基于．ＮＥＴ的通用题库系统设计与实现

赵若曼　张　川

摘 要：该文首先对通用题库系统的结构进行了研究和设计，提出了一个基于知识点的三级结构题库模型，给出了知识点、结点和题目的映射关系图，解决了题目的存放问题。接着对整个系统进行了主要功能模块的划分：登录模块、知识点模块、题库管理模块、用户管理模块和课程管理模块，同时对该系统的数据库进行了详细设计。最后结合目前流行的网络开发技术，使用B/S的三层架构在.NET下采用C＃、ASP.Net和SQL Server2000实现了该系统的主要功能，并成功运用在网络教学中。

关键词：题库 知识点 B/S结构 Internet

中图分类号：TP311.52 文献标识码：B 文章编号：1673-8454（2009）05-0034-03

一、引言

随着Internet的迅速发展和日益普及，基于Internet的网络考试得到了广泛的应用。此外，学校教师特别是高等院校的教师每学期都要出多份课程试卷，经常要组织和挑选知识点及其题目，重复工作很多，工作量特别大，因此许多教师就迫切希望有一个基于Internet的网络题库系统，便于对知识点和题目进行管理。基于网络的题库系统的研究和建设成为当前关注热点。

现在国内已有一些基于网络的题库系统，但是大多数题库系统是基于某一学科或单一领域的管理系统，并且题库的结构和存放方式不是很合理，具有很大的局限性，在线操作不方便。因此本文在考虑上述问题的基础之上，结合Internet 对基于Web的通用题库系统进行了深入研究，提出了功能模型，并用最新的网络开发技术实现了该系统，并成功地运用在学院的网络教学中。

二、题库结构的研究与设计

1.题型的选择

在题库系统中首要问题就是选择题型，为了使题库满足多门不同课程的需要，有更好的通用性，因此我们把题型分为7种：单选题、多选题、填空题、判断题、简答题、论述题、综合题。这7种题型基本上可满足各科教师组卷的需要。

2.课程结构和知识点的确定

在对每门课程组织题目时，教师一般是按照比较熟悉的课程架构来组织，即：课程、章、节三级结构来完成每个题目，每一级构成一个结点。为了使题库中的每个题目都比较科学合理，因此学校需要专门组织一个课程专家组，先对课程的整个框架和每个知识点进行确定和划分，把知识点一一罗列出来，并对应于相应的节下，这样便于后面的题目组织。

3.题目的组织

在课程结构和知识点确定之后，就要对题目进行组织。一般来说，一个题目可以对应单个知识点，其难度系数较低，也可以对应章节、甚至整门课程下的多个知识点，可以交叉对应，其难度系数比较高，综合性较强。因此教师在出题时，要同时对题目进行难度系数的标注。题目的难度系数分为5级，可以采用数字从1到5来分别标注。第1级最简单，第2级较简单，第3级中等难度（一般），第4级较难，第5级最难，难度系数需要教师仔细确定。题目与知识点的对应关系如图1所示。

4.知识点、结点与题目的映射关系

题目与知识点、结点（课程、章、节三者的统称）以及整个三级结构的关系如图1所示。

由关系图可知，对题目的组织和管理就是基于课程的知识点来进行，这样便于统一操作，方便管理。一般来说，每门课程都包含很多章，每章都会分成很多节，每节中又有多个知识点。每道题目或多或少都会涉及几个知识点。但由于知识点分布的不同，题目归属的方式就有所不同，不同题目可能放入不同的结点中，如图2所示。

下面举例说明题目的组织和存放（假设该门课程的课程结构和知识点都已确定，如图2所示）：

（１）就某个独立的知识点出题，即该题目只对应一个知识点；

例如：题目1属于知识点1000111，应该放到知识点1000111下。

（２）综合多个知识点出题，分三种情况：

A、题目对应的知识点都属于同一个节下，则题目属于节。

例如，题目2 中包含知识点1000111和知识点1000112，则题目属于节1000011，应该放到节1000011下面。也就是说，属于节的题目综合了该节下多个知识点（大于一个）。

B、题目对应的知识点属于不同节，但在同一章下，则题目属于这一章。

例如，题目3中包括知识点1000111（属于节1000011）和知识点1000212（属于节1000012），则该题目应该放到章1000001下面。

C、题目对应的知识点属于不同的章，则题目算跨章综合，属于这门课程。

例如，题目4中包括知识点1000111（属于节1000011，章1000001）和知识点1000333（属于节1000022，章1000002），则该题目属于课程1000000，应该放到课程1000000下面。

简而言之，节是节下知识点的综合，章是章内节的综合，课程是章之间的综合。因此该题库系统就是在知识点的基础之上对题目进行统一管理。只要把整个课程的结构和知识点确定下来，教师就可以灵活组织与知识点对应的题目，并把该题目放到相关的结点中。

三、主要功能模型

基于.NET的通用题库系统主要是方便教师在线通过网络来进行题库管理。题库管理系统可以划分为五个主要的功能模块：登录模块、课程管理模块、用户管理模块、知识点模块和题库管理模块，如图3所示。

