数字化智慧题库平台设计

王宇霄 俞丙威 王飞 裘浩成

摘  要：在互联网高速发展的时代，一些互联网教学平台诸如中国大学MOOC、智慧树、智慧职教等随之兴起。但部分地区的网络仍存在不稳定性，而且现在网络信息对学生的诱惑较大。基于Microsoft Office与LabVIEW平台，搭建了适用于教师组题、学生练习测评的智慧题库平台。教师通过界面进行题目数量、题型等配置完成组题过程。学生通过读取本地Excel文件，获取题目信息，实现无网情况下正常学习。

关键词：智慧题库；教师组题；练习测评；互联网教学

中图分类号：TP311    文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2023）07-0049-04

Abstract： In the era of rapid development of the internet， some internet teaching platforms such as MOOC， Wisdom Tree， Wisdom Vocational Education have sprung up. However， the network in some regions is still unstable， and now the network information is more attractive to students. Based on the Microsoft Office and LabVIEW platform， an intelligent question bank platform suitable for teacher test creation， student exercise and evaluation has been built. The teacher configures the number and type of questions through the interface to complete the question group process. By reading the local Excel documents， students can learn normally without the network.

Keywords： intelligent question bank; teacher test creation; exercise and evaluation; internet teaching

0  引  言

2022年中央网络安全和信息化委员会所印发的《“十四五”国家信息化规划》中，明确要求要“提升教育信息化基础设施建设水平，构建高质量教育支撑体系”，明确指出要“完善国家数字教育资源公共服务体系”，明确提出要“推进信息技术、智能技术与教育教学融合的教育教学变革”。“十四五”时期，教育信息化必须立足新发展阶段，贯彻新发展理念，构建新发展格局，利用信息技术完善教育教学环境、优化教育资源供给、加快教学方式改革、拓展终身学习服务，为推动教育高质量发展，构建面向每个人、适合每个人、更加开放灵活的教育体系提供强有力的支撑[1]。在教育信息化的背景下，教与学的方式不再受到时间和空间的限制。国内外众多学者都对智慧题库做了一定的研究，有基于微信小程序的题库开发[2]，基于算法理论的题库实现[3]，这其中不乏高校的硕士博士论文[4-8]。目前较为常见的题库软件均依托于互联网构建，但我国还是有部分地区存在网络不流畅、甚至没有接入互联网等问题，且部分学校为方便学生的管理，在固定的时间点会断网。在课程考核时，教师传统的纸质出题方式，存在一定的主观性[7]。为解决无网情况下学生的学习问题，以及尽可能地规避教师出题时的主观性，本文基于Excel与LabVIEW平台，设计一套数字化智慧题库平台，在无须网络的情况下，学生可根据自身学习情况和需求，进行随机组题练习，教师也可根据不同的考试需求进行组卷。

1  智慧题库平台功能设计

智慧题库平台基于Excel和LabVIEW平台，完成了用户管理模块、题库管理模块、教师组题模块以及学生答题模块的搭建过程。LabVIEW 是NI公司开发的一种图形化编程语言，相比传统的文本编程语言，采用图形化的方式来构建程序代碼，用连线表示数据流向，进而决定程序的执行顺序。本平台选择LabVIEW来搭建用户界面，具有界面简洁友好美观，编程方便等特点。

用户管理功能模块，包括程序员、教师、学生三种登录权限，不同登录权限具备不同的功能模块。

题库管理模块中，教师权限下包含题目查重、题库增减以及题目增减三大功能模块。可通过题目查重功能，对新增题目进行查重，避免添加重复题目至题库中；可通过题库增减功能，实现对题库文件的删除与新增；可通过题目增减功能，实现在指定题库中新增或删减题目的功能。学生权限下包含题库导入、题目增减两大功能模块。可通过题库导入功能模块将本地题库导入，也可通过该功能将以往练习的错题导入；可通过题目增减功能模块进行题目增减过程。

教师组题功能模块中，包含试卷查重、试卷组题两大功能模块。教师通过试卷查重功能，进行当前试卷与往年试卷题目查重分析，避免试卷重复率过高导致测试效果不佳的问题；教师通过试卷组题功能模块，可进行试卷题型、题目数量的配置，一键生成试题。

