《大学物理实验》试题库系统的设计与实现

李 磊,仲海洋,王轶卓,许雪松

(大连海事大学,辽宁大连 116026)

《大学物理实验》试题库系统的设计与实现

李 磊,仲海洋,王轶卓,许雪松

(大连海事大学,辽宁大连 116026)

介绍了采用Visual Basic语言和Access数据库开发而成的大学物理实验试题库系统,该系统利用Word作为存储试题的容器,解决了物理试题录入中存在的公式、图片、表格等非文本数据的存储与修改的技术性问题。

试题库;Visual Basic语言;试卷生成系统;自动组卷

大学物理实验是理工科大学普遍开设的实践类必修课程,是高等教育中的重要基础课程。随着大学课程教学改革的不断深入,科学、客观、准确地检查与评价这门课程的教学质量,对于指导、管理这门课程的教学工作具有重要意义。但是,与大学物理理论课程不同,由于大学物理实验教学受到实验设备和器材制约的特点,导致各个大学院校开设的大学物理实验课程千差万别,使试题库系统的研制和使用受到很大限制,因此,大学物理实验课程很少使用试题库。这造成了大学物理实验课程的管理与评价更加困难,似乎缺乏客观、有效、可靠的测评依据。这使大学实验课程的考试方法已经成为教学改革的重点,也成为提高教学效率的重要突破口。科学建立试题库、实现教考分离成为解决这个问题根本途径和有效手段。正是基于这些因素的考虑,我们研制了大学物理实验试题库系统。

1 试题库系统功能分析与设计

1.1 系统结构框图与功能

1.2 系统数据库结构设计

本系统设计的表主要有试题数据表、试卷结构表、实验题目代码表、试题类型代码表、知识点信息代码表、已用试题数据表、试卷信息管理表、系统参数表、操作员信息表等。试题数据表结构见表1[1]。

表1 试题数据表

2 实现技术

2.1 开发工具的选择

本系统的开发工具主要有Visual Basic 6.0(VB)、MicrosoftAccess(Access)、Microsoft Word(Word)。

Visual Basic 6.0其界面友好、简单易用、功能强大故颇受使用者青睐,是程序开发者的最佳选择之一[2]。

在VB编程中,如果要开发小型数据库系统,一般选用Access作为数据库。因为Access数据库比较简单,功能也比较齐全,数据的备份、拷贝都很方便。因此,在功能能够满足要求的条件下,Access数据库往往成为一些小型数据库软件的首选[3]。

2.2 数据存取的解决方案

试题库系统不可避免的要处理各种公式、图片、表格等非文本数据。针对这种情况,一些试题库系统采用的是文本和非文本数据分开存储的方法,这样试题录入和修改就显得十分麻烦。本题库直接用Word作为存入试题的容器来解决这一问题,Word作为目前最流行的图形化文字编辑处理软件,它可以处理表格、公式、图片等多媒体数据[4]。因此,用word作为存储试题信息的容器,不但使试题输入、修改十分方便,生成后的试卷也可实现方便的排版、修改和打印操作。实现思路如下:

(1)为防止操作者不当的操作造成试题库信息的损坏,系统将存储试题信息的word文件设置了访问权限密码,从而保证试题库文件只能通过系统程序进行相应的输入、修改和删除操作。

(2)用word作为存储试题容器的关键是程序如何区分每个试题,防止在组卷过程中进行试题的错误抽取。这里采取的办法是为每一道试题都设置唯一的编号,此编号在录入试题时,由程序自动生成,插入到试题内容(答案)前面,以此作为系统抽取试题时的起始点坐标。这里需要解决的一个关键技术问题是,试题本身可能就包含相应的数字信息,因此如何区分编号与试题中的数字是程序在抽取试题操作中需要解决的技术性问题,我们采用的方法是选取试题中不可能出现的字符与编号同时出现的组合区分办法,保证了在试题的抽取操作过程中,不会出现试题中的数字被当作试题编号进行错误操作现象的发生。例如:

