預報業務在線學習考試系統設計

顏石 楊琨 劉杰

摘 要：將天氣預報理論知識和業務規范、預報業務平臺操作等多項知識形成題庫，采用C#語言，Microsoft Visual Studio 2010數據庫，設計了預報業務在線學習考試系統，開發了智能手機客戶端。實現了以下主要功能：在線學習培訓、在線考試。著重闡述該系統的功能、模塊、技術方案、關鍵技術。

關鍵詞：預報業務；在線學習；在線考試

為了促進氣象業務現代化建設，面向天氣預報業務發展需求，進一步培養鍛煉天氣預報員的業務素質和基本技能，近年來對預報業務人員的培訓考試已經常態化[1-2]，傳統的培訓和考試方式已不能滿足需求。隨著計算機應用技術的發展，組織專家、業務技術骨干開發培訓課程，并將預報業務相關知識分類形成題庫，然后通過計算機編程語言實現在線網上培訓、在線考試成為可能，有了這樣的系統，能減輕組織者的工作負擔，提高工作效率，使培訓和考試的管理客觀化、標準化、自動化，與此同時也提高了培訓和考試的質量，從而更加激發預報業務人員的學習興趣[3-7]。

1 系統組成

系統主要由在線學習和在線考試兩個系統組成。

1.1 在線學習系統

學員在在線學習平臺上注冊成功后，可以進行網上選課在線學習。每位學員都擁有獨立的后臺，學員管理分為在線學習、資訊信息、在線交流、個人信息四個模塊，供學員操作使用。

在線學習系統分為：在線學習、課程管理、題庫管理、后臺信息管理、資訊信息、個人信息、組織機構信息管理、平臺管理、系統日志、首選項。

在線學習主要是對學員總體學習情況的管理，涉及我的課程、在線課程、在線測試、成績統計、錯題回顧五個部分。課程管理分為課程列表、創建課程、課程編輯、知識庫管理四個部分。主要是對課程以及課程內容的管理。題庫管理包括：填空題、單選題、多選題、判斷題、簡答題五類題型的管理。試卷里的題目都是從題庫里面根據專業隨機調取的。后臺信息管理包括：人員信息、學員管理、專業設置、知識庫分類、學員分類、教師分類六個模塊，主要是對老師、學員、專業、知識庫進行分類管理。資訊信息主要有兩部分內容，通知公告和新聞資訊。這里為了方便管理被分為了三個部分新聞發布、通知和新聞欄目。個人信息包括：基本信息、聯系方式、安全管理。是對學員的基本資料、聯系方式、賬號安全的管理。組織機構管理主要是對部門內部的員工管理，包括員工管理、崗位設置、職務頭銜、工作組、部門信息五個模塊，實現人力資源在線管理。平臺管理包括：界面風格、機構信息、機構圖標、關于我們、參數設置五部分內容，主要是對網站界面以及單位基本信息的管理。系統日志包括登錄日志和操作日志。首選項包括常規、二級域名預留、模板管理、菜單管理、安全管理、系統參數、數據清理、系統環境八個模塊。是對系統進行一個全面的設置。

1.2 在線考試

在線考試分為試卷管理、考試管理、教師系統、學生系統、考試系統、管理系統6部分。

試卷管理。主要功能是教師用于出試卷，但不需要教師人工出題，在前面的“題庫管理”中我們已經錄入了很多題目，在這里教師只需要設置試卷的基本信息就可以了，系統根據教師設置的基本信息隨機從題庫中調取試題組卷，大大減少了老師的工作量。

考試管理。當有大型的多場考試時，老師可以在考試管理中設置考試的題目以及選擇各科考試所用的試卷。這里的試卷是靜態試卷，學生關閉或刷新都不會改變試題，學生每做一道題每做一次修改數據就會向服務器提交一次，如遇到斷電、關機等意外情況，再次打開試卷還是之前的數據。

教師系統。教師可對考試科目進行試題管理和考生成績查詢。每個教師管理自己負責的課程內容，進行試題的查詢、導入、增加、修改和刪除；可負責進行試卷管理、時間安排、人員安排；輸入考生信息，修改或查詢考生成績；修改個人信息。

學生系統。考生登錄生可進行個人信息的查詢和修改，選擇考試科目，參加考試，查詢成績。

考試系統。系統的核心模塊，由試卷生成、在線考試、閱卷評分、成績統計4個部分構成，主要實現考生登錄的身份驗證、試題隨機抽取、考試時間控制、接收考生答案、判斷答案正確性、核準考生分數以及統計考試結果的功能。

管理系統。實現系統登錄，可以設置一個或多個系統管理員，具有管理用戶、試題以及試卷內容等權限，還可以實現所有用戶信息增刪改查管理、所有用戶的權限管理、考試科目的增刪改查、考試過程的控制。

2 系統設計

2.1 技術方案

整體設計遵循軟件工作的方法，經過需求分析、總體設計、文檔和代碼的編制、模塊測試和系統實現5個階段，確保系統具有較高的安全性、穩定性和易用性。

（1）系統結構。網絡培訓基于.Net 4.0開發，采用C#語言，整個系統基于B/S架構，采用了傳統的三層開發模型，業務層與表現層之間用了spring.net的IOC組件；表現層采用了Vtemplate組件進行模型與控制、視圖的分離。

