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毕试题库管理系统
计算机信息管理专业毕业设计(论文)
《试题库管理系统设计》
摘 要
考试是大多数教育部门衡量学生水平的方法,而考试就需要试题。
当计算机并未普及时,试题都是用纸张来保存,维护或抽题时非常费时费力。
现在计算机普及了,就可以用软件来实现试题的维护。
本试题库系统的开发,是为了方便管理、抽取试题,减轻教师的负担。
其在学校具有很大的应用价值。
它具有保密性、操作简便、易于使用、抽题时具有很大的随机性等特点。
在开发软件的同时,使本人掌握了软件开发的基本知识,以及学到解决问题的方法。
本软件是以Win2000为平台,VisualBasic6.0为软件开发工具编写而成的。
本软件的通用性很好,可以在大多数操作平台上使用。
关键字:
管理信息系统 试题管理系统 VisualBasic
第一章 概序
第一节 试题库管理系统的开发背景
随着计算机互联技术的快速发展,建立在计算机网络之上,以现代信息技术为核心的在线教育也开始蓬勃发展,而教考分离是教学改革的一个重要方面,而建立题库是改革传统考试方法,实现教考分离的有效手段,并且利用网络进行试题库的管理已经成为推动教学改革、提高教学质量的重要内容,利用计算机对建成的题库进行随机抽样并组成符合要求的试卷,更是实现高校考试规范化和科学化的重要手段试题库管理系统是在线教育系统中的核心部分,试题库管理系统是现阶段研究开发的一个热点,它是建立在国际互联网上的应用系统.在试题库管理系统中专业的管理、题库的管理、试卷的生成等都可以在网络上完成.只要形成一套成熟的题库就可以实现考试试卷管理的自动化。
有效减少教师在考试出题过程中的工作量,达到提高工作效率的目的,而且为试题、试卷等教学资源的长期滚动发展与资源共享搭建了平台。
第二节 试题库管理系统的开发工具
VisualBasic6.0是Microsoft公司推出的可视化开发工具组件VisualStudio6.0的组件之一,是一种简单易懂、面向初学者的语言,VisualBasic6.0是基于BASIC的可视化程序设计语言,采用了面向对象、事件驱动的编程机制,提供了一种所见即所得的可视化程序设计方法。
VisualBasic6.0有学习版、专业版、企业版三个版本,以满足不同层次开发者的需求。
第三节 VisualBasic6.0的运行环境
⑴硬件:
586或更高的CPU(推荐P或更高的CPU),300MB以上的硬盘剩余空间,32MB以上的内存。
⑵软件:
MicrosoftWindows98或以上的更高版本,或MicrosoftWindowsNT4.0或更高版本。
第二章 试题库管理系统分析
第一节 试题库管理系统的需求分析
通过对现有试题库系统调查分析、制定整个系统框架,主要需求如下:
总体需求
利用该系统,用户可以建立一个包含不同专业、不同课程、不同难度、不同类型试题的强大的试题数据库
可以根据需要自动生成所需的试卷
能以Word的形式导出试卷
性能需求
1、易于维护和扩充
2、系统界面设计友好、操作方便、灵活
3、具有高可靠性和容错能力
4、分配不同用户权限,确保各级使用者只能看到允许查看的系统信息
用户可以在Internet通过IE或其他浏览器浏览试题或试卷信息
1、具有导出到Word的功能
2、用户能通过相应信息检索专业、课程、试题、等信息
3、用户能对专业、课程、试题信息进行录入、修改、删除
第二节 系统功能分析
系统开发的总体任务是实现各种信息的系统化、规范化和自动化。
系统功能分析是在系统开发的总体任务的基础上完成的。
通过对试题库管理情况进行分析,主要设计了如下功能模块:
本系统根据使用用户分为两大类,管理员和普通用户。
管理员主要是对系统进行管理和维护,主要对系统的基本数据信息进行管理。
具体功能有:
专业管理、课程管理、试题库管理、试卷管理、用户管理。
普通用户主要是查看专业、查看课程、查看试题、查看试卷、修改密码等。
管理员的功能模块具体描述如下:
(1)专业管理:
管理员可以对专业信息进行添加、修改、删除、查询管理
(2)课程管理:
管理员可以对课程信息进行添加、修改、删除、查询管理。
课程必须隶属于专业下。
(3)试题库管理:
管理员可以对试题信息进行添加、修改、删除、查询管理。
该功能可以建一个不同难度、不同类型的试题。
(4)试卷管理:
