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《工程训练》在线学习与考试系统的研究与设计唐寿高1 王洪涛1 杨琦2
（1 安徽工业大学 现代教育技术中心，安徽 马鞍山 243002；
2 安徽工业大学工程实践创新中心， 安徽 马鞍山 243002）
摘 要 为提高《工程训练》课程的效率，设计并实现了基于网络的在线学习与考试系统，较好地调动学生学习的积极性和主动性，同时方便教学管理，提高了教学质量，减轻了教师的工作强度。
关键词 工程训练；在线学习；考试系统
1 背景及需求分析 《工程训练》课程是我校各工科专业学生的必修课程。随着我校办学规模的扩大，每年参与《工程训练》课程学习的学生已经超过3200人次，传统的考试及成绩统计方法消耗大量的人力物力，已无法满足现有的教学需要。随着网络教育技术的迅速发展，建立基于网络的在线学习与考试系统，可以较好地解决这些问题。一方面可以适应学生对自主化和个性化学习的要求，调动学生学习的积极性和主动性；另一方面利用系统建立统一的试题库、考试、评卷，有利于教学管理，对教学的全过程进行监控，提高教学质量，减轻教师的工作强度。由于《工程训练》中涉及众多设备及工艺的流程、图形等，这就要求必须根据《工程训练》内容和特点来设计符合这门课程的网上在线学习和考试系统。
系统题型设计分为客观题和主观题。客观题的主要包括：判断、单项选择、阅读理解（选择），主观题主要包括：填空、简答、名词解释、阅读理解（论述）等。客观题由计算机程序自动判分，主观题由阅卷老师人工赋分，两者之和为总成绩。为适应学生对自主化和个性化学习的要求，本系统设计两个模块即练习模块和考试模块；学生可以通过练习模块自主学习，教师可通过考试模块检验学习效果。在考试模块中设计两种考试方式供不同的考试使用，即随机出卷和人工出卷。
2 系统规划设计2.1 《在线学习与考试系统》的体系结构 本系统使用B/S模式开发，采用客户端浏览器、应用服务器和数据库服务器三层结构体系。
 图1 《在线学习与考试系统》功能模块划划分 第一层是客户端浏览器，学生在客户机端登陆并使用考试系统进行练习、考试及查询。
第二层是应用程序服务器（Web服务器）。存储着网络考试系统程序以及支撑系统运行的应用程序环境，使客户机浏览器向应用程序服务器发出处理请求，然后应用程序服务器负责与数据库服务器打交道。
第三层是数据库服务器。起到了考试系统中心数据仓库的作用。
2.2 《在线学习与考试系统》的功能模块 根据《在线学习与考试系统》的需求，设计了两个主要的功能模块，即学生学习、考试模块和教师（管理员）管理模块，每个模块的功能划分如图1。
3 系统设计与实现3.1 数据库的设计 数据库设计是《在线学习与考试系统》的最关键技术之一，数据库结构的好坏直接关系到系统的性能问题。本系统后台数据库由若干关系数据表组成，每个数据表含有不同的字段和数据信息。
1）主要数据表设计
系统中设计了共19个关系数据表，选取其中重要的9个数据表作简要说明。如表1所示： 表1 主要数据表设计及说明
2）试题库表“dbtk”的设计
以包含了所有的考试题目的试题库表“dbtk”为例，简要说明数据表的设计及功能的实现，其设计如表2所示： 表2 试题在表“dbtk”的设计
“tmid”标记了新添加的1题，由于“kmid”和“ksfw”决定了该题所属的科目和考试内容，由此不同科目的试题可以在一个试题库中实现，实现了题库的统一，“kmid”相同的题目（同一科目）又组成一个独立的题库。
“tm”、“jieda”、“tmlx”几个字段对考试系统的单项选择、多项选择、判断、填空、名词解释、简答、论述等题型进行了数据库的设计。
如果试题的题设中含有图表，由于图表信息不能直接导入数据库，“fj”数据表记录该图表的名称（地址），图表文件存放在系统的“fujian”文件夹下，抽题时通过地址调用图表文件，从而使考试系统可以支持图表。
3.2 题库管理模块 题库管理模块是《在线学习与考试系统》的核心。一般的科目考试由于内容和题库的相对固定，可以由管理员在服务器端将考试数据直接输入（或导入）到数据表，完成后基本不做修改，普通的考试软件在这个方面并没有过多的涉及。随着人文素质教育内涵和外延的不断扩大，考核的形式与科目种类的多样性对题库内容的可编辑性提出了更高的要求，本系统设计了一个web页面的题库编辑方案使教师（管理员）随时可以在任何一台联网的机器上对试题库进行编辑，做到随时增加题目，使得系统可以随时作出调整。
 图2 3.3 试卷管理模块 当前的考试出题的模式有两种：一种是固定命题模式，即每个学生的考试卷题目是相同的，传统的“纸考”一般采用这种模式；另一种是随机命题模式，即考试时由程序自动从题库中抽取题目组卷，这是“机考”采用的最常见模式。两种出题模式均有其优缺点，本系统设计了“人工命题”和“随机命题”两种出题模式供在命题过程中使用，其中“人工命题”模式还可以实现跨科目出卷。
3.4 试卷批改模块 计算机程序只能对客观题部分进行自动判分，而主观题只能通过人工阅卷来完成，人文素质教育考核试卷均包含主观题和客观题两部分，这就要求系统具备人工阅卷和成绩统计功能。系统对客观题实行自动判分，对主观题采用人工阅卷方式，由教师根据答题情况判定每题的得分，试卷批改完成后，由VBScript程序计算总成绩，并由ASP程序将结果写入“dbcj”数据表完成试卷批改。批改完成后，学生或教师即可查询成绩和每题的得分情况。
3.5 学生学习及考试模块 学生信息统一输入学生表dbyh，平时学生可以凭学号和密码登录系统在线学习，考试时为防止系统死机、断电及掉线等意外情况，学生登录后系统立即生成该考生的试卷表，该表包含该学生分配到的试题、答题过程中实时保存的答案及题目分值等信息，考生在考试规定时间内，再次正常登录时能选择原来的同一套未完成的试卷继续答题，以保证考试的公平性。
4 结束语 本系统在《工程训练》（金工实习）中初显成效。从2007年投入使用以来，系统经过不断改进和完善，在课程学习和考试中取得非常好的效果。学生任何时候都可以联网访问系统，使得学生轻松自由学习，让学生随时进行阅读和思考，大大激发学生的积极性和创新能力；同时通过系统可以让教师能准确把握学生的学习信息，不断改进和提高教育教学方法。
参考文献 [1] （美）沃瑟 著，马朝晖等 译 ASP.NET 技术内幕 北京：人民邮电出版社，2002
[2] 桂思强 ASP.NET数据库开发圣经北京：中国青年出版社，2001
[3] 周伯伟. 金工实习. 南京：牛津大学出版社，2006
收稿日期：11 月 27 日 修改日期：11 月 30 日 作者简介：唐寿高（1971-），讲师，研究方向，计算机网络，数据库系统应用；王洪涛（1979-），实验师，研究方向，计算机网络，人工智能；杨 琦（1981-），实验师，研究方向，人工智能，机器人。
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