基于WWW的題庫系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)

周 淦

(福州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，福建 福州 350108)

隨著大學(xué)教學(xué)改革的深入，“教考分離”作為一種檢驗(yàn)、評價和促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的重要措施日益受到重視.試題庫是實(shí)施“教考分離”的基礎(chǔ)，試題庫的建立不但將考試變得更加規(guī)范化［1］，而且大大減輕了教師的負(fù)擔(dān).對于部分不是嚴(yán)格要求的學(xué)科，采取網(wǎng)絡(luò)考試的方式進(jìn)行將大大提高效率，符合現(xiàn)在國外教育評價機(jī)構(gòu)推行的“無紙化考試”要求，也符合現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育評價的要求.

1 需求分析

根據(jù)對高校教學(xué)情況的調(diào)查和教師的需求分析，本系統(tǒng)需要滿足的功能如下:

1)學(xué)生能夠參加在線考試，并且能夠查看自己的成績，以及成績的總體分布.但不能查看他人具體的成績.

2)學(xué)生能夠相互通信，且能夠獲取教師發(fā)送的各種信息.但是教師發(fā)布的信息應(yīng)該是可以群發(fā)的.

3)教師能夠進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)考試的相關(guān)操作，比如添加試題，添加考試等.

4)能夠方便學(xué)校進(jìn)行管理，最好采用學(xué)校的管理模式.

5)教師能夠?qū)С龊线m的試卷以進(jìn)行傳統(tǒng)考試，這樣的試卷應(yīng)該能夠符合學(xué)校教務(wù)處試卷格式的要求.

2 系統(tǒng)框架

根據(jù)以上的需求分析，本系統(tǒng)設(shè)計分為4個模塊，如圖1所示.

圖1 系統(tǒng)框架

交流反饋系統(tǒng):主要用于師生交流和學(xué)生與學(xué)生之間的交流等，這樣便于考試的各種信息發(fā)布，而且具有保密性.

用戶系統(tǒng):主要用于管理整個系統(tǒng)的用戶.

管理系統(tǒng):主要是模擬大學(xué)學(xué)校→學(xué)院→專業(yè)這樣的管理模式.管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示.對于管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)金字塔中的每一級都有相應(yīng)的管理員，這樣完全模仿了學(xué)校的管理模式，使系統(tǒng)更加容易被人接受和易于管理.左邊金字塔對應(yīng)著學(xué)生的管理系統(tǒng)，而右邊金字塔對應(yīng)題庫的管理系統(tǒng).

圖2 管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

考試系統(tǒng):是整個題庫系統(tǒng)的核心，主要用于試題的管理，考試的管理，試卷的管理以及試卷的分析等.

各個系統(tǒng)是相互聯(lián)系、不可分割的，用戶系統(tǒng)中的學(xué)生將按照上面所示金字塔進(jìn)行分類，而試題也將按照課程進(jìn)行分類.

根據(jù)以上分析，可畫出如圖3所示的完整的管理系統(tǒng)用戶關(guān)系圖.

圖3 管理系統(tǒng)用戶關(guān)系圖

系統(tǒng)管理員的主要工作是添加學(xué)校和學(xué)校的管理員，學(xué)校管理員的主要工作是添加學(xué)校的各個學(xué)院和專業(yè)，學(xué)院管理員的主要工作是添加年級，班級，學(xué)生名單，學(xué)科專家.

本管理系統(tǒng)有兩大優(yōu)勢:一是和我們現(xiàn)行的學(xué)校管理系統(tǒng)相符，這樣減少了各操作人員的操作難度，降低了系統(tǒng)的維護(hù)難度;二是實(shí)現(xiàn)了教考分離與非教考分離相結(jié)合，學(xué)科專家可以是任課教師，這樣系統(tǒng)就可以達(dá)到平時檢測的效果.而對于正規(guī)的考試，則可以使用學(xué)科專家的試題.

根據(jù)以上各系統(tǒng)用戶的關(guān)系圖和需求分析，可得到如圖4所示的學(xué)生管理圖.

