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1系统功能
试题库管理系统主要是为了给教师提供一个方便的试卷管理平台,一个有效试题库管理系统的建立,不仅减少了教师的工作量,还能提高教师的教学质量。试题库管理系统的主要功能如下:用户登录功能:验证登录的用户是否合法。本系统由使用者登录,从数据库中匹配出与之相对应的用户信息。用户管理功能:实现对用户信息的添加、修改和删除等基本操作。题库管理功能:实现录入试题难度和题型的设置,随时更新题库中的试题,包括试题的添加、修改、删除。试卷管理功能:实现试卷的生成,并将生成的试卷导出到MicrosoftWord中,从而轻易实现排版和打印。
2开发环境和开发语言简介
2.1MicrosoftVisualStudio2010的介绍
VisualStudio2010是美国微软公司在2010年新推出的开发环境,该版本的特点:(1)支持WindowsAzure,微软云计算架构迈入重要里程碑;(2)助力移动与嵌入式装置开发,三屏一云商机无限;(3)实践当前最热门的Agile/Scrum开发方法,强化团队竞争力;(4)升级的软件测试功能及工具,为软件质量严格把关;(5)搭配Windows7,Silverlight4与Office,发挥多核并行运算威力;(6)创建美感与效能并重的新一代软件;(7)支持最新C++标准,增强IDE,切实提高程序员开发效率。
2.2C#的介绍
MicrosoftVisualC#是一种功能强大、使用简单的编程语言,主要面向需要使用Framework来创建应用程序的开发者。C#使得C++程序员可以高效的开发程序,而且因为可以调用由C/C++来编写的原生函数,丝毫不损失C/C++原来具有的强大功能。因为这种继承关系,C#与C/C++具有极大的相似性,熟悉类似语言的开发者可以很快的转向C#。
3系统的设计
系统设计在软件系统开发工作中是最重要的一环。系统设计在系统功能的基础上对系统进行更详细的分析,借此产生出流程图,使得开发软件系统的过程更简单。3.1业务流程图该系统的业务流程图如图1所示,由图中可以看出本系统各模块之间连接和模块间存在的关系。3.2数据库设计数据库中建立有用户表、章节表、试题库表、试题选项表、试卷题目表、试卷库表、试卷类型表、试卷生成方案表和试卷生成方案参数表,它们的关系如图2所示。通过E-R图可以使数据库设计方向更加清晰明确。
4系统的测试
系统测试是系统设计过程的重要组成部分,可以用来检测一个系统的质量能否满足用户提出的要求和标准,是保证软件质量的关键过程。
4.1用户登录界面
打开系统应用程序,弹出用户登录界面。登录即可自动跳转到系统主菜单页面,系统登录页面和系统主菜单如图3所示。
4.2系统设置
管理员可以通过系统设置进行用户管理,也可自主修改密码,系统设置界面和密码修改界面如图4所示。
4.3项目设置
(1)考试类型设置用户登录后,在主菜单界面选择考试类型,弹出考试类型设置窗口,用户可设置课程名称和课程章节并保存。考试类型管理界面如图5所示。(2)考题难度设置用户录入考题时,可选择试题题型和试题难度,方便生成试卷,提高工作效率。试题录入界面图6所示。
4.4题库管理
管理试题界面如图7所示。用户可以通过考试类型、试题类型和试题名称查询试题。选中试题后可以对试题进行修改和删除,管理试题内也设置了录入试题按钮,使得试题的管理方便快捷。
4.5试卷管理
试卷管理中可以添加试卷,查询管理试卷,生成新的试卷。(1)生成试卷方案用户点击试卷管理中的生成试卷方案即可添加新的试卷方案。也可以选择现有的试卷方案,并加以修改。试卷方案中可选择试题难度、题型、试题个数,生成一套完整的方案即可保存,方便随时查询试卷方案。生成方案管理界面如图8。(2)试卷管理试卷管理选项可以对已有的试卷进行管理,选中已有的试卷可对试卷进行查询、删除和修改,也可生成新的试卷。试卷管理界面如图9。(3)添加试卷选择添加试卷,选择试卷类型和生成方案,然后点击自动生成试卷即可。也可以手动选择试题难度和试题类型组织成试卷,实现自动和手动生成试卷,简单快捷。添加试卷界面如图10所示。
5总结
试题库管理系统是一种技术的创新,实现了对学生考试试题的自动化管理。它利用现代强大的科学技术,对题库里的试题进行高效、集中和有序的管理。操作系统方便,查询快捷,自动生成考试试卷后可以输出到word中直接打印,为教师工作带来了很大的便利。试题库管理系统不仅能方便的形成满足要求的试卷供学生考试,而且大大提高了教师的工作效率,推进了管理试卷方式从手动化渐渐走向自动化、正规化这一进程的快速发展,同时也大大节约了老师的工作时间,便于老师有更多的空闲时间和充足的精力致力于教学方法的钻研。
作者:程思茜 单位:西南石油大学
参考文献:
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关键词关键词:;Access;题库管理系统
中图分类号:TP319 文献标识码:A 文章编号文章编号:16727800(2013)007011703
0 引言
题库管理是学校的一项重要工作,而采用人工考试管理将是一项十分繁重的工作。因此,如何运用计算机管理题库档案,实现无纸化办公,提高办事效率,是考试管理者一直所追求的目标。为了实现这一目标,本文设计了一种基于和Access的题库管理系统,并对该系统的可行性、结构设计以及具体实现做详细介绍。
1 系统总体设计
1.1 系统设计需求
目前,计算机网络技术在飞速发展,但很多职业教育院校在其日常的教学活动中,仍然采取传统的考试方式,由教师耗费大量的精力手工编制题目、印刷试卷、评改试卷和统计成绩。可以看到,借助网络技术,采取在线考试的方式已经成为一种必然趋势,这种趋势也必将在院校、培训机构等领域得到广泛应用。因此,开发适合于职业技术教育的题库管理系统十分必要。
同时,当前各院校的局域网技术已经相当完备,硬件设施也相对齐全,运用计算机编程语言和数据库系统进行应用程序的开发技术也相对成熟。因此,开发出一套有效的题库管理系统在技术上也是可行的。
1.2 编程环境选择
微软公司的Visual (简称)是Windows应用程序开发工具,是目前最为广泛的、易学易用的面向对象的开发工具。Visual 提供了大量的控件,这些控件可用于设计界面和实现各种功能,减少了编程人员的工作量,也简化了界面设计过程,从而有效地提高了应用程序的运行效率和可靠性。因此,是实现本系统的一个相对较好的选择。
1.2.1 简介
是Microsoft公司新一代的软件开发平台,也是.NET Framework的重要战略产品。是一种可视化的、事件驱动型的Windows应用程序开发工具,它在GUI设计、绘图、制表、运算、通信和多媒体开发方面都具有简单易行、功能强大等优点,所以越来越受到开发人员的亲睐。同时,在数据库开发方面也具有VB所远不能及的强大功能。能够读取和访问Access、SqlServer、Oracle、MySql等多种数据库,并能利用自身所带的数据库引擎创建Access数据库。所以,在管理信息系统(MIS)的开发和建设方面得到了日益广泛的应用。
作为Microsoft 的组成部分之一,是Internet 和Intranet 开发Web应用程序的新一代开发工具,逐渐被广大Windows程序员使用。与以前的VB开发模型相比较,具有如下优势:①性能增强;②世界级的工具支持;③更加灵活;④简易性;⑤可管理性;⑥可缩放性和可用性;⑦自定义性和可扩展性;⑧安全性。
1.2.2 Access 2003 简介
作为一种适合于开发的通用型数据库,Access 2003是典型的关系型数据库开发工具。该数据库能汇集各种信息以供查询、存储和检索。其优点在于它能使用数据表示图或自定义窗体收集信息。数据表示图提供了一种类似于Excel的电子表格,可以使数据库一目了然。另外,Access允许创建自定义报表用于打印或输出数据库中的信息。Access也提供了数据存储库,可以使用桌面数据库文件把数据库文件置于网络文件服务器,与其它网络用户共享数据库。
2 系统设计与实现
2.1 系统数据库结构
2.1.1 数据表
(1)用户系统登录模块。该模块主要提供用户登录入口,输入正确的用户名和身份证号后,即可进入相应权限的操作界面。如果输入的用户名不存在,那么系统提醒用户重新登录。
(2)用户信息管理模块。该模块主要用于管理员进行用户信息管理,如查询用户信息、添加用户信息、修改用户信息、删除用户信息等。
(3)考试试题信息管理模块。该模块主要用于对考试题型表、考试科目表、各题型内容进行维护,包括相关信息的查询、添加、修改、删除等。
(4)试题组卷管理模块。该模块主要用于给具有教师权限的用户进行组卷出题,在该管理模块中,可自定义试卷所属的科目、题型、分值、题目难度等内容,并最终生成完整的试卷。
(5)在线考试模块。该模块主要用于考生用户进行在线考试。在该模块中,考生用户可以选择考试科目,并在已经生成的试卷中随机抽取试卷进行考试。考试过程中会提供时间显示,要求考生在规定的时间内交卷,若超过时间,将强制交卷。
(6)在线评卷模块。该模块主要用于具有评卷权限的教师用户在线评卷,主要评阅问答题。该模块提供教师用户查询功能,根据教师选择的考生姓名,将该考生的问答题答案与标准答案同时显示,供教师评阅,教师可根据题目的分值设置和考生的回答情况进行打分,打分结果保存,供后台计算最终的考生成绩。同时,教师也可对已评阅的问答题得分进行修改。
(7)试卷分析模块。该模块主要提供不同考生的考试成绩,并统计不同题型的得分情况。试卷分析主要是由教师用户完成。进入试卷分析管理页面后,教师首先选择考试科目,系统将提供该科目的已考试卷,对这些试卷按照不同题型的得分情况进行汇总,得出各题型的得分率,以供教师参考。
2.2.2 业务流程设计
该系统的业务流程如图5所示。
3 结语
本文所设计的题库管理系统能够完成题库的有效管理,使用户能够方便地进行操作。合理有效地设计试题库一方面提高了命题的效率,另一方面也在一定程度上提高了教学管理水平。
参考文献:
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[2] CRAIG EDDY,TIMOTHY BUCHANAN.中文Access 2003 24学时教程[M].北京:机械工业出版社,2004.
