开放式考试系统中一种题库系统的创新与实现

开放式考试系统中一种题库系统的创新与实现
孙晓捷
【摘要】In data core basing on opened examination netword system,this paper brings forward a design of innovative and method of implement in designing of frame and manage manner and upload tactic. This system function and confine of manage are foundered and perfected on the basis particular analysis function of this system.%本文针对开放式网络化考试系统的数据核心——题库系统在题库结构设计、管理方式、题库上传策略等方面提出了
创新的设计及实现方法,并在详细系统功能分析基础上建立完善了其系统功能及其
管理范围.
【期刊名称】《天津理工大学学报》
【年(卷),期】2012(028)001
【总页数】4页(P41-44)
【关键词】开放式;考试系统;题库;策略
【作者】孙晓捷
【作者单位】天津理工大学计算机与通信工程学院,天津300384
【正文语种】中文
【中图分类】TP315
开放式网络化考试系统是一种从根本上解决了传统考试过程中的工作量大、效率低、
反馈周期长、反馈能力弱、资源浪费等缺陷的新型考试模式，并逐渐以其较高的公平公正性受到各界的一致推崇.
网络化考试系统离不开题库系统.题库建设促进了命题过程的科学化、合理化，是考试系统正常运行的基础数据环境.利用网络考试的题库管理系统，可以不断丰富题库内容，准确界定题库的难度和知识点，最终达到考试试题覆盖面广、难度搭配合理，考试结果能准确反映考生实际能力的目标，达到较高的可信度.
1 题库系统功能
题库系统是开放式考试系统重要的管理对象，是系统正常工作的数据核心.其管理内容涉及创建、修改、数据组织、存储等方面[1].
1.1 数据结构管理
系统管理员负责设计和管理数据库结构，同时定义两级题库数据的衔接关系.教师负责题库创建与修改等管理工作，教师可根据需要设定不同科目、不同类型的题库. 作为题库的约束条件之一，题目类型可以在系统配置时设定，体现多样化.表达方式与常用考试题型相一致，设置单选题、多选题、判断题、填空题、问答题、计算题、名词解释、论述题、案例分析题等多种题型，满足不同用户需求.系统管理员可对题目类型内容进行修改.
1.2 上传策略
题库系统的内容建设由教师完成.教师可在自己熟悉的数据环境下自行建立、编辑题库.上传数据时，教师将数据表转换为电子表格形式，设定与本系统题库字段的对应关系，即可完成现有题库数据上传操作，系统将上传数据自动添加到题库系统中.教师所使用的数据管理工具，可以是常用关系数据库(如Sql Server，Oracle 等)，也可以是OFFICE等文档管理工具(如Excel).对于上传过程中的错误，系统给出提示.
1.3 两级题库
题库采用开放式设计，采用两级题库策略，即专用题库和公用题库.题库管理由教师完成，创建者可授权(或收回授权)其他教师使用题库资源.经教师许可，专用题库数据可以转化为公用题库，公用题库由系统管理员管理.系统支持系统管理员或教师对题库名称列表查询.
1.4 灵活存储策略
题库系统支持多种数据库工具和Excel数据表等，支持不同题库间合并操作，支持大数据量导入操作，轻松整合现有题库数据，实现自动转换.题库内容支持文字、图形、图片、声音、视频等信息形式.
2 题库管理功能分析
题库管理模块完成考试系统中试题来源数据的管理.包括数据上传、数据管理和授权管理.组成示意参见图1模块组成表.
图1 二层结构图(题库管理)Fig.1 Second ly layer structure
2.1 数据上传
支持教师在考试系统中建立题库.首先，教师根据系统提供的关联字段，在系统外部编辑题库数据，形成数据文件.然后，设定数据文件与题库数据字段的对应关系以及上传控制参数，实现数据自动上传，正确上传的数据添加到系统数据库中，组成题库数据.同时，与题库数据相关的多媒体文件，通过其他途径传递给系统管理员，由系统管路员将文件添加到相关的题库数据环境中[2].
