胡能發(fā) (韓山師范學(xué)院數(shù)學(xué)與信息技術(shù)學(xué)院,廣東潮州521041)

方正書版在排版中具有突出的優(yōu)點[1-4],但如何將它的排版優(yōu)點應(yīng)用于試題庫的設(shè)計中,使其與試題庫進行有效地結(jié)合,來構(gòu)建含有大量科技類型試題的試題庫,為解決目前高校缺乏通用試題庫特別是理科類試題庫較少的現(xiàn)狀,具有十分重要的意義。

1 試題庫的主要功能結(jié)構(gòu)

一般來說,教師在出考試試題之前,首先要明確考試對象、考試科目、考試范圍,在具體出題過程中,還要不斷地對考試難度進行相應(yīng)地修改,使難度控制在教學(xué)大綱規(guī)定的合適的水平上,并對每一道試題確定分?jǐn)?shù),給出參考答案和評分標(biāo)準(zhǔn)。在考試結(jié)束后,教師還要評分、統(tǒng)計,并按一定比例將平時成績和考試成績合并為學(xué)生總評成績,然后寫出質(zhì)量分析報告,并將成績冊上交有關(guān)人員。作為教學(xué)管理人員,還要對教師送交上來的成績進行統(tǒng)一登記處理,并打印學(xué)生成績通知單和補考或重修通知書。

從系統(tǒng)的功能來看,試題庫系統(tǒng)應(yīng)具有錄入、修改、刪除試題的能力,能自動從現(xiàn)有試題庫中生成考試試卷,并自動或手動設(shè)置試題的難度系數(shù),標(biāo)記每道試題分?jǐn)?shù)等。此外,系統(tǒng)還應(yīng)該為學(xué)生提供一定的學(xué)習(xí)案例,并具有遠程操作能力。試題庫管理員有權(quán)進行試題的添加、刪除、更新等操作,教師可生成試題及答案,并將考試結(jié)果寫成質(zhì)量分析報告,更新試題用例可通過質(zhì)量分析用例對試題庫中的部分記錄進行更新。例如某道試題考試后大多數(shù)學(xué)生得分情況與試題庫中的難度系數(shù)不匹配,則可由系統(tǒng)自動修改相應(yīng)的難度系數(shù)。

2 試題庫的結(jié)構(gòu)

試題庫數(shù)據(jù)存儲于基于Microsoft SQL Server 2000建立的數(shù)據(jù)庫中,以二維表格形式描述實體之間的關(guān)系,其中各數(shù)據(jù)表的主要字段有編號、題目、答案、題型、難度、知識點、分?jǐn)?shù)等。存儲試題時,把每道題目及其屬性字段存儲在表格中的一條記錄中,并為每道題自動編號,將其設(shè)置為主鍵。由于方正系統(tǒng)的小樣文件中存在著在數(shù)據(jù)庫中不可顯示的字符,而且在組版時書版文件、版心說明等排版參數(shù)在一個擴展名為.pro的文件中設(shè)置,因此,題目及答案可以單獨存放于數(shù)據(jù)庫字段之外,而在數(shù)據(jù)庫中只須存放題目文件名及答案文件名即可。這樣處理的目的,一是為了將小樣文件的語法錯誤排除在數(shù)據(jù)庫之外,二是為了便于在Web應(yīng)用程序中,對生成試題的.pro組版文件自動設(shè)置參數(shù),最終得到符合用戶要求的試卷及其參考答案和評分標(biāo)準(zhǔn)。

3 系統(tǒng)設(shè)計

3.1 Web數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序的體系結(jié)構(gòu)

基于方正書版和C#語言的網(wǎng)絡(luò)通用試題庫系統(tǒng)采用B/S模式 (游覽器/服務(wù)器模式)建立,所有的應(yīng)用程序和服務(wù)程序及數(shù)據(jù)庫都存儲在服務(wù)器上,系統(tǒng)基于Microsoft Visual Studio.NET 2003平臺進行開發(fā),客戶端只須通過瀏覽器訪問服務(wù)器主頁即可。Web數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序由Web服務(wù)器、服務(wù)器組件、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和瀏覽器構(gòu)成 (見圖1)。首先由Web瀏覽器向Web服務(wù)器發(fā)出請求,Web服務(wù)器查找該頁并將其傳遞給應(yīng)用程序服務(wù)器,應(yīng)用程序服務(wù)器查找并執(zhí)行該頁中的動態(tài)指令,然后將其查詢命令發(fā)送給數(shù)據(jù)庫服務(wù)器,數(shù)據(jù)庫服務(wù)器將查詢結(jié)果返回給應(yīng)用程序服務(wù)器,應(yīng)用程序服務(wù)器將數(shù)據(jù)插入頁中,然后傳遞給 Web服務(wù)器,最后Web服務(wù)器將完成的頁發(fā)給請求的Web瀏覽器。

圖1 試題庫應(yīng)用程序體系結(jié)構(gòu)

3.2 網(wǎng)絡(luò)通用試題庫系統(tǒng)應(yīng)用程序的關(guān)鍵技術(shù)

