试题库系统的设计与实现

姚广宇

摘要:随着当今计算机技术的飞速发展,计算机辅助教育(CAI)正在受到整个教育领域越来越广泛的重视。其中利用计算机进行试题库的管理作为计算机辅助教育的一个重要分支和重要环节,是实现教考分离,提高学校教学质量的有效方法之一。为了达到上述目标,同时减轻一线教师出卷的繁重工作量,我们设计开发了一个通用试题库系统。

关键词:通用试题库系统 数据库 Visual Basic语言

1 试题库系统的设计

1.1 设计目标

作为一个通用的试题库管理系统,应尽可能多地适应各种专业、各种题型的要求,使用方便,出卷规范、美观,还应该具备一定的开放性和安全性[1~3]系统的基本设计目标如下:

1.1.1 能同时存放多种试题及其标准答案,并能根据要求形成试卷和答卷;

1.1.2 具备一定的安全性。如用口令防止无关人员的非法访问、对数据库进行加密以防止泄密等。

1.1.3 具备一定的开放性。如增加新库、新题型等;

1.1.4 生成的试卷规范、美观,可以手工进行进一步的编辑、存档和打印;

1.1.5 查询方便,结果可以保存;⑥形成试卷的方式灵活、多样,即要有自动的和手工的,也要有半自动的,最大限度地发挥计算机处理的智能性;

除此之外,系统还应具有比较完善的帮助、各种操作及其可能出现错误的提示等。

1.2 系统结构

基于上述目标,我们设计试题库系统的原则是:库结构简洁,便于实现;界面友好,便于使用。试题库系统被划分为3个抽象层:数据库层、应用层和输出层。数据库层是试题库系统的底层,存储系统正常运行所需要的各种数据,主要由用户库、知识点库、题型库、基本库、试卷库和成绩库组成。用户库用来存放各类不同权限的用户。知识点库用来存放章节、知识点等信息。题型库用来存放各类题型的名称及其相关信息。基本库用来存放试题的各项属性、内容及其标准答案。试卷库用来存放成套试卷和由“组卷管理”模块生成的试卷。成绩库用来存放用户输入的成绩及其相关信息。

应用层是试题库系统的中间层,主要任务是与用户打交道,接收用户输入的信息,根据系统正常运行的需要或者用户的要求输出数据库层的各种信息。应用层由登录管理、查询管理、题库管理、组卷管理和成绩管理5个模块组成。登录管理模块负责整个系统的安全和用户管理,包括新用户的注册、用户信息的保存和修改、登录用户的合法性检查、数据库的加密和密钥更换等等。查询管理模块负责按用户的要求输出试题库系统或者由其生成的各种信息。题库管理模块负责知识点库、题型库和基本库的修改和扩充。组卷管理模块向用户提供各种方式的试卷形成服务。成绩管理模块负责接收和保存用户输入的成绩及其相关信息,显示相关的报表和统计分析结果。输出层是试题库系统的最外层,主要任务是输出可供编辑和打印的试卷、答卷和各种图、报表,包括由查询管理模块送来的各种图表、组卷管理模块送来的试卷、答卷和成绩管理模块送来的各种图、报表等。

2 试题库系统的实现

2.1 系统的功能模块

2.1.1 用户登录和注册功能

本功能模块是实现用户的登录和注册,根据用户所属的不同角色显示不同的操作界面:如果是学生登录,显示在线自测,这样学生可以针对自己的薄弱环节好好复习;如果是教师登录,教师的主要工作是生成考试用的试卷。教师进入系统,显示在线自测试题、期末试卷生成及其答案的生成;如果是管理员登录,管理员的主要工作是进行用户管理;管理员进入系统,显示在线自测试题、期末试卷生成及其答案的生成、系统管理(包括用户管理和题库管理);为了保障系统的安全性,新用户注册功能仅限于学生注册,可以进行自测,但是不可以查看试题库内容,也不可以生成期末考试试卷。

