试题库管理系统的设计与实现0517Word格式.docx
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试题库管理系统的设计与实现0517Word格式.docx
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李亚岗
本科生毕业论文独创性声明
本人声明所呈交的毕业论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,本论文中没有抄袭他人研究成果和伪造数据等行为。
与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。
论文作者签名:
日期:
20年月日
本科生毕业论文使用授权声明
海南医学院有权保留并向国家有关部门或机构送交毕业论文的复印件和磁盘,允许毕业论文被查阅和借阅。
本人授权海南医学院可以将本毕业论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或其他复印手段保存、汇编毕业论文。
指导教师签名:
摘要
试题库管理系统是根据本学院的特点而开发设计的。
由于教师亲自翻阅资料后思考试题内容的工作繁琐性,耽误了教师的高效教学,因此,本项目的开发目标就是使教师设计试题和组卷变得既高效又快捷。
本课题开发主要包括数据库的设计与维护和前端应用程序的开发两个方面。
对于前者,要求建立起数据一致性、完整性强,并且数据安全性好的数据库。
而对于后者,则要求应用程序功能较完备,使用便捷等特点。
经过分析,本课题适合用Microsoft公司的比较稳定的SQLServer2005版本来管理后台数据。
考虑到面向对象的开发工具的优势,本次开发选用Visualstudio2010中文版作为前端开发工具,特别是其数据窗口方面十分简洁,便于操纵数据库的智能化对象,能快速建立系统应用原型,然后不断对初始原型系统进行需求迭代,修正和改进,直到完成用户满意的可行性系统。
本课题包括三大版块:
试卷版块、试题版块、其他版块。
版块的功能设计基本符合对应课程教师设计试卷的需求,相比此前的试题库系统,课题在组卷功能和生成试卷功能方面也做了一些创新。
相信该系统如能投入使用,将会成为教师的好帮手。
关键词:
试题库系统;
随机组卷;
智能化
Abstract
Testlibrarymanagementsystemisbasedonseparatingthecollegeteachingandtesting.Takingintoaccountthatthecomplexityofteachersthinkingofthetestafterreadingthroughinformation,thedevelopmentofthisprojectmakesiteasythatteacherscandesignquestionsandthetestpapertobecomeefficientandfast.
Thisdevelopmentofthistopicmainlyincludesthebackstagedatabasebuilding,maintaininganddevelopingtheapplicationinterfaceoffront-endtwoaspects.Theformerrequiredestablishdataconsistencyandintegration,datasecuritygooddatabase.Forthelatterthenrequirestheapplicationprogramfunctioncomplete,convenience,flexibilityandothercharacteristics.Aftertheanalysis,thissubjectfortheMicrosoftSQLServer2005managementofthedatabasetodevelopment.AndVisualstudio2010toolforaChineseversionofdevelopment,consideringtheofferoftheobject-orientedvarietyoftools,especiallyindatamanipulationofthewindowandofthedatabaseobjectcouldbeintelligent,inashortperiodofaprototypesystemapplicationforprototypesandinitialsystemtodemandaniteration,andtoimproveuntiltothesatisfactionoftheworkabilityofthesystem.
Thistopicincludesthreemodules:
papermodule,thetestmodule,theothermodule.Thedesignofthemodules'
functionsmeetstheneedsofthedesignofthecourse,comparedtoprevioustestlibrarymanagementsystem,topichasalsomadesomeinnovativeinsectiongeneratedtestrollfunctionandfunctions.wetrustthatthesystemcanbeputintouse,andwillbeateacher'
srighthand.