1.登录模块

登录模块主要对用户进行权限验证，只有合法的用户（比如该门课程的主讲教师）才能进入系统，教师必须事先跟系统管理员联系，获取自己的账号、密码和相关课程信息后，才能登录系统。在成功登录系统之后，可以选择对知识点模块或题库模块进行操作。

2.用户管理模块和课程管理模块

用户和课程管理模块主要是对该题库系统的合法用户和相关课程进行添加、删除和修改等操作，只有系统管理员才有资格对用户和课程进行管理。

3.知识点模块

知识点模块的操作包括结点和知识点的添加、修改、删除功能。其中的修改功能是针对已存在的知识点名称进行的修改。在删除功能中，删除了一个结点和知识点的同时也会删除该结点下的所有子结点及其对应的题目。

4.题库管理模块

题库管理模块包括对题目的添加、修改、删除。对题库的各种管理操作是围绕着知识点展开的，只要打开相应的结点和知识点，即可进行题目的操作，在对题目组织的同时需要对该题目的难度系数进行确定，以便今后组卷时使用。

四、数据库设计

在上面的分析基础之上，接着对整个题库系统进行数据库的设计，基本原则如下：每当系统管理员在系统中新建一门课程的同时，新建一个与之对应的数据库，用来存放属于这门课程的题库、试卷、学生成绩等信息，供预留组卷系统和考试系统使用。采用一门课程一个库的设计方法，主要是为了避免在系统成熟以后，拥有庞大的题目量时，从一张融合了多门课程的表中读取题目所带来的过长的时延。

通过全面考虑，涉及的数据库表共12张。由于篇幅有限，下面只列出两张最重要的数据表：知识点表和题目表。

1.知识点表

知识点模块需要一张“知识点表E_zsd”。在实现中要以树的形式呈现课程下的章、节、知识点，因此在表中增加了 “父结点” 字段，表结构如表1所示。其中知识点编号（zsd_id）和父结点编号（PNode）共同组成主键。

2.题目表

从题目管理方面考虑，每种题型分别一张数据表。由于篇幅有限，只列出单选题的表，如表2所示。

为了防止某个题目反复被使用，特设置一个“remark”标记符字段，提醒教师该题目已被使用过，这样教师就可选择其他题目或把该题目进行相应的修改后使用。

同样，其他表的设计与之相似，这里不再叙述。

五、系统实现

随着Web技术的日益成熟，Browser/Server(简称B/S)结构已成为取代Client/Serveｒ（简称Ｃ/Ｓ）结构的一种全新技术。为了方便教师在线通过网络进行题库的管理，该系统采用基于Web的应用技术，三层B/S架构等进行了实现。题库系统三层体系结构如图4所示。

合法用户经过登录验证进入题库系统后，主界面的左边，采用树的形式显示课程结构和已有的知识点，同时也清楚地展示了它们之间的层次关系，方便查找。在这里可以对知识点、结点、题目进行管理。

比如：要添加题目，则在选中相应结点的情况下点击“添加”→“单项选择题”，进入单项选择题的题目录入界面，如图5所示。按系统的提示，输入题目、选项、答案的信息，选择题目的难易系数后，点击“保存”，这些信息连同所属知识点编号一起存入数据库。其中带“*”部分，必需填写。

也可以查看相关结点下的题目，如：通过“显示”—>“单项选择题”，可以查看结点下已有的题目，并按难度系数从小到大排序显示。如果在浏览题目时，发现某题目需要修改或删除，可以直接点击题目下面的“Edit”、“Delete”按钮。

整个题库系统是在.NET下使用ASP.NET、C＃、Web Service和SQL Server 2000 完成，使用简单，操作方便，同时

对系统的安全性进行了专门的设计和实现。

六、结束语

该系统是在Microsoft的.NET框架下采用最新的网络开发技术实现的，通过测试和运用，整个系统运行良好，具有较好的通用性和实用性，用户只要拥有一个账号和密码，即可随时随地通过Internet在线对自己课程的题库进行管理和维护，为今后结合组卷系统和网上考试系统的使用奠定了较好的基础。因此基于.NET的通用题库系统的研究和实现，必将促进网络教学的发展，减轻教师的工作负担，提高工作效率，具有广泛的应用前景。

参考文献:

[1]李美满,易德成.通用考试系统开放题库与组卷及评卷算法研究[J].计算机工程与设计,2005(10).

[2]王宇颖,侯爽,郭茂祖.题库系统试卷自动生成算法研究[J].哈尔滨工业大学学报,2003,35 (3):342-346.

[3]刘德山,董军.题库系统存储结构研究[J].辽宁师范大学学报:自然科学版,2004,27(2):166-167.

[4]丁晓香,赵维东.试题库管理系统[J].哈尔滨师范大学自然科学学报,2004(2):73-79.

[5]王雍钧,黄毓瑜.基于知识点题型分布和分值的智能组卷算法研究[J].计算机应用与软件,2004(8):111-113.