（2）開發平臺。開發工具為Microsoft Visual Studio 2010。

（3）數據庫設計。數據庫采用了Sqlserver2008。數據層采用了ORM，使用的是Mysoft.Data的組件。

（4）智能手機客戶端。基于Android平臺，實現在線學習、在線練習、成績查詢等功能。采用二維碼技術，實現客戶端智能安裝、信息自動識別與獲取等功能。

2.2 在線培訓系統

網絡培訓系統對氣象業務所涉及的相關知識進行了歸納、梳理，并結合業務發展現狀進行針對性闡述；采用網頁、多級菜單的方式對知識進行逐步深化和擴展，運用大量文字、圖片、影像資料等；有很強的擴展性，方便對所涉及的知識、技術和經驗進行增補。網絡培訓系統可以給相關業務人員提供在線幫助，能夠方便安裝到任意一臺計算機及安卓系統手機中，為業務人員提供一個操作便捷、內容全面的培訓學習平臺。

關鍵技術：（1）進行知識點分類，采有多種媒體結合的方式展現培訓內容。

通過對相關知識的歸納、梳理，在線培訓系統的知識點主要包括天氣預報理論知識與業務規范、氣象預報業務軟件（MICAPS）兩大部分，課件形式主要有PPT課件、教師授課視頻，其中氣象預報業務軟件（MICAPS）部分有相關操作視頻。同時支持知識點的擴展。

（2）統一網頁架構。按功能模塊生成多級菜單方式，每選擇一個模塊后，自動生成下級功能模塊界面，通過多級菜單的方式對知識進一步深化和擴展，從而提供一個方便、全面的培訓學習平臺。

（3）錯題回顧。錯題回顧記錄了學員每次測試中做錯的試題，包括：題目、題型、學科、難度。方便學員重復練習，幫助學員打下堅實的基礎。學員可以根據專業、題型、難度對試題進行檢索，也可以對掌握熟練的錯題進行刪除。

2.3 考試系統

在線考試系統界面采用網頁人機交互方式操作，動態生成網頁。試題庫實行分科目的分類管理，支持客觀（單項選擇、多項選擇、判斷）和主觀（填空、問答）題、平臺操作三大類共6種題型的選擇，由于題庫量大，采用靈活、方便的導入試題功能。試卷管理主要采用開放式管理模式，教師根據培訓科目的不同可靈活設置，如對試卷的試卷號、題型分值、出題數量、題目難易度，不同知識識占總分比例等進行設置，隨機抽取試題組成試卷。實現限時考試，提供計時功能，使考生實時了解考試剩余時間，到時間后系統自動提交試卷。系統按照事先錄入的答案自動評閱試題，完成后老師可以進行人工閱卷。考試結束可查詢和分類統計考生成績，打印考試成績和試卷。

關鍵技術：

（1）試題導入。試題庫按科目、題型分類，題量大，范圍廣，僅通過程序界面進行新增、修改、刪除是遠遠不夠的，系統還能將已有的試題資料快速和批量導入到試題庫中，以避免重復錄入，提高工作效率。批量導入的關鍵是要制定好導入資料的規范。試題庫設置了標準模板格式。教師將準備好的試題資料，按照標準模板的模式進行編輯整理，通過程序導入到試題庫中。

（2）組卷管理。試題抽取、生成試卷。根據科目從數據庫中取得相應的試卷信息，根據試卷模板規則（主要包括考試時間、試題總分、試卷題型、每種題型數量、每題分值等），從試題庫中抽取相應數量的試題；通過動態生成的顯示組件來實現網頁的動態顯示和管理。

（3）考試控制。每個考生一天同一場考試只能進行一次，系統有一個考試結果表，每個考生的答卷都將被詳細記錄，其中包括考試日期，一旦當天考生答卷信息已被記錄，就不能再進行考試。限時考試由教師設置考試時間，考生需在限定的時間內完成考試，超出限定時間系統將自動收卷。

（4）試卷批改與成績統計。考生在考試結束交卷時，考試系統自動為該考生批改試卷，先從網頁上提取考生的答案，再根據試題編碼在試題庫中檢索出標準答案，與考生答案相比較，如果完全吻合則正確，否則為錯誤。如有試題需人工閱卷，則自動提示教師閱卷。

3 結語

（1）本系統可實現培訓管理，隨時可了解學員學習培訓情況，有針對性地制定培訓計劃。

（2）本系統可取代長期以來所使用的單純的人工出題管理方式。系統的使用可有效組織業務考試，提高工作效率，使學習、掌握、管理預報業務知識更加科學化、系統化、客觀化、自動化。系統可隨著業務工作深化改革進行升級維護。

（3）本系統能夠方便安裝到任意一臺計算機及安卓系統手機中，為業務人員提供一個操作便捷、內容全面的培訓學習平臺。

參考文獻：

[1]關于舉辦第四屆全國氣象行業職業技能競賽暨第二屆全國氣象行業天氣預報職業技能競賽的通知.中國氣象報社，2009.

[2]章國材.第二屆全國氣象行業天氣預報技能競賽點評.中國氣象報社，2010.

[3]董曉英，丁霞林，董鑫.工程圖學網絡智能試題庫系統的設計.江蘇技術師范學院黨報（自然科學版），2008，14（2）：48-52.

[4]閻琦.基于B/ S結構的學生評教系統的設計與實現.計算機應用，2012，31（3）：28-30.

[5]彭紅.基于Web的網上互動教學系統的設計與實現.計算機與現代化，2004，8：101-105.

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[7]申如意.機械設計軟件學習的考試系統開發.機械管理開發，2009，24（6）：147-150.