KeyWords:
testdatabasesystem;
testpaper;
intelligentialize
1绪论
自上个世纪八十年代后期开始,计算机开始飞速的发展,概括地说,计算机技术主要朝着三个不同的方向发展。
一是向“高”的方向,性能不断提高,随度也越来越快;
另一个方向是“广”度方向的发展,计算机发展的趋势普遍存在,更明显的趋势就是网络化向各个领域的逐渐渗透;
第三个方向是“深”度方向的发展,即向信息的智能化领域发展。
计算机的飞速发展也影响着我们的工作和生活,“Internet”这个词每个人都熟知,互联网的广泛应用给我们的日常生活带来了巨大的便利,人类也发挥自己的智慧,利用互联网创造着更多的财富,为人们创造更便利的生活。
在这个信息化时代,越来越多的人们开始关注基于WEB的技术与开发,越来越多的应用软件与教学系统诞生,当然技术开发离不开类似VisualStudio这样的大型编程开发软件,种类繁多的资料数据让人们头疼不已,因此像SQLServer这样的数据库软件也就应运而生了,这些软件为开发人员提供了更加方便的工作环境。
1.1课题研究背景
海南医学院是一所由国家教育部批准设置的普通本科高等医学院校。
学院共设有多个学院,学校设有临床医学、基础医学、药学3个一级学科硕士学位授权点,涵盖3个一级学科所属二级学科46个专业,在校生一万多人,专任教师一千多人。
学校在每学期中期和课程上完后分别进行期中、期末考试,需要考试的课程达几百门。
考试出卷通知由学校教务处考务科统一在每学期的中期下发,出卷通知首先发送到各个二级院系,再由各各院系通知教研室承担命题任务,后由教研室指定一人或多人命题。
任课教师承担的教学任务繁忙且很少有时间坐班,所以试卷出卷这项工作的工作量很大,容易导致拖延等效率不尚的现象。
传统的标准化试卷命题,需要由教学专家组成一个命题班子,根据许多年教学经验,从贯彻教学大纲要求,到试卷意图的组织,经过反复的推敲,才能完成一份标准化的试卷。
这样的命题方式不仅工作任务繁重而且试卷的标准化程度、难易程度、题量等方面都难以得到控制,难以形成有效的试题库,给试题和试卷的管理带来很多问题和困难。
鉴于这种情况,利用计算机进行试卷的自动生成并逐步积累形成有效的试题库,对试题和试卷的管理将变得高效而便捷,对提高工作效率,使试卷管理逐步走向正规化自动化将起到十分重要的作用。
同时使出卷工作变得轻松愉快,从很大程度上减轻了教师利用传统的出卷方式组卷的繁重工作量,大大节省了老师的工作时间,便于教师有更多的时间和精力致力于教学方法的研究,这不仅对教师有益,对在校学生也同样有帮助,学生可以有更多时间向教师请教问题。
据调查,如今很多高校都建立了自己的试题库管理系统,还有一些高校也购入了相关软件,但是大部分系统还处于简单的处理信息阶段,因为题目是多样性的,所以为了应对多种多样的题型和更好的适应教师教学,需要进一步的完善开发系统加强建设力度,才能成为一个真正胜任教学任务的试题库管理系统。
试题库管理系统根据它自身使用的环境和用户对象的不同,而出现了各种各样的试题库管理系统。
开发此类系统使用的工具亦有不同,有VB(VisualBasic),C++,JSP(JavaServerPages),ASP(ActiveServerPage)等。
随着计算机技术的迅速发展,计算机在信息管理中的应用的普及,利用计算机实现试题库管理势在必行。
1.2课题研究意义
计算机在人类生活中已经广泛应用于各行各业,在现代化的教学过程中,计算机辅助教学已成为现代高等教育的一个重要组成部分。
釆用计算机组卷算法可以保证试卷的基本质量,并且在试题库中试题量比较大的前提条件下能保证试题能够覆盖考试大纲要求的知识点,还能够对试题重复率进行一定的规范性控制。
试题库系统是高校与各大教育机构未来教育教学系统的核心之一,人们也逐渐意识到建设一套高可用性的试题库系统的重要性。
一套完备的试题库系统能够克服个人工命题过程中容易出现的片面性、随意性等一系列问题,能够保证客观与科学的试卷命题过程,能够使得对试题和试卷的管理将变得更加高效,对提高教师工作效率有很大的促进作用,能够使试卷管理逐步走向正规化、自动化,进而实现课程管理的现代化,并且可以很大程度上减轻教师的负担,为学校实行教、考分离提供基本条件,同时为教学成果的监控提供一种重要的统计途径,使得对教学质量的考察也更加公平和规范,进一步促进教学管理工作的规范化与科学化。
