网络教学支撑平台中题库系统设计与实现

1、网络教学支撑平台中题库系统设计与实现电化教育研究2002年第2期(总第l06期)论文编号1O031553(2002)O20O3704电教技术研究网络教学支撑平台中题库系统设计与实现曹岩,程建钢,王学优,韩锡斌(清华走学教育软件研究中心,北京Jooo84)摘要:本文论述的题库系统基于unix环境,采用ClientWebDatabase三层应用结构,实现了题目的生成,修改和题库管理功能利用该系统教师可以向作业题库,考试题库,测验题库和实验题库中添加多种类型的试题支持组题的制作;提供特殊字符工具板和方便的图形图像插功能题库通过接收试题应用后的反馈数据,动态更新题目难度关键词网络教学:题库设计与实现中

2、图分类号G434文献标识码A一,引言在网络教学中.对学生学习效果的评估多种多样.但最直观易行的莫过于作业,测试和考试三种方式无论是哪种方式,都要有大量试题作为基础.所以,需要有专门管理试题的模块,为试题提供标准化存储格式题库,题库在本质上届于资源库,其管理只涉及到增添,删除和修改.至于如何将试题取出.组织成作业或试卷.则是其他模块要实现的功能.当然,题库系统与这些模块紧密相联.它提供题目并接收使用后的反馈信息.传统的题库(ITEMBANK)是按照一定的教育测量理论.在计算机系统中实现的某个学科题目的集合,它是严格遵循教育测量理论,在精确的数学模型基础上建立起来的教育测量工具建立题库是一个复杂的

3、系统工程,首先要建立系统的数学模型,然后确定试题的属性指标以及试题的组成结构,再组织大批量的优秀学科教师编写试题,还要组织大量的被试样本进行抽样测试,对试题参数标注的有效性进行校正.本文中提到的题库概念与上面的定义有所不同传统意义上的题库是狭义的标准化考试题庠一多应用于资格评估,学位考试等.然而考虑到网络教学的开放性和自主性等特点,教师并不是经常要进行正式的联机考试,更多的是利用作业,随堂测验等方式对学生的进度.知识点把握程度进行了解所以,在本系统中,题库被赋予了更广泛的含义.l从类型上,它包含了作业题库,测试题库,实验题库和考试题库.教师对学生进行学习效果评价时.是通过以上几种题库为基础辅以

4、相应的考察方式而进行的;从级别上,分为公共题库和个人题库两个层次(如图l所示).其中公共题库类似于上面引用的题库模型,而个人题库完全是教师为了教学需要自己编撰的题目.考察角度和方法具有很大的灵活性,当然在精确性和严格性方面无法保证由于有个人题库的存在,教师在布置题目时不仅可以选择那些公共题库中的试题,还可以加人符合当前教学内容的自拟试题,从而使题库很好地满足教师的个性化网络教的需要个人题库公共题库37二,题库系统的功能设计本文研究的题厍系统提供教师编辑题并将其存人相应题庠的功能在泼系统中,题库按应用范畴共分四种:考试题库,测验题库,作业题庠,实验题庠在编辑题目前,教帅选择需要编辑哪种题库的试题

5、该系统提供组题的编辑生成组题是指儿道题目由某种关联性组合在一起.这种关联性r能是一篇文章,或是某个现象的说叫几道题日都围绕这十中心展开.多角度地考察学生对知识点的把握例如.英文考试中常见的读理解题刑,就是组题的一种形式;还有实验考察题.电经常是几道题目结合起来考察学生对某个实验的掌握程度组题中的各个小题可以是同类型.如全部是单选题.也可以是不同类型,如单选题,填空题或简答题等多种形式组合.教师首先选择题目种类,是单题还是组题选择单题,进八题型选择界面.平台支持单选题,多选题,判断题,填空题,简答题和论述题共6种类型,每种题型都有自己的编辑界面,教师编辑完题目后可以预览题目生成的效果.如满意,则

