基于微信小程序的會(huì)計(jì)職稱考試培訓(xùn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

王素珍

(延安職業(yè)技術(shù)學(xué)院, 經(jīng)濟(jì)管理系， 陜西，延安 716000)

0 引言

在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代中基于移動(dòng)學(xué)習(xí)和移動(dòng)終端的平臺(tái)已經(jīng)成為重要的手段和方法[1]。市場(chǎng)為了適應(yīng)新時(shí)代用戶獲取知識(shí)的需求需要開發(fā)面向不同群體、具有多種不同功能的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)[2]。國(guó)內(nèi)有學(xué)者提出了一些設(shè)計(jì)方法。楚巍等[3]提出基于德爾菲法的會(huì)計(jì)職稱考試培訓(xùn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，該方法通過德爾菲法對(duì)培訓(xùn)體系框架中存在的相關(guān)要素進(jìn)行分析，根據(jù)分析結(jié)果建立系統(tǒng)正常運(yùn)行的體系、保障體系、數(shù)據(jù)管理體系以及題庫(kù)制度體系，完成會(huì)計(jì)職稱考試培訓(xùn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，該方法在組卷過程中沒有考慮試卷的曝光率和試卷結(jié)構(gòu)約束，導(dǎo)致試卷的信度和效度較低。楊利等[4]提出基于云計(jì)算的會(huì)計(jì)職稱考試培訓(xùn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，該方法通過云計(jì)算技術(shù)設(shè)計(jì)會(huì)計(jì)職稱考試培訓(xùn)系統(tǒng)的架構(gòu)，通過教學(xué)資源共享和培訓(xùn)資源調(diào)配完成會(huì)計(jì)職稱考試培訓(xùn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，該方法在組卷過程中未將知識(shí)點(diǎn)覆蓋率作為約束條件，導(dǎo)致試卷的知識(shí)點(diǎn)覆蓋率較低。

為了解決上述方法中存在的問題，提出基于微信小程序的會(huì)計(jì)職稱考試培訓(xùn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。按功能模塊將系統(tǒng)按層次劃分，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的硬件部分；根據(jù)會(huì)計(jì)職稱考試試卷的特點(diǎn)，以試卷結(jié)構(gòu)、知識(shí)點(diǎn)、難度為約束條件，利用加權(quán)離差模型實(shí)現(xiàn)了組卷多約束條件下的建模，利用遺傳算法對(duì)模型進(jìn)行求解，實(shí)現(xiàn)了約束條件下的最優(yōu)解。為會(huì)計(jì)職稱考試培訓(xùn)中應(yīng)用提供了一定參考價(jià)值。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

采用三層架構(gòu)對(duì)微信小程序結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，自上而下分別為數(shù)據(jù)服務(wù)層、業(yè)務(wù)邏輯層和表示層，每層的任務(wù)都不相同，劃分系統(tǒng)中存在的任務(wù)，可以降低會(huì)計(jì)職稱考試培訓(xùn)系統(tǒng)的耦合性。設(shè)計(jì)的微信小程序結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 程序總體結(jié)構(gòu)

表示層的主要作用是接收、處理并展示用戶輸入的數(shù)據(jù)，包括系統(tǒng)的交互效果和UI界面，屬于直接將數(shù)據(jù)呈現(xiàn)給用戶的界面[5-6]。針對(duì)會(huì)計(jì)職稱考試的特點(diǎn)，將交互頁(yè)面設(shè)計(jì)為類似試卷排版的界面。

業(yè)務(wù)邏輯層在微信小程序架構(gòu)中屬于核心，具有橋梁作用，連接著數(shù)據(jù)服務(wù)層與表示層，其主要目的是傳輸數(shù)據(jù)和處理業(yè)務(wù)邏輯[7-8]。業(yè)務(wù)邏輯層分為移動(dòng)端在線學(xué)習(xí)平臺(tái)和Web端管理系統(tǒng)2個(gè)部分，移動(dòng)端在線學(xué)習(xí)平臺(tái)會(huì)接收移動(dòng)設(shè)備傳輸?shù)娜鐣?huì)計(jì)職稱考試題庫(kù)聯(lián)系模塊等用戶操作，業(yè)務(wù)邏輯層收到請(qǐng)求信息后，為了獲取數(shù)據(jù)庫(kù)中存在的會(huì)計(jì)職稱考試題庫(kù)數(shù)據(jù)，向服務(wù)端發(fā)起請(qǐng)求，接收到響應(yīng)后業(yè)務(wù)邏輯層處理數(shù)據(jù)，并向表示層中傳輸處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行展示[9]。Web端管理系統(tǒng)接收瀏覽器傳遞的如會(huì)計(jì)職稱考試題庫(kù)上傳模塊等用戶操作，接收到請(qǐng)求后業(yè)務(wù)邏輯層執(zhí)行對(duì)應(yīng)的業(yè)務(wù)邏輯，用二進(jìn)制的格式對(duì)上傳的題庫(kù)文件進(jìn)行解析和存儲(chǔ)，并向數(shù)據(jù)服務(wù)層傳輸解析后的數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)服務(wù)層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問，在會(huì)計(jì)職稱考試培訓(xùn)系統(tǒng)中由服務(wù)端實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)服務(wù)層，提供題庫(kù)文件的解析、存儲(chǔ)和傳輸?shù)确?wù)。在微信小程序結(jié)構(gòu)中可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)與客戶端的交互，在數(shù)據(jù)庫(kù)中提供存取接口服務(wù)，在RESTful API規(guī)范的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)接口，有助于系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)緩存機(jī)制，提高系統(tǒng)的規(guī)范性、合理性[10]。

