试卷生成系统的设计

I基于 Delphi 的试卷生成系统的设计摘 要高校教务管理工作中一项非常重要的工作就是考试管理工作，每学期各专业考试，从组织出卷到试卷的印制及试卷的管理等工作非常繁琐且工作量很大，这种组织管理方式不仅工作任务繁重而且试卷的标准化程度、难易程度、题量大小等各方面难以控制，难以形成有效的试题库，不利于充分发挥历年来的优秀试题及试卷的作用，给试题和试卷的管理带来很多问题和困难。为了改变这种状况，本论文运用数据库和面向对象技术，实现了试题的归纳、统一储存和管理，并以简捷、准确、网络化的信息技术为手段，实现了选题、出卷的高度自动化和试卷生成、管理的统一。本系统将运用可视化开发工具 Delphi 开发出试题自动生成系统。利用其提供的各种面向对象的开发工具，建立系统应用原型，然后进行需求迭代，不断修正和改进，直到形成满意的可行系统。本系统结构良好、使用方便，系统能够实现人工选题和随机抽题两大功能。本系统有安全的用户登录模块、方便快捷的浏览界面、易于操作的功能模块。【关键词】：Delphi，试卷生成，Access ，算法设计，数据库， ADOIIThe design of The paper generation system on DelphiWang Bin(School of mathematics, physics and information, ZheJiang Ocean University 316004)AbstractA very important job of university senate management is the test management. During he various professional examinations in each semester, it is very cumbersome and heavy workload from the organization to the volume of printing papers and paper management. The management of such organizations tasks are not only heavy, but also difficult to control the standardization of the test, degree of difficulty, the volume of the size of title and the others. It is difficult to form an effective test database, and is not conductive to giving full play for the best role of the questions and papers over the years, brings lots of problems and difficulties to the management of examination questions and examination papers.In order to change this situation, uses the databases and object-oriented technology in this paper, realize the summary of test, unified storage and management, and take simple, accurate, network-based information technology as a means to achieve the unified management of higher automation of the test title selection, volume of title, and text generation and management. This system will use the visual Delphi to develop automatic generating test systems. In use of the object-oriented development tools provided by it, to build