數字化智慧題庫平臺設計

王宇霄 俞丙威 王飛 裘浩成

摘? 要：在互聯網高速發展的時代，一些互聯網教學平臺諸如中國大學MOOC、智慧樹、智慧職教等隨之興起。但部分地區的網絡仍存在不穩定性，而且現在網絡信息對學生的誘惑較大。基于Microsoft Office與LabVIEW平臺，搭建了適用于教師組題、學生練習測評的智慧題庫平臺。教師通過界面進行題目數量、題型等配置完成組題過程。學生通過讀取本地Excel文件，獲取題目信息，實現無網情況下正常學習。

關鍵詞：智慧題庫；教師組題；練習測評；互聯網教學

中圖分類號：TP311? ? 文獻標識碼：A 文章編號：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年中央網絡安全和信息化委員會所印發的《“十四五”國家信息化規劃》中，明確要求要“提升教育信息化基礎設施建設水平，構建高質量教育支撐體系”，明確指出要“完善國家數字教育資源公共服務體系”，明確提出要“推進信息技術、智能技術與教育教學融合的教育教學變革”。“十四五”時期，教育信息化必須立足新發展階段，貫徹新發展理念，構建新發展格局，利用信息技術完善教育教學環境、優化教育資源供給、加快教學方式改革、拓展終身學習服務，為推動教育高質量發展，構建面向每個人、適合每個人、更加開放靈活的教育體系提供強有力的支撐[1]。在教育信息化的背景下，教與學的方式不再受到時間和空間的限制。國內外眾多學者都對智慧題庫做了一定的研究，有基于微信小程序的題庫開發[2]，基于算法理論的題庫實現[3]，這其中不乏高校的碩士博士論文[4-8]。目前較為常見的題庫軟件均依托于互聯網構建，但我國還是有部分地區存在網絡不流暢、甚至沒有接入互聯網等問題，且部分學校為方便學生的管理，在固定的時間點會斷網。在課程考核時，教師傳統的紙質出題方式，存在一定的主觀性[7]。為解決無網情況下學生的學習問題，以及盡可能地規避教師出題時的主觀性，本文基于Excel與LabVIEW平臺，設計一套數字化智慧題庫平臺，在無須網絡的情況下，學生可根據自身學習情況和需求，進行隨機組題練習，教師也可根據不同的考試需求進行組卷。

1? 智慧題庫平臺功能設計

智慧題庫平臺基于Excel和LabVIEW平臺，完成了用戶管理模塊、題庫管理模塊、教師組題模塊以及學生答題模塊的搭建過程。LabVIEW 是NI公司開發的一種圖形化編程語言，相比傳統的文本編程語言，采用圖形化的方式來構建程序代碼，用連線表示數據流向，進而決定程序的執行順序。本平臺選擇LabVIEW來搭建用戶界面，具有界面簡潔友好美觀，編程方便等特點。

用戶管理功能模塊，包括程序員、教師、學生三種登錄權限，不同登錄權限具備不同的功能模塊。

題庫管理模塊中，教師權限下包含題目查重、題庫增減以及題目增減三大功能模塊。可通過題目查重功能，對新增題目進行查重，避免添加重復題目至題庫中；可通過題庫增減功能，實現對題庫文件的刪除與新增；可通過題目增減功能，實現在指定題庫中新增或刪減題目的功能。學生權限下包含題庫導入、題目增減兩大功能模塊。可通過題庫導入功能模塊將本地題庫導入，也可通過該功能將以往練習的錯題導入；可通過題目增減功能模塊進行題目增減過程。

教師組題功能模塊中，包含試卷查重、試卷組題兩大功能模塊。教師通過試卷查重功能，進行當前試卷與往年試卷題目查重分析，避免試卷重復率過高導致測試效果不佳的問題；教師通過試卷組題功能模塊，可進行試卷題型、題目數量的配置，一鍵生成試題。

學生可通過學生答題模塊，進行單選題、多選題、判斷題、填空題以及問答題的練習。學生答題功能模塊對應不同的學習階段，共有三種模式可選，包含學習模式、練習模式以及測試模式。學習模式下，學生可直接查看答案進行答題，適用于課前預習階段；練習模式下，學生答題后，界面中會顯示回答正確與否，適用于課中學習、課后復習階段；在測試模式下，當在學生做完當前試題后，系統顯示回答情況，并標記錯題，便于錯題匯總，適用于考試前的沖刺階段。

