計算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)測試系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

陳冰紅 祝振宇 廖錫海

摘要：《計算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)》是一門具有較強(qiáng)實踐性的課程，傳統(tǒng)的筆試方式不能對學(xué)生實際操作能力做出真實的評價。運(yùn)用VBA技術(shù)和VB.NET技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)開發(fā)計算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)測試系統(tǒng)，降低測試流程中的人工干預(yù)過程，提高教學(xué)效率，加快教學(xué)反饋，提升教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：測試系統(tǒng)；計算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)；VBA

中圖分類號：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）08-0093-02

1 背景

《計算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)》是高校非計算機(jī)專業(yè)的公共必修課程，是一門具有較強(qiáng)實踐性和應(yīng)用性的課程。要求學(xué)生在掌握計算機(jī)基本操作技能的同時，熟練使用操作系統(tǒng)及辦公軟件，培養(yǎng)大學(xué)生的計算機(jī)素養(yǎng)和計算思維方式，為以后利用計算機(jī)解決專業(yè)相關(guān)問題打下良好的基礎(chǔ)[1]。

為了適應(yīng)國家要求的創(chuàng)新型應(yīng)用型人才系統(tǒng)培養(yǎng)模式新形勢下，應(yīng)用型人才培養(yǎng)和因材施教的個性化教育目標(biāo)，各個高校紛紛開展了《計算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)》教學(xué)改革，如分層分類的個性化教學(xué)改革、基于翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)改革、項目式教學(xué)改革等等。在改革的實施過程中都面臨著同一個難題，由于學(xué)生人數(shù)較多，所完成的課后實操和綜合測試數(shù)量較多，教師手工完成批改習(xí)題或試卷的工作量過大，效率低，反饋給學(xué)生的信息過于延遲，對教學(xué)造成了較大的影響。因此需要一個能夠快速、準(zhǔn)確的批改課程試題的測試系統(tǒng)，將教學(xué)從煩瑣的重復(fù)勞動中解放出來，使其將精力更好的投放的教學(xué)的其他環(huán)節(jié)中。

2 系統(tǒng)的總體設(shè)計方案

2.1 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計

計算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)測試系統(tǒng)針對實際的應(yīng)用情況，考生登錄、客戶端下載采用 B/S 結(jié)構(gòu)， 試卷下載、數(shù)據(jù)同步、考生信息監(jiān)控等采用C/S結(jié)構(gòu)， 從而構(gòu)成C/S 和 B/S 兩種體系結(jié)構(gòu)緊密結(jié)合的管理，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示。

2.2 系統(tǒng)功能模塊設(shè)計

采用面向?qū)ο蟮哪K化程序設(shè)計的基本思想，測試平臺可分為題庫管理系統(tǒng)、在線測試系統(tǒng)、測試評分系統(tǒng)和系統(tǒng)管理系統(tǒng)四個模塊。題庫管理系統(tǒng)可在線對各類題型進(jìn)行添加、修改、刪除等操作；在線測試子系統(tǒng)為學(xué)生提供一個自助測試平臺；測試評分系統(tǒng)對學(xué)生的各類操作結(jié)果正確與否進(jìn)行判斷，并反饋得分和錯誤相應(yīng)信息；系統(tǒng)管理子系統(tǒng)實現(xiàn)對學(xué)生信息、學(xué)生考試狀態(tài)、系統(tǒng)的時間和異常情況的控制以及服務(wù)器參數(shù)配置，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

2.3 測試系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流圖

系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流圖如圖3所示。題庫管理員可通過插件導(dǎo)入、導(dǎo)出試題，并對題庫資源進(jìn)行管理、更新、補(bǔ)充和統(tǒng)計分析；組卷人員在系統(tǒng)中設(shè)置相應(yīng)參數(shù)，通過組卷系統(tǒng)自動抽取相關(guān)試題組成試卷，然后審閱試卷更換不符合要求的試題，直至試卷中的所有試題都符合考試要求，提高成卷質(zhì)量；學(xué)生可通過賬號密碼登錄學(xué)生界面，進(jìn)行試題測試。學(xué)生可以在考試過程中手動提交試卷數(shù)據(jù)，或在考試結(jié)束時，系統(tǒng)自動強(qiáng)制收卷提交，并上傳考生的數(shù)據(jù)文件[2]；監(jiān)考人員可通過監(jiān)控模塊實時監(jiān)控考生狀態(tài)，根據(jù)實際情況，進(jìn)行相應(yīng)的事件處理；學(xué)生交卷后，試卷統(tǒng)一自動上傳到服務(wù)器，服務(wù)器根據(jù)評卷程序和得分點，對試卷進(jìn)行自動批改，并給出成績和錯誤反饋。并將其保存到數(shù)據(jù)庫中，供學(xué)生查詢、教師進(jìn)行成績分析，教學(xué)效果評估使用。