學(xué)生主要是參加在線考試，其中附加了師生交流功能.師生交流系統(tǒng)主要是為了讓教師和學(xué)生有一個溝通的平臺，能夠及時反饋各種考試信息，比如考試信息的發(fā)布.這里沒有采用公用的信息發(fā)布系統(tǒng)，而是誰參加考試，誰將獲得考試信息，這增加了系統(tǒng)的安全性，而且學(xué)生可以就考試中所遇到的問題，向教師提問.

圖4 學(xué)生管理用例圖

學(xué)科專家的操作是整個系統(tǒng)的核心部分，其用例圖如圖5所示.

圖5 學(xué)科專家的用例圖

學(xué)科專家首先通過通用的登陸系統(tǒng)進(jìn)行登錄，登錄成功后他將可以進(jìn)行以下工作:如查看本專業(yè)的學(xué)生信息、查看個人信息、查看其它學(xué)科專家信息.他擁有與學(xué)生交流的權(quán)限，可以進(jìn)行試題的添加、刪除、修改，試卷的添加、修改、刪除以及考試的各項(xiàng)操作.

3 系統(tǒng)設(shè)計

3.1 試題的輸入

試題的輸入一直是題庫建設(shè)的難點(diǎn)之一，主要是試題的數(shù)量很多和題型的不一致以及一些特殊符號的輸入.特別是基于WWW結(jié)構(gòu)的題庫，因?yàn)楝F(xiàn)在的Web文字編輯器很難達(dá)到Word的顯示效果.由于試題數(shù)量非常多，靠人工單條的輸入非常麻煩，而批量的導(dǎo)入又會要求將試題轉(zhuǎn)換為特定的格式.題型的不一致將導(dǎo)致不同的題型不能存儲在同一張數(shù)據(jù)表里，這對數(shù)據(jù)的管理造成了相當(dāng)?shù)睦щy.根據(jù)以上的分析，本研究將試題分為:單項(xiàng)選擇題、多項(xiàng)選擇題和簡答題3種類型.試題的輸入都有兩種方式，單條輸入和批量導(dǎo)入.將所有類型的題目全部存儲在同一張表中.試題的基本屬性值如表1所示.

表1 試題的基本屬性值

3.2 組卷策略

組卷策略是整個系統(tǒng)的重點(diǎn).題庫建成后，我們需要輸入一些參數(shù)，系統(tǒng)將根據(jù)這些參數(shù)抽出最適合參數(shù)要求的試題，組成能夠?qū)嶋H使用的試卷.定義這種查詢參數(shù)以及對這些參數(shù)進(jìn)行變換算法，我們稱為組卷策略.完整的組卷策略應(yīng)該由兩部份組成:試題屬性項(xiàng)定義和組卷參數(shù)定義［2］.

試題的組卷策略屬性定義包括:考察知識點(diǎn)、難度、區(qū)分度、建議分?jǐn)?shù)、使用總次數(shù)、上次使用時間、出題人、出題日期、保留項(xiàng).

1)難度:通常以題目的答錯比率來表示.難度在題庫中的作用主要是為了篩選題目.本設(shè)計中的難度分為難、較難、中、較易、易五個程度.

2)區(qū)分度:題目區(qū)分度越高，它分辨學(xué)生的知識水平和素質(zhì)高低的能力就越強(qiáng).本設(shè)計中區(qū)分度分為:大、較大、中、較小、小五檔.

3)上次使用時間:有兩方面的考慮，一是如果題目在規(guī)定的日期范圍之后被使用過，本次就不再使用;二是如果有幾個同時都滿足條件的題目可供選擇，那么應(yīng)選擇使用次數(shù)少的題目，以達(dá)到使用上的平衡和控制曝光度的目的［3］.

利用試題的基本屬性和組卷屬性我們就可以確定一道完整的試題.數(shù)據(jù)庫中也可以形成一張完整的試題表.試題的屬性確定后，我們就要用這些試題組建一張符合我們要求的試卷.對于試卷的總體參數(shù)，本設(shè)計在題庫中如表2所示.試卷的題型比例如表3所示.

表2 試卷總體參數(shù)表

表3 試卷的題型比例

表2和表3就可以存儲一張完整的試卷參數(shù)，關(guān)于平均區(qū)分度和難度的模型如表4和表5所示.平均區(qū)分度模型表示了各種平均區(qū)分度中各種區(qū)分度題占的比例.同樣，平均難度模型表示了各種平均難度中各種難度題的比例.