1.3国内外研究现状
计算机用在考试管理上的时间最早出现在上世纪60年代,此类管理方法英国最先使用,并把计算机用在考试管理上的方法称为计算机辅助测试。
美国洛杉矶学区和IBM公司在1968年他们共同开发了一个用于管理美国历史题库的系统CTSS(ClassroomTeacherSupportingSystem)。
加利福尼亚州也开发了一个专门为加利福尼亚州十九个州立大学一万六千名教师和二十九万学生服务的名为SOCRATEBCATC的系统。
国外的一些考试方面的系统主要在于题库的管理、在线考试、组卷和考后的测评等[7]。
目前,世界各国针对各个专业已经建立了完善的考试机构,而各种机构也根据所承担的职能,建立起了各种试题库系统。
例如,计算机等级考试系统,计算机文化考试系统,计算机应用能力考试系统,GRE考试系统,继续教育考试系统、律师资格考试系统,Microsoft职业资格认证考试系统以及IBM认证考试系统等等。
在一些国家的中学、大学中,考试系统也应用于教学各个阶段的自我检测,为教师和考生提供了一个便利的测试平台,起到良好效果。
在我国,随着教育教学的不断发展,考试逐步制度化、标准化,尤其是计算机和网络的快速发展,使得网络教学以及网上考试系统的开发成为必然趋势。
1999年8月到1999年11月,由何克抗、余胜泉主持开发的《基于WEB的通用题库系统》获首届中国互联网络应用程序设计大赛(Intel公司与中国电信主办)教育教学类一等奖,该系统采用ASP(ActiveServerPages)和COM组件对象模型技术开发,后台采用SQLServer数据库。
该系统具备了集中管理,共享使用等传统单机系统不具备的特点,并提供了自动组卷,在线考试,自动阅卷,对成绩进行统计分析的功能,而用户只需要通过浏览器登录指定网站就可以进行考试。
该系统为其它在线考试系统的设计和研究奠定了基础。
在随机算法、回溯算法和遗传算法中,虽然社会上认为遗传算法是比较先进的,但通过对比在一个小型考试系统中随机算法比回溯算法更容易实现,效率也不低。
这是因为随机算法成卷率高,且试卷质量相对较好。
回溯算法和遗传算法是在组卷模式确定后,然后这个模式进行成卷,这样会导致对试题查找范围比较特点的问题。
我国直到2000年5月份才推出关于远程教育建设的技术规范,随后的很长一段时间才建立起有关的建设技术标准。
但是题库发展还是很迅速的,比如北师大电子系就已经完成了国家级项目中的通用题库生成试卷的研究,清华大学也完成了关于物理课程的题库系统,北理工完成了高等数学的题库系统等,就连我国的汉语水平考试也在积极的筹备建设题库系统,以追求公平的、节约资源的网络化考试。
B/S架构与C/S架构相比,具有对系统软硬件要求低,维护升级方便,良好的开发性、跨平台操作性、可扩充性和安全性等优点。
因此,基于Web的考试系统一般是在教育教学理论以及经典测量理论的指导下,采用基于浏览器/服务器的三层架构,结合ASP或jsp技术、数据库技术(常用的数据库有Access和sqlsever)以及多媒体技术等,并使用网页制作工具实现的web编程,通过服务器对Web页面进行访问,从而实现在线组卷、考试以及阅卷等功能。
在我国的教育体制中,考试是学校检查学生学习情况的一种主要的方式,因此很多学校己市面上通用的试题库管理系统为基础,结合本校的自身的实际情况,开发了适合自己学校的试题库管理系统,一则减轻教师的工作量,提高教师的教育教学水平,二则使学校的教学资源得以充实和有效的利用,教学质量得到不断的提高。
我国市面上研发的一些考试试卷管理系统还存在诸多弊端,特别是在自动出卷部分的问题。
比如有时要依据学生的整体学习情况来定所出卷子的难易度,如果由系统直接出题,那么容易出现题目难易比例不同的现象,也就达不到检测学生学习情况的一个预期目标。
为了出一份难易适中的考试试卷,很多老师仍然需要花费大量的时间和精力去检查已经命题的卷子是不是符合要求,这样就完全展示不出管理系统的优越性。
因此,以后研发的管理系统肯定是要朝着这方面去努力的。