关键词:信息系统;网络安全;网络安全审计;入侵检测
中图分类号:TP
文献标识码:A
文章编号:1672-3198(2010)08-0267-02
实时安全分析可帮助人们即时获取关于系统高层次、整体性的安全信息,进而从整体了解系统的安全态势。目前,基于实时安全分析对大型复杂系统进行安全监控正成为国际上安全性研究的热点。将实时安全分析应用于系统安全监控的一个难点问题是缺乏有效的安全监控体系。管理信息系统也可以称为较为复杂的系统,它涉及到事务计划、个人身份资料、事务处理情况以及其他极其重要的日常管理信息,是企业运作的关键所在。由于企业的后台操作环境是在一个局域网内进行的,在该环境下MIS的安全问题受到高度关注。因此,基于局域网的管理信息系统安全监控体系的研究显得尤为重要。
1 数据库对MIS安全的影响
在对整个系统进行安全配置时,除了对系统基础架构上进行安全配置研究外,对数据库的安全配置也应给予更多关注。事实上,攻击者的主要目标往往就是数据库,通常MIS后台数据库使用的是Oracle数据库。目前,Oracle 11g功能强大,应用广泛,是使用得最多的数据库之一。虽然它已通过了美国政府定义的C2安全认证,但针对其所出现的安全问题也层出不穷,常见的安全问题包括有利用缓冲区溢出、攻击(端口和客户端)、密码猎取、物理数据文件损坏或被盗、不够完善的备份策略以及可能被利用去执行系统命令的扩展存储过程等。
2 安全配置策略的实施
2.1 局域网中信任区域的设置
MIS数据库服务器是网络安全保护的关键区域,因此,必须将可访问的服务器群设置为一个信任区域,同时将用户和客户端设置为一个内部网络区域。
内部网络是指MIS内部的局域网,外部网络指的是其中的校园网。对基于局域网的MIS而言,外部网络是绝对不可信任区域,必须禁止所有从该区域到数据库服务器的连接和访问。通过配置路由器上的防火墙和包过滤,禁止所有来自外部网络的连接。
防止服务器IP地址暴露在外部网中的方法利用网络地址转换(NAT)屏蔽服务器和其他内部网的IP地址,使内部网相对于外部网来说变为不可见。在内部网络中则使用动态主机配置协议(DHCP)为各个终端分配IP地址,同时为了在局域网中管理各个终端,必须将各个终端的IP和网卡MAC进行绑定。
为了方便对数据库和服务器的管理,需要打开操作系统和Oracle数据库的远程访问端口。但必须限制远程访问端口的可信任区域。为了减少这类端口被利用和被攻击的可能性,可更改此类端口为数据库服务器上尚未被使用的其他端口或者隐藏数据库通信端口,同时利用防火墙安全策略来禁止非可信任区域对服务器该端口的连接和保证可信任区域对该端口的安全连接。
2.2 权限分配策略和用户认证
MIS数据库用户主要有3个:一个是MIS中连接数据库的用户。该用户对一般使用者来说是不可见的,它是MIS数据库的合法用户,用来使应用服务器成功连接上数据库服务器。但它只对MIS数据库具有合法的访问权限,即该用户只能访问MIS数据库,而不具有其他数据库(如用来保存记录追踪的数据库等)的访问权限,更没有数据库管理的权限。另一个则是数据库管理员用户。该用户除了拥有MIS数据库的访问权限之外,也可以访问其他数据库和对数据库进行管理。第三个则是Oracle服务和服务的启动用户。这三种系统用户的权限对终端用户来说是不可见的,这样设置能有效防止终端用户直接访问数据库。
除了对系统登录进行认证之外,还对关键数据所在模块,例如业务输入模块等,实行区别于系统登录的二次认证,以防止用户由于疏忽没有退出如管理界面,被他人利用进行数据破坏的工作。其次在口令认证上,通过在应用程序中自定义的加密函数对用户输入的口令在本地进行加密,加密后的口令在网络上传输到服务器端,在存储过程中通过相应的解密函数解密该口令,这样口令以密钥的形式在网络上传输,以加密后的形式存储在数据库中,不仅减少了口令在网络传输时被捕获的可能性,也大大降低口令被盗取的可能性。
2.3 记录追踪功能的设置
资金数据是MIS中最为敏感、最为重要和可能产生疑义最多的部分,它要求能在疑义产生时判断该疑义记录的来龙去脉,掌握该记录曾经存在的状态、时间以及变更原因等。这就需要对资金记录进行历史追踪,通过在客户端程序和数据库触发器中设置控制程序追踪记录,以解决对疑义数据的分析和用户操作的日志查询。
记录的内容一般包括:操作类型(如修改、查询、删除)、操作终端标识与操作者标识、数据库操作日期和时间以及操作所涉及到的相关数据(如基本表、视图、记录、属性等)。利用这些信息可以在疑义产生时迅速查找到和该疑义记录相关的所有操作记录,有利于在短时间内分析解决问题。
2.4 复合操作系统和数据库的安全配置
Oracle 11g提供了TCP/IP协议进行通讯,此时,用户名和密码可能不经过加密就在网络上传输,若不加密,网络包嗅探器可以读取这个信息。在Oracle 11g中可以采用与超级网络套接字网络库集成在一起的SSL加密协议,SSL的加密层位于数据库引擎和网络库之间,使用SSL加密时,由加密层负责对客户与服务器之间传输的数据进行加密与解密,且通信的管理负担很少。
3 数据库安全设置
3.1 启用审核功能
Oracle 11g审核方式主要有两种:标准审核和细粒度审核。在标准审核方式下,Oracle 11g管理一个内部审核日志,该日志主要是查看语句审核、权限审核、对象审核和用户审核的情况。细粒度审核则是更严厉的基于值的审核标准,在该标准中,每个数据库操作都是可以审核的,因此它是系统管理员允许查询及审核时使用得比较好的方法。
Oracle数据库的审核可以通过 Oracle Audit Vault软件进行自动化审计收集、监视和报告流程,并将审计数据转变为关键的安全资源以检测未授权的活动。通过Oracle Audit Vault Reports界面,管理员可以访问常用报表以及图表功能。
3.2 警报系统
Oracle性能监视器对Oracle 11g提供了包括锁、内存管理器、访问方法、SQL统计及复制日志读取器在内非常多的计数器。利用这个特性,可创建数据库文件大小、登录、锁请求在内的计数器,在这些计数器超过一定值时触发警报。