6、选择上传至题库,保存试题为了使教师方便输入特殊字符,界面提供了特殊字符控制板;教师可以上传题目插图.并安放到适当位置如果选择了组题的编辑.则进入组题题目向导.当编辑好主题文字并选定题目数量后.选定每道子题的题型.然后依照预定顺序完成组题的编辑过程.教师可以将自己认为比较满意的题目上报给该学科题库管理员.评审通过后题目可收进公共题库.供该学科全部教师使用.三,题库系统的设计与实现目前国内网络教育平台大多选择WindowsNT作为服务器端操作系统.sQLServer为数据库表1平台,采用ASP技术开发.这种配置性价比好.开发与系统维护难度较小;然而.在重负载情况下.T服务器的效率将明显下降.另外,

7、NT的系统稳定性和防精毒的能力较弱.易受攻击本文研究的题库系统的开发基于Unix操作系统.网络服务器为ApacheServer,数据库为Oracle8iforUnix.采fIJSP为Web端编程技术这种配黄运行效率高,性能稳定但价格和系统维护技术水平要求较高本系统采用ClientWebDatabase啦用结构的没汁思想如2所示.图2题厍系统结构冒客户端浏览器的显示界面上文已述.以下将通过从Web服务器和数据库服务器以及两者交互三个方面来阐述题库系统的实现方法(本系统支持4种题库.每种题库之间的字段因使用目的与方法不同有所差异.本文选择作业题库作为范倒进行分析)1.数据库端题库的存储格式明确题库

8、的存储格式,对于整个题库的设计至关重要,因为用于编辑题目的Web程序并不难实现,而将存人内存中不同类型的题目放人一个数据库中则是一件相当麻烦的事情.例如选择题与简答题的格式就很不一样,选择题由题目和选项组成,而简答题则只有题且晟不好解决的是组题的存储,因为组题由多个分题组成,但又是一个整体,没有了整体的概念.分题将没有价值.模块最终使用了主辅(PrimeSub)的建表方式.单题存储于主表中,结构见表1.作业题库主表结构0l】)_UMBR作业试题惟一标识,主键AUTH()RIDNUMHER题目创建人ID,外键一(用户表)38题型1为单选题,2为多选题.3为判断题.TYPECHAR(1)4为填空题

9、.s为筒答题.6为论述题.7为组题)DIFF1CUI,TYNUMBER难度(组题时为分题平均难度)COGNIZANCENUMBER认知度(蛆题时为分题平均认知度)C()TENTVARCHAR2试题内容(用H_rMI封装)ASWERVARCHAR2答案(组题时为nul1)MA1P()INTVARCHAR2卸tf点(组题时可为nulTIMEEEnEnNUMBER估计用时(组题时为全部分题用时之和)JUINIEMENTVARCHAR2评丹标准(组题时为nul1)分(本试题在百分制的试卷中的建议得分,VAIUEUMBER组题对为奎部分题总分之和)4(r7AIDIFFICUITYUMBER实际难度(根据

10、学生完成情况反馈得到】试题级别(1为制作人可用,2为本课程教师PRIORITYNUMBR可用,3为公共作业库试题)(1)如何处理不同题型试题的存储无论是何种题型的试题.其内容都将经过HTMI封装.HTMI封装将一道题的内容嵌入到HTML语句中.并按题目类型添加相应的表单对象,如编辑框或单(复)选按钮等这样单(多)选题在CONTENT字段中存储内容就包含了单(复)选按钮及相应选项;填空,简答和论述题包含了编辑框.这样在组卷时,只要将CONTENT字段读出直接放人作业显示页面中,试题便可正确显示出来.(2)-N何存储组题组题的正文内容(如阅读理解中的文章)以及总体信息.如创建者,所属课程等都放在主

