摘要：隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和參加研究生考試的人數(shù)逐年增加，已經(jīng)對(duì)研究生入學(xué)考試和復(fù)試的題目的廣度、類型、難度和安全提出更高的要求。系統(tǒng)采用前后端分離技術(shù)，前端使用基于Vue.js框架的ElementUI組件庫;后端使用分層概念進(jìn)行設(shè)計(jì)和開發(fā)，使用框架為Spring Boot。系統(tǒng)包括完整題庫系統(tǒng)和組卷系統(tǒng)兩部分，界面友好和操作簡單，能夠滿足試卷的各種要求。使用黑盒和白盒測試技術(shù)對(duì)系統(tǒng)的各項(xiàng)性能指標(biāo)進(jìn)行測試，證明了系統(tǒng)的可用性、可行性和可靠性。

關(guān)鍵詞：研究生考試系統(tǒng);題庫;組卷;Spring Boot;Vue.js

中圖分類號(hào)：TP311.1 ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2021）32-0078-03

1 ?研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)

1.1 研究現(xiàn)狀

以公平公開公正為前提的研究生入學(xué)考試是研究生培養(yǎng)過程中的重要環(huán)節(jié)，在這一過程中選拔出能力突出具有創(chuàng)新能力的高層次人才。目前研究生入學(xué)考試分為統(tǒng)一命題和自主命題兩種選拔方式。

做好研究生招生考試題庫管理系統(tǒng)建設(shè)工作，有利于減輕命題教師的負(fù)擔(dān)，有利于減少人為因素的干擾，有利于提高試卷質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)自命題標(biāo)準(zhǔn)化，有利于推進(jìn)招生制度改革，有利于進(jìn)一步衡量考生的專業(yè)素質(zhì)和創(chuàng)新能力，選拔更加優(yōu)秀的人才。

1.2 發(fā)展趨勢(shì)

隨著云技術(shù)、安全技術(shù)和教育方式的不斷改善，積極探索改進(jìn)考試方式的新思路。建立研究生考試的自命題題庫系統(tǒng)，是對(duì)傳統(tǒng)研究生考試模式的改革，為了保證考試的公平性出題的全面性，題庫的建立勢(shì)在必行。

2 研究方法與技術(shù)方案

2.1 研究方法

為了提高試題的質(zhì)量和實(shí)現(xiàn)命題的標(biāo)準(zhǔn)化，需要建立完善的審核機(jī)制。同時(shí)也要避免試題裝錯(cuò)、錯(cuò)發(fā)、泄露、雷同及內(nèi)容不符等問題的發(fā)生;保證試卷數(shù)量、分?jǐn)?shù)、答卷用時(shí)的準(zhǔn)確和合理;保證閱卷參考內(nèi)容的正確。因此完善研究生的題庫系統(tǒng)并根據(jù)題庫系統(tǒng)自動(dòng)或手動(dòng)生成試卷，實(shí)現(xiàn)試卷中的試題更具隨機(jī)性、合理性與嚴(yán)謹(jǐn)性，提高試卷質(zhì)量。教師可以根據(jù)考試科目的章節(jié)的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行試題設(shè)計(jì)和試題導(dǎo)入，也可以完成試卷組卷。

2.2 技術(shù)方案

系統(tǒng)使用前后臺(tái)分離技術(shù)實(shí)現(xiàn)。前端使用Nodejs、Vue、基于Vue的ElementUI和富文本插件ckeditor5。后端使用Spring Boot框架、Mybatis、MySQL、Redis、MongoDB來實(shí)現(xiàn)。

Vue.js：Vue.js是漸進(jìn)式前端開發(fā)框架，將業(yè)務(wù)代碼和視圖代碼完全分離，提高代碼的清晰度，也降低了后期維護(hù)的成本，相較于傳統(tǒng)JQuery，Vue.js不需要直接操作DOM就能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的綁定[1]。

Spring Boot框架：Spring Boot繼承了Spring框架原有的優(yōu)秀特性，它簡化了Spring大量繁雜的配置工作，使得開發(fā)人員在開發(fā)過程中注重功能的實(shí)現(xiàn)而不需要花費(fèi)大量的時(shí)間和精力在配置上，而且內(nèi)嵌Tomcat服務(wù)器，支持jar/war項(xiàng)目打包方式，可以實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目快速部署[2]。