在管理信息系统中可利用ORACLE提供的警报来进行非法活动检测及性能检测。在警报发生的时候,通过网络发送一个警报消息给系统管理员,如果有必要的话,可以在该警报的响应中执行一个作业,通过该作业首先记录下这个非法登录企图,然后再发出警报消息。利用这个特性,可以在数据库发生超过一定严重度的错误时和非法登录企图时触发警报。
4 备份策略和灾难恢复
除了以上所做的安全策略之外,另一个保证数据安全性和可用性的必要手段就是做好数据的备份工作,以便在灾难发生时可以及时进行数据还原,在最短的时间内恢复正常工作。
数据备份策略体系需要考虑信息系统的实际情况,综合各方面因素制定备份策略。根据实际情况可以采取:1)数据库维护计划,利用Oracle的数据库维护计划自动对数据库分别进行完全和事务日志备份;2)双机热备份。
基于上述备份策略,一旦有灾难性的数据损失发生时,Oracle可以采用灵活的恢复方式,将相关的备份数据进行系统还原。对于采用Flashback技术做UNDO处理的Oracle数据库,可以随时将数据库恢复到UNDO影像预设的时间点上。对于需要进行数据库完全恢复的情况,可以采用RMAN或IMP方式将最近的完全备份恢复到数据库中。
5 结束语
局域网的管理信息系统安全监控体系相对于其系统设计本身而言,显得更为重要,因为系统安全与否直接关系到系统的应用质量和持久性。本文的研究在于结合实际从信息系统权限分配策略和用户认证、设置记录追踪功能、使用SSL协议作为数据库连接的通讯协议、启用细粒度审核、设置警报系统以及数据备份和恢复等方面设计了针对MIS的完整有效的安全监控体系。
实施本文设计的安全体系之后,系统管理员能够实时对管理信息系统的运行动态进行监视、记录安全事件、发现安全隐患。可极大地增强MIS系统的安全防范能力,也提高了MIS系统的管理水平。
参考文献
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【关键词】库存管理系统 存货管理 传统库存管理
一、传统手工库存管理模式存在的问题
传统的库存管理模式是以手工处理方式为主,工作的重心主要集中在出库、入库、盘点等简单的数据登账,而往往对存货控制、统计、查询等方法不够灵活,导致存货管理效率低下,普遍存在以下问题。
(一)存货管理工作量大、库存信息准确性欠缺
手工库存管理模式下,仓管员通过建立明细账、分类账来对存货进行管理。由于企业存货种类多,数量又大,需要设立大量的明细账来对各类存货的管理,仓管员的管理工作量大,致使各项库存信息准确性差,出现一些存货积压,使管理者无法获得准确的库存信息。同时库存信息的不准确又会影响库存量的确定,造成采购过多或过少现象发生,给企业生产经营带来损失。
(二)库存信息共享机制差、存货控制失衡
由于存货的管理涉及到企业采购、生产、财务等多个部门,而手工库存管理模式下,库存信息交流机制不够灵活,各部门之间信息交流不及时,使得生产部门根本不能及时了解库存情况,合理的安排生产,从而产生缺货及供应不足。此外存货的积压,占用大量流动资金。财务部门与仓库之间信息交流缺失,使得财务部门无法得知准确的存货信息,影响了企业的成本核算及资金的合理使用。
(三)库存控制策略简单、存货内控管理差
中小企业由于经营者管理理念、从业人员素质等方面因素,致使企业存货管理的制度不健全。存货的管理未覆盖相关的各个部门及人员,相互之间的监督及制约机制不强。如某些企业存货的采购、入库、付款等一系列往往有一个人完成,使采购销售混乱,极易造成存货积压。同时,一些企业既缺乏存货管理规则,又没有定期的存货盘点制,只注重采购环节控制,缺乏对存货领用、保管等方面的监督,造成大量浪费。
二、库存管理系统在存货管理中的应用优势
库存管理系统是利用计算机信息处理技术对企业的存货进行入库、出库、查询及控制等事务进行处理的信息处理系统。由于其库存信息储存容量大和高效的查询、统计功能使得库存管理系统对库存信息的管理方面具有与手工库存管理无法比拟的优势,因而可更好的提升和改善企业的存货管理水平。
(一)强大的库存信息的存储、计算、查询能力
库存管理系统采用计算机数据库管理技术通过对各种存货的基本信息进行存储、仓管员只要输入出库单、入库单等基本业务数据,计算机就会利用数据库的高级查询和强大的数据计算功能,计算生成各类存货的明细账簿及报表,既节省了大量的人力也提高了账簿数据计算的准确性。同时库存管理系统还提供即时查询功能和库存量预警功能,管理者可以及时查询各类存货的库存信息并根据库存量合理制定采购计划,避免少货、缺货或积压现象的发生,有力的提升了存货管理效率。
(二)即时分享库存信息、存货控制更加科学
库存管理系统中的存货信息可以通过共享平台与ERP系统中的采购管理、生产管理及财务处理模块整合,实现企业物流、资金流及信息流的及时整合传递分享。采购部门可以利用库存管理系统传递过来的存货信息及生产计划制定具体的采购计划,做到及时采购。生产部门可以登录共享平台及时了解企业存货信息,下达生产计划和采购计划单,做到最大限度的利用库存。财务部门可以利用库存管理系统中的存货信息不仅可以实时的计算出各种存货的成本,还可以对各种存货的资金占用量进行统计分析。
(三)存货业务管理流程科学规范,库存管理更优化
库存管理系统根据实际工作中存货业务所涉及的各项业务性质,通常都具有采购入库、产成品出库,材料出库、材料退库、销售出库,盘点管理业务等功能,同时根据各业务的不同对不同人员授权,对业务处理进行监督控制。如材料退库业务中,需要生产部门、仓库部门、财务部门签字后方可生效,可以对对退货业务做到有效地监督和控制。此外,系统还提供出库跟踪入库管理、可用量控制的全面业务,使管理人员可以及时掌握库存的动态信息,对库存的安全性进行控制,避免库存积压占用资金或材料短缺影响生产。
结束语:库存管理系统与手工库存管理方法相比,是一种先进、有效地存货管理、控制工具。通过它可以实现存货信息的共享、对存货管理进行实时跟踪,实时调整生产、采购计划、避免存货积压货短缺现象的发生,准确的统计、分析存货资金的使用情况,从而进一步提升企业库存管理的现代化水平。
参考文献
[1]陈家旺.ERP促进存货管理现代化.襄樊职业技术学院学报.2005.3.