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)包括云存儲(chǔ)、MongoDB數(shù)據(jù)庫(kù)和文件存儲(chǔ)3個(gè)部分。會(huì)計(jì)職稱考試培訓(xùn)系統(tǒng)中的云存儲(chǔ)服務(wù)的主要任務(wù)是保存教師上傳到系統(tǒng)中的會(huì)計(jì)職稱考試培訓(xùn)視頻文件，為了實(shí)現(xiàn)移動(dòng)設(shè)備的訪問提供了視頻資源接口；視頻數(shù)據(jù)、用戶數(shù)據(jù)、緩存數(shù)據(jù)、考試信息和題庫(kù)信息等數(shù)據(jù)都存儲(chǔ)在MongoDB數(shù)據(jù)庫(kù)中；文件存儲(chǔ)的主要目的是在Web端管理系統(tǒng)中存儲(chǔ)教師上傳的題庫(kù)文件，方便服務(wù)端解析文件[11]。

1.2 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

按照功能模塊會(huì)計(jì)職稱考試培訓(xùn)系統(tǒng)可以分為移動(dòng)端在線學(xué)習(xí)平臺(tái)和Web端管理系統(tǒng)，系統(tǒng)總體功能圖如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)總體功能圖

2 系統(tǒng)組卷算法

根據(jù)組卷基本原則，從試卷結(jié)構(gòu)、知識(shí)點(diǎn)和難度3個(gè)方面約束組卷問題。

設(shè)S代表抽取試題組中屬性指標(biāo)b構(gòu)成的矩陣，其表達(dá)式為

(1)

矩陣中的每一列描述試題對(duì)應(yīng)的屬性，矩陣中的每一行都描述試題對(duì)應(yīng)的屬性值[12]。

(1) 難度約束，教師在組卷前設(shè)定試卷的難度值：

(2)

式中，PSt代表試卷中第t個(gè)難度等級(jí)試題設(shè)定的難度值，其中難度參數(shù)C1i的計(jì)算式如下：

(3)

(2) 知識(shí)點(diǎn)分?jǐn)?shù)約束

設(shè)I1、I2分別代表重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)和次重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)構(gòu)成的集合，[L1,U1]、[L2,U2]分別代表集合I1、I2的設(shè)定試題總分?jǐn)?shù)范圍：

(4)

知識(shí)點(diǎn)分?jǐn)?shù)約束定義了重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)和次重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)在試卷中的分?jǐn)?shù)應(yīng)該符合的要求，由教師設(shè)定集合I1、I2以及范圍[L1,U1]、[L2,U2][13]。

(3) 知識(shí)點(diǎn)覆蓋面約束：

(5)

式中，R代表知識(shí)點(diǎn)覆蓋率，R的最大值為1，參數(shù)r的值通常大于80%,Sbd代表試題組中已經(jīng)存在的知識(shí)點(diǎn)數(shù)量,Shd代表試卷應(yīng)該包含的知識(shí)點(diǎn)數(shù)量。當(dāng)一個(gè)題目出現(xiàn)多個(gè)知識(shí)點(diǎn)，或一個(gè)知識(shí)點(diǎn)出現(xiàn)在多個(gè)題目中，始終以知識(shí)點(diǎn)為中心進(jìn)行計(jì)算，重復(fù)出現(xiàn)算一次。

(4) 試卷結(jié)構(gòu)約束

設(shè)K代表由教師制定的試卷總分，其計(jì)算式如下：

(6)

設(shè)Qt代表第t個(gè)題型在試卷中的分?jǐn)?shù)，其計(jì)算式如下：

(7)

(5) 曝光率約束

bi5≤n,i=1,2,…,m

(8)

組卷問題屬于多重約束目標(biāo)優(yōu)化問題，通過加權(quán)離差模型完成組卷問題建模：

(9)

式中，Lj、Uj分別描述j個(gè)約束條件的取值上限和取值下限,aij為在不同約束條件j下試題的取值。

用目標(biāo)函數(shù)描述組卷問題：

f(X)=w1×d1+w2×(dL1+dU1+dL2+dU2)+w3×d3

(10)