Redis：Redis是高性能的鍵-值數(shù)據(jù)庫并且是基于內(nèi)存的數(shù)據(jù)庫。Reids的優(yōu)勢(shì)有：性能極高、豐富的數(shù)據(jù)類型、原子和豐富的特性。使用豐富的鍵值數(shù)據(jù)類型來滿足多種場景下的存儲(chǔ)需求[3]。在該系統(tǒng)中，Redis主要存儲(chǔ)用戶token以及頻繁使用鍵值對(duì)的數(shù)據(jù)。

MongoDB：MongoDB是一個(gè)基于分布式，文件存儲(chǔ)的非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫。MongoDB中數(shù)據(jù)是以文檔的形式進(jìn)行存儲(chǔ)，文檔為BSON格式，其內(nèi)部可以包含多種類型的文件、數(shù)據(jù)，也可以內(nèi)嵌別的文檔，模式十分自由[4-5]。在該系統(tǒng)內(nèi)，MongoDB主要存儲(chǔ)考試科目章節(jié)知識(shí)點(diǎn)、題目類型、題目、考試大綱信息、試卷信息以及試卷中的文檔信息。主要是解決在自動(dòng)生成試卷時(shí)，防止頻繁地訪問數(shù)據(jù)庫，導(dǎo)致生成試卷速度過慢和防止數(shù)據(jù)過多的操作。

3 功能需求分析

為了確保試卷的質(zhì)量以及安全性，以及在用戶界面友好便于操作。首先需要根據(jù)用戶的職責(zé)不同，設(shè)計(jì)不同的權(quán)限。權(quán)限設(shè)計(jì)完成后，由管理員維護(hù)學(xué)院并且為用戶分配權(quán)限。院部管理人員維護(hù)課程、科目并為本院的老師分配權(quán)限。老師主要負(fù)責(zé)維護(hù)課程大綱、課程知識(shí)點(diǎn)以及知識(shí)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的題目。制作試卷時(shí)，需要出題老師制作試卷大綱。試卷大綱包括試卷的注意事項(xiàng)、試卷題目的類型、題目的難易度、完成試卷需要的時(shí)間、題目分?jǐn)?shù)等。然后根據(jù)紙卷大綱可以自動(dòng)生成試卷或者手動(dòng)生成試卷。在試卷管理頁面可以查看試卷的所有題目并且修改題目，調(diào)整題目的分?jǐn)?shù)以及布局。試卷審核完成后，則可以選擇打印設(shè)置，完成試卷的打印。在功能方面，主要設(shè)計(jì)登錄界面管理、用戶權(quán)限模塊、學(xué)院模塊、學(xué)科模塊、課程模塊、課程大綱及知識(shí)點(diǎn)模塊、題目模塊、試卷大綱模塊、組卷模塊、試卷模塊、打印配置模塊幾大核心功能。

3.1 系統(tǒng)主功能設(shè)計(jì)

登錄：使用系統(tǒng)必須先登錄。登錄成功后，系統(tǒng)會(huì)給用戶發(fā)放用戶訪問憑證并且會(huì)自動(dòng)跳轉(zhuǎn)到首頁。登錄的用戶不同，看到的菜單以及頁面的按鈕也會(huì)不同。比如老師只能負(fù)責(zé)完成維護(hù)課程大綱、課程知識(shí)點(diǎn)以及知識(shí)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的題目。但是組卷過程中，題目是否可用，首先需要學(xué)科負(fù)責(zé)人對(duì)題目進(jìn)行審核，然后才可能被使用。

用戶權(quán)限模塊：該模塊包括用戶信息管理、菜單管理、權(quán)限管理。權(quán)限管理負(fù)責(zé)角色信息的維護(hù)以及為角色授權(quán);用戶信息管理主要負(fù)責(zé)用戶信息管理和為用戶分配角色實(shí)現(xiàn)用戶的權(quán)限管理。

學(xué)院模塊：維護(hù)學(xué)校所有的二級(jí)學(xué)院。

課程模塊：維護(hù)二級(jí)學(xué)院開設(shè)的課程信息。

科目管理：維護(hù)研究生入學(xué)需要考試的科目，每個(gè)科目可以對(duì)應(yīng)多個(gè)課程。

課程大綱及知識(shí)點(diǎn)模塊：維護(hù)每個(gè)課程的章節(jié)信息，以及每個(gè)章節(jié)對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)。