2.1.2 用户管理功能

本功能模块是由管理员来实现的,主要功能有添加用户,用于管理员手动添加新用户;删除用户:用于管理员删除不符合要求的用户;查询用户:输入用户的账号来查询用户的详细信息。

2.1.3 题库管理功能

本功能模块是由管理员和教师来实现的,主要功能有试题管理,用于实现对试题的添加、删除、查找操作;试题库查询,按章节对试题库进行查询,以便于对试题库的内容及时进行修改和更新。系统提供多种查询方式,如:按题型、按难度、按题型和难度的组合等,查询的结果以报表的形式出现。系统还可以根据查询结果生成各种图表,如各种难度等级的饼状(或者条状)比例图等。有些图表可供输出,以方便统计和分析。另外,系统也提供对于成套试卷(或者过去已经使用过的试卷)的查询,查询结果可以以标准试卷的形式输出。

查询管理和题库管理虽然是两个独立的子系统,但是二者也有相通的地方,如试题修改和题库扩充时,题库管理子系统将调用查询管理的模糊查询功能找出相近的一道或者多道试题,供用户参考。这样可以有效防止题库中的试题出现重复。题库管理子系统全部功能针对以下4个库而设计:知识点库、题型库、基本库和试卷库。这些功能包括:数据库的初始化、记录的添加、删除和修改等。

2.1.4 在线自测功能

本功能模块主要是实现学生的自我检测,学生可自选测试的章节进行在线自测,做完试卷后可以查看成绩以及各题的答题情况,可以检查自己平时的学习情况。

2.1.5 试卷生成功能

本功能模块实现课堂自测试卷和期末试卷的生成。课堂测试:根据选择的章节随机生成试卷;期末试卷:根据所选择的题型、章节的数量随机生成试卷及其答案。

3种组卷方式实现的原则是:操作方便、提示信息丰富,选题结果清楚明了,尽可能降低出题人的工作量。自动组卷的手工操作最少,基本上只需要点击几下鼠标,输入几个数字就能完成组卷。

2.2 安全的实现

系统的安全由两部分组成:分级管理的用户权限和数据库的加密。用户权限的设置用来防止非法人员访问系统和部分合法用户越权使用某些功能(如修改试卷只允许出卷教师访问)。数据库加密用来防止数据库内容被其它工具非法访问而泄密。任何人访问系统必须输入口令,非法用户将不允许进入系统。合法用户被划分为多级,如某些用户只允许进行查询,

某些用户可以对数据库进行修改,某些用户只能输入成绩,而具有完全权限的用户可以访问所有的模块和所有的功能等。数据库的加密采用Access数据库本身所具有的加密功能,系统管理员可以随时更换数据库的密钥。

3 结束语

本文以经典教育测量理论为理论基础,充分利用了VB的设计功能和Word对象模型技术,成功设计并实现了一个通用的试题库管理系统。它能广泛地适应常见的各种题型,具有良好的人机界面和易操作性,具有较强的通用性和较佳的适应性。特别是组卷模块,界面友好、层次清楚、操作简单,能够科学、高效地实现试题的选取和组卷。但是,本系统还不能处理诸如语音类和视频类的试题,不过因为这方面的试题应用的学科比较少,应用的范围也比较窄,对于本系统的通用性影响比较小。事实上现有的OLEAu-tomation技术已经能够处理语音和视屏类的数据了,但要在试题库管理系统中完善地设计和实现这方面的功能,还有待于进一步的研究。

参考文献:

[1]朱培民,孙仰华,俞国柱.等.一个多媒体试题库的设计与实现[J].计算机应用.2001.21(9):75-77.

[2]刘清堂,赵呈领.通用性多媒体题库开发系统研究与实现[J].电化教育研究.2000.20(3):36-39.

[3]金越峰.“通用考试题库软件”应用的理论与实践[J].辽宁教育研究.2003.23(2):70-71.