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关键词:普通植物病理学;试题库;考试管理信息系统;系统开发
中图分类号:G642.0;G434 文献标志码:B 文章编号:1673-8454(2016)09-0077-04
《普通植物病理学》是中国农业大学植物生产类招录各专业本科生的专业基础课,该课程教学以植物病理学基础知识为核心,并结合各专业实际情况,采取有针对性的教学方式。通过该课程的教学,使学生掌握植物病理学的基本概念和基本原理,为后续专业课程的学习和专业人才的培养奠定基础。社会、经济、科技水平的迅速发展和进步对高校人才培养提出了新要求。为适应形势需要,我校将本科人才培养定位为“宽口径、厚基础、重创新、强实践、国际化”。我们根据学科发展和社会对大学生素质的需求,不断思考教学中存在的问题和解决方案,从教学方法、教学内容、教学技术和手段、考核方式等方面进行了教学研究和改革,取得了较好的效果。[1-2]
为了在整个教学过程中考核和考察学生对知识的学习和掌握情况,我们将过去以考勤和期末考试进行考核的方式,改为平时作业、课程论文、期末考试相结合的考核方式,充分调动了学生平时学习的积极性和主动性,同时避免了学生期末考试临时突击、单纯追求期末考试高分的弊端。然而,在期末考试中所用试卷和试题参考答案均由任课教师手工编制,试卷质量受人为因素影响较大,容易造成知识点遗漏或知识点过于集中,并且在评卷过程中容易产生人情分或由于教师主观因素造成的成绩差异。另外,任课教师需要花费较多的时间去编制试卷和参考答案。为了解决这些问题,有必要建立试题库。加强试题库建设亦是我校推进考试方法改革的一个重要内容。
目前,一些课程试题库[3-5]和考试管理信息系统[6-9]已经被开发和应用,但是,试题库和考试系统在农业科学教学中的应用比较少。
我们以普通高等教育“十一五”国家级规划教材《普通植物病理学》(第4版)[10]和普通高等教育“十二五”规划教材《植物病理学》[11]两本教材为参考,开发了“《普通植物病理学》试题库和考试管理信息系统”。利用本系统,教师可以按照名词解释题、单项选择题、多项选择题、判断题、填空题、简答题、论述题七种试题类型进行《普通植物病理学》试题的编制,建立试题库,实现手工组卷、自动组卷、对学生进行计算机考试、试卷评阅和成绩分析等;学生可以进行考试、查阅成绩和试卷等。
一、系统开发环境
《普通植物病理学》试题库和考试管理信息系统是在Microsoft Windows XP操作系统平台下采用Visual Basic 6.0语言开发的。我校的考试试卷是用Microsoft Word进行排版并打印输出的,为便于后期试卷的存档管理,在开发本系统的过程中,利用Microsoft Word、Microsoft Access、Visual Basic 6.0建立试题库,实现自动组卷和评分,并输出Word版本的考试试卷供存档保存。
二、系统总体结构
本系统采用用户分级管理方式,设置了三种不同级别的用户,分别为管理员用户、教工用户和学生用户。在登录窗体中根据输入的用户名和密码判定进入哪个用户界面。本系统总体结构如图1所示。管理员用户窗体由系统管理、题库管理、试卷生成、试卷管理、试卷评阅、系统帮助六个功能模块组成。教工用户窗体同样由系统管理、题库管理、试卷生成、试卷管理、试卷评阅、系统帮助六个功能模块组成。题库管理模块由试题添加、试题编辑和试题浏览维护三个子模块组成,以实现对名词解释题、单项选择题、多项选择题、判断题、填空题、简答题、论述题七种试题类型的添加、编辑和浏览维护,具体如图2所示。管理员用户窗体和教工用户窗体之间除系统管理模块功能有所区别外,其余模块功能完全相同。在系统管理模块中,教工用户窗体较管理员用户窗体缺少了“教工用户管理”和“数据备份”两项功能,学生用户管理窗体中缺少了考试时间设定功能。学生用户窗体主要由考生信息、学生答卷和答卷成绩浏览三个模块组成。
三、系统主要功能及实现
利用本系统,教工用户可进行学生用户管理、题库管理、试卷生成、试卷管理、试卷评阅和成绩分析;管理员用户除具有教工用户的所有功能外,还可进行教工用户管理、数据备份和考试时间设定;学生用户具有上机考试、查阅成绩和教师批改后试卷功能。
1.用户分级管理
本系统将用户分为管理员用户、教工用户和学生用户三个级别。管理员用户具有最高权限,除具有教工用户的所有功能外,还比教工用户多出“教工用户管理”、“数据备份”和“考试时间设定”功能;教工用户具有系统所有主体功能;学生用户可以上机考试、查阅成绩和试卷。管理员用户和教工用户可进行系统管理。管理员用户可对教工用户和学生用户进行添加、删除和编辑等操作,可对教工用户的用户名、用户密码和教工姓名进行编辑操作,可对学生用户的用户名、用户密码和学生姓名进行编辑操作,并对学生考试时间进行设定。教工用户可对学生用户进行添加、删除和编辑等操作,亦可对学生用户的用户名、用户密码和学生姓名进行编辑操作。
2.试题库构建与维护
试题库包括名词解释题、单项选择题、多项选择题、判断题、填空题、简答题、论述题七种题型,均可进行添加、查找编辑、浏览维护操作,分别是通过题库管理模块中的试题添加、试题编辑和试题浏览维护三个子模块实现的。在编制试题时,按照章节进行知识点的提炼。为了避免相同知识点的不同试题类型在同一试卷中出现,我们对每道试题均进行了知识点信息设置,名词解释题设置了1组,其余题型均设置了4组,包括相应知识点编号和内容。试题的知识点不足4个学时,没有数据的知识点信息不需要填写,在试题编辑窗体和试题浏览维护窗体中,没有数据的知识点数据组中知识点编号显示为“A”,知识点内容显示为空白。知识点编号原则为:知识点编号为6位数字,前两位表示知识点所在的章号,范围为01-99;中间两位为知识点所在的节号,范围为01-99;后两位为知识点号,范围为01-99。例如,010101表示第1章第1节的第1个知识点。在进行试题编辑时,可通过查找条件(关键字即可),查找相应的试题,可对试题的各个部分进行编辑修改。在进行试题浏览维护时,可进行试题记录的删除和查找,并可以添加试题。
3.试卷生成与管理
本系统的试卷生成有两种方式,分别为手工组卷和自动组卷。系统按照管理员用户或教工用户设定的组卷策略进行组卷,随机选择各种类型试题,并通过知识点编号避免后选试题与已选试题知识点重复。考虑到我校试卷印刷所提供文档均为Word文档,本系统将试卷以Word文档格式输出保存在硬盘中,在输出时,可命名Word文档名称,并可对保存目录进行修改。试卷管理以浏览Word文档的方式进行。根据我校试卷的排版要求,本系统对试卷Word文档版式进行了格式化设置,所输出的Word文档符合我校试卷的排版格式要求,方便试卷的打印和保存。
(1)手工组卷
手工组卷时,可根据考试需求任意组合出题类型与出题分数。本系统已经给出了各题型每小题的默认分数,亦可根据对话框自定义各题型每小题分数,并且可自定义试卷总分。管理员用户或教工用户可以通过组卷策略中的对话框,定制不同的出题策略。组卷后可在安装目录下的“试卷”文件夹中生成管理员用户或教工用户给定文件名的试卷Word文档和一个文件名为“给定文件名+答案”的答案Word文档,试卷文档内容为按照组卷策略从题库中随机抽取的知识点不重复的试题组成的文档,答案文档则为对应试题的答案组成的文档。组卷时,由于填空题每题空数不同,因此需要设置出题分数和出题个数。
(2)自动组卷
在自动组卷中,本系统给定了填空题每空分数和其他各种题型每小题分数默认值,并默认试卷总分为100分。本系统根据试题类型,为自动组卷方式设置了10种组卷策略,包括名单简论、名多简论、名判简论、名填简论、名单多简论、名单判简论、名单填简论、名多判简论、名多填简论和名判填简论(名、单、多、判、填、简、论分别为名字解释题、单项选择题、多项选择题、判断题、填空题、简答题、论述题)。每种策略有A、B两种小题数不同的出题方式。组卷后同样可在安装目录下的“试卷”文件夹中生成管理员用户或教工用户给定文件名的试卷Word文档和一个文件名为“给定文件名+答案”的答案Word文档。
(3)试卷管理
利用本系统,可通过试卷浏览查询子模块对所组试卷进行查询,可打开查询到的试卷,进入试卷的Word文档界面,此时,可对试卷Word文档进行浏览与编辑操作。
4.答卷和答卷成绩浏览
学生用户登录系统后,在进行答题之前需要阅读考试说明中的注意事项,以便能正常使用该系统。学生用户正确填写姓名和学号后,单击考试说明选项卡上的“开始考试”按钮,调用管理员用户下的学生用户管理中的考试时间设定事件,系统进行组卷,试题在对话框中逐一显示,学生用户可逐一进行答卷测试。学生用户需要按照提示的答案格式答题,否则无法正常计分。每种类型试题答完以后,如需修改,在修改完相应试题后,单击“修改保存”按钮,一次只能修改一道试题。每种类型试题答完以后,需要单击“提交”按钮,将答案提交,可以多次提交,以最后一次提交为最终提交答案。学生用户需要在考试时间结束前提交所有试题答案,未提交的试题不予计分。