題目模塊：根據(jù)學(xué)院、課程配置題目信息。題型包括選擇題（單選題和多選題）、判斷題、填空題、復(fù)合題（閱讀理解、完形填空）、簡答、計(jì)算、論述等;題目的難度包括易、一般和難;題目的知識(shí)點(diǎn)可以對(duì)應(yīng)課程的一個(gè)知識(shí)點(diǎn)或者多個(gè)知識(shí)點(diǎn);題目的內(nèi)容包括圖文、數(shù)學(xué)公式和化學(xué)公式等;題目必須提供參考答案;題目需要設(shè)置題目使用的間隔年份;配置題目預(yù)估完成時(shí)間。間隔年份和預(yù)估完成時(shí)間在組卷時(shí)使用。

試卷大綱模塊：試卷大綱包括學(xué)院、科目、試卷數(shù)量、用途（初試和復(fù)試）、分?jǐn)?shù)、題目分類數(shù)量、題目編號(hào)方式以及考試注意事項(xiàng)。在每一類題目中，配置大題包含的小題數(shù)量、分?jǐn)?shù)、預(yù)估完成時(shí)間、難易程度和知識(shí)點(diǎn)等信息。

組卷模塊：根據(jù)學(xué)院科目的試卷大綱配信息，自動(dòng)生成滿足試卷大綱要求的試卷數(shù)量并且在試卷管理中查看。自動(dòng)組卷主要是根據(jù)課程知識(shí)點(diǎn)、大綱要求的難易度、完成時(shí)間以及判斷試卷近幾年是否被用過等條件自動(dòng)生成。

打印配置模塊：打印管理主要是配置不同的試卷要求的紙張大小、頁邊距、字體大小等。

試卷模塊：維護(hù)自動(dòng)生成的試卷和手動(dòng)生成試卷。手動(dòng)生成試卷時(shí)，首先選擇試卷大綱，否則無法手動(dòng)生成試卷。

3.2 主要業(yè)務(wù)流程

首先需要完成試題的錄入功能。錄入試題需要管理員先維護(hù)學(xué)院信息以及課程信息。教師選擇負(fù)責(zé)的課程維護(hù)課程大綱及知識(shí)點(diǎn)并由學(xué)科負(fù)責(zé)人對(duì)課程大綱及知識(shí)點(diǎn)審核，只有審核通過后才能完成該課程試圖的錄入。錄入試題時(shí)應(yīng)選擇試題對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)，知識(shí)點(diǎn)允許選擇多個(gè)。流程圖如圖1所示。

生成試卷時(shí)，研究生院負(fù)責(zé)人首先需要維護(hù)考試科目，科目為研究生考試的內(nèi)容以及科目可以對(duì)應(yīng)多個(gè)課程。然后需要教師維護(hù)考試大綱以及選擇考試大綱對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)。由科目負(fù)責(zé)人審核通過后，教師根據(jù)科目考試大綱進(jìn)行自動(dòng)組卷或者手動(dòng)組卷。試卷生成后，教師維護(hù)試卷內(nèi)容并提交至學(xué)科負(fù)責(zé)人對(duì)試卷審核，審核完成后研究生負(fù)責(zé)人對(duì)試卷進(jìn)行打印并且保存。流程圖如圖2所示。

4 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與測試

在系統(tǒng)測試前，需要管理員先維護(hù)學(xué)院信息、用戶信息、學(xué)科信息和課程信息;教師維護(hù)課程大綱及知識(shí)點(diǎn)信息。下邊主要從試題錄入、考試大綱和組卷等核心功能進(jìn)行測試。