2.2 授权管理
题库数据按使用权限分为专用题库和公用题库两级.在建立题库时，教师设定题库专/公用属性，专用题库由教师管理，公用题库由教师创建成功后，移交给系统管理员管理，至此，教师无权对该类数据进行删除操作.教师和系统管理员能够将可管理题库授权给其他教师使用，或收回授权.
2.3 数据管理
教师和系统管理员能够对所管理的题库进行查询、删除及合并操作，系统管理员可以对公用题库数据进行修改.教师进行数据修改时，需在系统外重新编辑数据，删除题库数据后，重新提交.
3 题库管理系统设计及实现
题库管理的核心功能包括题目上传生成题库、题库查询合并删除、题库授权等，其二层数据流如图2二层数据流图(题库管理)所示.这里，题库约束文件包括两部分数据，一类是外部文件格式定义，教师必须按照规定格式组织数据，才能保证正确地建立题库.另一类为题库类型约束规则，用户根据该规则建立各自独立的题库数据.在此部分，通过观察对于上传处理的分析结果，可以清楚地看到，数据导入过程中的交互性.请参见图3三层数据流图(上传).
图2 二层数据流图(题库管理)Fig.2 Second ly layer data stream
图3 第三层数据流图(上传)Fig.3 Third layer data stream
题库管理是本课题的主要特色之一，其特点体现在两级数据管理机制和数据集成方法.题库管理模块包括数据上传、授权管理和数据管理子模块.其中关键的策略包括上传方法和数据管理策略，界面显示参见图1题库管理页面.在题库授权过程中，教师可以查看自身管理的题库索引信息，能够授权(或收回授权)其他教师使用由其创建的题库数据[3].
3.1 题库结构
题库系统分为两级结构，即专用题库和公用题库.专用题库是由教师建立的私有数据库，供特定教师管理和使用，公用题库为系统建立的公共题库数据，由系统管理员管理，供授权教师使用.公用题库的数据来源于专用题库.专用题库和公用题库采用相同的数据库结构.题库系统的主要数据内容及其技术特点包括:
3.1.1 题库编号
题库建立之初，由系统自动赋予题库编号，此编号唯一地标识题库(表1).需要说明
的是，设计人员经常采用定义整型自增量方式，自动生成编号.如果采用这种方法
管理编号字段，每当删除记录时将产生不连续的空闲编号，假如调整编号为连续编号，需花费一定的系统开销.尤其对于题库数据而言，调整的数据量大，体现的更
为明显.在本系统的数据表中，某些编号字段，如人员编号、题库编号、题目编号、考试编号等，均定义为字符串类型，删除操作时不作调整，创建时由程序计算最小空闲编号，赋值给记录.
表1 题库总表Tab.1 Question database table序号字段名类型(长度)含义说
明1 tkid char(8)题库编号主键2 tkname char(50) 名称教师定义题库名称
3 typeid char(2) 类别号类别属性
4 majoyid char(2) 专业号专业属性
5 lessonid char(3) 课程号课程属性
6 userid char(8) 创建者所有者编号，与
表4.2人员信息表关联7 olduserid char(8) 原创建者最初创建者教师编号8 tkdate datetime 创建时间
3.1.2 分类标识
为了达到检索和分类管理的目的，在题库中设置了类别号、专业号、课程号等属性字段，作为备用的(检索)标识信息，能够适应多种管理策略的需要.这些编号与各自数据表中的名称字段相对应，这些表格作为系统参数由系统管理员编辑、管理.
3.1.3 创建者和使用者
系统中的题库由教师创建、管理，创建者拥有管理权限，可以删除题库，可以将题库授权给其他教师使用.
3.1.4 题目信息
标识题目基本属性信息，包括题目序号、题干内容、备选答案、正确答案、题目类型、所属章节等.
3.1.5 难度值
题库创建时，题目被自动赋予初始难度值，在考试过程中难度指标与考试策略相关
联，可以依据考试结果自动修改.
3.1.6 多媒体支持
题目中有可能出现大文本(如阅读题目)、声音、图像、图片和视频等内容，在数据库中存储这些文件的文件名，使用时，直接按文件名调用相关文件，完善题目表现形式[4].