学生用户提交试卷后,客观题已被计分,待试卷中的非客观题(主观题)被管理员用户或教工用户评阅后,学生用户方可通过答卷成绩浏览功能查看自己的答卷与成绩。选择要查看的试题类型,即可逐一查看相应类型试题答案正确与否以及得分情况,当考生答案与参考答案不一致时,考生答案将显示为红色。
5.试卷评阅和成绩分析
管理员用户和教工用户均可利用试卷评阅模块对学生用户上机考试试卷进行评阅与成绩分析。试卷评阅用于评阅学生用户在学生用户窗体中的考试试卷,填空题、选择题、判断题等客观题已经由系统本身自动评阅,管理员用户或教工用户只需对名字解释题、简答题、论述题等主观题进行评阅,学生考试成绩总分由客观题分数和主观题分数相加获得。成绩分析用于查看学生用户整张试卷并对试卷进行简单分析。
进行试卷评阅时,选择要评阅的考生的学号后,考生姓名和客观题得分在相应文本框中显示出来,只需对主观题进行评阅。主观题题目、参考答案和考生答案显示在系统“题目评阅”框架对应的文本框中,对比参考答案和考生答案,管理员用户或教工用户进行评阅、打分。对主观题逐一评阅完后,依次单击“主计”(计算主观题得分)-“总计”(计算总分)-“提交”,确认后即可完成对该考生的试卷评阅。选择新的考生学号,则可进行连续评阅。
在本系统成绩分析窗体中,管理员用户或教工用户可看到考生整张试卷的所有信息,可据此分析考生的答卷情况。选择考生学号,选择要查看的试题类型,即可逐一查看相应类型试题的考生答案正确与否以及得分情况,当考生答案与参考答案不一致时,考生答案将显示为红色。
四、结论与讨论
本研究开发了《普通植物病理学》试题库和考试管理信息系统,可用于《普通植物病理学》试题库的构建、普通纸质考试制卷、学生上机考试和教师试卷评阅等。本系统试题覆盖面应广,根据不同策略随机组卷,教学中所有知识点都在考试范围之内,所以学生必须系统复习课程教学内容,整体把握知识重点和难点。
本系统具有较强的可扩展性。我们可综合其他教师的意见对本系统进行改进,确保系统质量。随着教学计划和教学内容的更新和变化,应及时做到系统的更新,增加试题库的试题数量,避免多次出卷时试卷内容的重复,丰富教学考核内容,并需对试题库进行相应的调整,对试题和参考答案进行修改、增加和删除等操作,做好系统的维护工作。本系统中试题均以文字形式表示,没有涉及植物病害和病原等图片以及绘图内容。已有多媒体考试系统的相关研究报道,我们将加强所开发系统对图片的处理能力,使试题内容更加丰富。[12]本系统的学生考试成绩分析功能相对简单,需进一步完善,以实现对考试成绩进行统计分析。
参考文献:
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关键词:自动化立体仓库;监控管理系统;多OPC服务器;异步数据访问
中图分类号:F406.5 文献标识码:A
Abstract: According to the actual workflow of a AS/RS, the mode of data communication between host computer and PLC in monitor and management system is analyzed and designed. The data communication between host computer and master PLC is built on the basis of the OPC communication technology and industrial ethernet technology. Multiple OPC servers are configured in this monitor and management system. The multi OPC server/client network structure contribute to increasing the stability of monitor and management system, improving the efficiency and management level of AS/RS.
Key words: automated storage & retrieval system; monitor and management system; multiple OPC servers; asynchronous data access
0 引 言
随着企业生产过程自动化程度的不断提高,自动化立体仓库被越来越广泛的应用到自动化生产线中。为了使自动化立体仓库中的堆垛机、输送机、条码扫描识别系统及各种检测传感器等设备在系统中高效、安全的运行,从而完成一系列任务,一个高可靠性、高效率的监控管理系统必不可少。自动化立体仓库监控管理系统主要负责从ERP接收和反馈出入库任务,自动控制作业指令的下发,实时监控下位物流设备堆垛机及输送机的工作状态和报警信息,以及对库房内部资源的合理管理利用。要实现上述功能,最主要的是实现上位监控管理系统与下位物流设备之间的数据通信。上位服务器与下位机之间常用的通信方式有串行通信、现场总线通信、工业以太网通信等[1]。然而到目前为止,由于硬件的驱动器和与其连接的应用程序之间的接口并没有统一的标准,一般来说要根据已选择通信方式所对应的通信协议在立体仓库监控管理系统软件中编写专门的通讯接口和设备驱动程序[2],这就会造成系统通用性差和可移植性差的弊病。而采用OPC技术将很好地解决这些问题。
本文以某公司自动化立体仓库监控管理系统开发为背景,详细分析立体仓库的组成结构,设计监控管理系统上下位之间的数据通信网络。介绍采用OPC通信技术,在监控管理系统中配置多个OPC服务器,组成多OPC服务器/客户端的网络结构,实现与下位PLC的实时通信,顺利完成各项库操作指令。
1 立体仓库的结构分析
该自动化立体仓库只有一个库区分为4个巷道,每个巷道由2排横梁组合式双货位货架组成,巷道长度在100米左右且均是直道。立体仓库平面图如图1所示。
立体仓库位于车间中部,两边都与自动化生产线相连,要求从库房两端都可以进行出入库操作。因此库房两端都规划一片出入库区域,每块出入库区域对应一个控制室,里面均配备一台工控计算机和一台条码打印机。在每条巷道中有一台堆垛机,用来取送托盘。由于要求立体仓库两端都可以进行出入库操作,则在巷道两端各配备一台输送机。在出入库区域靠近每台输送机旁安装一台触屏计算机终端,每台触屏终端上安装一部条码扫描枪,用来出入库时扫描物料条形码。
库管人员通过控制室中的工控计算机可以向立体仓库中所有巷道下发出入库任务,而通过触屏终端只能向对应的输送机和堆垛机下发库操作指令。为了库房的统一管理,只有主控制室里的工控计算机才有权限从集团ERP接收出入库任务并向其反馈任务完成状态。
2 立体仓库监控管理系统的设计
传统自动化立体仓库监控管理系统通常在上位只配置一台监控管理服务器,通过这台服务器就可以完成立体仓库的监控管理任务。然而如前所述,在本立体仓库的两端都设置了一个控制室,这样就避免了只有一个监控管理服务器而造成入库/领料工人以及库管员在服务器和出入库区域之间来回奔波的问题。因此将主控制室和副控制室中的工控计算机都设置成监控管理服务器,在系统中组成多服务器结构。
2.1 OPC简介
OPC((OLE)for Process Control)是微软公司以OLE/COM/DCOM技术为基础,采用客户/服务器模式,为连接数据提供源(OPC,服务器)和数据使用者(OPC,客户应用程序)之间提供的一种软件接口标准。OPC接口既适用于通过网络把最下层控制设备的原始数据提供给作为数据使用者的上位应用程序,也适用于应用程序和物理设备的直接连接。随着控制系统的不同,OPC服务器既可以是和OPC应用程序在同一台计算机上运行的本地OPC服务器,也可以是在另外的计算机上运行的远程OPC服务器[2]。
OPC服务器与OPC客户端之间的交互包括两个方面:客户端程序从服务器读取数据和客户端程序向服务器写入数据。两者之间的数据访问方法主要有同步访问和异步访问两种[2]。
由于同步访问适用于OPC客户程序较少和数据量较小的场合,这里采用效率更高的异步访问方式。异步访问方式如图2所示。OPC客户程序对OPC服务器进行请求后立刻返回,不用等待OPC服务器的响应,可以进行其他操作。当OPC服务器完成数据访问时,触发OPC客户程序的异步访问完成事件,将数据访问结果传送给OPC客户程序[2-3]。