随着信息技术的不断发展,考试试卷管理系统会更加合理、智能,方便不同用户的使用,用户不需再付出大量的时间和精力,完全不用手工操作,全部在管理系统上实现自动的试卷相关管理。
综上,我国在题库系统的发展上,与国际相比,在题库的建设在理论和实践方面都有很大的发展空间。
1.4相关领域的研究进展及成果
1.4.1实际应用中的研究
社会的进步,信息技术的提高,计算机的应用领域越来越广泛。
然而,在计算机的辅助工程中的辅助教育、教学,已被越来越多的学校所使用。
试题库管理系统从刚刚开始的单机的应用程序到后来的基于C/S架构的系统,从一门学科到包含所有学科的试题库系统。
随着计算机信息技术的不断发展和改善,现在很多学校建立了基于B/S架构的试题库管理系统,学校使用自己的服务器,把所有教学管理资源放入这个服务器中,进行统一管理,从而使教师的教学工作更加规范。
对于较大的题库系统,其试题库总体结构是分层分块的,总库下有子库,子库中有分库等。
试题信息常按题文(题目中的文字部分)、题图(题目中的附图)、答案(答案信息为文字)等分类,分别存放于不同的子库当中;
全部试题又常按题型分类存储,这样每个子库被相应的分为若干分库。
各个子库要设立相同的关键字,利用关键字把同一道试题的各种信息联系在一起。
由于本课题主要用于高校教学,根据上述研究调查后发现,目前的高校基本没有在线考试需求,但是大部分高校都配有题库管理系统,作为纸质考试的强有力辅助工具,因此,本课题的研发刻不容缓。
1.4.2国内外研究成果
(1)国外在线考试系统的研究
在国外,大型跨国公司的认证考试和一些标准化考试都已经开发出了比较成熟的考试系统如微软的MCSE、MCDBA、MCS等,SUN公司的Java认证,思科公司的CCNA、CCNP、CQE认证,IBM公司的AIX190、DB2数据库、XML认证,还有英语托福、雅思、GRE等考试系统也已经建立并运行了几十年,一直都能比较科学地测试出学生的真实水平。
目前比较成熟的文本相似度算法有SimHash算法、K-Shingling算法和I-Match算法。
SimHash算法通过降维技术把文本转化成特征码集合,并为特征码赋予权值以此作为文本的指纹信息,最后通过计算文本指纹间的相似度作为文本之间的相似度。
K-Shingling算法通过将文本拆分成K个连续字组成的序列,然后比较两个句子的序列组合之间的相似度得出文本相似度。
还有对于短文本相似度计算准确率非常高的I-Match算法,它使用统计的方法计算文本相似度。
(2)国内在线考试的研究
维维《通用试题库系统》
微型计算机上的试题库系统是一个“古老”的话题,然而维维通用试题库系统(GTBS)的推出却使它焕发出新的生机。
GTBS诞生自2001年1月,经过近10年的不断更新,现在已发展到4.1版本。
通用试题库系统采用笔记本式的页面布局,用户通过“试题纵览”、“试题编辑”、“试卷”、“字典维护”、“题库中心”5个选项卡,即可完成对试题库系统的操作。
GTBS和我们通常所见的各种书目,资料等的目录一样,《通用试题库系统》也存在有顶级目录和各次级目录。
用户在录入试题前应首先要认识考虑,充分准备,构造好一个尽可能完美的目录,避免以后因为目录规划不好,而引起的资料利用不允分、因修改而降低工作效率、甚至删除试题等问题。
NATURE试题库管理系统
该系统一种通用的试题库管理软件,适用于各级各类高、中等专业技术院校、普通教育、职业培训、成人教育、职称晋升等方面的计算机考试系统管理。
万维试题库管理系统
首创针对性的个性化出题技术,学习更高效;
因材出卷功能根据每个学生对知识点的掌握不一情况,对每个学生针对性的出题,避免懂与不懂一样学、知与不知一样考的教育一刀切现象,让每个学生轻松高效学习。
全程透明压缩和加密,既提高了效率,又保证了数据的安全性数据导入导出更灵活,结合数据备份和恢复机制,避免数据的丢失网络版支持数字证书、分层授权;
分布式结构和https访问协议保证数据传输更安全。
但这些试题库均为通用型试题库管理系统,不能很好的适应本校对试题库管理系统的特殊需求,所以就需要自行开发一个使用试题库管理系统,来满足教师和学生的共同需求。
1.5主要研究内容