試題錄入：

教師登錄后，在題目列表頁面，點(diǎn)擊【添加】按鈕，打開題目添加頁面。頁面加載時(shí)，默認(rèn)加載學(xué)院信息，教師從課程列表選擇課程。選擇完成后，自動(dòng)加載課程下的所有的知識(shí)點(diǎn)并顯示。根據(jù)選擇的題目類型，顯示不同題目類型的題目內(nèi)容，后續(xù)的操作以單選題為例子。輸入試題的題干、選項(xiàng)個(gè)數(shù)，自動(dòng)生成選項(xiàng)內(nèi)容和答案選項(xiàng)下拉列表，選擇內(nèi)容需要文本和數(shù)學(xué)、化學(xué)公式;輸入題目允許使用的年限，如果題目超過年限，可以修改年限;輸入題目的難度和預(yù)估時(shí)間，預(yù)估時(shí)間以分為單位。點(diǎn)擊【保存】按鈕，題目信息保存成功后，跳轉(zhuǎn)到題目列表頁面;點(diǎn)擊【添加下一個(gè)題目】按鈕，重新打開題目添加頁面。

題目列表頁面，可以導(dǎo)入題目;可以對(duì)題目批量地導(dǎo)出、審核、作廢、刪除;點(diǎn)擊試題列表頁面表格中的按鈕，可以修改、刪除、作廢和審核一條試題;

考試大綱：

教師登錄后，在試卷大綱列表頁面，點(diǎn)擊【添加】按鈕，打開試卷大綱添加頁面。頁面加載時(shí)，默認(rèn)加載學(xué)院信息。選擇考試科目;填寫用途（初試和復(fù)試）、考試時(shí)間、有效期和試卷數(shù)量、試卷題目類型數(shù)量等信息;根據(jù)試卷題目類型數(shù)量，自動(dòng)生成題目大題;選擇大題的類型、輸入試題的難易數(shù)量、試題分?jǐn)?shù)、選擇試題的知識(shí)點(diǎn)。點(diǎn)擊【保存】按鈕，考試大綱保存成功后，跳轉(zhuǎn)到試卷大綱列表頁面。

試卷大綱列表頁面，可以導(dǎo)入大綱;可以選擇考試大綱完成大綱批量的導(dǎo)出、審核、作廢、刪除;點(diǎn)擊考試大綱列表頁面表格中的按鈕，可以修改、查看和審核一條大綱;

組卷：

當(dāng)考試大綱審核完成后，選擇考試大綱點(diǎn)擊【組卷】按鈕，自動(dòng)完成組卷并在試卷管理下查看所有的試卷。組卷是由大綱的學(xué)院、科目以及科目對(duì)應(yīng)的課程中的知識(shí)點(diǎn)自動(dòng)抽題，需要注意的內(nèi)容有：1）題目完成的時(shí)間應(yīng)該滿足試卷大綱完成的時(shí)間要求;2）題目的難易度應(yīng)該滿足試卷大綱的要求;3）如果超出題目年限，則題目不滿足要求;4）題目已在歷年真題中使用，近幾年不可以使用;5）題目的類型必須符合大綱題目的類型要求。

5 結(jié)束語

系統(tǒng)使用前后端分離技術(shù)，降低了系統(tǒng)前后端的依賴。前端使用Node和Vue框架，減少了DOM操作，提高了瀏覽器渲染速度和用戶體驗(yàn)。后端使用Spring Boot框架和Mybatis技術(shù)，也使用了MVC的設(shè)計(jì)模式。系統(tǒng)后臺(tái)使用分層管理，減少各層之間的耦合，提高層次內(nèi)部的內(nèi)聚。利用Spring的AOP完成事務(wù)的統(tǒng)一管理，防止數(shù)據(jù)不安全和臟數(shù)據(jù)。保存數(shù)據(jù)使用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫（MySQL）和NoSQL（Redis和MongoDB），MySQL負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，NoSQL用于保存用戶的訪問令牌以及用戶訪問比較頻繁的數(shù)據(jù)。

該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)大大提高了系統(tǒng)的維護(hù)性、擴(kuò)展性、重用性;同時(shí)也提高了用戶體驗(yàn)和響應(yīng)速度。實(shí)現(xiàn)了各科題庫統(tǒng)一管理，提高了試卷安全性和保密性。對(duì)研究生入學(xué)考試和復(fù)試都能起到很好的推動(dòng)作用。

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【通聯(lián)編輯：謝媛媛】

收稿日期：2021-06-25

作者簡介：焦斌斌（1988—），男，河南三門峽人，碩士，研究方向?yàn)槎嗄繕?biāo)優(yōu)化問題、進(jìn)化算法。