2.2 监控管理系统的构成
系统上位中,在主控制室中的工控计算机上安装SIMATIC NET通信软件及MYSQL数据库,使其同时作为OPC服务器和数据库服务器。副控制室中工控计算机安装SIMATIC NET通信软件和MYSQL的odbc链接驱动,使其作为OPC服务器和数据库客户端。而下面各巷道的触屏计算机终端上则安装OPC客户端软件和MYSQL的odbc链接驱动,作为OPC客户端和数据库客户端。
系统下位由五台S7-300PLC组成,一台固定的主控PLC,四台可移动的堆垛机PLC。主控PLC负责控制输送机,扩展CP343-1以太网接口模块,实现与上位机之间的数据通信,扩展通讯模块CP342-5通过Profibus DP现场总线和红外光通信方式实现与四台堆垛机PLC的数据通信。整个监控管理系统的网络结构如图3所示。
2.3 双OPC服务器结构
结合本立体仓库的实际使用要求,在自动化立体仓库监控管理系统中,将主控制室和副控制室的工控计算机都配置成OPC服务器,各巷道触屏终端配置成OPC客户端,这样组成双OPC服务器/客户端结构。与传统单OPC服务器/客户端结构相比,有如下优点:
(1)任务指令下发的便利性。集团ERP下传到立体仓库的任务会储存在立体仓库内部数据库中等待分配。立体仓库位于车间生产线中,可以根据生产实际需求和操作的方便,选择从立体仓库的任意一端进行出入库操作。操作人员选择同侧控制室中的服务器来接收要执行的任务,根据库房出入库准则选择合适的货位,并将生成的任务指令排队到任务列中。在具体巷道的触屏操作端上,选择任务列中的任务下发给下位设备。采用双OPC服务器/客户端,可以直接在立体仓库的一侧完成任务的操作,减少单OPC服务器/客户端带来的控制室与触屏操作端不在同一侧带来操作上的麻烦,给任务指令下发带来便利性。
(2)提高任务执行效率。从任务操作流程可知,需要从控制室中的服务器上分配ERP下传的任务。采用双OPC服务器/客户端结构,可以从立体仓库两端的控制室同时分配任务,并能够通过触屏操作端操作全部巷道同时执行库操作指令,这样既可以提高下位设备的利用率,也提高出入库任务的执行效率。
(3)提高系统的稳定性。由于采用双OPC服务器/客户端结构,两个控制室中的服务器都可以向所有巷道分配ERP下传任务。当一侧控制室出现通信故障影响任务分配时,可通过另一控制室的服务器向要执行任务的巷道下发指令,这样可以提高系统的稳定性,在某一服务器出现通信故障时仍能顺利完成库操作。
(4)方便库管人员的管理。采用双OPC服务器/客户端结构,可将立体仓库的库管人员分配在库房两端的控制室中。库管人员各司其职,根据系统权限管理好各自负责的巷道货区。这样可以合理安排库管人员,强化责任意识,便于库房人员管理。
3 监控管理系统中上下位间的数据访问
3.1 系统数据流分析
立体仓库监控管理系统只与主控PLC通信,主控PLC再通过红外通信模块与各巷道堆垛机PLC通信。因此监控管理系统中上下位之间的数据通信即控制室中服务器和主控PLC之间的数据交互。监控管理服务器向主控PLC下发库操作作业指令并同时读取主控PLC采集的监控状态信息。
下发给主控PLC的作业指令包括输送机编号,堆垛机编号,作业类型以及货位编号;从主控PLC中采集的状态信息包括巷道堆垛机工作状态、巷道堆垛机故障报警信息、输送机工作状态以及输送机故障报警信息。
3.2 系统OPC数据访问的实现
作为立体仓库监控管理系统需要实时了解立体仓库的ERP任务状态、货位状态、库存信息和下位设备的状态,将这些信息按照巷道的不同添加到不同的数据组,定时刷新采集这些数据组中变量信息;而只有在作业指令下发时系统才向主控PLC执行数据写的操作。
选择采用OPC异步读写的方式来实现OPC客户程序与OPC服务器之间的数据交互。OPC异步数据访问的实现步骤如下:
(1)OPC客户程序连接OPC服务器,进行添加OPC组和OPC项的操作
r1=CLSIDFromProgID(L"OPC.SimaticNET", &clsid);
r1=CoCreateInstance(clsid,NULL,CLSCTX_LOCAL_SERVER, IID_IOPCServer, (void**)&m_pIOPCServer);
通过上述函数创建一个OPCServer实例,调用函数AddGroup()添加四个组,每个组对应立体仓库中的一个巷道,函数AddItems()为每个组中要读写的数据添加对应的项。
(2)创建回调类,并将回调类pCOPCDataCallback接口指针传递给OPC服务器
CComObject* pCOPCDataCallback;
CComObject ::CreateInstance(&pCOPCDataCallback);
hRes=AtlAdvise(m_pIOPCGroupStateMgt,pCbUnk,IID_IOPCDataCallback,&m_dwAdvise)。
(3)数据的异步读、写操作
OPC客户程序获得OPC组的IOPCAsyncIO2接口指针,然后调用该接口的读、写函数。
r1=m_pIOPCAsyncIO2->Read(34,phServer,g_dwReadTransID,&dwCancelID,&pErrors);
r1=m_pIOPCAsyncIO2->Write(8,phServer,values,g_dwWriteTransID,&dwCancelID,&pErrors)。
(4)数据回调反馈
当OPC服务器完成数据读写操作后通过回调类pCOPCDataCallback接口指针通知OPC客户程序。数据读完成回调函数是OnReadComplete(),数据写完成回调函数是OnWriteComplete()[3-4]。
4 总 结
本文以某公司自动化立体仓库监控管理系统开发为例,根据立体仓库的实际功能需求,分析了监控管理系统上下位之间数据通讯,设计了双OPC服务器/多客户端的OPC通信网络结构。并采用异步数据访问的方式完成OPC服务器与OPC客户程序之间的数据交互。
多OPC服务器在自动化立体仓库中的应用,使数据传输性能较传统通信方式大大提高,增强了监控管理系统的稳定性,使任务指令下发更加便利,提高立体仓库的任务指令执行效率和管理水平。
参考文献:
[1] 杜亚江,马殷元. OPC通信在自动化立体仓库实时监控系统中的应用[J]. 兰州交通大学学报,2010(6):87-90.
[2] 日本OPC协会. OPC应用程序入门[Z]. OPC(中国)促进委员会,2004.
关键词:电力系统分析;试题库管理系统;自动组卷
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)09-0117-02
目前在高等学校的教学体系中,对学生学习效果的评价方法主要采用考试与平时考核结合的模式,这就要求教师在承担教学任务的同时,还必须肩负起考试命题和对考试成绩统计和分析的任务。传统的人工命题方式存在诸多缺点,如:工作效率较低,准确性和规范性较差,产生大量的重复劳动等[1]。《电力系统分析》课程试题库系统完成了网络式试题库开发平台的设计,服务器端使用Windows 2003 Server作为系统平台,数据库选择SQL Server 2000客户端采用Windows XP作为系统平台进行开发。采用简单易操作的Word文档存储试题,利用JAVA语言对组卷系统进行程序开发,实现了试卷的随机抽取,命题覆盖面更广,准确性和规范性显著提高[2]。
一、试题库管理系统平台的建立
(一)试题库管理系统功能
建立一个能自动抽取试题、自动组卷及下载试卷的试题库管理系统,应具有如下功能:
(1)同时存放试题及相应的标准答案,根据组卷要求,能够快速准确地随机抽取试题,试卷和标准答案同时生成。(2)试题多样,涵盖选择题、是非题、填空题、计算题等多种题型,难度可选。方便地对试题库进行增加、删除、备份、导人及导出等维护工作。(3)能对试卷进行添加、删除、修改等维护工作;对试卷进行预览、自动排版、下载等操作;可以对试题包含的题目统计和分布。(4)教师通过个人账号进行登陆试题库管理系统,保证试卷的保密性。系统具备完善的帮助、操作提示和错误提示等。
(二)试题库系统的结构设计
根据对试题库管理系统功能的分析,设计了命题管理,组卷管理,自动组卷三个模块。命题管理包括用户登陆、密码管理、数据备份;组卷管理包括试题库的各种管理,可以实现浏览试题内容、录入新题、删除试题、试题信息的配置与修改;自动组卷可以根据试卷参数设置生成试卷,按照系统设置的试卷模板样式自动进行试卷的排版并生成Word文档,试卷的浏览、修改、存储和打印可以在Word中非常方便地完成。还可实现试卷预览,调整试题分数,试题信息统计等功能。
二、试题库项目的设计
(一)《电力系统分析》试题的特点和要求
