具有测试功能的试题管理软件的设计与实现

李 强 陈登新

西南科技大学信息工程学院，四川 绵阳 621010

引言

在信息类和电类相关专业中，“电路”是其中一门关键的基础性课程，该课程的教学效果直接影响后续专业课程的学习及实践能力的培养。因此，本课程教学方法受到国内外高校的广泛重视。教材方面，国内现有教材一般侧重于基础理论，国外教材则更重视工程应用背景[1]。教学方法方面，在优化课堂教学模式的基础上，利用多媒体技术实现电路知识点的详细与生动展示，并在实验教学环节中督促学生掌握典型电路的设计和调试方法[2][3]。课程考核方面，通过笔试成绩、平时成绩和实践成绩等组合方式实现多角度教学评价；通过设计试题库管理软件系统来提高课程组卷的客观性和科学性，从而避免人工组卷时的片面性和随意性问题[4][5]。

现有的电路试题管理软件面向对象是教师，主要是为了实现教与考的分离。然而，在实际授课过程中发现，由于课时量较大且知识点较多，一些学生在学习过程中往往难以紧跟课程进度，且难以完成有效的复习，从而在一定程度上限制了学生的学习积极性。因此，迫切需要一种可促进学习效率且方便灵活的辅助手段，来达到提高课程教学效果的目的。针对此需求，本文研究设计了一种有效的电路试题软件，该软件不仅具备传统软件特点，还具有面向学生的自测试功能。

1 软件设计方法

1.1 软件结构组成

根据需求分析，电路试题库管理系统应包含一定数量的题库、友好的用户界面和试卷生成功能，并具备相应的题库维护系统，以实现对试题的添加、修改、查询等管理。另外，还需具备一定的安全性，以完成不同用户权限的管理。

整个软件系统由多个界面与模块组成，如用户登录界面、系统主界面、试题录入界面、题库设置界面、试题管理界面、试卷生成界面和数据库组成。这些界面模块可归类为题库管理、组卷管理、试卷生成、模拟测试和其他功能。题库管理中，可对试题库中的试题进行添加、删除、修改、查询等操作，并可对反馈记录情况进行查看。组卷管理中，在相应章节下选择适当的试题进行组卷。试卷生成中，则可将所选择的试题生成试卷形式，并可进行适当的修改与调整，以达到用户所期待的效果。模拟测试中，学生用户可在软件允许权限下进行试题的查看和自测试，并可实现测试结果的答案对照评价；具备管理员权限的教师则可查阅其评价结果，从而更好地掌握学习情况。其他功能中，则包括了登录用户管理、访问权限管理、系统退出等功能。

1.2 软件运行逻辑

图1 软件运行逻辑结构

本软件用户分为教师和学生两大类。这两种身份具有不同的权限，教师享有本系统的所有功能，学生只能对试题进行查看并进行模拟测试。所以在运行该软件时，需要对登录者的权限进行判别，确定用户所能登录的界面。软件运行的逻辑结构如图1所示。

1.2.1 题库管理

题库管理功能借助Microsoft SQL Server 2005完成。通过SQL语句可方便地在多个相关数据表上进行操作，其中的Insert语句、Select语句和Update语句实现试题与数据的录入、查询和更新操作。

为使得题库能够紧扣课程进度，在设计过程中，按照教材章节目录进行整体设置[6]，以便于后期对不同章节下的试题编辑与录入。所设计题库设置界面如图2所示。题库设置后，通过选择不同科目和对应章节将试题与其相应的答案解析录入到数据库中并进行保存。考虑到试题录入过程中对数学表达式及图片处理的复杂性，给出了一种二进制流编码的解决方案。首先将试题内容转换为二进制导入至数据库，然后在需要导出试题时再将二进制流转换成原来的试题形式。此外，通过查询相应章节下的试题，可实现对试题内容的修改、删除。

1.2.2 试卷生成与模拟测试

试卷生成中，管理员权限用户通过课程下相应章节试题的抽取，从试题库数据表中选择出试题临时保存起来。当试题选择完毕后，再从临时保存试题数据表中将保存的试题导出，实现试卷形式及其相应答案的预览。预览过程中，可根据用户需求对试卷进行一定的完善调整，并最终保存为一份Word文档形式的试卷。试题抽取过程示意如图3所示。

图2 题库设置界面

针对学生用户的模拟测试界面与图3类似。学生用户登录后，可在软件允许的题库范围内，根据自我需要，选择不同章节下的试题进行模拟测试。试题解答完成后，可调出试题答案进行对照，并对测试结果进行自我评价，其中，评价级别分为A、B、C、D、E五个级别。且该评价结果将反馈记录于测试用户信息中，以便于教师用户的查看和统计。从而帮助教师更好地了解学生学习知识点的掌握情况，以便调整授课方式。所设计的试题测试反馈信息查看操作如图4所示。

1.3 软件测试

软件开发过程中采用了多项保护措施保证软件的质量，且采用单元测试、组合测试、系统测试三个测试手段。单元测试通过对每个模块单元进行测试，检查其功能的正确性和对数据处理的正确性。组合测试通过对软件多个模块的测试，检验之间的数据传输是否有误，验证各个模块之间的联系是否正确。系统测试在组合测试的基础上，测试软件是否能正常运行，验证其总体的运行情况是否符合需求。通过上述测试方法，测试结果表明该软件系统运行正常，并符合课程应用需求。

图3 试题抽取界面

图4 试题测试反馈信息

2 结语

通过课程教学实践，先前的“课堂＋多媒体＋作业”的方式已不能满足教学过程多样化的需求。本软件针对教师和学生的使用要求，在较好地实现电路试题管理的基础上，实现了模拟试题的自测试以及信息反馈功能。通过试用效果表明，学生能够根据课堂教学情况选择合适的章节试题进行强化练习，从而方便地帮助提升学习效率；教师则可根据测试反馈信息跟踪学生学习情况，从而及时调整课程教学安排。该软件的应用有效提升了电路课程教学的效率和水平。

[1]龚绍文,郑君里，于歆杰.电路课程的历史、现状和前景[J].电气电子教学学报，2011，33(6)：5-12

[2]高美静，毕卫红.电路课程教学方法的思考与探索[J].教学研究，2004，27(2)：186-188

[3]安康，孙亚萍.“电路原理”课堂教学改革实施及思考[J].中国电力教育，2013，(2)：71-72

[4]周蕾，钱剑敏.“电路”试题库及试卷生成系统的研制.电气电子教学学报[J]，2004，26(4)：84-86

[5]袁占生，郑文杰，潘金艳.“电路分析基础”精品课程试题库设计[J].电气电子教学学报，2011, 33(1)：11-12

[6]邱关源.电路(第5版)[M].高等教育出版社，2006