智慧題庫平臺功能設計框圖如圖1所示。

2? 智慧題庫平臺功能實現

本平臺通過LabVIEW平臺與Microsoft Office協同來實現用戶管理、題庫管理、教師組題以及學生答題，能夠在無網情況下使用，解決網絡不穩定情況下答題或者無網情況下學習的弊端。

智慧題庫平臺主界面如圖2所示，程序框圖如圖3所示。整個程序以狀態機為大框架，以選項卡控件為載體，實現各個功能模塊之間的切換。通過LabVIEW中的Excel控件，導入題庫，將題庫轉換為字符串數組，通過數組引用，來實現題目和答案的索引。

2.1? 用戶管理模塊實現

用戶管理模塊中包含了程序員、教師、學生三種登錄權限。其中，程序員的權限最高，具有配置網絡信息、軟件平臺設置、調整功能權限等功能。教師權限下，具有增減題目、增減題庫、題目查重、試卷組題等功能。學生權限下，具有導入本地題庫、錯題練習、按序練習、亂序練習等功能。

2.2? 題庫管理模塊實現

題庫管理模塊相對教師使用者來說，具有增減題庫、增減題目功能。相對學生使用者來說，具有錯題記錄、答題記錄功能。本模塊通過LabVIEW讀取本地Excel題庫文件，并通過數組索引等形式的解析方式，將Excel中的內容可視化為題目與選項，并將答案同步導入，供教師組題功能模塊與學生答題功能模塊使用。在智慧題庫平臺的使用過程中，為避免出現誤刪題庫、誤改題目的情況，本模塊還增加了本地備份記憶功能。每一次題庫管理操作后，程序會以操作人員、操作時間、操作內容為Excel題庫文件名，將新題庫或新內容保存到固定本地路徑下進行備份，避免有無誤操作導致的題目甚至整個題庫的丟失。如不慎誤操作，可根據本地備份文件對題目、題庫進行還原。

2.3? 教師組題功能模塊實現

教師組題功能模塊，面向教師使用，通過題庫管理模塊中所導入的題庫，以及界面上的配置來實現自由組題。本模塊的實現需要制作一個Word模板，利用書簽功能，在Word中設置好每個題型插入時的位置，并通過智慧題庫平臺上設置好題目總數以及需要試題的數量，題目總數不應大于試題數量。例如，所出的試題中，全部為單選題，則在Word試題模板的相應位置上插入“單選題”書簽，在Word答案模板的相應位置上插入“單選題答案”書簽。在智慧題庫平臺中，在試題位置設置處設置好Word試題以及Word答案的位置。設置題目數量，試題數量后點擊“生成試題”，開始生成試題。試題生成完畢后，“生成試題燈”亮，確認無誤后點擊“插入Word試題”按鈕。

教師組題功能模塊的程序框圖如圖4所示。由WHILE循環，事件結構以及下拉框組成的狀態機，通過“隨機題目”“選擇試題”“加入試題”“插入答案”等子vi實現教師的組題過程。

2.4? 學生答題功能模塊實現

學生答題功能模塊，面向學生使用，通過題庫管理模塊中導入的題目，以及下拉列表來選擇題目類型進行答題。在該模塊中，學生通過賬號密碼登入，可以將自己的學習情況保存到本地。如圖5所示，在練習模式下，對比學生的回答與題目答案，如果回答正確，則“回答正確”信號燈亮，若回答錯誤，則“回答錯誤”信號燈亮。如圖6所示，在學習模式下，每道題的答案都會在答案顯示框內顯示，學生通過題目以及對應的答案進行學習。在測試模式下，學生可以選擇題目類型以及題目數量進行測試，學生的回答正確與否不會馬上顯示，在答完所有題目后，智慧題庫平臺會給出回答正確題數以及回答錯誤題數，并且支持錯題記錄與查看功能。學生可在題庫管理模塊中，導入練習過程中保存下的錯題庫，針對錯題進行練習。