《电力系统分析》是高等院校“电气工程与自动化”和“农业电气化与自动化”专业的主要专业基础课程,包括“电力系统稳态分析”和“电力系统暂态分析”两部分,学时量很大。该课程具有较强的理论性和实践性,与电力系统生产过程密切相关,考试内容主要考查学生对基本概念和理论的掌握理解及综合运用所学知识分析和解决实际问题的能力。
在命题过程中,要以课程教学大纲为依据,教材为范围,使试题覆盖全面;试题难度适中,试卷中70%左右为容易题,20%左右中等较难题,10%左右为较高难度和深度的试题,主客观题对不同难度的题目有所体现,能够体现学生学习水平的高低;题型要丰富,客观题主要考查基本概念和理论,包括选择题,填空题和名词解释。主观题以考查知识的综合应用为主,包括问答题、计算题、设计题和综述题等,应以主观题为考点;题量要适度,试卷应保证有恰当的题量,一般按120分钟考试时间设计试卷;题目要贴近生产实际,根据本课程实践性强的特点,试题库中的题目应着眼于电力系统运行中的实际问题,考查学生利用所学知识解决问题的能力。
(二)试题库项目的设计
教师可以通过通用的试题库输入和操作界面,在“创建试题”窗口中选择题型,重点等级,试题性质,参考分数,所属知识点,难度等级和适用对象等约束条件后输人试题和相应的参考答案,直接存入Word文档中。还可以对已输入的试题进行修改;按照不同约束条件,如难度等级,所属知识点,对已输入的试题信息进行统计;检查错误信息,使教师能够方便的进行试题库的管理。
1.入库试题的字段:(1)试题编号:自动生成。(2)试题内容:文本+图片。(3)重点等级:分为3级 普通内容―重点内容―核心内容。(4)难度等级:分为4级。1―4 难度逐级升高。(5)试题性质:分为7类。基本知识―基本概念―基本理论―基本方法―基本技能―综合应用―创新能力。(6)适用对象:分为3类:专科―专科、本科―本科。(7)题型编号:分为7种 单选题―多选题―填空题―名词解释―简答题―问答题―计算题―设计题―综述题―其他,其中1~5为客观题,6~9为主观题。(8)知识系列:按该课程的知识体系及其层次(章、节、知识点),细分为若干个知识范围。用x.y.z.n为每个知识范围设置标记,组合试卷时,用此标记防止出现重复的内容。例如:2.3.1.10,表示第2章、第3节、第1小节、第10个知识范围。(9)试题分值:单选题≤1分、多选题≤2分、填空题(每空≤1分)、名词解释≤3分、问答题4~12分、计算题5~12分、设计题10~20分、综述10~20分、4级难度试题(每题≤10分)、3级难度试题(每题≤15分)。(10)评分标准和答案:文本+图片。(11)历史记录:前次考试未用―前次考试用过(该字段与教师无关)。
2.每门课程的题库要求:
(1)主观题总分值的比例≥60%。(2)重点与核心试题总分值的比例≥70%。(3)试题难度总分值的比例分布:4级≤10%、3级≤25%、3级+4级≈35%;2级≤40%、1级≤50%、1级+2级≈85%。(4)题库的总分值≥1000分。
3.组合试卷的约束条件。
(1)主观题总分值的比例≥60%。(2)重点与核心试题总分值的比例≥70%。(3)试题的知识编号不能重复。(4)覆盖面≥70%(知识体系)。(5)难度约束条件:按难度分为5级:A-E级。
三、主要模块介绍
(一)试卷定义模块
在新建试卷之前,教师通过定义试卷界面对试卷名称,适用对象(包括本科和专科学生),卷面总分,试题覆盖面,试题难度等级,主客观题及重点题比例和适用班级,学期进行选择和填写。抽取成功的试卷中将显示试卷名称,适用班级和使用学期等信息。同时教师需根据教学考试要求完成对试卷题量的设置,包括题目数量,题型和分值。确认提交后,系统将自动显示试卷设置题型和各类题型分值。待教师确认开始抽题后,系统进行自动组卷工作。
(二)试卷维护模块
完成组卷后,教师可以对试卷明细进行查看,可以实现对试题内容的查看,选择替换或保留试题,还可以调整试卷分值分配,试卷预览,按照试卷模板样式生成试卷。若对所抽取的试卷不满意,可进行重新抽取。生成试卷后,教师可以方便地下载试卷和答案,并进行打印。
(三)试题总结模块
试卷成功抽取后,教师可以对试卷信息进行查看。试卷信息包括;主客观题目比例,试题性质涵盖分值,重点题比例和各难度等级试题所占比例。
四、结论
结合高等院校《电力系统分析》课程的特点,完成了对试题库系统的设计与开发。本系统采用Word文档存储试题,具有自动组卷、试题浏览、试卷维护、下载输出、系统帮助等模块,操作方便,界面友好,实践结果表明本系统可以从库中抽取多套满意的试卷。利用该试题库完成的试卷,经任课教师审阅通过,近20个专业班级在考试中使用,学生考试成绩符合正态分布,能够正确反映学生的学习效果。试题库系统的开发,大大提高了教师的工作效率,使考试更加规范化,提高了教学质量。
参考文献:
[1]郭兰英,梁波,孙朝云.高校课程考试自动组卷算法的研究设计[J].现代电子技术,2009,(16):86-88.
关键词:Excel操作;动态命题
中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2015)18-0085-03
计算机的普及使得对办公能力的要求越来越高,《计算机应用基础》课程的重要性也就日益明显。但是这门课的考核方式一直以来都很令老师头疼,因为采用传统的纸质考试方式很难客观地反映学生的计算机应用操作能力,所以目前大多的考试都用上机考试来代替纸质考试。要想很好地利用上机考试这种形式,首先要有一个好的在线考试系统,现如今这方面的考试系统主要有全国一级计算机等级考试和其他单位定制的考试系统等。本文在参考众多同类考试系统的基础上,对Excel操作题的自动命题进行了详细描述,并实现了模型系统。
Excel自动命题实质是使出题人在出题向导的指引下完成操作,题目由系统自动生成,标准答案就是出题人的操作结果,阅卷系统将最后的考试结果和标准答案中出题人操作的部分进行比较,给出得分。为了便于以后抽题,规定出题人一次只能出一道题,这样一道题目就是一个EXCEL文件了。
1.系统设计
该系统是为了解决传统纸质考试存在的一系列问题而设计的,所以在设计该系统时一定要牢记设计的初衷,认真分析该系统的需求、功能结构。同时在设计该系统时一定要严格遵守下面的几项原则,即结构可行性原则、实用性原则、适应性原则、稳定性原则。
1.1系统需求
Excel在线测试系统主要分为三个子系统,分别为动态出题系统、人员后台管理系统、考试与实训系统,功能的总体图示,见图1。
1)通过动态出题系统将Excel操作题的操作要求、计算机评测所需的评分指令等信息以试卷的形式输入到数据库中,详见表1。
2)人员后台管理功能,主要是提供人员进行考试时的管理功能,如方便考务人员查看考场,查看考试试卷等功能,详细见表2。
3)学生使用考试与实训系统,选择工作模式并依据考号和登录号码进人安排好的考试或实训,下载操作文档和操作要求进行答题,答题结束后使用考试与实训系统进行阅卷、评分,考试模式中评分后成绩写人数据库,详见表3。
1.2系统部署结构
该系统的结构部署如下图所示:
从上图中可以看出该系统利用传统的c/s模式,将后台管理和考生考试与实训系统都通过局域网连上数据库。开考前,管理员和监考人员(统称考务人员)将考试环境搭建好,待考生到齐之后,通过后台管理系统开始考试。对考试过程中产生的诸多问题如:考生在考试过程中电脑电源断掉等问题,可以通过后台管理功能实现二次登录(正常情况考生登录后是不允许二次登录的)。考生在考试中途可以提交试卷,考试的过程中是倒计时的,当时间为0时就会知道交卷,后台管理功能也能在考试中任何时候让全体考生交卷(防止迟到考生拖延时间)。待考生答题结束后,将考生答案信息录人到数据库中。通过考试与实训系统进行评分与实训,并且将评分成绩录人到数据库中。
1.3系统架构
按照功能需要,可将本系统的架构划分成四个层次,分别为应用层、服务层、数据访问层和数据库。其中应用层主要提供用户操作接口,实现考试、出题、管理、评分等功能。服务器端则是整个系统的关键,因为主要的服务和数据交换都由服务器端来完成。服务器端的功能是:实现动态出题系统、人员后台管理系统,考试与实训系统的业务逻辑功能和数据交换功能。数据访问层,提供数据访问接口,实现业务逻辑和数据之间的结构。为了方便使用,系统功能采用C/S结构来实现。数据库主要实现存储过程的建立,视图的建立等功能。系统架构图如下:
1)动态出题系统
出题教师通过出题系统将Excel操作题的操作要求、计算机评测所需的评分指令等信息以试卷的形式输入到数据库中。可进一步将该系统分为试题管理和考点管理。试题管理主要是试题的添加、删除、编辑、查询和导入导出功能。考点管理,则是考点的添加、删除、编辑和查询功能。详见图4。