3 自動組卷的實現(xiàn)

自動組卷是系統(tǒng)關(guān)鍵目標(biāo)之一，系統(tǒng)要從題庫中根據(jù)組卷原則選取一組試題，并要求各種類型題目的達(dá)到指定的比例，并保證所抽取的題目不會出現(xiàn)重復(fù)或相關(guān)的題目，需要在系統(tǒng)中設(shè)置相應(yīng)的約束條件。生成試卷速度與質(zhì)量取決于組卷算法的設(shè)計，常用的組卷算法主要有隨機(jī)選取法、回溯試探法和遺傳算法。

隨機(jī)選取法由程序隨機(jī)從題庫中循環(huán)抽取試題，直到組卷完成，它可能進(jìn)入到一個不合適的區(qū)域內(nèi)反復(fù)抽取，導(dǎo)致大量無效的操作而陷入死循環(huán)[3]?；厮菰囂椒〞涗涬S機(jī)選取法產(chǎn)生的所有狀態(tài)數(shù)據(jù)，當(dāng)搜索失敗時，則恢復(fù)上一原始狀態(tài)，然后選擇一種新的狀態(tài)類型進(jìn)行搜索，通過不斷的回歸和搜索生成試卷[4]?；厮菰囂椒ㄋ惴◤?fù)雜、占用內(nèi)存大，花費(fèi)時間較多。

遺傳算法是一種基于自然選擇和遺傳學(xué)原理的優(yōu)化搜索算法，具有廣泛的適應(yīng)性。它模擬低級生物在自然環(huán)境中的進(jìn)化和發(fā)展，優(yōu)勝劣汰，適者生存，通過雜交、突變來產(chǎn)生新的下一代，最終發(fā)展的高級生物的進(jìn)化過程[5]。由于遺傳算法實行全局并行搜索，并且搜索空間較大，在搜索中不斷向最優(yōu)匹配靠攏，因此本系統(tǒng)采用遺傳算法作為組卷策略。

4 測試評分系統(tǒng)的實現(xiàn)

測試評分系統(tǒng)是服務(wù)器上運(yùn)行的，考試結(jié)束考生客戶端自動上傳考生答卷。測試評分系統(tǒng)從數(shù)據(jù)庫中讀取考生試卷的文檔編號，從而獲取考生的閱卷信息，從每個考生的答卷中讀取考生答題，與閱卷信息中的得分點進(jìn)行匹配，對該題進(jìn)行評分，并將相應(yīng)成績和反饋信息保存到數(shù)據(jù)庫中，自動閱卷流程如圖4所示。

4.1 選擇題與判斷題的評分實現(xiàn)

計算機(jī)基礎(chǔ)考試系統(tǒng)中基礎(chǔ)知識的主要使用選擇題和判斷題等客觀題方式進(jìn)行考查，客觀題的答案具有唯一性。將考生答案與標(biāo)準(zhǔn)答案逐一匹配就可得到相應(yīng)成績。

4.2 Windows 操作題的評分實現(xiàn)

Windows 操作主要指的是文件和文件夾的操作，包括文件（文件夾）的新建、重命名、復(fù)制移動、壓縮、刪除和屬性設(shè)置等操作[6]。這類操作會改變考生目錄中文件（文件夾）的屬性和位置，因此可以通過搜索考生目錄中相應(yīng)文件（文件夾）或?qū)傩灾凳欠翊嬖冢源藖砼袛嗫忌欠駡?zhí)行了某項操作，從而給出相應(yīng)得分。

例如：

（1）將位于“＼WINDIR＼JINAN”上的TXT文件移動到目錄“＼WINDIR＼TESTDIR”

Set fso = CreateObject（"Scripting.FileSystemObject"）

Dir（wlj + "＼WINDIR＼JINAN＼Release.txt"） = "" And Dir（wlj + "＼WINDIR＼TESTDIR＼Release.txt"）<> "" then df = df + 2.5