數(shù)字化智慧題庫(kù)平臺(tái)設(shè)計(jì)

王宇霄 俞丙威 王飛 裘浩成

摘? 要：在互聯(lián)網(wǎng)高速發(fā)展的時(shí)代，一些互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)平臺(tái)諸如中國(guó)大學(xué)MOOC、智慧樹、智慧職教等隨之興起。但部分地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)仍存在不穩(wěn)定性，而且現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)信息對(duì)學(xué)生的誘惑較大?；贛icrosoft Office與LabVIEW平臺(tái)，搭建了適用于教師組題、學(xué)生練習(xí)測(cè)評(píng)的智慧題庫(kù)平臺(tái)。教師通過(guò)界面進(jìn)行題目數(shù)量、題型等配置完成組題過(guò)程。學(xué)生通過(guò)讀取本地Excel文件，獲取題目信息，實(shí)現(xiàn)無(wú)網(wǎng)情況下正常學(xué)習(xí)。

關(guān)鍵詞：智慧題庫(kù)；教師組題；練習(xí)測(cè)評(píng)；互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)

中圖分類號(hào)：TP311? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-4706（2023）07-0049-04

Abstract： In the era of rapid development of the internet， some internet teaching platforms such as MOOC， Wisdom Tree， Wisdom Vocational Education have sprung up. However， the network in some regions is still unstable， and now the network information is more attractive to students. Based on the Microsoft Office and LabVIEW platform， an intelligent question bank platform suitable for teacher test creation， student exercise and evaluation has been built. The teacher configures the number and type of questions through the interface to complete the question group process. By reading the local Excel documents， students can learn normally without the network.

Keywords： intelligent question bank; teacher test creation; exercise and evaluation; internet teaching

0? 引? 言

2022年中央網(wǎng)絡(luò)安全和信息化委員會(huì)所印發(fā)的《“十四五”國(guó)家信息化規(guī)劃》中，明確要求要“提升教育信息化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)水平，構(gòu)建高質(zhì)量教育支撐體系”，明確指出要“完善國(guó)家數(shù)字教育資源公共服務(wù)體系”，明確提出要“推進(jìn)信息技術(shù)、智能技術(shù)與教育教學(xué)融合的教育教學(xué)變革”?！笆奈濉睍r(shí)期，教育信息化必須立足新發(fā)展階段，貫徹新發(fā)展理念，構(gòu)建新發(fā)展格局，利用信息技術(shù)完善教育教學(xué)環(huán)境、優(yōu)化教育資源供給、加快教學(xué)方式改革、拓展終身學(xué)習(xí)服務(wù)，為推動(dòng)教育高質(zhì)量發(fā)展，構(gòu)建面向每個(gè)人、適合每個(gè)人、更加開放靈活的教育體系提供強(qiáng)有力的支撐[1]。在教育信息化的背景下，教與學(xué)的方式不再受到時(shí)間和空間的限制。國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者都對(duì)智慧題庫(kù)做了一定的研究，有基于微信小程序的題庫(kù)開發(fā)[2]，基于算法理論的題庫(kù)實(shí)現(xiàn)[3]，這其中不乏高校的碩士博士論文[4-8]。目前較為常見的題庫(kù)軟件均依托于互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建，但我國(guó)還是有部分地區(qū)存在網(wǎng)絡(luò)不流暢、甚至沒(méi)有接入互聯(lián)網(wǎng)等問(wèn)題，且部分學(xué)校為方便學(xué)生的管理，在固定的時(shí)間點(diǎn)會(huì)斷網(wǎng)。在課程考核時(shí)，教師傳統(tǒng)的紙質(zhì)出題方式，存在一定的主觀性[7]。為解決無(wú)網(wǎng)情況下學(xué)生的學(xué)習(xí)問(wèn)題，以及盡可能地規(guī)避教師出題時(shí)的主觀性，本文基于Excel與LabVIEW平臺(tái)，設(shè)計(jì)一套數(shù)字化智慧題庫(kù)平臺(tái)，在無(wú)須網(wǎng)絡(luò)的情況下，學(xué)生可根據(jù)自身學(xué)習(xí)情況和需求，進(jìn)行隨機(jī)組題練習(xí)，教師也可根據(jù)不同的考試需求進(jìn)行組卷。

1? 智慧題庫(kù)平臺(tái)功能設(shè)計(jì)

智慧題庫(kù)平臺(tái)基于Excel和LabVIEW平臺(tái)，完成了用戶管理模塊、題庫(kù)管理模塊、教師組題模塊以及學(xué)生答題模塊的搭建過(guò)程。LabVIEW 是NI公司開發(fā)的一種圖形化編程語(yǔ)言，相比傳統(tǒng)的文本編程語(yǔ)言，采用圖形化的方式來(lái)構(gòu)建程序代碼，用連線表示數(shù)據(jù)流向，進(jìn)而決定程序的執(zhí)行順序。本平臺(tái)選擇LabVIEW來(lái)搭建用戶界面，具有界面簡(jiǎn)潔友好美觀，編程方便等特點(diǎn)。