本论文分析了近些年来国内外的各类网络教学系统和考试系统的应用情况和研究现状,结合学校实际情况,对系统的主要功能、系统的性能和系统的健壮性和扩展性进行了分析、设计和实现。
针对海南医学院医学信息学院试卷管理系统的研究背景、项目意义和当前的研究状况,对论文要研究的内容、要完成的任务进行阐述;
在业务分析中,对原有的业务过程等进行分析,在原有业务过程的基础上总结主要的再造业务过程;
在论文的功能分析中,先分析了系统的角色,然后通过总用例分析和子用例分析以及和对各子用例的描述,来分析系统的功能,并进一步得出了系统的整体功能和子功能的实现方式,包括用户管理、课程管理、试题管理、试卷管理、数据管理等子包图,而且在每个方法后给出了详尽说明;
在数据分析进行中,对系统中各种需要解决的数据进行了分析;
在对实体类关系进行分析时,结合实际需要,建立了数据库表;
最后,概括了一下已做的工作,而且提出了对以后的工作想法。
1.6相关知识与技术
本系统用MicrosoftVisualStudio2010编程软件,应用现今比较流行的B/S框架,用C#语言进行开发,SQLServer2005作为后台数据库,完成前台浏览器与后台数据库间的数据交换。
1.6.1MicrosoftVisualStudio2010简介
VisualStudio是微软公司推出的开发环境,是目前最流行的Windows平台应用程序开发环境。
VisualStudio2010版本于2010年4月12日上市,其集成开发环境(IDE)的界面被重新设计和组织,变得更加简单明了。
VisualStudio2010同时带来了NETFramework4.0、MicrosoftVisualStudio2010CTP(CommunityTechnologyPreview--CTP),并且支持开发面向Windows7的应用程序。
除了MicrosoftSQLServer,它还支持IBMDB2和Oracle等大型数据库。
它将是经典的一个版本,相当于当年的6.0版。
而且它可以自定义开始页;
主打功能还包括:
(1)C#4.0中的动态类型和动态编程;
(2)多显示器支持;
(3)使用VisualStudio2010的特性支持TDD;
(4)支持Office;
(5)QuickSearch特性;
(6)C++0x新特性;
(7)IDE增强;
(8)使用VisualC++2010创建Ribbon界面;
(9)新增基于.NET平台的语言F#。
MicrosoftVisualStudio2010采用拖曳式便能完成软件的开发。
简简单单的操作便可以实现一个界面的生成。
但拖曳的界面,也应当有相应的代码来实现功能。
MicrosoftVisualStudio2010支持C#、C++、VB。
可以快速实现相应的功能。
1.6.2B/S框架简介
B/S结构(Browser/Server,浏览器/服务器模式),是WEB兴起后的一种网络结构模式,WEB浏览器是客户端最主要的应用软件。
这种模式统一了客户端,将系统功能实现的核心部分集中到服务器上,简化了系统的开发、维护和使用。
客户机上只要安装一个浏览器(Browser),如NetscapeNavigator或InternetExplorer,服务器安装SQLServer、Oracle、MYSQL等数据库。
浏览器通过WebServer同数据库进行数据交互。
B/S框架的特点:
维护和升级方式简单;
成本降低,选择更多;
应用服务器运行数据负荷较重。
1.6.3SQLServer2005
MicrosoftSQLServer2005是一个全面的数据库平台,使用集成的商业智能(BI)工具提供了企业级的数据管理。
MicrosoftSQLServer2005数据库引擎为关系型数据和结构化数据提供了更安全可靠的存储功能,可以构建和管理用于业务的高可用和高性能的数据应用程序。
MicrosoftSQLServer2005数据引擎是该企业数据管理解决方案的核心。
此外MicrosoftSQLServer2005结合了分析、报表、集成和通知功能。
这使您的企业可以构建和部署经济有效的BI解决
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