包括查看试卷和自动组卷两部分。
查看试卷可以实现对试卷的查看、下载、删除功能。
自动组卷可以实现不同难度、不同类型的试题以Word的形式导出,并可以保存到服务器上,以供查看和下载。
(5)用户管理:
实现对用户信息的添加、修改、删除、查看。
普通用户的功能模块具体描述如下:
1、查看专业:
可以根据不同的条件检索出相应的信息。
2、查看课程:
可以根据不同的条件检索出相应的信息。
3、查看试题:
可以根据不同的条件检索出相应的信息。
4、查看试卷:
可以实现对试卷的查看、下载功能。
5、修改密码:
可以变更自己的密码。
第三节 系统可行性分析
设计题库总体数据结构时要考虑图形存储问题。
许多科学题库都不可避免地存储带有图形的试题,而图形需要占据大量存储空间,应采用数据压缩技术解决节省图形存储空间的问题。
有关压缩存储的方法很多,针对不同学科的图形特点可设计不同的方法来实现图形数据压缩。
例如,将试题中的图形以图段拼成,而图段则由一些图元组成,每个图元给予不同的编码,不同的编码值代表不同的作图算法,然后用参数表明图的大小及它的相对位置。
这样使用适当的编辑命令,就能很方便地绘制题目中所需要的图形。
可以看出,这种方法已把一幅图形变成一些代码和参数存储起来。
当图形显示时,失调出相应的图形记录,分解并解释那些代码和参数,然后根据代码值所表示的算法,绘出每个图段的各图形元,这样一幅题图接显示出来。
采用这种办法存储图形,占满监视器一屏幕的单线图(如电路图)仅约占2K字节的存储空间。
这比用点阵数据存储图形节省了三分之二的存储。
第四节 系统流程图分析
图2-1试题库管理框图
第三章 试题库管理系统设计
第一节 窗口界面设计
因为采用面向对象的开发平台,所以窗口界面的编程十分简单,只需要设定窗口的各主要参数即可。
在VisualBasic6.0中,为每个对象提供了Name属性,主要用于应用对象。
但它并不直观,不能给编程人员更多的有关这个对象的信息。
为了向用户说明窗体的作用,窗体的标题,即它的Caption属性没有特别的要求。
在这里,大多数窗口都采用了以前缀为frm命名的形式。
例如,主窗口的命名为Frmmain.
一般来说,任一系统的窗口必定不少,要处理好各窗口的关系,就要对窗口命好名,做到由窗口的名字就能知道窗口所要完成的功能,这样不但有利于系统调试、维护,还有利于群众开发。
本系统由于作者经验不够,还没能完全做到这一点.
第二节 数据库设计
本系统用的是MicrosoftAccesss数据库。
所建的表共有六个,其中主要的表有:
图2-2数据库
表Question它的定义如下:
图2-3Questtion表
表Test的定义如下:
图2-4Test表
表TestHistory的定义如下:
图2-5TestHistory表
表TestIDHistory的定义如下:
图2-6TestIDHistory表
表TestInfo的定义如下:
图2-7TestInfo表
表User的定义如下:
图2-8User表
对主键的处理
表的主键是表的每一行的唯一标志,不能重复,否则出错。
但在Access数据库中,表的主键的定义不是必需的,可应尽量定义主键。
一个表,只有定义了主键,才能定义该表与数据库中其他表间的关系。
在这里作者以ID来定义每个表的主键。
在要插入行的时候,用程序给它赋值,这样虽然增加了编程工作量,但保证了系统的稳定性。
第三节 窗体设计
窗体就是平时所说的窗口,它是VisualBasic6.0中最常见的对象,也是程序设计的基础。
各个控件对象必须建立在窗体上,一个窗体对应一个窗体模块。
新建工程时,系统会自动建立一个窗体。
在设计状态下,窗体是可见的。
窗体的网格可以通过“工具”菜单的“选项”菜单项设置,在通用选项卡的“窗体设置网格”中输入“宽度”和“高度”来改变。
其中,主要的窗体有:
(1)试题查询窗口
图2-9试题查询
(2)试卷查口
图2-10试卷查询
在这里考虑到,一道题的本身就很长,而且还有答案图形,把它放在一行里面,查看或修改起来十分不方便。
但如果每次只显示一道题,而题库却有成千上万道题,就算精确到某一章、某一题型也还有几十或上百道题,用户找起题来就更不方便。
为此用了试题维护窗口来详细查看题目和答案。
图2-11试题维护
在这窗口可以对题目各部分做出修改、删除。
抽题的算法问题:
①各种题型的级别不同,综合题的级别要比填空题的级别高,如:
若抽到的某道综合题与抽到某道填空题为重题,则选取综合题,而舍去填空题。
因为,综合题不但数量少,且在试卷中所占的分数比重大,较为重要。
因此,笔者经过分析,把题型的级别划分为:
综合题>简答题>多选题>单选题>判断题>填空题。
这样,在抽题时,从综合题抽起,最后才抽填空题,每抽一题,都向上检索一次已抽出所有题的主键与重题标志,若有相同,则舍去再抽。
②通常试题库的抽题应该设置有难度系数,以用来表示所生成试卷的难度。
这些功能需要有对每道题设置难度系数,而且算法需要用到大量的数学模型,这些数学模型要由某课程的专业老师提供。
考虑到这点设置了难度一项,它包括易、中、难三项。
这是本系统的创新点之一。
第四节 菜单设计
为方便用户的使用,也使题库的操作更加系统化,在题库维护界面设置了菜单项。
这又是本系统的创新点之一。
图2-12系统主界面
第四章 试题库系统的实现
建立题库是一个复杂的系统工程,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,再编写试题。
为了保证这些试题的科学性和有效性,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。
第一节 运行环境
本题库只要配置好数据库接口,即可在局域网内与其他电脑的题库连接。
数据库采用的是MicrosoftAccess,是一小型数据库,这有利于提高数据运算速度,并使整个系统管理规范化,数据的完整性、安全性得到保障。
用户运行环境为windows98或以上,(不需要特殊的插件),硬件环境不限,包括PC机、手持式电脑、电视机顶置盒和网络电脑等。
第二节 系统的功能和使用方法
(1)欢迎界面
图3-1登陆界面
利用弹出式窗口的方式,显示出欢迎界面。
(2)主界面
图3-2系统主界面
主界面包括:
查询、维护、组卷、打印、系统六个菜单和试题查询、试卷查询、试题维护、手工组卷、自动组卷、退出系统六个工具栏,其界面如上图所示。
1、查询菜单
它包括试题查询和试卷查询。
(1)试题查询,它包括学科名称、所属章节、题型、难度、知识点、认知层次。
其中,题型一栏包括填空题、判断题、单选题、多选题、间答题、综合题,可以在不同的题型之间进行选择。
并在学科名称和所属章节中填入相关内容,在难度一栏中可以在容易、适中、难之间进行选择,并写上相关内容的知识点,最后在认知层次一栏中在了解、掌握、应用中再进行选择,它的界面如下图所示。
图3-3试题查询
(2)试卷查询,它在查询条件中包括学科名称和试卷号,用户可在其中输入有关内容。
接下来是试卷,另外就是查询、恢复、打印设置和退出四个按钮,如下图所示。
图3-4试卷查询
按下查询按钮会出现如下图所示窗口点击确定它就不在了。
图3-5试题库管理系统条件
按下打印设置按钮会出现试卷及答案打印窗口,可以在其中按照自己的意图进行填写,如下图所示。
图3-6试卷及答案打印
点击退出按钮即可退出试卷查询。
2、维护菜单
包括试题维护、试卷维护和系统维护,系统维护又包括用户管理和数据备份。
(1)试题维护,它包括搜索条件、试题信息以及和搜索、录入、取消、删除、修改、刷新和退出七个按钮。
它的界面如下图所示。
图3-7试题维护
在搜索条件中填入相关内容,点击搜索按钮即可进行相关操作,点击录入按钮就可录入试题和答案的内容,在同时录入变为保存以保存试题。
点击取消会出现如下图所示的取消编辑窗口。
图3-8编辑图
点击删除和刷新按钮可实现他的操作,点击修改按钮可对试题进行修改,点击退出就可退出次窗口。
(2)试卷维护,包括所属学科和试卷名称,可在其中填入有关内容进行相关的操作。
作者把删除试卷作了处理,是因为一般不允许删除试卷,因为那样会连同试题一同删除。
如下图所示。
图3-9试卷维护
(3)系统维护包括用户管理和数据备份项。
用户管理,在它的功能一栏中包括修改密码、添加用户和删除用户三项,可以在这三项之间进行选择来完成有关操作。
用户信息又包括用户名、用户名称、用户类型、旧口令、新口令和再输入新口令。
其中,用户类型包括管理员、高级用户、一般用户三项,可在三者之间进行选择。
最后点击确定和取消按钮进行确认和取消操作,它的界面如下图所示。
图3-10用户管理
数据备份,包括备份和恢复,它的界面如下图所示。
图3-11数据备份
3、组卷菜单
包括手工组卷和自动组卷两项。
