且能夠?qū)崿F(xiàn)考教分離。

關鍵詞：工程CAD；Visual C++；SQL Server數(shù)據(jù)庫；試題庫

中圖分類號：G434 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）50-0273-02

工程CAD是工科專業(yè)學生必須掌握的一門專業(yè)技能，工程CAD課程的考試通常是采用筆試形式測試理論知識，采用上機形式測試學生繪制圖形能力，這種考試形式為教師提供紙質(zhì)試卷，學生按照試卷在計算機上進行上機考試。由于沒有試題庫的支持，教師的出題工作量很大，教師首先需要繪制大量的CAD圖形，然后進行編輯試題、選擇試題、生成試卷、整理試卷等，教師的出題勞動強度很大。如何提高出卷效率是工程CAD課程的一項研究問題。目前，各高校開始借助計算機開發(fā)智能試題庫，已經(jīng)開發(fā)了一些實用的試題庫系統(tǒng)。劉光偉[1]以AutoCAD 2008系統(tǒng)和VB.NET＼C#.NET環(huán)境為平臺，開發(fā)出采礦CAD上機測試題庫及其管理系統(tǒng)，提高了命題的效率及質(zhì)量；董福新[2]以AutoCAD系統(tǒng)為平臺，對CAD上機測試題庫建設及題庫管理的關鍵技術進行了認真研究；李瑞森[3]針對專業(yè)類別不同和教學需求多元化，提出一種可拓集成模式的工程圖學試題庫與迭代的自動組卷方法，給工程CAD試題庫系統(tǒng)研究提供一定的參考價值。

本文以Visual C++為前端開發(fā)工具，以SQL Server數(shù)據(jù)庫為后臺數(shù)據(jù)庫基礎，在Windows運行平臺上設計了工程CAD試題庫系統(tǒng)。該系統(tǒng)提供了試題管理和編輯功能、手動生成和隨機生成試卷功能、選擇試題類型和難度系數(shù)等功能，最終輸出格式為Word文檔，可以任意打印輸出，便于試卷的修改和調(diào)整。

一、試題庫的必要性分析和開發(fā)工具的選擇

（一）必要性分析

試題庫的管理是實現(xiàn)考教分離、提高學校教學質(zhì)量的有效方法。（1）以往命題通常是教師在考試前自主命題或部分集體討論確定，從而造成學生成績因任課老師的不同而差別較大。試題庫按照教學大綱的基本內(nèi)容和要求建立，能體現(xiàn)出客觀性。（2）考教分離使得任課教師不能參與期末試卷的確定，這使得教師要認真思考教育教學方法，不斷提升教學思想和方法。（3）由于試題庫的容量大、題型多樣，考前對考試重點無法確定，這就促進學生平時認真學習的積極性，扎實地學好基本知識，提高CAD繪圖技能。

（二）開發(fā)工具的選擇

（1）SQL Server數(shù)據(jù)庫。SQL Server具有較好的系統(tǒng)集成性以及對日常任務的自動化管理能力，提供全面、集成的數(shù)據(jù)管理和分析解決方案[4]。鑒于以上優(yōu)點，所以選擇SQL Server作為試題庫開發(fā)的數(shù)據(jù)庫管理工具。（2）Visual C++開發(fā)工具。在Visual C++開發(fā)環(huán)境下，利用事件驅(qū)動的編程機制、編譯速度快的可視化開發(fā)工具，使用Windows內(nèi)部的應用程序接口（API）函數(shù)，以及動態(tài)鏈接庫（DLL）、動態(tài)數(shù)據(jù)交換（DDE）、對象的鏈接與嵌入（OLE）、動態(tài)數(shù)據(jù)訪問（ADO）等技術，可以開發(fā)出具有良好的交互功能、擴展性和高效靈活的數(shù)據(jù)庫應用軟件系統(tǒng)[5]。

二、工程CAD試題庫系統(tǒng)設計

本文根據(jù)工程CAD教學特點，設計一個科學合理、便于操作的CAD試題庫系統(tǒng)。試題庫系統(tǒng)采用模塊化設計理念，該系統(tǒng)由試題管理、試卷管理、用戶管理和系統(tǒng)管理四個功能模塊組成。