用戶管理功能模塊，包括程序員、教師、學(xué)生三種登錄權(quán)限，不同登錄權(quán)限具備不同的功能模塊。

題庫(kù)管理模塊中，教師權(quán)限下包含題目查重、題庫(kù)增減以及題目增減三大功能模塊?？赏ㄟ^(guò)題目查重功能，對(duì)新增題目進(jìn)行查重，避免添加重復(fù)題目至題庫(kù)中；可通過(guò)題庫(kù)增減功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)題庫(kù)文件的刪除與新增；可通過(guò)題目增減功能，實(shí)現(xiàn)在指定題庫(kù)中新增或刪減題目的功能。學(xué)生權(quán)限下包含題庫(kù)導(dǎo)入、題目增減兩大功能模塊?？赏ㄟ^(guò)題庫(kù)導(dǎo)入功能模塊將本地題庫(kù)導(dǎo)入，也可通過(guò)該功能將以往練習(xí)的錯(cuò)題導(dǎo)入；可通過(guò)題目增減功能模塊進(jìn)行題目增減過(guò)程。

教師組題功能模塊中，包含試卷查重、試卷組題兩大功能模塊。教師通過(guò)試卷查重功能，進(jìn)行當(dāng)前試卷與往年試卷題目查重分析，避免試卷重復(fù)率過(guò)高導(dǎo)致測(cè)試效果不佳的問(wèn)題；教師通過(guò)試卷組題功能模塊，可進(jìn)行試卷題型、題目數(shù)量的配置，一鍵生成試題。

學(xué)生可通過(guò)學(xué)生答題模塊，進(jìn)行單選題、多選題、判斷題、填空題以及問(wèn)答題的練習(xí)。學(xué)生答題功能模塊對(duì)應(yīng)不同的學(xué)習(xí)階段，共有三種模式可選，包含學(xué)習(xí)模式、練習(xí)模式以及測(cè)試模式。學(xué)習(xí)模式下，學(xué)生可直接查看答案進(jìn)行答題，適用于課前預(yù)習(xí)階段；練習(xí)模式下，學(xué)生答題后，界面中會(huì)顯示回答正確與否，適用于課中學(xué)習(xí)、課后復(fù)習(xí)階段；在測(cè)試模式下，當(dāng)在學(xué)生做完當(dāng)前試題后，系統(tǒng)顯示回答情況，并標(biāo)記錯(cuò)題，便于錯(cuò)題匯總，適用于考試前的沖刺階段。

智慧題庫(kù)平臺(tái)功能設(shè)計(jì)框圖如圖1所示。

2? 智慧題庫(kù)平臺(tái)功能實(shí)現(xiàn)

本平臺(tái)通過(guò)LabVIEW平臺(tái)與Microsoft Office協(xié)同來(lái)實(shí)現(xiàn)用戶管理、題庫(kù)管理、教師組題以及學(xué)生答題，能夠在無(wú)網(wǎng)情況下使用，解決網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定情況下答題或者無(wú)網(wǎng)情況下學(xué)習(xí)的弊端。

智慧題庫(kù)平臺(tái)主界面如圖2所示，程序框圖如圖3所示。整個(gè)程序以狀態(tài)機(jī)為大框架，以選項(xiàng)卡控件為載體，實(shí)現(xiàn)各個(gè)功能模塊之間的切換。通過(guò)LabVIEW中的Excel控件，導(dǎo)入題庫(kù)，將題庫(kù)轉(zhuǎn)換為字符串?dāng)?shù)組，通過(guò)數(shù)組引用，來(lái)實(shí)現(xiàn)題目和答案的索引。

2.1? 用戶管理模塊實(shí)現(xiàn)

用戶管理模塊中包含了程序員、教師、學(xué)生三種登錄權(quán)限。其中，程序員的權(quán)限最高，具有配置網(wǎng)絡(luò)信息、軟件平臺(tái)設(shè)置、調(diào)整功能權(quán)限等功能。教師權(quán)限下，具有增減題目、增減題庫(kù)、題目查重、試卷組題等功能。學(xué)生權(quán)限下，具有導(dǎo)入本地題庫(kù)、錯(cuò)題練習(xí)、按序練習(xí)、亂序練習(xí)等功能。

2.2? 題庫(kù)管理模塊實(shí)現(xiàn)