学生可通过学生答题模块，进行单选题、多选题、判断题、填空题以及问答题的练习。学生答题功能模块对应不同的学习阶段，共有三种模式可选，包含学习模式、练习模式以及测试模式。学习模式下，学生可直接查看答案进行答题，适用于课前预习阶段；练习模式下，学生答题后，界面中会显示回答正确与否，适用于课中学习、课后复习阶段；在测试模式下，当在学生做完当前试题后，系统显示回答情况，并标记错题，便于错题汇总，适用于考试前的冲刺阶段。

智慧题库平台功能设计框图如图1所示。

2  智慧题库平台功能实现

本平台通过LabVIEW平台与Microsoft Office协同来实现用户管理、题库管理、教师组题以及学生答题，能够在无网情况下使用，解决网络不稳定情况下答题或者无网情况下学习的弊端。

智慧题库平台主界面如图2所示，程序框图如图3所示。整个程序以状态机为大框架，以选项卡控件为载体，实现各个功能模块之间的切换。通过LabVIEW中的Excel控件，导入题库，将题库转换为字符串数组，通过数组引用，来实现题目和答案的索引。

2.1  用户管理模块实现

用户管理模塊中包含了程序员、教师、学生三种登录权限。其中，程序员的权限最高，具有配置网络信息、软件平台设置、调整功能权限等功能。教师权限下，具有增减题目、增减题库、题目查重、试卷组题等功能。学生权限下，具有导入本地题库、错题练习、按序练习、乱序练习等功能。

2.2  题库管理模块实现

题库管理模块相对教师使用者来说，具有增减题库、增减题目功能。相对学生使用者来说，具有错题记录、答题记录功能。本模块通过LabVIEW读取本地Excel题库文件，并通过数组索引等形式的解析方式，将Excel中的内容可视化为题目与选项，并将答案同步导入，供教师组题功能模块与学生答题功能模块使用。在智慧题库平台的使用过程中，为避免出现误删题库、误改题目的情况，本模块还增加了本地备份记忆功能。每一次题库管理操作后，程序会以操作人员、操作时间、操作内容为Excel题库文件名，将新题库或新内容保存到固定本地路径下进行备份，避免有无误操作导致的题目甚至整个题库的丢失。如不慎误操作，可根据本地备份文件对题目、题库进行还原。

2.3  教师组题功能模块实现

教师组题功能模块，面向教师使用，通过题库管理模块中所导入的题库，以及界面上的配置来实现自由组题。本模块的实现需要制作一个Word模板，利用书签功能，在Word中设置好每个题型插入时的位置，并通过智慧题库平台上设置好题目总数以及需要试题的数量，题目总数不应大于试题数量。例如，所出的试题中，全部为单选题，则在Word试题模板的相应位置上插入“单选题”书签，在Word答案模板的相应位置上插入“单选题答案”书签。在智慧题库平台中，在试题位置设置处设置好Word试题以及Word答案的位置。设置题目数量，试题数量后点击“生成试题”，开始生成试题。试题生成完毕后，“生成试题灯”亮，确认无误后点击“插入Word试题”按钮。

教师组题功能模块的程序框图如图4所示。由WHILE循环，事件结构以及下拉框组成的状态机，通过“随机题目”“选择试题”“加入试题”“插入答案”等子vi实现教师的组题过程。

2.4  学生答题功能模块实现

学生答题功能模块，面向学生使用，通过题库管理模块中导入的题目，以及下拉列表来选择题目类型进行答题。在该模块中，学生通过账号密码登入，可以将自己的学习情况保存到本地。如图5所示，在练习模式下，对比学生的回答与题目答案，如果回答正确，则“回答正确”信号灯亮，若回答错误，则“回答错误”信号灯亮。如图6所示，在学习模式下，每道题的答案都会在答案显示框内显示，学生通过题目以及对应的答案进行学习。在测试模式下，学生可以选择题目类型以及题目数量进行测试，学生的回答正确与否不会马上显示，在答完所有题目后，智慧题库平台会给出回答正确题数以及回答错误题数，并且支持错题记录与查看功能。学生可在题库管理模块中，导入练习过程中保存下的错题库，针对错题进行练习。