3.3 試卷的格式化輸出

題庫系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程的最后一步是將組織的試卷轉(zhuǎn)換成傳統(tǒng)的試卷文檔格式或者將系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為能夠用于網(wǎng)絡(luò)考試的試卷.對于生成在線考試的試卷，就需要將數(shù)據(jù)庫中的各項(xiàng)生成為表單，學(xué)生能夠添加試題答案，并且需要建立一張表存儲學(xué)生添加的答案.

表4 平均區(qū)分度模型

表5 平均難度模型

3.4 試卷分析

1)考試完畢學(xué)生成績分析評價.根據(jù)某大學(xué)的考試分析要求主要提供了以下的數(shù)據(jù)分析:課程成績的分布圖以及相應(yīng)的表格說明;學(xué)生的成績列表，最高分，最低分，平均分，及格數(shù)，及格率等.

2)試卷生成分析評價.根據(jù)考試情況和組卷策略，我們可以由兩個的差距得到此張?jiān)嚲淼内吅隙?趨合度越高說明這張?jiān)嚲淼呐渲迷匠晒Γ粗f明試卷配置越失敗.

4 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

本研究設(shè)計的數(shù)據(jù)庫表如表6［4-7］所示.

除了上述幾張表，我們會動態(tài)地生成另外兩種表:一是添加一門課程將生成一個單獨(dú)的數(shù)據(jù)表，命名方式為:sk_+“課程的編號”.二是添加一張?jiān)嚲頃梢粡垎为?dú)的試卷表，命名方式為:sk_+“課程的編號”_+“試卷的編號”.

4.1 一張?jiān)嚲淼纳伤惴?/h3>

1)首先讓學(xué)科教師輸入一張?jiān)嚲淼呐渲眯畔?以選擇題為例，m為選擇題的數(shù)量，n為選擇題的總分?jǐn)?shù)，p為平均區(qū)分度，z為平均難度，ken為知識點(diǎn)列表).

表6 數(shù)據(jù)庫表

2)將各種數(shù)據(jù)存儲進(jìn)數(shù)據(jù)庫.

3)獲取試卷存儲在數(shù)據(jù)庫中的ID號.

4)新建數(shù)據(jù)庫表sk_、試題庫id_、試卷id.

5)從題庫中獲取試題(以選擇題為例).

其它比例的區(qū)分度的題目的獲取和上面的算法一致，而且難度題目的獲取也和上面的題目獲取一致，到此我們配置的試卷的題目就確定了.

4.2 生成試卷的數(shù)據(jù)庫表(SQL如下)

4.3 試卷輸出

1)Web格式的試題輸出如圖6～8所示.

圖6 Web樣式的單選題輸出

圖7 Web樣式的多選題輸出

圖8 Web樣式的簡答題輸出

2)對于試卷Word樣式的輸出，由于目前PHP操作Word還不能達(dá)到理想的效果，既不便于設(shè)置頁邊距，操作表格，設(shè)置特定的頁眉，所以只能輸出下面的樣式，然后可以將下面的這種格式輸出的題目直接復(fù)制到試卷模版中［5］.

圖9 試題Word樣式的輸出

5 結(jié)語

由于本系統(tǒng)使用的時候是以學(xué)校為單位，所以最佳的模式是將現(xiàn)行的教務(wù)管理系統(tǒng)、選課系統(tǒng)、開放實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)結(jié)合起來，形成一個支撐整個大學(xué)教育教學(xué)的平臺［6］.另外，本系統(tǒng)也可以為遠(yuǎn)程教學(xué)提供強(qiáng)有力的支持.但是，目前本系統(tǒng)試卷的組卷策略還不是太完整，只提供了一些基本的統(tǒng)計與分析功能，這些指標(biāo)還不能揭示教學(xué)過程的全貌，還需要進(jìn)一步地引入新的測量指標(biāo)，并詳細(xì)闡述它在教育中所代表的含義.因此，系統(tǒng)有待加強(qiáng)組卷策略與試卷分析功能，提供更加豐富的教學(xué)測量指標(biāo)分析.

［1］管恩京，韓錫斌，周潛，等.大學(xué)公共課程試題庫管理系統(tǒng)的研究與構(gòu)建［M］.中國教育信息化，2008，28(2):30-33.

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