題庫(kù)管理模塊相對(duì)教師使用者來(lái)說(shuō)，具有增減題庫(kù)、增減題目功能。相對(duì)學(xué)生使用者來(lái)說(shuō)，具有錯(cuò)題記錄、答題記錄功能。本模塊通過(guò)LabVIEW讀取本地Excel題庫(kù)文件，并通過(guò)數(shù)組索引等形式的解析方式，將Excel中的內(nèi)容可視化為題目與選項(xiàng)，并將答案同步導(dǎo)入，供教師組題功能模塊與學(xué)生答題功能模塊使用。在智慧題庫(kù)平臺(tái)的使用過(guò)程中，為避免出現(xiàn)誤刪題庫(kù)、誤改題目的情況，本模塊還增加了本地備份記憶功能。每一次題庫(kù)管理操作后，程序會(huì)以操作人員、操作時(shí)間、操作內(nèi)容為Excel題庫(kù)文件名，將新題庫(kù)或新內(nèi)容保存到固定本地路徑下進(jìn)行備份，避免有無(wú)誤操作導(dǎo)致的題目甚至整個(gè)題庫(kù)的丟失。如不慎誤操作，可根據(jù)本地備份文件對(duì)題目、題庫(kù)進(jìn)行還原。

2.3? 教師組題功能模塊實(shí)現(xiàn)

教師組題功能模塊，面向教師使用，通過(guò)題庫(kù)管理模塊中所導(dǎo)入的題庫(kù)，以及界面上的配置來(lái)實(shí)現(xiàn)自由組題。本模塊的實(shí)現(xiàn)需要制作一個(gè)Word模板，利用書簽功能，在Word中設(shè)置好每個(gè)題型插入時(shí)的位置，并通過(guò)智慧題庫(kù)平臺(tái)上設(shè)置好題目總數(shù)以及需要試題的數(shù)量，題目總數(shù)不應(yīng)大于試題數(shù)量。例如，所出的試題中，全部為單選題，則在Word試題模板的相應(yīng)位置上插入“單選題”書簽，在Word答案模板的相應(yīng)位置上插入“單選題答案”書簽。在智慧題庫(kù)平臺(tái)中，在試題位置設(shè)置處設(shè)置好Word試題以及Word答案的位置。設(shè)置題目數(shù)量，試題數(shù)量后點(diǎn)擊“生成試題”，開始生成試題。試題生成完畢后，“生成試題燈”亮，確認(rèn)無(wú)誤后點(diǎn)擊“插入Word試題”按鈕。

教師組題功能模塊的程序框圖如圖4所示。由WHILE循環(huán)，事件結(jié)構(gòu)以及下拉框組成的狀態(tài)機(jī)，通過(guò)“隨機(jī)題目”“選擇試題”“加入試題”“插入答案”等子vi實(shí)現(xiàn)教師的組題過(guò)程。

2.4? 學(xué)生答題功能模塊實(shí)現(xiàn)

學(xué)生答題功能模塊，面向?qū)W生使用，通過(guò)題庫(kù)管理模塊中導(dǎo)入的題目，以及下拉列表來(lái)選擇題目類型進(jìn)行答題。在該模塊中，學(xué)生通過(guò)賬號(hào)密碼登入，可以將自己的學(xué)習(xí)情況保存到本地。如圖5所示，在練習(xí)模式下，對(duì)比學(xué)生的回答與題目答案，如果回答正確，則“回答正確”信號(hào)燈亮，若回答錯(cuò)誤，則“回答錯(cuò)誤”信號(hào)燈亮。如圖6所示，在學(xué)習(xí)模式下，每道題的答案都會(huì)在答案顯示框內(nèi)顯示，學(xué)生通過(guò)題目以及對(duì)應(yīng)的答案進(jìn)行學(xué)習(xí)。在測(cè)試模式下，學(xué)生可以選擇題目類型以及題目數(shù)量進(jìn)行測(cè)試，學(xué)生的回答正確與否不會(huì)馬上顯示，在答完所有題目后，智慧題庫(kù)平臺(tái)會(huì)給出回答正確題數(shù)以及回答錯(cuò)誤題數(shù)，并且支持錯(cuò)題記錄與查看功能。學(xué)生可在題庫(kù)管理模塊中，導(dǎo)入練習(xí)過(guò)程中保存下的錯(cuò)題庫(kù)，針對(duì)錯(cuò)題進(jìn)行練習(xí)。

3? 用戶使用情況

在智慧題庫(kù)平臺(tái)搭建完成后，與浙江廣廈建設(shè)職業(yè)技術(shù)大學(xué)智能制造學(xué)院機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)教師進(jìn)行合作，將平臺(tái)推廣至20級(jí)機(jī)電學(xué)生，以及21級(jí)機(jī)電學(xué)生，21級(jí)工業(yè)機(jī)器人專業(yè)學(xué)生進(jìn)行使用測(cè)試。首先與機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)教師將1+X工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)運(yùn)維題庫(kù)導(dǎo)入平臺(tái)中，對(duì)教師組題功能進(jìn)行測(cè)試。并進(jìn)行了平臺(tái)對(duì)試題的查重、增減題庫(kù)、增減題目等功能的測(cè)試。