3  用户使用情况

在智慧题库平台搭建完成后，与浙江广厦建设职业技术大学智能制造学院机电一体化技术专业教师进行合作，将平台推广至20级机电学生，以及21级机电学生，21级工业机器人专业学生进行使用测试。首先与机电一体化技术专业教师将1+X工业机器人系统运维题库导入平台中，对教师组题功能进行测试。并进行了平台对试题的查重、增减题库、增减题目等功能的测试。

从教师的组题情况来看，本平台在具有题库的情况下，能较大程度地减轻教师的组题工作量，配置好题目数量后，能在较短的时间内完成一套试卷的组题过程。增减题库、增减题目的功能，贵在平时对题库的积累，教师可采用平台对题目进行整理。通过调研学院部分教师的出卷时间（其中调研教师人数为15人），得到如图7和图8所示的两张调研汇总图。从图7有无电子题库调研统计图中，不难得出目前浙江广厦建设职业技术大学智能制造学院机电一体化技术专业大部分课程均有电子题库。从图8使用智慧题库平台出卷时间调研统计图中可发现，在没有题库的情况下，15位教师出卷时间均多于2天，在这种情况下教师需要进行知识点汇总并整理，需要在Word试题文档中手动输入题目，在Word答案文档中手动输入相应的答案，需要耗费大量的时间与精力，并且会出现题目与答案不对应、错位等情况。而在有电子题库、无智慧题库平台的情况下，相比无题库时，教师能够加快出题速度，在2天以内完成出卷，但因教师需要将题目与答案一一复制进Word试题与Word答案中，仍要耗费较多的时间和精力。而在有题库且使用智慧题库平台后，大部分教师熟悉平台使用后能够在1小时内完成出卷，进而大量减少出卷时间，并且在信息技术的加持下，基本不会出现错误。

通过21级工业机器人班学生的使用反馈情况来看，本平台能够较好地为学生提供学习模式，学生可以自由选择答题模式以应对不同的答题需求：在学习模式下，学生通过本平台可以在课前对新知识点进行预习；在练习模式下，学生通过本平台可以在课中、课后对旧知识点进行复习；在测试模式下，学生通过本平台可以在考前对知识点进行自我测评，并能对错题进行针对性的反复练习。

4  结  论

在“互联网+”背景下的教育信息化时代，网络发展迅速，但仍有部分地区存在网络不稳定甚至不通的情况，且每个学生的学习需求不同，为给学生提供较有效的学习环境，开发了智慧题库平台。为规避教师在组题出题过程中的主观性，在平台中加入了教师组题功能模块。通过学生与教师的使用情况，对整个平台的稳定性不断进行改善，已正式应用于浙江广厦建设职业技术大学智能制造学院工业机器人技术、机电一体化技术等专业核心课程的教学中，针对教师具有组题、出卷快捷等特点，而给学生提供了在无网络下也可正常学习的平台。不论是面向学生还是教师，本平台应用过程顺利，达到了预期设计的初衷。

参考文献：

[1] 中央网络安全和信息化委员会.《“十四五”国家信息化规划》印发 [J].中国教育网络，2022（1）：3.

[2] 马海燕.基于微信小程序的单选题题库开发 [J].现代信息科技，2023，7（1）：36-39.

[3] 赵永平.基于改进随机抽取算法的信息论题库和智能组卷系统的设计与实现 [D].北京：中国地质大学（北京），2015.

[4] 竺鸿道.智能题库系统的设计与实践——以一元二次方程式教学为例 [D].上海：华东师范大学，2020.

[5] 杨伟海.在线考试的智能题库管理系统的设计与实现 [D].北京：北京邮电大学，2019.

[6] 王玥.自适应测验中题库的构建及其有效性检验——以《现代教育技术》公共课为例 [D].济南：山东师范大学，2019.

[7] 詹婉巧.智慧题库系统的设计与构建 [D].上海：华东师范大学，2022.

[8] 于欣薇.通用试题库管理系统的设计与实现 [D].长春：吉林大学，2019.

作者简介：王宇霄（1993—），女，汉族，浙江东阳人，助理研究员，硕士研究生，研究方向：控制工程。