系統(tǒng)在Microsoft Visual Studio.NET 2003平臺下構(gòu)建試題庫應(yīng)用程序分2步進行,第1步是Web服務(wù)程序的開發(fā),第2步是Web應(yīng)用程序的開發(fā)。其中Web服務(wù)程序基于ADO.NET對象模型進行試題庫的連接、試題庫記錄集的讀寫等操作,其主要操作有插入、刪除、更新等,以存儲過程的形式存儲在SQL Server 2000服務(wù)器上。ADO.NET的對象模型由2個部分組成:數(shù)據(jù)提供程序 (Data Provider)和數(shù)據(jù)集 (Data Set)。數(shù)據(jù)提供程序負責(zé)與物理數(shù)據(jù)源的連接,數(shù)據(jù)集代表實際的數(shù)據(jù)。這2個部分都可以和數(shù)據(jù)使用程序通信,如Web Form窗體和Win Form窗體 (見圖2)。

圖2 ADO.NET對象模型的結(jié)構(gòu)

3.3 數(shù)據(jù)庫的設(shè)計

該系統(tǒng)中數(shù)據(jù)庫的主要功能是用來存放試題及答案的小樣文件,其次是對應(yīng)試題的知識點、難度、使用頻度等輔助信息。為了防止生成試題大樣文件時出現(xiàn)語法錯誤而造成試題生成失敗,因此,數(shù)據(jù)庫中存儲的小樣文件必須符合方正系統(tǒng)的語法規(guī)范。為了確保數(shù)據(jù)庫中小樣文件的正確性,在錄入數(shù)據(jù)時將進行系統(tǒng)的第1次掃描,如果此時小樣文件有錯,將提示用戶重新編輯,直到錯誤完成消除,才完成一次數(shù)據(jù)的錄入。數(shù)據(jù)庫中的主要數(shù)據(jù)表如下:①試題表 (課程名稱,題目編號,題目,答案,題型,難度,知識點,抽取頻度),其中課程名稱,題目編號為主關(guān)鍵字,題目及答案均指向小樣文件,試題表的功能用來存儲所有的試題,是系統(tǒng)的核心數(shù)據(jù)表;②學(xué)生表 (學(xué)號,姓名,院系,專業(yè),班級),其中學(xué)號為主關(guān)鍵字;③抽題表 (題型,題目編號,難度,抽題時間,分值),其中題目編號為主關(guān)鍵字;④試卷表 (試題編號,課程名稱,學(xué)年度,院系,專業(yè),班級,學(xué)期,考試時間,總分,學(xué)分,試題,答案),其中試題編號為主關(guān)鍵字,試題、答案均指向大樣文件,試卷表的功能用來存儲已生成的試卷及對應(yīng)答案與評分標(biāo)準(zhǔn),試卷可直接打印輸出;⑤練習(xí)表 (練習(xí)編號,課程名稱,學(xué)號,總分,練習(xí)題,答案),其中練習(xí)編號為主關(guān)鍵字,練習(xí)題及答案均指向大樣文件。

在上述所列舉的部分?jǐn)?shù)據(jù)表中,有些數(shù)據(jù)表需要長期保存,例如試題表、試卷表等,而有些數(shù)據(jù)表則只需相對保存了一段時間即可自行刪除。

4 試卷生成

考試試卷與練習(xí)題的生成方法一樣,只是參數(shù)略有不同。以生成一份期末考試試卷為例,其生成過程如下:

1)輸入?yún)?shù):學(xué)年度,院系,專業(yè),班級,學(xué)期,考試時間,總分;題型總數(shù)n,題型1,分?jǐn)?shù)1,小題數(shù)1,空行數(shù)1,題型2,分?jǐn)?shù)2,小題數(shù)2,空行數(shù)2,……,題型n,分?jǐn)?shù)n,小題數(shù)n,空行數(shù)n。

2)按試卷模板將參數(shù)學(xué)年度、院系、專業(yè)、班級、學(xué)期、考試時間、題型總數(shù)n組板到.pro組版文件中,生成試卷頭 (主標(biāo)題及評分表格),評分表格共有n+2欄。例如當(dāng)題型總數(shù)n為8時,生成的試卷頭大樣文件格式如圖3所示。

韓山師范學(xué)院2010～2011學(xué)年度第1學(xué)期考試試題

圖3 試卷頭大樣文件格式

3)輸出所有n道試題的編號、題型及分?jǐn)?shù),進行pro文件組版。

4)對pro組版文件二次掃描,生成大樣文件,存入試卷表。

在上述算法中,試題的抽取可以采取多種算法,最簡單的方法是根據(jù)試題題型、難度、知識點隨機抽取,直到分?jǐn)?shù)等于試題題型要求的分?jǐn)?shù)為止。在抽題時如果抽到抽取頻度較高的題目,則通過設(shè)置一個隨機函數(shù),讓其二次選擇是否抽取。對于所有本次抽取的題目,其頻度均加1。試題表中所有試題頻度的初始值均為0。另一種智能化的處理方法是采用遺傳算法進行試卷的組織處理[5-7]。

5 結(jié) 語

方正書版在眾多的文字處理軟件中具有顯著的優(yōu)點,其特有的程序化文字處理方式為編程提供了方便,該系統(tǒng)正是利用了這一特點。該試題庫系統(tǒng)輸出的試卷完全符合方正系統(tǒng)的語法規(guī)范,格式美觀,滿足了含有大量科技類型符號等復(fù)雜公式排版的要求,網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下操作簡單,因此是一種通用試題庫平臺,為解決目前高校缺乏通用試題庫特別是理科類試題庫較少的現(xiàn)狀提供了方便。

[1]范明虎,孫斌.通用試題庫管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) [J].計算機工程與設(shè)計,2007,28(9):2185-2188.

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[3]何燕龍.方正書版10.X標(biāo)準(zhǔn)教程 [M].北京:電子工業(yè)出版社,2007:7.

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