從教師的組題情況來(lái)看，本平臺(tái)在具有題庫(kù)的情況下，能較大程度地減輕教師的組題工作量，配置好題目數(shù)量后，能在較短的時(shí)間內(nèi)完成一套試卷的組題過(guò)程。增減題庫(kù)、增減題目的功能，貴在平時(shí)對(duì)題庫(kù)的積累，教師可采用平臺(tái)對(duì)題目進(jìn)行整理。通過(guò)調(diào)研學(xué)院部分教師的出卷時(shí)間（其中調(diào)研教師人數(shù)為15人），得到如圖7和圖8所示的兩張調(diào)研匯總圖。從圖7有無(wú)電子題庫(kù)調(diào)研統(tǒng)計(jì)圖中，不難得出目前浙江廣廈建設(shè)職業(yè)技術(shù)大學(xué)智能制造學(xué)院機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)大部分課程均有電子題庫(kù)。從圖8使用智慧題庫(kù)平臺(tái)出卷時(shí)間調(diào)研統(tǒng)計(jì)圖中可發(fā)現(xiàn)，在沒(méi)有題庫(kù)的情況下，15位教師出卷時(shí)間均多于2天，在這種情況下教師需要進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)匯總并整理，需要在Word試題文檔中手動(dòng)輸入題目，在Word答案文檔中手動(dòng)輸入相應(yīng)的答案，需要耗費(fèi)大量的時(shí)間與精力，并且會(huì)出現(xiàn)題目與答案不對(duì)應(yīng)、錯(cuò)位等情況。而在有電子題庫(kù)、無(wú)智慧題庫(kù)平臺(tái)的情況下，相比無(wú)題庫(kù)時(shí)，教師能夠加快出題速度，在2天以內(nèi)完成出卷，但因教師需要將題目與答案一一復(fù)制進(jìn)Word試題與Word答案中，仍要耗費(fèi)較多的時(shí)間和精力。而在有題庫(kù)且使用智慧題庫(kù)平臺(tái)后，大部分教師熟悉平臺(tái)使用后能夠在1小時(shí)內(nèi)完成出卷，進(jìn)而大量減少出卷時(shí)間，并且在信息技術(shù)的加持下，基本不會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。

通過(guò)21級(jí)工業(yè)機(jī)器人班學(xué)生的使用反饋情況來(lái)看，本平臺(tái)能夠較好地為學(xué)生提供學(xué)習(xí)模式，學(xué)生可以自由選擇答題模式以應(yīng)對(duì)不同的答題需求：在學(xué)習(xí)模式下，學(xué)生通過(guò)本平臺(tái)可以在課前對(duì)新知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行預(yù)習(xí)；在練習(xí)模式下，學(xué)生通過(guò)本平臺(tái)可以在課中、課后對(duì)舊知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行復(fù)習(xí)；在測(cè)試模式下，學(xué)生通過(guò)本平臺(tái)可以在考前對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行自我測(cè)評(píng)，并能對(duì)錯(cuò)題進(jìn)行針對(duì)性的反復(fù)練習(xí)。

4? 結(jié)? 論

在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下的教育信息化時(shí)代，網(wǎng)絡(luò)發(fā)展迅速，但仍有部分地區(qū)存在網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定甚至不通的情況，且每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)需求不同，為給學(xué)生提供較有效的學(xué)習(xí)環(huán)境，開發(fā)了智慧題庫(kù)平臺(tái)。為規(guī)避教師在組題出題過(guò)程中的主觀性，在平臺(tái)中加入了教師組題功能模塊。通過(guò)學(xué)生與教師的使用情況，對(duì)整個(gè)平臺(tái)的穩(wěn)定性不斷進(jìn)行改善，已正式應(yīng)用于浙江廣廈建設(shè)職業(yè)技術(shù)大學(xué)智能制造學(xué)院工業(yè)機(jī)器人技術(shù)、機(jī)電一體化技術(shù)等專業(yè)核心課程的教學(xué)中，針對(duì)教師具有組題、出卷快捷等特點(diǎn)，而給學(xué)生提供了在無(wú)網(wǎng)絡(luò)下也可正常學(xué)習(xí)的平臺(tái)。不論是面向?qū)W生還是教師，本平臺(tái)應(yīng)用過(guò)程順利，達(dá)到了預(yù)期設(shè)計(jì)的初衷。

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作者簡(jiǎn)介：王宇霄（1993—），女，漢族，浙江東陽(yáng)人，助理研究員，碩士研究生，研究方向：控制工程。