(1)手工组卷,它之下包括组卷信息和试题信息两大类,组卷信息又包括试卷信息和搜索条件两大类,可在他们中填入有关内容来进行要求的操作,最后点击搜索按钮可搜索出自己所要的内容,在试题信息栏内会出现试题的有关内容,最后点击退出可退出系统,它的界面如下图所示。
图3-12手工试卷
(2)自动组卷,它主要包括组卷条件和组卷、完成、恢复、退出按钮。
首先在组卷条件中输入试卷号和学科名称,之后在题型、题数、难度和分值下进行有关的操作,填入有关内容。
点击组卷可进行组卷,再点击完成以完成组卷。
点击恢复可恢复有关内容,最后点击退出可退出次窗口,它的界面如下图所示。
图3-13自动组卷
4、打印菜单
包括试题打印和试卷打印。
试题打印,它包括打印信息和预览、恢复、退出按钮。
在打印信息中输入相关内容,按预览、恢复可实现所要求的操作,按退出按钮可退出次窗口,它的界面如下图所示。
图3-14试题打印
试卷打印,包括打印信息和功能项。
在打印信息中输入有关内容后,可在功能下实现其所要的操作,它的界面如下图所示。
图3-15试题及答案打印
5、系统菜单
包括关于系统和退出项。
(1)关于系统,它的界面如下图所示。
图3-16关于菜单
(2)退出,可点击退出来退出系统。
第五章 系统的测试
第一节 软件测试
在软件生命周期的各个阶段,都有可能会产生差错,虽然在每个阶段结束之前都有严格的复审,以期能尽早地发现错误。
但是,经验表明审查并不能发现所有差错。
如果在软件投入生产性运行之前,没有发现并纠正软件中的大部分错误,则这些错误迟早会在运行过程中暴露出来甚至会造成严重的后果,等到那时去改正这些错误的代价会很高。
测试的目的就是在软件投入生产性运行之前,尽可能多地发现软件中的错误。
测试是对软件规格说明、设计和编码的最后复审,所以软件测试贯穿在整个软件开发期的全过程。
第二节 软件测试的基本概念
(1)软件测试的任务
软件测试是软件开发过程中的重要阶段,是软件质量保证的重要手段。
其任务可归纳为三个方面:
1)预防软件发生错误
2)发现改正程序错误
3)提供错误诊断信息
在软件开发时,应该把测试的设计和实现所做的思考和分析穿插在软件开发的各个阶段,从而较早地预防和排除错误。
利用系统设计的万法,在精心控制的环境下,检验程序,从而发现程序的错误。
软件测试中,必须提供有关错误的性质、原因和位置的必要的信息,以利于排错。
(2)软件测试基本原则
1、尽早地,不断地进行软件测试,把软件测试贯穿于开发过程的始终。
从而尽早发现和预防错误,达到减少软件开发费用和提高软件质量的目的。
2、测试实例应由测试输入数据和对输入数据所期望(预测)的程序结果两部分组成。
3、程序员应避免检查自己编制的程序。
4、全面检查每一测试结果,以防遗漏。
5、测试实例设计,应包括:
有效和期望的输入条件以及无效的和不期望的输入条件。
6、除检查程序应完成的任务外,还应检查程序是否做了它不应该做的事。
7、一般认为:
程序中尚未发现的错误的数量与在该程序段已发现的错误数量往往成正比。
(3)软件测试基本方法
根据程序的功能说明书或程序逻辑结构,设计一组测试实例(testcases),在精心控制的环境下,按测试实例作为输入执行程序,然后对程序的行为进行检验,预定其是否和预期结果一致,如不一致,即可发现程序错误。
目前,软件测试的方法有三种:
动态测试、静态测试和正确性证明。
动态测试是指通常的上机测试,这种方法是使程序有控制地运行,并从多种角度观察程序运行时的行为,以发现其中的错误。
测试是否能够发现错误取决于测试实例的设计。
设计测试实例的方法一般有两类:
黑箱法和白箱法。
在使用黑箱法设计测试实例时,测试人员将程序看成一个"黑箱",是检查程序是否符合它的"功能说明",所以使用黑箱法设计的测试用例完全是根据程序的功能说明来设计的。
如用白箱法,则需要了解程序内部的结构,此时的测试用例是根据程序的内部逻辑来设计的。
静态测试一般是指人工评审软件文档或程序,借以发现其中的错误,由于被评审的文档或程序不必运行,所以称为是静态的。
人工评审的手续虽然比较简单,但事实证明这是一个相当有效的检验手段。
由于评审人的能力所限,静态测试显然不可能发现所有的错误。
动态测试和静态测试只能发现错误而不能证明程序中不存在错误,只有借助于程序正确性证明才有可能证明程序的正确性。
程序证明最常用的方法是归纳断言法,它对程序提出一组命题,如能用数学方法证明这些命题成立,就可保证程序中不存在错误,即它对所有的输入都会产生预期的正确输出。