a system prototype, and then needs iterative, and constantly revised and improved, until the formation of a satisfying viable system . The system is well structured and easy to use, it can achieve artificial selection and random question two functions. This system gets security user logging module, convenient browser interface, easy-to-use function modules.【Keywords】 Delphi, test generation, Access, algorithm design, database, ADOIII目 录摘 要 .IABSTRACT.II1 概述 .11.1 试卷生成系统产生的背景 .11.2 问题的提出 .11.3 现有系统存在问题的分析 .21.4 系统开发目标 .21.5 开发方法的选择 .31.6 开发本系统的意义 .32 试卷生成系统需求分析 .42.1 问题的定义 .42.2 可行性研究 .42.2.1 技术可行性 .62.2.2 经济可行性 .82.2.3 操作可行性 .82.3 需求分析 .82.3.1 理解需求 .82.3.2 主要模块 .92.3.3 系统业务流图 .92.4 软件功能分析 .102.4.1 题库管理 .102.4.2 试卷管理 .102.4.3 权限管理 .113 数据库应用基础与开发工具 .123.1 数据库理论基础 .123.1.1 数据库管理系统 .123.1.2 数据库系统设计 .133.1.3 数据库设计范式分析 .133.2 数据库开发工具 .143.2.1 Delphi 7.0 特点 .153.2.2 Access 简介 .153.2.3 数据库连接组件 .164 试卷生成系统的设计与实现 .184.1 系统总体结构设计 .184.2 算法概要 .194.2.1 随机策略 .204.2.2 补偿策略 .204.3 数据模块窗体及 ADO 的设置 .214.4 数据库后台设计 .21IV4.4.1 系统 E-R 图 .214.4.2 数据库部分表格设计 .224.4.3 数据库部分表的列举 .224.5 试卷生成 .234.6 生成试卷向导模块设计 .234.7 试卷生成系统的主要功能实现 .244.7.1 登录界面 .244.7.2 主页面设计 .244.7.3 权限管理 .254.7.4 定制试卷界面 .264.7.5 试卷预览 .265 软件测试及其维护 .285.1 测试方法 .285.2 系统维护 .28结束语 .29参考文献 .3011 概述1.1 试卷生成系统产生的背景随着社会经济的迅速发展和科学技术的全面进步，计算机事业的飞速发展，以计算机与通信技术为基础的信息系统正处于蓬勃发展的时期。随着经济文化水平的显著提高，人们对生活质量及工作环境的要求也越来越高。在计算机飞速发展的今天，简化试卷的手工操作势必所然。所以如何设计好试卷管理系统，尽可能地减少试卷管理的重复性和低效性就成为当前最为重要的问题。通过对试卷自动生成的管理的详细调查，搜集了大量的资料，从系统结构的组织，功能的实现，技术的要求以及可行性等多方面进行考虑，本课题是一个适应现今试卷管理管理需求的计算机信息管理系统，具有一定的实际开发价值和使用价值。用该系统能根据试题难易度及题型题数自动组卷或手工组卷、能浏览增删或修改题库中的题目、能对生成的试卷保存并打印。该系统的特点是：组卷的灵活性大。在出一份试卷的过程中，只要没有将选题的题目作为一份试卷保存起来，生成试卷向导过程的每一个步骤都可以有人为的干预，如可以调整试卷的总体难度、题目数量、题型种类，甚至具体的每一道题目。系统界面美观，布局合理，能让使用者在操作过程中有一个良好的视觉感受。1.2 问题的提出数据库是一门研究数据管理的技术，始于 20 世纪 60 年代，经过 40 多年的发展，现在已经形成了理论体系，成为计算机软件的一个重要分支。数据库技术体现了当代先进的数据管理方法，使计算机的应用真正渗透到国民经济各个部门，在数据处理领域发挥着越来越大的作用。