數學題庫及命題系統的研制

題庫和自動命題系統是各學科教師在現代化教學中經常使用的工具之一，而計算機的發展具備了開發實用出題系統來自動生成試卷的條件，能減輕教師的工作負擔及提高工作效率，與此同時也提高了考試的質量，從而使考試更加公證、客觀；而用計算機程序化管理的試題庫，具有效率高、出題規范和質量標準統一等優點，是現代教育改革的必然趨勢。

一、題庫系統的使用及軟件選擇

1.題庫系統的主要功能和使用流程

在啟動題庫出現了初始界面后，用戶可以由系統菜單選擇<自動出卷>或者<手動出卷>模式來生成試卷。其中<自動出卷>模式可由用戶按照“選擇題—填空題—計算題—應用題—綜合題”的順序，選擇題目的類型并同時確定每題的得分比例。當題目的形式更換后系統將自動提示當前所選題目占的總分情況；在用戶選題完畢并按下“出卷”按扭后，系統將調用Word應用程序創建兩份新建文檔：《試卷》文檔和《答案》文檔。然后再隨機抽取題庫中不重復的相應題目，寫入Word文檔中形成符合要求的《試卷》文檔；同時將相應的題目答案寫入《答案》文檔，以備閱卷時參考使用。而<手動出卷>模式生成試卷時用戶可按照題目的類型瀏覽題庫中的相應題目，發現有合適的題目后，按下“選擇”按扭，系統自動將被選題目連同答案分別寫入《試卷》和《答案》文檔中。試卷生成后，用戶可以修改試卷內容后并保存，也可以通過打印機將試卷打印出來。

通常<自動出卷>模式比較適合教務處或?？荚u辦公室等教學管理部門為檢查教學質量而進行聯考或統考時采用，也可以在系或學科組的期中、期末考試中為實行“教考分離”而統一命題時使用。其特點是命題方便，試題分布面廣，熟悉或不熟悉經濟數學內容的用戶都可以方便的用來出卷。

<手動出卷>模式適合任課的專業教師出題時采用，其特點是命題具有針對性，除了考試命題外，也適合于任課教師在階段測驗或課堂練習出題時，結合自己的教學特點和學生的薄弱環節有針對性地使用。

2.建立題庫系統的軟件選擇

考慮到題庫系統的使用對象主要是數學教師和教務人員，軟件的選擇一方面要求技術性能較為成熟，使得系統的維護、修改和更新較為方便；另一方面題庫系統的輸出結果應為用戶較熟悉的形式，便于修改、打印或保存試卷。題庫采用VB.NET+Access+Word組成系統，主要考慮以下理由：

（1）題庫系統現有題目約兩千題左右，使用者可以根據各自的教學情況，不斷擴充題庫內容，使其更加豐富。而使用精悍而實用的數據庫系統Microsoft Access作為存放試題的主要載體，可以使題庫的更新和擴容很容易實現。

（2）作為教學軟件，其通用性會使得用戶感到方便，題庫系統選擇了Microsoft Word做為終端輸出，在形成了《試卷》和《答案》之后，用戶很容易地對其中的內容作修改，然后打印或者保存文檔。

二、建立題庫系統的重點和編程要點

1.建立題庫系統的重點

（1）題庫系統中題目的形式和類型。根據學科的教學特點，將試題分為選擇題、填空題、計算題、應用題和綜合題五種形式，按照相應的知識節點又將試題分為函數、極限、連續、導數、微分、積分等共十五種類型，并按照題目形式和類型分別建立了二十七個分類題庫，供出題時調用。

（2）友好的使用界面。出題時對各類題目的選題數量、得分比例，要能夠在相應的界面上清晰而明確的顯示出，讓用戶很容易作出選擇；而在確認生成試卷時，需要系統將統計的題目總數和總分情況用提示界面反映給出題者，便于更改和調整。

（3）良好的使用環境。題庫系統使用者各自的計算機操作系統和Word版本有所不同，為了使系統在各種版本的操作系統和Word中都能正常使用，要求題庫具有較強的通用性，這也是選擇編程軟件時重點考慮的因素，大量的測試表明本系統在Windows 98/me/2000/XP平臺配合Office 2000/XP/2003的環境下程序運行穩定且各項功能運行得都很正確，達到了預期的要求。

2.建立題庫系統的編程要點

（1）題庫內容寫入試卷。由于題庫中許多題目篇幅較長，而且大量穿插有符號和公式，輸入時都采用公式編輯器（Equation）生成，存放在Access數據庫中的數據類型為OLE對象（類似于圖片記錄）。在形成試卷時需將數據庫中的題目調出（部分需挑選過濾），再寫入作為Word文檔的《試卷》稿中。完成此項功能可以分成兩步：首先設置數據庫控件ADO.NET及OleDbConnection用以連接數據庫中的各分類題庫。以二進制形式打開一個臨時文件，把它作為中間緩沖器。讀數據時，先將數據庫中的OLE對象分塊（32000字節）寫入臨時文件并顯示在界面中；在用戶確定后，使用VB.NET的Range.InlineShapes.AddOLEObject（ ）的方法將臨時文件中的內容寫入新建的WORD文檔中。而在<自動出卷>時，利用RANDOM函數產生一個隨機數，當在同一個分類題庫中選題時，控制隨機數不能重復以避免在同一張試卷中出現相同的題目。查找到相應的題目記錄后，系統自動完成OLE的讀寫數據過程。

（2）題庫系統通用安裝盤的制作。本題庫系統是與教材配套發行的教學軟件，制作安裝盤是必不可少的環節。題庫安裝盤采用漢化的專用軟件SetupFactory進行制作。首先建題庫項目，然后完成《最終用戶使用軟件協議書》和軟件驗證序列號等內容的設置，打包所有的系統文件和數據庫。這樣制作的安裝盤，往往不夠完整，對于不具備VB.NET系統的用戶則安裝題庫系統后經常不能正常使用。還需要將.Net Framework 1.1用手工添加到安裝數據包中，并在On Startup的文本域中設置好安裝路徑和對應注冊表的注冊位置后再行打包。如此制作的安裝盤，普通的用戶在安裝了題庫之后都能夠正常使用。

目前完成的題庫系統是單機版，為了方便系統在使用中升級和更新內容，正在開發中的第二版將完成題庫網絡版的制作，其主要結構采用ASP+SQL Sever+WORD形式，用戶可以注冊并登陸到題庫所在的網站，確定題目的類型和分數后，系統動態命題出卷。其主要特點是題庫庫存量大但不占用用戶計算機中資源，對題目按照難易程度分類因而更加科學，系統的升級和更新也更加快捷方便。

（作者單位：上海市徐匯區業余大學）