工程CAD課程試題庫(kù)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)

鄭建冬　商慶清　孫青云　張煥萍

摘要：工程CAD是工科學(xué)生必須掌握的一門專業(yè)技能，針對(duì)工程CAD課程出卷強(qiáng)度大，開(kāi)發(fā)了工程CAD智能試題庫(kù)系統(tǒng)。該系統(tǒng)以Visual C++和SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)，可以實(shí)現(xiàn)試題數(shù)據(jù)的添加、修改、刪除，同時(shí)提供手動(dòng)生成和隨機(jī)生成試卷的管理功能，并且能夠設(shè)置試題數(shù)量、難度系數(shù)、試題類型，最終輸出Word文檔格式的試卷及其答案。該系統(tǒng)生成試卷效率高、擴(kuò)展性強(qiáng)，并且能夠?qū)崿F(xiàn)考教分離。

關(guān)鍵詞：工程CAD；Visual C++；SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)；試題庫(kù)

中圖分類號(hào)：G434 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2018）50-0273-02

工程CAD是工科專業(yè)學(xué)生必須掌握的一門專業(yè)技能，工程CAD課程的考試通常是采用筆試形式測(cè)試?yán)碚撝R(shí)，采用上機(jī)形式測(cè)試學(xué)生繪制圖形能力，這種考試形式為教師提供紙質(zhì)試卷，學(xué)生按照試卷在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行上機(jī)考試。由于沒(méi)有試題庫(kù)的支持，教師的出題工作量很大，教師首先需要繪制大量的CAD圖形，然后進(jìn)行編輯試題、選擇試題、生成試卷、整理試卷等，教師的出題勞動(dòng)強(qiáng)度很大。如何提高出卷效率是工程CAD課程的一項(xiàng)研究問(wèn)題。目前，各高校開(kāi)始借助計(jì)算機(jī)開(kāi)發(fā)智能試題庫(kù)，已經(jīng)開(kāi)發(fā)了一些實(shí)用的試題庫(kù)系統(tǒng)。劉光偉[1]以AutoCAD 2008系統(tǒng)和VB.NET＼C#.NET環(huán)境為平臺(tái)，開(kāi)發(fā)出采礦CAD上機(jī)測(cè)試題庫(kù)及其管理系統(tǒng)，提高了命題的效率及質(zhì)量；董福新[2]以AutoCAD系統(tǒng)為平臺(tái)，對(duì)CAD上機(jī)測(cè)試題庫(kù)建設(shè)及題庫(kù)管理的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了認(rèn)真研究；李瑞森[3]針對(duì)專業(yè)類別不同和教學(xué)需求多元化，提出一種可拓集成模式的工程圖學(xué)試題庫(kù)與迭代的自動(dòng)組卷方法，給工程CAD試題庫(kù)系統(tǒng)研究提供一定的參考價(jià)值。

本文以Visual C++為前端開(kāi)發(fā)工具，以SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)為后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)，在Windows運(yùn)行平臺(tái)上設(shè)計(jì)了工程CAD試題庫(kù)系統(tǒng)。該系統(tǒng)提供了試題管理和編輯功能、手動(dòng)生成和隨機(jī)生成試卷功能、選擇試題類型和難度系數(shù)等功能，最終輸出格式為Word文檔，可以任意打印輸出，便于試卷的修改和調(diào)整。

一、試題庫(kù)的必要性分析和開(kāi)發(fā)工具的選擇

（一）必要性分析

試題庫(kù)的管理是實(shí)現(xiàn)考教分離、提高學(xué)校教學(xué)質(zhì)量的有效方法。（1）以往命題通常是教師在考試前自主命題或部分集體討論確定，從而造成學(xué)生成績(jī)因任課老師的不同而差別較大。試題庫(kù)按照教學(xué)大綱的基本內(nèi)容和要求建立，能體現(xiàn)出客觀性。（2）考教分離使得任課教師不能參與期末試卷的確定，這使得教師要認(rèn)真思考教育教學(xué)方法，不斷提升教學(xué)思想和方法。（3）由于試題庫(kù)的容量大、題型多樣，考前對(duì)考試重點(diǎn)無(wú)法確定，這就促進(jìn)學(xué)生平時(shí)認(rèn)真學(xué)習(xí)的積極性，扎實(shí)地學(xué)好基本知識(shí)，提高CAD繪圖技能。

（二）開(kāi)發(fā)工具的選擇

（1）SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)。SQL Server具有較好的系統(tǒng)集成性以及對(duì)日常任務(wù)的自動(dòng)化管理能力，提供全面、集成的數(shù)據(jù)管理和分析解決方案[4]。鑒于以上優(yōu)點(diǎn)，所以選擇SQL Server作為試題庫(kù)開(kāi)發(fā)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理工具。（2）Visual C++開(kāi)發(fā)工具。在Visual C++開(kāi)發(fā)環(huán)境下，利用事件驅(qū)動(dòng)的編程機(jī)制、編譯速度快的可視化開(kāi)發(fā)工具，使用Windows內(nèi)部的應(yīng)用程序接口（API）函數(shù)，以及動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)（DLL）、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換（DDE）、對(duì)象的鏈接與嵌入（OLE）、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)訪問(wèn)（ADO）等技術(shù)，可以開(kāi)發(fā)出具有良好的交互功能、擴(kuò)展性和高效靈活的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用軟件系統(tǒng)[5]。

二、工程CAD試題庫(kù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本文根據(jù)工程CAD教學(xué)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)一個(gè)科學(xué)合理、便于操作的CAD試題庫(kù)系統(tǒng)。試題庫(kù)系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)理念，該系統(tǒng)由試題管理、試卷管理、用戶管理和系統(tǒng)管理四個(gè)功能模塊組成。