随着社会的发展和经济时代的到来，管理信息系统在各行各业都越来越重要，特别是教育事业。在经济发达的国家，许多教育机构（如公办、私立、培训机构等） ，都投入了大量的资金开发 MIS 系统，以求在将来激烈的竞争中立于不败之地。在我国，民办教育是新兴的一个行业，是随着改革开放和市场经济的发展根据中国特有的国情发展起来的，特别是中国民办教育促进法的出台，从一定的程度上规范和促进了中国民办教育的发展，这是一个很有发展前途的新兴产业，但是同发达国家相比，我国的民办教育行业的信息技术的2应用程度还很低，只有在大城市中发展较早、规模较大的民办院校中才使用计算机进行大规模操作，从各方面提高工作效率，取得良好的社会和经济效益，而一些新兴的、规模较小的民办机构还没有全部具备这种功能。因此可见，随着我国民办教育的迅速发展，信息技术在其上的应用会更加地广泛和深入 1。1.3 现有系统存在问题的分析有的学校还没有可用的软件系统，还是手工操作。计算机日新月异的发展，有的领导只见眼前利益，不关心，甚至不敢尝试新兴的事物。手工操作还十分落后，效率极低，成本很大，以后的社会是信息的社会，信息只有快、准、精才能发挥其价值。 所以机器代替人力是必然的历史发展趋势，只有领导的重视和支持才能从人工操作改为计算机的自动化系统，人工操作必将被计算机代替。有些学校虽使用了计算机，甚至管理系统，但是仍然存在很多问题，问题一日不解决，效率就一日提不上去。还有，有的系统很不完善到处是漏洞，可以说是千疮百孔，这样极不完善的系统能有保障吗？当然，也有一些学校也有使用计算机来自动生成试卷，但多多少少都有存在问题：试题难易度掌握不好、包含知识不够全面、试题重复出现、组卷灵活性不够等。所以本系统的开发势在必行。1.4 系统开发目标本系统是将现代话的计算机技术和传统的教学、教务工作相结合，按照学院的工作流程设计完成的。为了使系统在学院的管理中发挥更大的作用，实现工作过程的计算机化，提高工作效率和工作质量，提出如下的系统开发目标：1) 系统应具有实用性、可靠性和适用性，同时注意到先进性；2) 对各个数据库进行动态管理，防止混乱；3) 能够按照用户选择的不同的条件进行简单查询和复合查询；4) 能够对查询结果进行分类汇总，实现报表打印；5) 注意数据的安全性，具有数据备份和恢复的功能；6) 方便用户的操作，尽量减少用户的操作。31.5 开发方法的选择在开发方法的选择上，选择了演绎式原型法与生命周期法相结合的方法。具体来说，就是在系统开发之前对系统有一个总体框架设想，各功能单元的结构和功能也比较清楚，但是还没有具体实现。系统完成什么功能，分成哪几个部分，各个部分又有哪几个模块，都已理解掌握，且以后不需要做更大的变动，只是具体到每个模块，还没有全部实现。具体地设计可能是完全实现一个模块，也可能是用一个效率高地模块代替一个旧模块。信息系统的开发是一项比较复杂的工作，我们必须选用科学的有效的开发方法。近年来，国内外已逐步总结出一些开发信息系统的方法和技术，但是从目前的情况来看，系统的开发技术仍是一个比较薄弱的环节。那么根据本系统开发的要求，本系统选择了生命周期法和原型法相结合的方法。生命周期这个概念源于系统工程方法。广义地说，任何系统均有其发生、发展、成熟、消亡或更新换代的过程，这个过程称为系统的生命周期。主要包括系统调查阶段、系统分析、系统设计、系统实施及系统维护与评价五个部分。根据系统设计而对整个系统实施，包括物理实施，程序设计，调试等。实施是最后的一步，关系着最后的成功。1.6 开发本系统的意义试卷生成系统是基于 Access 与 Delphi 语言开发而成，利用 Delphi 开发程序，结合Access 数据库分析数据库中的题库基本信息，达到管理的目的。利用软件开发工具和数据库技术，本系统已实现了题库的试题录入、修改、删除和查询,生成试卷、打印试卷等重要功能.本系统是 Delphi 和 Access 相结合的应用程序。其最大的特点是开放性、方便性和灵活性.试卷的题型、题量、难易程度和形式以及各大题分数等都由教师根据需要确定。在现代，高科技的飞跃发展，人们工作习惯的改变，特别是电脑的大量普及，人们生活节奏越来越快，怎样提高工作效率是人们首先考虑的问题。试卷生成系统是一个非常繁琐与复杂的一项工作，一个原因就是工作量大，不好管。对于一个学校而言，更应该运用一些本地资源，提高管理的力度，对学生负责，对国家负责。