3 试卷生成系统

本系统组卷策略包括自动组卷和手工组卷。两种组卷策略均由计算机随机产生试卷并进行自动排版。

采用自动组卷策略时,操作者可对试卷结构进行多方面多层次要求和设置。即完成如下信息的设置:(1)试卷中包含的试题题型(选择、填空、计算题);(2)每个题型的试题总数量(分数);(3)试题来源的实验题目;(4)被考核的知识点类型(基本理论、实验操作、实验原理、数据处理);(5)每个知识点的难度级别(基本、中等、难、较难);(6)试题被抽取次数的限定;(7)生成试卷份数(1～3份);(8)同时生成多份试卷时的试题重复率。

试卷结构设置完成后,系统进入自动组卷程序进行第一份试卷的抽取。在此采用随机优化的组卷方法,流程如下:首先以试题类型、实验题目和试题被抽取次数参数为主条件,抽取全部满足条件的试题;若抽出的试题数量大于组卷所需总题量(组卷所需总题量=生成试卷份数＊此类型题设置数量),再以知识点及题量、难度级别为次条件进行抽取;当满足被抽取的试题数量不小于此知识点被抽试题总量时(知识点被抽试题总量=此知识点所设的试题数量＊试卷份数),则采用随机函数抽取1道试题,并与本试卷中已经抽取的题进行比较,保证同一题在一份试卷中只出现一次,抽取出符合要求的题;对选出的试题加入此试卷已用标志,下一份试卷再选时,若所设重复率为0,则就不会再对此题重复选用,若所设重复率不为0,则以此作相应试题重复率的计算数据。(流程图见图2)

若操作者同时抽取多份试卷(2～3份),则在前一份试卷组卷完成后,下一份试卷生成时,再以两份试卷的试题重复率进行约束,重复上面步骤进行试卷试题的抽取工作。

人工组卷包括如下两种操作:(1)如果对组好的试卷不满意,可直接对试卷进行试题添加、删除和修改操作,也可以对试题的排列顺序和试题的类型进行调整。(2)对已知试题编号的试题,直接输入试题编号进行组卷。

图2 自动抽题流程图

无论是自动组卷或人工组卷,本题库都可以在选定题目以后查看所选题目。此功能可使操作者在正式生成试卷前预览所选题目,以便确定所选题目是否符合要求。

4 结 论

本系统利用Word文档操作方便、功能齐全的特点,很好地解决了将大量含有图形、图表、公式的物理试题组织到题库中的存储与编辑的技术难题。同时,本系统具有很强的移植性与通用性,只要根据教学需要更新试题库的实验内容,就可以建立符合本学校要求的大学物理实验试题库,具有很好的推广价值。

经过几年来的不断改进与完善,实际应用证明,试题库系统大大提高了试题管理的工作效率,促进了办公自动化,对教师的教学效果评价更加合理,便于激发教师的积极性,提高了教学质量,在使用中取得了良好效果,具有很好的推广价值。

[1]夏邦贵,刘凡馨.Visual Basic6.0数据库开发经典实例精解[M].北京:机械工业出版社,2006:138-202.

[2]易福华.Visual Basic典型系统实战与解析[M].北京:电子工业出版社,2007:1-27.

[3]刘文涛.Visual Basic+Acess数据库开发与实例[M].北京:清华大学出版社,2006:21-40.

[4]曾红,陈晶,周杨.一个VB开发的试题库系统[J].佳木斯大学学报:自然科学版,2005,23(4):552-554.

Design and Implementation of Examination Pool System of“The University Physics Experiment”

LI Lei,ZHONG Hai-Yang,WANG Yi-Zhuo,XU Xue-Song

(Dalian Maritime University,Dalian 116026)

The developing of an Examination Pool System for physical experiment of college with Visual Basic language and the Access database is discussed in this paper.Word is used tObe the container for storing question information,in this way,the problems that the question with formula,picture,table etc,being input or revised tOPool system are resolved.

exam pool;Visual Basic;system producing paper;automatically making paper

G642.474

A

1007-2934(2011)04-0105-03

2011-02-21

辽宁省高等学校教育教学改革研究项目;大连海事大学教学改革校级重点资助项目(2009Z14)