3.2 数据上传
本考试系统不支持题库数据单条输入、编辑和修改功能，所有题库数据需要采用数据文件方式向系统导入.首先，用户可以从“题库管理\帮助”页面查看题库格式文件，然后，按照格式要求，采用数据库或电子表格方式编辑、管理数据.这样，将编辑过程和使用过程分离，用户可以使用自己熟悉的工具编辑数据，而不必学习新的管理工具.本系统采用作为数据上传文件.本系统上传、导入电子表格文件的步骤如下:
1)导入表格文件前，先确定是否与与题库字段的对应关系保持一致.
2)符合格式要求的即可以上传表格文件.
3)若系统提示错误，不符合条件规格，需修改数据，再次上传.
4)条件满足，写入题库，并在索引库中添加相应题库索引信息.
数据上传的另一个问题是不支持较大文件上传，因此需要将大文件拆成较小文件(以2 M左右为宜)，分别上传，然后使用系统提供的合并功能，在服务器端合并题库.
3.3 数据管理
本考试系统采用两级题库策略，即专用题库和公用题库.专用题库属于某一教师，由其创建、删除.公用题库是本系统公共数据资源，由系统管理员管理，授权给教师使用.公用题库数据来源于专用题库，生成过程采用如下方法.
本题库系统设置三种类型使用及管理模式:自用、保留和公共.(见图4题库管理界面)
自用类题库，为教师自用题库，属于专用数据，是一种私有数据资源，是公共题库的主要数据来源，若不被管理员授权则不能转换成公用题库.“保留”的题库模式.如果选择使用该方式，教师在删除题库时，会自动将其转换成公用题库，管理权限也由教师转成管理员.而“公用”选项，在题库建立时，首先定义系统管理员，教师被设置成使用者权限，教师不具备对该类题库执行删除操作的权限.
系统管理员完成对公用题库数据进行查询、修改、删除等操作，采用抽检方式保证数据正确性.同时，可以按照类别对不同题库进行合并，生成丰富的专题题库，使题库数据分类更清晰、合理.
数据管理模块支持教师完成数据查询、删除及合并操作[5].
图4 题库管理页面Fig.4 Question database page layout
4 结论
本文是针对开放式考试系统中的核心环节——题库系统模块给出了设计思想和实现方法.在区别于其他的考试题库系统的同时，着眼于开放式特点，尤其在题库结构、上传策略及其相关的数据管理等关键内容上，提出了独特的处理方法.并使题库系统的设计具有着集成化的显著特点，开创了二级题库的新思路，并成功予以实现.数据的导入也不再局限于外部数据编辑环境的异同，不仅体现出了开放式题库系统的通用性也体现出了本系统所具有的特点.然而，该系统开放式考试系统需要在以下几方面进行改进:1)本系统的界面风格比较简单，需要在以后的设计中进行改进;2)增强题库设计智能化水平;3)提高多媒体文件传输能力，以提高系统的应用水平.
本题库系统系统功能和运行水平还应在今后的应用环境中逐渐完善、提高，随着技术发展而改变.因此，在实施和维护过程中更强调工程化方法，借助规范的管理手段，保证系统正常、平稳运行，该系统已经应用于计算机基础知识考试工作中，从使用效果看，达到了设计要求.
参考文献:
[1]花芳，林赛华，孙平.基于VFP的《文献信息检索与利用》题库管理系统与试题设计[J].现代图书情报技术，2005，25(1):64-67.
[2]游碧蓉，代全林.基于B/S结构的校园网络考试系统[J].科技情报开发与经济，2006，8(2):25-28.
[3]金越峰.“通用考试题库软件”应用的理论与实践[J].辽宁教育研究，2003，
23(2):70-71.
[4]刘清堂，赵旱领.通用性多媒体题库开发系统研究与实现[J].电化教育研究，2000，20(3):36-39.
[5]陈浩.B/S结构校园网考试系统的设计与实现[J].广西科学院学报，2001，
17(4):12-15.。