2)人员后台管理系统
可分为考务管理系统和人员后台管理系统。考务管理系统主要完成某一场考试的数据准备工作,主要包括考生信息管理,考场信息管理,考试参数f组卷策略)管理,考务网站(考试信息)。
人员后台管理系统实现后台数据库的维护和备份,用户管理,试题管理,试卷参数管理,考务网站后台管理和系统管理。
3)考试与实训系统
主要负责对Excel操作题进行自动阅卷、评分,包括考试与实训两个部分。
在考试部分中,学生首先建立自己的文件夹,然后下载并考入相关的Excel初始操作文档和题目要求,然后进入考试界面,进行测试。在卷子提交之后,系统将进行评分,依据试题分值计算总分。评分结束后,将试题卷中的考点出错情况、得分率和总得分等信息写入数据库中,然后显示得分。
在实训部分中,与考试不同的是,考生可以对试题进行反复练习、评测,以提高自己的Excel操作能力。学生可以通过系统反馈回来的信息了解自己出错的地方,然后有针对性地进行练习,从而达到自主练习的目的。
3.Excel动态命题的实现
系统设计部分的工作完成后就是系统的实现了,在实现系统之前要弄清楚整个系统各个模块的功能以及其实现原理,下面主要就Excel动态命题进行介绍。
3.1出题原理
出题过程实质是从标准的Excel文档中读取属性作为标准评分信息。我们通过界面进入考试系统后,自动出题系统就可以自动给考生提供试卷。在建立试题库时,针对Excel课程的每个章节,建立相应的各种类型、各种难度的试题。管理者具有随时对该题库中的题目进行增加、删除、更新等操作的权力,从而不断地完善充实试题库。在建立试题库的时候,还需要对试题的难度、分数、章节等属性值进行赋值。动态命题系统主要是要实现试题库中试题的编辑和查询,即对试题进行录入、修改、删除、对试题的属性进行修改等操作,也可以浏览试题或根据某些条件对试题进行查询。根据此原理建立的动态出题系统能够大大的减轻出题的工作量。
3.2出题流程
打开考务人员后台管理系统,进人试题维护板块,出题老师先设置好题目编号、题目标题和题目要求等,然后再将每道题目的操作区域以及区域内的正确答案属性写入数据库进行保存。具体过程详见下面的出题流程图。
出题老师输入题目编号、题目标题和题目要求等,然后把题目的内容即Excel里的数据复制到表中,接着该系统会出现一个出题向导窗体,它会显示出题的提示信息,在出题向导的指示下,教师可以完成出题,并且出题向导窗体还可以把教师操作的重要信息保存到关键信息表。在老师出题的过程中,出题向导窗体可以从题目顺序表中查找考点中知识点的相关文字信息,有些文字信息比较复杂的,还可以常量表中查找,把收集到的信息结合到一起复制到相应的试题表中保存到相应的位置。在试题库的建立时,针对课程的每个章节,建立相应的各种类型、各种难度的试题。管理者可以随时对该题库中的题目进行增加、删除、更新等操作,可以不断地充实更新试题库,使老师管理试题更加方便容易。
计算机辅助教学(Computer Aided Instruction,以下简称CAI)与计算机辅助教育(Computer Based Education,以下简称CBE)是计算机技术非常重要的应用领域之一。由于近十几年来微机技术、网络技术、多媒体技术及相应的软件技术的发展,更加促进了CAI与CBE的飞速发展,目前CAI与CBE已逐步成为现代教学的一个很重要且有效的手段。
计算机辅助教学的内容包括教师的教学课件、学生学习、试题管理与考试系统、教师与学生的信息管理、教材管理、学籍管理等各个方面。计算机辅助考试管理系统是计算机辅助教学的重要环节,同时也是评教的有效工具。目前已有的计算机辅助考试管理系统多采用VC、VB或VFP开发,在功能方面,有的侧重于学生考试,有的侧重于题库管理。本系统利用PowerBuilder 8.0管理信息系统开发工具,开发了一种集题库管理、试卷生成、学生上机考试、成绩评定与管理等功能于一体的智能化计算机辅助教学系统。
PowerBuilder 8.0是新一代数据库应用开发工具,它支持应用系统同时访问多种数据库,并且,PowerBuilder开发环境随身携带的Sybase SQL Anywhere本身就是个功能强大的DBMS。数据窗口是PowerBuilder的专利,通过数据窗口,用户可以方便的访问数据库中的数据,而不必编写复杂的SQL语句。PowerScript语言是一种高级的、结构化的编程语言,编程格式比较自由,简单易学,开发效率高。
本系统中,在试题生成方面,采用人工及自动生成两种策略,同时充分考虑成卷试题的章节及难度的均匀分布性,成卷条件任意组合,人工交互采用窗口及菜单技术。
二、 系统结构及数据库建立
1.系统功能结构
计算机辅助考试系统的主要功能分考试管理系统及上机考试系统两部分。系统功能结构如图2-1所示。
根据系统需求,设计出试题库实体的E-R图(如图2-2)及控制取题量实体的E-R图(如图2-3),其余实体的E-R图设计类似。
试题库表中,题目内容字段的数据类型采用long varchar型,以满足较长题目的输入与显示。根据不同章节及难度需要,利用人工或自动手段,从试题库中选取所需试题量,更新控制取题量表,并以此为依据,从试题库中随机选取题目,组成试卷。
三、试题生成人工控制窗口
进入试题控制窗口,在试卷生成菜单中,用户可以选择生成试卷的种类和方式。以选择题生成\\控章节也
控难易\\人工控制为例,见图3-1:
在弹出的试题量选择窗口中,用户根据需要,在相应的章节及难易级别中选择所需的题量,然后按“确认”按钮即可。见图3-2:
该窗口的open事件代码:
//数据窗口控件
dw_select_ctr1.settransobject(sqlca)
dw_select_ctr1.retrieve()
dw_question_1.settransobject(sqlca)
dw_question_1.retrieve()
dw_question_1.visible=false
//从第一章选取容易题试题量
SELECT “select_ctr1”.“easy”
INTO :select1_easy
FROM “select_ctr1”
WHERE “select_ctr1”.“chapter” = ‘1’ ;
//从第一章选取中难度题试题量
SELECT “select_ctr1”.“mid”
INTO :select1_mid
FROM “select_ctr1”
WHERE “select_ctr1”.“chapter” = ‘1’ ;
//选取其它章节及难度的试题量
四、 试题生成自动控制窗口
进入试题控制窗口,以选择题生成―控章节也控难易―自动控制为例,见图3-1:
根据难度不同,将某一部分试题分成以下5个级别:易、较易、中、较难、难,试题库中对应的试题量分别为:x1,x2,x3,x4,x5。拟从该部分中取t题。
控制的目的,在于确定从各难度题库中取题的数量。具体的实现办法,可用经验表格、模糊控制、建立数学模型等方案。设从x1,x2,x3,x4,x5中取题数量分别为:y1,y2,y3,y4,y5 ,显然,y1+y2+y3+y4+y5=t。
如根据经验等因素,确定以下控制方案。如表3-1所示:
根据以上方案,则有:
取题难度为易时,y1=t×70%;y2=t×15%;y3=t×10%;y4=t×5%;y5=t×0%;
取题难度为较易时,y1=t×10%;y2=t×70%;y3=t×10%;y4=t×5%;y5=t×5%;
取题难度为中时,y1=t×5%;y2=t×10%;y3=t×70%;y4=t×10%;y5=t×5%;
取题难度为较难时,y1=t×5%;y2=t×5%;y3=t×10%;y4=t×70%;y5=t×10%;
取题难度为难时,y1=t×0%;y2=t×5%;y3=t×10%;y4=t×15%;y5=t×70%;
所取试题数必须为整数,因此,需对yi进行取整判断。如图3-3
在弹出的自动成卷选择窗口中,用户根据需要,选择相应的难易级别,如“较易”,然后按“确认”按钮即可。
“确定”按钮的clicked事件的部分程序代码如下:
int t,y1,y2
t=8
//根据所选难易程度赋值
if cbx_easy.checked=true then
y1=t*0.9
y2=t*0.1
//y1,y2取整判断
y1=int(y1)
y2=int(y2)
jkl:
if y1+y2=t then
//更新数据库
UPDATE “select_ctr1”
SET “mid” = :y2,
“easy” = :y1
WHERE “select_ctr1”.“chapter” = ‘1’ ;
else
y1=y1+1
goto jkl
end if
else
//根据所选其它难易程度赋值
end if
close(parent)
5.结论