42 试卷生成系统需求分析2.1 问题的定义随着教育教学改革的不断深入，教考分离、试卷规范化、标准化的呼声越来越高，如何实现之是许多教育工作者潜心探讨的问题，而伴随着国家对教育发展投入的力度不断加大和全社会信息化水平的不断提高，各级各类学校基本具备了实现现代化信息管理的物质基础，因此，采用计算机信息管理系统来解决教考分离、试卷规范化。标准化的问题是一种行之有效的方法，它不仅可以减轻人员的重复劳动，提高工作效率，更是各学校实现考务自动化，管理数字化，信息化的标志。基于上述原因，我选用了一个试卷生成系统的设计方案，其系统应包含以下特点与功能：用 Access 数据库，NT4.0或者 Windows98 操作系统以上，题库可以自由维护、扩充，题库大小只受物理限制的存储容量。权限分明的管理操作系统，支持按操作者及题库权限进行操作，确保题库的公共性与私有性。试题支持单项选择题、判断题、填空题、解答题等题型，用户可以自由设置题型，试题内容包括内容、标准答案等属性，提供可以自由设置的试卷分类；多种试卷生成方式，可以设定参数自动生成或者手工选择试题，题库中自动抽取指定数量的试题或手工选取试题，也可以从某题库中每个题型各抽取多少分的试题，或者从多个题库中分别抽取指定数量的试题合成试卷，试卷生成的方式可以带答案、解答。生成的试卷可以重新编辑、排序、删除、调整，可以自动生成一份文档，也可以把现有的文档资料存到系统里，内容不受限制。2.2 可行性研究试卷生成系统是一个具有题库管理功能和出卷功能系统。可以将该系统分为题库管理系统和出卷系统两个模块来做，其中出卷系统又分为手工出卷和自动出卷两个子模块。题库管理模块应具有：查看题库、修改题库、删除题目、章节管理、题型管理的功能。手工出卷让用户自己选择试题，当用户选择的试题存在重复（例如，同一道题选择了两次）或者有内容冲突（例如，同一知识点，在选择题中出现，又在填空题中出现）时，要能提示5用户。自动出卷则是通过用户选择的生成试卷的条件，随机地选择试题，自动完成试卷的生成。这种试题库系统的基本思想是按照“知识点”来构建试卷，主要是思路是依据教学大纲的要求，以课程的主干内容为主线，先把教学内容细致分解为一个个知识点，然后按大纲对各个知识点的要求掌握的层次，与题型、题量、难易度及各知识点间的馆包容性结合起来，作为该试题库系统构建试题的基本原则，以便计算机自动生成每份试卷、在考查点的分布上具有较强的科学性。要实现基于知识点的试题库系统的试卷建构，首先必须研究从知识点角度对试题如何进行分类，并结合试题的类型赋予各种特征参数，使试题库编程符合科学化与规范化的要求。因此，参数的设置是否合理，对能否体现基于知识点建构试卷的思想.所建构试卷的质量，编程的工作量及运行效率都是直观重要的。试卷生成模块是整个题库管理系统的核心。本系统的组卷是采用交互方式，即用户在输入各种要求后，系统会自动生成一份符合要求的试卷。组卷过程中系统会向用户询问以下信息：1) 要生成的试卷满分分数；2) 是否考所有章的内容；3) 将系统试题库表中该门课程所用全部题型列表显示，供用户选择；4) 具体输入所考类型的题目数目以及该类型题所占分数；5) 将每种题型的题数分配到各章节；6) 输入本试卷整体的难度系数。所有上述参数有效输入后，确信在题库中满足上述条件的题目数目量足够的情况下即可生成一份试卷来。抽题组卷是系统的关键，如何设计一个算法一定能抽出满足要求的试卷，这是一个非常复杂的问题，从大纲对各个知识点所要求掌握的层次、题型、题量、各知识点之间的包容性，及考查点分布的科学性等角度来看，现有的试卷生成系统并不能完全达到教学基本要求，有待进一步研究。题库查询和统计模块能够及时地查询和统计现在题库中试题的数量，为题库的扩充和更新提供了很好的参照。可行性研究也称为可行性分析，是在系统调查的基础上，针对新系统的开发是否具备必要性和可能性，对新系统的开发从技术、经济、社会的方面进行分析和研究，以避免投6资失误，保证新系统的开发成功。可行性研究的目的就是用最小的代价在尽可能短的时间内确定问题是否能够解决。该系统的可行性分析包括以下几个方面的内容 2。2.2.1 技术可行性Delphi 7 由 Borland 公司推出的 Delphi 是全新的可视化编程环境，为我们提供了一种方便、快捷的 Windows 应用程序开发工具。它使用了 Microsoft Windows 图形用户界面的许多先进特性和设计思想，采用了弹性可重复利用的完整的面向对象程序语言、当今世界上最快的编辑器、最为领先的数据库技术。对于广大的程序开发