但目前正确性证明尚处于理论研究阶段,其技术尚不成熟,并末达到实用化阶段。
因此前两种测试手段仍然是有效的手段。
第三节 软件测试技术
(1)黑箱测试和白箱测试的实施
1)黑箱测试,即功能测试,测试时完全不考虑程序内部细节、结构和实现方式。
仅检验程序结果与说明书的一致性。
测试实例设计完全以说明书为准。
黑箱法分以下几种:
等价分类法、边缘值分析法、因果图法、错误推测法。
2)白箱测试,即结构测试,它与程序内部结构相关,要利用程序结构的实现细节设计测试实例。
它将涉及程序设计风格、控制方法、源语句、数据库设计、编码细节。
白箱测试考虑的是测试实例对程序内部逻辑的覆盖程度。
为了衡量测试的覆盖程度,需要建立一些标准。
覆盖程序从低到高分别为:
语句覆盖、判定覆盖、条件覆盖、判定/条件覆盖,条件组合覆盖
第四节 对试题库的测试
在试题库的开发过程中,测试贯穿了整个过程。
(1)对单个窗口的测试
每完成一个窗口,都单步运行它,看它的独立运行效果。
对窗口的编程主要在它的Click事件上。
即为当窗口打开时所执行的程序段。
如:
读取传递参数,设置窗口变量的初值等等。
(2)对多个窗口的测试
对多个窗口测试,主要是测试参数传递是否正确、窗口类型设置是否正确等。
在开发的过程中一定要注意各个窗体在运行时之间的关系以及同一窗体上各个组件间的逻辑关系的设置。
第五节 对整个系统的测试
当把所有窗口模块联合起来后,遇到的问题的确不少。
而最主要的问题是窗口组合结构不合理,使得有些矛盾不能解决,而只得重新开发。
笔者就是因为结构不合理而重新开发了三次,浪费了两个月得宝贵时间,也体会到了开发前系统分析工作的重要性。
当整个基本系统完成后,笔者对系统作各种常规与非常规操作,找出了不少毛病。
如对图的录入,read()函数每次只能读取32kB的数据,因之前笔者只用较小的GIF压缩文件作测试而没发现错误,后来用BMP文件就出错,解决方法是用循环语句,循环读取到中间变量中,再循环叠加。
第六章 总结
本系统开发目的是帮助教学单位实现考务工作的规范化,自动化,减轻教师出卷的工作量,为学校的信息化建设提供一个实用的试题库管理平台。
系统具有良好的人机界面和易操作性,特别是组卷模块,界面友好、层次清楚、操作简单,能够科学、高效地实现试题的选取和组卷。
为了改进传统试卷管理在组卷输出和题库建设上的不足,系统在组卷和题库管理方面进行了创造性的开发,以充分利用了Word的文字处理为目标,在试卷生成后通过SQL数据操作和COM组件的巧妙结合,直接实现了同Word的无缝连接,教师可轻松在网页中直接查看word形式的组卷,并可以word形式下载到本地,极大地提高了组卷效率。
系统拟在运行过程中速度较快,在几分钟内就可生成一套试卷,并可立即将试卷输出到Word文档中调整打印。
同时,系统试题录入时也极为方便快捷,教师只需要准备好试题文件,运行试题管理模块,就可实现试题的录入,极大地减轻了教师的工作负担,提高了命题工作的效率。
此外系统还应具有通用性(适用于各个专业和课程的测试与考试)、安全性(多级用户不同权限的管理方法)和简便性(初学电脑的人都能顺利操作本系统)等特点。
通过这一段时间的努力,试题库管理系统已经形成基本的雏形,专业管理、试卷管理、试卷生成等功能已经能够稳定运行,特别是其中的核心部分题库管理与试卷管理,能够通过良好的用户界面,根据教师的需要自动生成所需要试卷,并能够提供题库搜索、编辑、添加、同步备份、导出的word等多中实用的功能。
但系统还存在诸如在自动组卷过程中无法自动美观排版等问题有待改进与完善,希望老师提出批评指正。
参考文献
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【9】付军:
《VisualBasic实用编程100例》,中国铁道出版社,2003
附录
程序代码
由于原程序代码太长,本附录只附录部分编写主要模块的程序代码。
6.1欢迎界面代码
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6.2试题库管理系统代码
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Private
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