根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)容，該系統(tǒng)由二維試題庫(kù)和三維試題庫(kù)組成。二維試題庫(kù)的題型分為客觀題和主觀題這兩類，其中客觀題包括選擇題、判斷題、填空題。具體包含：AutoCAD基本操作和環(huán)境設(shè)置、二維繪圖、圖形編輯、創(chuàng)建文字、尺寸標(biāo)注。主觀題以工程實(shí)踐的應(yīng)用為參考，例如專業(yè)二維圖形的繪制、自定義線型、專業(yè)符號(hào)的屬性圖塊創(chuàng)建等。三維試題庫(kù)為主觀三維制圖題，具體包括：三維實(shí)體模型的創(chuàng)建、編輯和尺寸標(biāo)注。

三、試題庫(kù)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)

（一）試卷生成技術(shù)

試卷生成是試題庫(kù)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)最重要的部分，也是本系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的主要目的。這個(gè)功能模塊需要利用automation技術(shù)來(lái)控制Word，還需要將數(shù)據(jù)庫(kù)與Word建立聯(lián)系，通過(guò)VBA程序自動(dòng)生成Word文檔格式的試卷，即由試題庫(kù)系統(tǒng)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)Word文檔的創(chuàng)建和保存，并且在文檔中自動(dòng)添加文字、圖片、表格等，最終可以打印輸出試卷。試卷生成可以由人工選題和設(shè)定分?jǐn)?shù)，也可以隨機(jī)選題自動(dòng)生成試卷。其中人工選題的自由度大，但是需要確定題目的數(shù)量和題目難度系數(shù)。隨機(jī)生成是在試題題庫(kù)中根據(jù)設(shè)定的參數(shù)隨機(jī)抽取一套試題并且在Word中顯示出來(lái)，從而完成一張?jiān)嚲淼慕M卷。

（二）試題管理技術(shù)

試題管理模塊是為了任課教師和管理者設(shè)計(jì)的，主要實(shí)現(xiàn)試題的更新及查詢操作，通過(guò)執(zhí)行SQL語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)對(duì)各種類型試題的添加、修改、刪除及查詢等操作。其中試題添加需要先獲取添加試題的題型，顯示相應(yīng)的界面，再保存各項(xiàng)數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)庫(kù)中去。試題查詢可以讓用戶快速查看某個(gè)知識(shí)點(diǎn)的題目，通過(guò)執(zhí)行SQL語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)模糊查詢和精確查詢，得到需要的結(jié)果。

（三）試題瀏覽技術(shù)

為了便于學(xué)生瀏覽試題，通過(guò)試題庫(kù)系統(tǒng)主界面選擇瀏覽各種題型，在試題內(nèi)容顯示區(qū)域中，通過(guò)點(diǎn)擊“第一題”“上一題”“下一題”“最后一題”按鈕，進(jìn)行試題數(shù)據(jù)的跳轉(zhuǎn)，用于瀏覽不同題型的試題。

（四）試題難度系數(shù)技術(shù)

傳統(tǒng)的試題庫(kù)中試題的難度通常是由教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富的教師主觀判斷，這種人為判定難度系數(shù)的準(zhǔn)確性差，不適合試題庫(kù)的開(kāi)發(fā)。經(jīng)典測(cè)量理論采用線性模型，具有概念直觀、計(jì)算簡(jiǎn)單、適應(yīng)性廣等優(yōu)點(diǎn)[2]，因此本試題庫(kù)采用經(jīng)典測(cè)量理論來(lái)評(píng)估試題的難度。工程CAD試題包含主觀題和客觀題，其中主觀題的難度系數(shù)D1為：

為了準(zhǔn)確和科學(xué)地得到試題的難度系數(shù)，經(jīng)學(xué)生多次測(cè)試該試題，然后根據(jù)學(xué)生的得分情況，由式（1）和式（2）確定該試題的難度系數(shù)。

四、結(jié)論

本文以Visual C++和SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)，開(kāi)發(fā)工程CAD試題庫(kù)系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)試題類型、難度值設(shè)定，向數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行試題添加、修改和刪除等操作，同時(shí)可以根據(jù)需要手動(dòng)設(shè)置或隨機(jī)選題來(lái)實(shí)現(xiàn)手動(dòng)或自動(dòng)組成試卷，最后利用automation技術(shù)自動(dòng)生成Word文檔格式的試卷。該系統(tǒng)具有操作方便、平臺(tái)移植性好、擴(kuò)展性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，為工程CAD試題庫(kù)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和研究提供參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉光偉，白潤(rùn)才，曹博，等.采礦CAD上機(jī)測(cè)試題庫(kù)及其管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2015，（5）：121-123.

[2]董福新.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）上機(jī)測(cè)試題庫(kù)及其管理系統(tǒng)研究與開(kāi)發(fā)[D].石家莊：河北科技大學(xué)，2010.

[3]李瑞森，張樹(shù)有，伊國(guó)棟，等.可拓集成模式的工程圖學(xué)試題庫(kù)組卷方法研究[J].圖學(xué)學(xué)報(bào)，2016，37（6）：851-856.

[4]胡超，閆玉寶，等.30天學(xué)通Visual C++項(xiàng)目案例開(kāi)發(fā)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2009.

[5]雷進(jìn)輝，范秀平，等.Visual C++項(xiàng)目開(kāi)發(fā)案例精粹[M].北京：電子工業(yè)出版社，2010.