根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)容，該系統(tǒng)由二維試題庫和三維試題庫組成。二維試題庫的題型分為客觀題和主觀題這兩類，其中客觀題包括選擇題、判斷題、填空題。具體包含：AutoCAD基本操作和環(huán)境設置、二維繪圖、圖形編輯、創(chuàng)建文字、尺寸標注。主觀題以工程實踐的應用為參考，例如專業(yè)二維圖形的繪制、自定義線型、專業(yè)符號的屬性圖塊創(chuàng)建等。三維試題庫為主觀三維制圖題，具體包括：三維實體模型的創(chuàng)建、編輯和尺寸標注。

三、試題庫系統(tǒng)開發(fā)的關鍵技術

（一）試卷生成技術

試卷生成是試題庫系統(tǒng)開發(fā)最重要的部分，也是本系統(tǒng)開發(fā)的主要目的。這個功能模塊需要利用automation技術來控制Word，還需要將數(shù)據(jù)庫與Word建立聯(lián)系，通過VBA程序自動生成Word文檔格式的試卷，即由試題庫系統(tǒng)自動實現(xiàn)Word文檔的創(chuàng)建和保存，并且在文檔中自動添加文字、圖片、表格等，最終可以打印輸出試卷。試卷生成可以由人工選題和設定分數(shù)，也可以隨機選題自動生成試卷。其中人工選題的自由度大，但是需要確定題目的數(shù)量和題目難度系數(shù)。隨機生成是在試題題庫中根據(jù)設定的參數(shù)隨機抽取一套試題并且在Word中顯示出來，從而完成一張試卷的組卷。

（二）試題管理技術

試題管理模塊是為了任課教師和管理者設計的，主要實現(xiàn)試題的更新及查詢操作，通過執(zhí)行SQL語句實現(xiàn)對各種類型試題的添加、修改、刪除及查詢等操作。其中試題添加需要先獲取添加試題的題型，顯示相應的界面，再保存各項數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)庫中去。試題查詢可以讓用戶快速查看某個知識點的題目，通過執(zhí)行SQL語句實現(xiàn)模糊查詢和精確查詢，得到需要的結(jié)果。

（三）試題瀏覽技術

為了便于學生瀏覽試題，通過試題庫系統(tǒng)主界面選擇瀏覽各種題型，在試題內(nèi)容顯示區(qū)域中，通過點擊“第一題”“上一題”“下一題”“最后一題”按鈕，進行試題數(shù)據(jù)的跳轉(zhuǎn)，用于瀏覽不同題型的試題。

（四）試題難度系數(shù)技術

傳統(tǒng)的試題庫中試題的難度通常是由教學經(jīng)驗豐富的教師主觀判斷，這種人為判定難度系數(shù)的準確性差，不適合試題庫的開發(fā)。經(jīng)典測量理論采用線性模型，具有概念直觀、計算簡單、適應性廣等優(yōu)點[2]，因此本試題庫采用經(jīng)典測量理論來評估試題的難度。工程CAD試題包含主觀題和客觀題，其中主觀題的難度系數(shù)D1為：

為了準確和科學地得到試題的難度系數(shù)，經(jīng)學生多次測試該試題，然后根據(jù)學生的得分情況，由式（1）和式（2）確定該試題的難度系數(shù)。

四、結(jié)論

本文以Visual C++和SQL Server數(shù)據(jù)庫為基礎，開發(fā)工程CAD試題庫系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以實現(xiàn)對試題類型、難度值設定，向數(shù)據(jù)庫中進行試題添加、修改和刪除等操作，同時可以根據(jù)需要手動設置或隨機選題來實現(xiàn)手動或自動組成試卷，最后利用automation技術自動生成Word文檔格式的試卷。該系統(tǒng)具有操作方便、平臺移植性好、擴展性強等優(yōu)點，為工程CAD試題庫系統(tǒng)開發(fā)和研究提供參考。

參考文獻：

[1]劉光偉，白潤才，曹博，等.采礦CAD上機測試題庫及其管理系統(tǒng)設計開發(fā)[J].科技創(chuàng)新導報，2015，（5）：121-123.

[2]董福新.計算機輔助設計（CAD）上機測試題庫及其管理系統(tǒng)研究與開發(fā)[D].石家莊：河北科技大學，2010.

[3]李瑞森，張樹有，伊國棟，等.可拓集成模式的工程圖學試題庫組卷方法研究[J].圖學學報，2016，37（6）：851-856.

[4]胡超，閆玉寶，等.30天學通Visual C++項目案例開發(fā)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2009.

[5]雷進輝，范秀平，等.Visual C++項目開發(fā)案例精粹[M].北京：電子工業(yè)出版社，2010.