工程CAD课程试题库系统开发

郑建冬　商庆清　孙青云　张焕萍

摘要：工程CAD是工科学生必须掌握的一门专业技能，针对工程CAD课程出卷强度大，开发了工程CAD智能试题库系统。该系统以Visual C++和SQL Server数据库为基础，可以实现试题数据的添加、修改、删除，同时提供手动生成和随机生成试卷的管理功能，并且能够设置试题数量、难度系数、试題类型，最终输出Word文档格式的试卷及其答案。该系统生成试卷效率高、扩展性强，并且能够实现考教分离。

关键词：工程CAD；Visual C++；SQL Server数据库；试题库

中图分类号：G434 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）50-0273-02

工程CAD是工科专业学生必须掌握的一门专业技能，工程CAD课程的考试通常是采用笔试形式测试理论知识，采用上机形式测试学生绘制图形能力，这种考试形式为教师提供纸质试卷，学生按照试卷在计算机上进行上机考试。由于没有试题库的支持，教师的出题工作量很大，教师首先需要绘制大量的CAD图形，然后进行编辑试题、选择试题、生成试卷、整理试卷等，教师的出题劳动强度很大。如何提高出卷效率是工程CAD课程的一项研究问题。目前，各高校开始借助计算机开发智能试题库，已经开发了一些实用的试题库系统。刘光伟[1]以AutoCAD 2008系统和VB.NET＼C#.NET环境为平台，开发出采矿CAD上机测试题库及其管理系统，提高了命题的效率及质量；董福新[2]以AutoCAD系统为平台，对CAD上机测试题库建设及题库管理的关键技术进行了认真研究；李瑞森[3]针对专业类别不同和教学需求多元化，提出一种可拓集成模式的工程图学试题库与迭代的自动组卷方法，给工程CAD试题库系统研究提供一定的参考价值。

本文以Visual C++为前端开发工具，以SQL Server数据库为后台数据库基础，在Windows运行平台上设计了工程CAD试题库系统。该系统提供了试题管理和编辑功能、手动生成和随机生成试卷功能、选择试题类型和难度系数等功能，最终输出格式为Word文档，可以任意打印输出，便于试卷的修改和调整。

一、试题库的必要性分析和开发工具的选择

（一）必要性分析

试题库的管理是实现考教分离、提高学校教学质量的有效方法。（1）以往命题通常是教师在考试前自主命题或部分集体讨论确定，从而造成学生成绩因任课老师的不同而差别较大。试题库按照教学大纲的基本内容和要求建立，能体现出客观性。（2）考教分离使得任课教师不能参与期末试卷的确定，这使得教师要认真思考教育教学方法，不断提升教学思想和方法。（3）由于试题库的容量大、题型多样，考前对考试重点无法确定，这就促进学生平时认真学习的积极性，扎实地学好基本知识，提高CAD绘图技能。

（二）开发工具的选择

（1）SQL Server数据库。SQL Server具有较好的系统集成性以及对日常任务的自动化管理能力，提供全面、集成的数据管理和分析解决方案[4]。鉴于以上优点，所以选择SQL Server作为试题库开发的数据库管理工具。（2）Visual C++开发工具。在Visual C++开发环境下，利用事件驱动的编程机制、编译速度快的可视化开发工具，使用Windows内部的应用程序接口（API）函数，以及动态链接库（DLL）、动态数据交换（DDE）、对象的链接与嵌入（OLE）、动态数据访问（ADO）等技术，可以开发出具有良好的交互功能、扩展性和高效灵活的数据库应用软件系统[5]。

二、工程CAD试题库系统设计

本文根据工程CAD教学特点，设计一个科学合理、便于操作的CAD试题库系统。试题库系统采用模块化设计理念，该系统由试题管理、试卷管理、用户管理和系统管理四个功能模块组成。

根据系统内容，该系统由二维试题库和三维试题库组成。二维试题库的题型分为客观题和主观题这两类，其中客观题包括选择题、判断题、填空题。具体包含：AutoCAD基本操作和环境设置、二维绘图、图形编辑、创建文字、尺寸标注。主观题以工程实践的应用为参考，例如专业二维图形的绘制、自定义线型、专业符号的属性图块创建等。三维试题库为主观三维制图题，具体包括：三维实体模型的创建、编辑和尺寸标注。

三、试题库系统开发的关键技术

（一）试卷生成技术

试卷生成是试题库系统开发最重要的部分，也是本系统开发的主要目的。这个功能模块需要利用automation技术来控制Word，还需要将数据库与Word建立联系，通过VBA程序自动生成Word文档格式的试卷，即由试题库系统自动实现Word文档的创建和保存，并且在文档中自动添加文字、图片、表格等，最终可以打印输出试卷。试卷生成可以由人工选题和设定分数，也可以随机选题自动生成试卷。其中人工选题的自由度大，但是需要确定题目的数量和题目难度系数。随机生成是在试题题库中根据设定的参数随机抽取一套试题并且在Word中显示出来，从而完成一张试卷的组卷。

（二）试题管理技术

试题管理模块是为了任课教师和管理者设计的，主要实现试题的更新及查询操作，通过执行SQL语句实现对各种类型试题的添加、修改、删除及查询等操作。其中试题添加需要先获取添加试题的题型，显示相应的界面，再保存各项数据到数据库中去。试题查询可以让用户快速查看某个知识点的题目，通过执行SQL语句实现模糊查询和精确查询，得到需要的结果。

（三）试题浏览技术

为了便于学生浏览试题，通过试题库系统主界面选择浏览各种题型，在试题内容显示区域中，通过点击“第一题”“上一题”“下一题”“最后一题”按钮，进行试题数据的跳转，用于浏览不同题型的试题。

（四）试题难度系数技术

传统的试题库中试题的难度通常是由教学经验丰富的教师主观判断，这种人为判定难度系数的准确性差，不适合试题库的开发。经典测量理论采用线性模型，具有概念直观、计算简单、适应性广等优点[2]，因此本试题库采用经典测量理论来评估试题的难度。工程CAD试题包含主观题和客观题，其中主观题的难度系数D1为：

为了准确和科学地得到试题的难度系数，经学生多次测试该试题，然后根据学生的得分情况，由式（1）和式（2）确定该试题的难度系数。

四、结论

本文以Visual C++和SQL Server数据库为基础，开发工程CAD试题库系统。该系统可以实现对试题类型、难度值设定，向数据库中进行试题添加、修改和删除等操作，同时可以根据需要手动设置或随机选题来实现手动或自动组成试卷，最后利用automation技术自动生成Word文档格式的试卷。该系统具有操作方便、平台移植性好、扩展性强等优点，为工程CAD试题库系统开发和研究提供参考。

参考文献：

[1]刘光伟，白润才，曹博，等.采矿CAD上机测试题库及其管理系统设计开发[J].科技创新导报，2015，（5）：121-123.

[2]董福新.计算机辅助设计（CAD）上机测试题库及其管理系统研究与开发[D].石家庄：河北科技大学，2010.

[3]李瑞森，张树有，伊国栋，等.可拓集成模式的工程图学试题库组卷方法研究[J].图学学报，2016，37（6）：851-856.

[4]胡超，闫玉宝，等.30天学通Visual C++项目案例开发[M].北京：电子工业出版社，2009.

[5]雷进辉，范秀平，等.Visual C++项目开发案例精粹[M].北京：电子工业出版社，2010.