3? 用戶使用情況

在智慧題庫平臺搭建完成后，與浙江廣廈建設職業技術大學智能制造學院機電一體化技術專業教師進行合作，將平臺推廣至20級機電學生，以及21級機電學生，21級工業機器人專業學生進行使用測試。首先與機電一體化技術專業教師將1+X工業機器人系統運維題庫導入平臺中，對教師組題功能進行測試。并進行了平臺對試題的查重、增減題庫、增減題目等功能的測試。

從教師的組題情況來看，本平臺在具有題庫的情況下，能較大程度地減輕教師的組題工作量，配置好題目數量后，能在較短的時間內完成一套試卷的組題過程。增減題庫、增減題目的功能，貴在平時對題庫的積累，教師可采用平臺對題目進行整理。通過調研學院部分教師的出卷時間（其中調研教師人數為15人），得到如圖7和圖8所示的兩張調研匯總圖。從圖7有無電子題庫調研統計圖中，不難得出目前浙江廣廈建設職業技術大學智能制造學院機電一體化技術專業大部分課程均有電子題庫。從圖8使用智慧題庫平臺出卷時間調研統計圖中可發現，在沒有題庫的情況下，15位教師出卷時間均多于2天，在這種情況下教師需要進行知識點匯總并整理，需要在Word試題文檔中手動輸入題目，在Word答案文檔中手動輸入相應的答案，需要耗費大量的時間與精力，并且會出現題目與答案不對應、錯位等情況。而在有電子題庫、無智慧題庫平臺的情況下，相比無題庫時，教師能夠加快出題速度，在2天以內完成出卷，但因教師需要將題目與答案一一復制進Word試題與Word答案中，仍要耗費較多的時間和精力。而在有題庫且使用智慧題庫平臺后，大部分教師熟悉平臺使用后能夠在1小時內完成出卷，進而大量減少出卷時間，并且在信息技術的加持下，基本不會出現錯誤。

通過21級工業機器人班學生的使用反饋情況來看，本平臺能夠較好地為學生提供學習模式，學生可以自由選擇答題模式以應對不同的答題需求：在學習模式下，學生通過本平臺可以在課前對新知識點進行預習；在練習模式下，學生通過本平臺可以在課中、課后對舊知識點進行復習；在測試模式下，學生通過本平臺可以在考前對知識點進行自我測評，并能對錯題進行針對性的反復練習。

4? 結? 論

在“互聯網+”背景下的教育信息化時代，網絡發展迅速，但仍有部分地區存在網絡不穩定甚至不通的情況，且每個學生的學習需求不同，為給學生提供較有效的學習環境，開發了智慧題庫平臺。為規避教師在組題出題過程中的主觀性，在平臺中加入了教師組題功能模塊。通過學生與教師的使用情況，對整個平臺的穩定性不斷進行改善，已正式應用于浙江廣廈建設職業技術大學智能制造學院工業機器人技術、機電一體化技術等專業核心課程的教學中，針對教師具有組題、出卷快捷等特點，而給學生提供了在無網絡下也可正常學習的平臺。不論是面向學生還是教師，本平臺應用過程順利，達到了預期設計的初衷。

參考文獻：

[1] 中央網絡安全和信息化委員會.《“十四五”國家信息化規劃》印發 [J].中國教育網絡，2022（1）：3.

[2] 馬海燕.基于微信小程序的單選題題庫開發 [J].現代信息科技，2023，7（1）：36-39.

[3] 趙永平.基于改進隨機抽取算法的信息論題庫和智能組卷系統的設計與實現 [D].北京：中國地質大學（北京），2015.

[4] 竺鴻道.智能題庫系統的設計與實踐——以一元二次方程式教學為例 [D].上海：華東師范大學，2020.

[5] 楊偉海.在線考試的智能題庫管理系統的設計與實現 [D].北京：北京郵電大學，2019.

[6] 王玥.自適應測驗中題庫的構建及其有效性檢驗——以《現代教育技術》公共課為例 [D].濟南：山東師范大學，2019.

[7] 詹婉巧.智慧題庫系統的設計與構建 [D].上海：華東師范大學，2022.

[8] 于欣薇.通用試題庫管理系統的設計與實現 [D].長春：吉林大學，2019.

作者簡介：王宇霄（1993—），女，漢族，浙江東陽人，助理研究員，碩士研究生，研究方向：控制工程。