式中，X代表抽取的試題構(gòu)成的組合,w1、w2、w3分別代表約束條件在組卷目標(biāo)函數(shù)中對(duì)應(yīng)的權(quán)重,d1、dL1、dU1、dL2、dU2、d3分別代表在不同約束條件下對(duì)應(yīng)的離差。

組卷中試題的構(gòu)成還需要對(duì)不同試題和知識(shí)點(diǎn)的權(quán)重及分?jǐn)?shù)比重等進(jìn)行計(jì)算求解，并尋求最優(yōu)化的解。但由于會(huì)計(jì)職稱考試的知識(shí)點(diǎn)較多且復(fù)雜，面對(duì)海量試題組卷尋優(yōu)具有較高的難度。采用遺傳算法求解組卷目標(biāo)函數(shù)。利用遺傳算法將最優(yōu)化問題轉(zhuǎn)換為求解目標(biāo)函數(shù)的最優(yōu)解問題，借助遺傳算法求解的連續(xù)性，可以較好地對(duì)全局試題進(jìn)行驗(yàn)算，得到最優(yōu)組卷解，完成會(huì)計(jì)職稱考試的組卷，具體流程如圖3所示。

3 實(shí)驗(yàn)與分析

為了驗(yàn)證設(shè)計(jì)方法的整體有效性，對(duì)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行測(cè)試。實(shí)驗(yàn)環(huán)境如下。輔助工具：Robo3T、Postman2；操作系統(tǒng)：Microsoft Windows 7/8/10、Mac OS；數(shù)據(jù)庫(kù)：MongoDB；編程語(yǔ)言：HTML5、CSS3、JavaScript。實(shí)驗(yàn)采用2015年—2020年的中級(jí)會(huì)計(jì)職稱考試真題作為數(shù)據(jù)集進(jìn)行測(cè)試。

圖3 函數(shù)求解流程

分別采用設(shè)計(jì)方法(方法1)、文獻(xiàn)[3]方法(方法2)和文獻(xiàn)[4]方法(方法3)通過試卷的信度和效度對(duì)系統(tǒng)的整體有效性進(jìn)行測(cè)試，其計(jì)算式分別如下：

(11)

(12)

測(cè)試結(jié)果分別如圖4、圖5所示。

圖4 試卷信度測(cè)試結(jié)果

圖5 試卷效度測(cè)試結(jié)果

由圖4可知，方法1的信度最高，平均為87，而方法2和方法3的信度平均為59和36.2。由圖5可知，方法1的效度最高，平均為86.4，而方法2和方法3的效度平均為57和41。方法1系統(tǒng)中的試卷信度和效度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于方法2和方法3中的試卷信度和效度。因?yàn)榉椒?在系統(tǒng)中組卷時(shí)，對(duì)試卷的曝光率和試卷結(jié)構(gòu)約束進(jìn)行了考慮，提高了試卷的信度和效度。

采用方法1、方法2和方法3進(jìn)行組卷測(cè)試，試卷的題量和知識(shí)點(diǎn)都已確定，對(duì)比不同方法試卷中知識(shí)點(diǎn)的覆蓋率，測(cè)試結(jié)果如表1所示。

表1 知識(shí)點(diǎn)覆蓋率 單位:%

分析表1中的數(shù)據(jù)可知，方法1組建的試卷中除了試卷5的知識(shí)點(diǎn)覆蓋率為99%，剩余試卷的知識(shí)點(diǎn)覆蓋率均為100%，方法2組建試卷的知識(shí)點(diǎn)覆蓋率次之，方法3組建試卷的知識(shí)點(diǎn)覆蓋率最低，對(duì)比可知，方法1的知識(shí)點(diǎn)覆蓋率最高。這是因?yàn)楸疚姆椒ㄔ跇?gòu)建組卷目標(biāo)函數(shù)之前，將知識(shí)點(diǎn)覆蓋率作為函數(shù)的約束條件，通過設(shè)定的約束進(jìn)行會(huì)計(jì)職稱考試組卷，進(jìn)而提高了試卷的知識(shí)點(diǎn)覆蓋率。

4 總結(jié)

目前會(huì)計(jì)職稱考試培訓(xùn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法存在試卷信度低、試卷效度低和知識(shí)點(diǎn)覆蓋率低的問題，提出基于微信小程序的會(huì)計(jì)職稱考試培訓(xùn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的功能模塊，并在軟件設(shè)計(jì)中構(gòu)建了組卷目標(biāo)函數(shù)，實(shí)現(xiàn)會(huì)計(jì)職稱考試培訓(xùn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，為無(wú)紙化培訓(xùn)和考試的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。同時(shí)通過微信小程序可以做到“觸手可及”“用完即走”，使用時(shí)不需要擔(dān)心安裝太多手機(jī)應(yīng)用而帶來(lái)的存儲(chǔ)容量問題[14]。