11、表中,其分题内容则存入子表(Sub)里.子表结构见表2:表2作业题库子表结构宇段名宇段类型功能SUBQIDUMBER子题惟标识,主键Q)UMBER于题所属组题的II),外键一(Prime表)题型(1为单选题,2为多选题,3为判断题,TYPECHARf1)4为填空题,5为简蕃题.6为论连题)D1FFICUITYUMBER难度COGNIZANCENUMBER认知度C()NTENTVARCHAR2试题内容(用HTMI封装)ASWERVARCHAR2答案MAINP()IN1,VARCHAR2知识点TIMENEEnEI)NMBER估计用时JUn(EMENTVAR(HAR2评分标准VAIUENUMBER总

12、分(本试题在百分制的斌卷中的建议得分)A(TUAIDIFFICUITYNUMBER实际难度r根据学生完成情况反情得到)教师在组织作业时.H从主表中选题.显示题_=I时.自先判断题目的题.如果TYPE在1到6之间,则为同题型的单题;如果TYPE一7则先显示组题正文,然后从子表中将其所有子题取出并屉不.见下页图3.2.Web端与数据库端的交互在Java语言中.Hashtable(哈希表)类是种特殊的数据结构,它内部的存储格式是键值对程序q将全部题目信息表示为键值对后.存人Hashtable的实例中,然后将实例作为变量送到Questi.nFaory娄(自主开发.将题目用HTMI语句封装以在同页中显示

13、的类)中按题目类型进行HTMI封装.然后将封装后的字符串保存在数据库中39图3为某次作业示例:i豢.帮囝3作业中的题目显示表3为Hashtable实例巾某道单选题的键值存储情况.表3Hashtahle中存储的单选题格式r.Key)l值(Valuc)l说明TYPEl1I此题为q.igN以下哪种为QUESTION题f哺乳动物?()PTI()N1鲨鱼选项A()PTION2扬于鳄选项BOPTION3鲸鱼选项(OPT10N4海马选项DANSWERB正确答案I)lFFICU1.TY5难度为简单C()(N1ZANCE2认知度为妇l道MAINPO1N_r哺乳动物考察知识点TIMENEEDEDl估计坩时1分钟V

14、Al_UE2分值为23.Web端与用户交互进行一些简单的表单提交处理,从教师端收集题目信息保存到Hashtable中.四,结论本文论述的基于Web的题库系统.采用ClientWebDatabasej层开发模式,实现了教师在线编写试题与管理题库的功能:1.支持州种题库的更新与管理:作业题库,删试题库,实验题库和考试题库2.支持组题的编辑;3.提供六种类型题目的编写向导:选题,多选题,判断题,填空题,简答题,仑述题;4.可方便插入图片和特殊字符;5.接收使用后的反馈数据,动态更新题目难度;6.经教师申请.题库管理员评审后,达到要求的个人题库试题可进入公共题库该系统具有如下特点:1.共享使用:教师自

15、拟的题目可以让教同一门课的其他教师看到,在组织作业或试卷时,教师可以从公共题库中选取试题,也可以从个人题库中选取自拟试题自拟试题的作者可以控制权限决定是否允许其他教师使用.这样个人题库由于有众多教师的参与编写,其题目数量和内容广度将会相当可观,从而也为公共题库提供了充实的储备,2.严格审查:教师如果认为某道自拟试题比较有代表性.且答案正确无争议.可将此题发给管理员(有专门的申请界面)申请进入公共题库题库管理员由同科目几位教师组成.审批通过后,题目方可升级进入公共题库中.从而保证了公共题库的正确性和严格性.3.动态反馈更新:作业与测试等系统可以从题库中抽取试题.井组织成作业或试卷发布.学生只要连上网络,通过洲览器便可方便地提交作业或试卷,学生对每道试题的完成情况,将体现为实际难度反馈给题库.从而对题库起到动态修正的作用:参考文献:1余胜泉,何克抗.网络题库系统的设计与实现lJ:.教育技术通讯.200