液压气压传动与控制课程的试题库设计研究

张媛，张振

（西安交通工程学院机械工程学院，陕西 西安 710300）

考试是高等院校教学的重要环节，考试成绩不仅可以使学生了解自己对知识的掌握情况，及时调整学习方式和策略，也是评价学校教学质量和衡量教师教学业务能力的重要指标，可对教学产生激励和导向作用。目前大多数高等院校还采用传统的考试模式，即考试前由任课教师手工出题、组卷，考后手工阅卷、评分，这样不仅花费大量的时间、精力及物资，还会出现人为失误，由于教师知识水平和教学经验的局限性，无法把握试卷的质量和试题的客观性，无法保证考试的公平、公正。随着时间的积累，大量的试卷更是难以维护和管理，降低了学校的资源利用率和工作效率。

近年来，随着“互联网+”教学模式及计算机技术在高等院校的蓬勃发展和学生人数的增长，传统的考试模式的低效率、高错误率及管理成本难的特点暴露无疑，难以适应高等院校的现代化教育教学改革。在这样的背景下，试题库测评系统的设计与实现就显得尤为重要，计算机技术在课程考试中的应用，不仅可以改善传统考试模式的缺点，提高考试效率和教师的工作效率、节约教学资源成本，还可有效地实现教考分离，保证考试的公平、客观，更好地检验教育教学效果。本文结合西安交通工程学院液压气压传动与控制课程的特点及考试现状，对试题库进行研究，设计出符合本校特色的液压气压传动与控制课程的试题库系统。

1 液压气压传动与控制课程的特点及考试现状

1.1 课程特点

液压气压传动与控制课程是机械设计制造、车辆工程、数控及近机类工科专业的一门专业技术基础课，在整个近机类工科专业课程的学习中起到承上启下的作用。本课程对培养学生的创新精神、科学精神、思维素质以及解决工程实际问题的能力都具有十分重要的作用。本门课程主要研究液压与气压传动作为一种基础传动形式的理论知识和实际应用，与其他传动形式相比，液压与气压传动具有优良动态、静态性能，使其成为一种重要的控制手段，无论是在机械设计制造、车辆工程、数控专业，还是其他自动化专业中都具有非常广泛的应用。该课程符合机械类及近机类工科专业的人才培养要求，是这类专业必不可少的重要组成部分。

教学大纲要求学生熟悉液压气压传动与控制的基础理论知识；掌握组成液压与气动系统的各元件的结构组成及工作原理；掌握液压与气压传动基本回路的组成、分析方法及应用，通过本门课程的学习，使学生在以后工作中能够正确选用液压与气动元件，初步具备对液压与气动系统进行分析和调试的能力，提高学生分析和解决工程实际问题的能力。

1.2 考试现状

本校机械工程学院本科设有2个专业：机械设计制造及其自动化、车辆工程，专科设有4个专业：机械制造与自动化、城市轨道交通车辆技术、动车组检修技术、铁道车辆技术。这些专业共有13个班，均开设液压气压传动与控制课程，任课教师共6位，每年考试前要根据本、专科学生的特点、专业特点及教学大纲要求，由任课教师至少出6套试卷（包括A、B卷），并且要求所出的试题近3年重复率要＜20%。

液压气压传动与控制课程的考试现状可总结为以下几点：①任课教师手工命题、组卷，不仅花费大量的时间、精力及物资，还不可避免地会出现人为失误，并且大量的试卷更是难以维护和管理；②由于各任课教师知识水平和教学经验的局限性，试卷命题大多从经验和感觉出发，无法按照教学大纲的要求，把握试卷的质量和试题的客观性；③任课教师人工阅卷、评分，因主观试题无标准答案及评分标准，教师主观性的改卷评分无法保证考分的真实客观性，也无法保证考试的公平、公正；④部分学生平时不认真学习，考前过度依赖任课教师画的重点和范围，为了考试中取得高分，突击复习，死记硬背，甚至制作小炒，严重影响了其他学生的学习热情和积极性，学生的考试成绩也无法真实的反映教学过程；⑤由于学生校外实习、生病以及疫情等不可抗因素，导致个别学生错过集体考试时间，在组织缓考、补考的过程中，会出现试题泄露等考试事故。

2 液压气压传动与控制课程的试题库系统设计

2.1 试题库建立的意义

针对本校液压气压传动与控制课程的考试现状，试题库的建立显得尤为重要：①通过试题库可规范考试过程，减轻教师劳动强度，提高教学效率，促进校园无纸化改革的进程。试题库管理系统可对试题进行科学、有效、有序管理，实现由教师手工命题、组卷、评分到采用计算机随机组卷命题的转变，可将教师从期末繁重的命题工作中解脱出来，使其有更多的时间和精力投入到教学改革和科学研究之中，减轻了教师的工作压力，也避免了人为失误；②试题库的建立可推动学校实现教学改革，确保教考分离。传统的考试模式使教师在命题、组卷过程中带有更多的主观随意性，最终的考试成绩也无法真实、客观地反映学生对知识的掌握情况和教师的教学质量，使得教学质量的监管成为一个难题。由计算机管理的试题库，试题量大，覆盖面广，可消除命题教师主观意愿所带来的不利因素，更加真实、客观、全面地评估教学效果，实现教考分离，促进学校教学改革；③试题库的建立可提高学生学习的积极性，建立良好的学风，保证考试的严肃性。在传统的考试模式下，学生过度依赖任课教师画的重点和范围，通过考前的突击复习来取得高分，在这样的备考氛围下，既无法保证考试的公平、公正，也出现了一大批高分低能的学生，严重影响了其他学生的学习热情和积极性，不利于良好学风、教风及考风的形成；④试题库的建立可促进学校建立科学的质量监督机制。通过对收集的考试数据进行统计和分析，可发现教师命题中的质量问题，学生学习中的问题及教师教学中的问题，不断优化试题库，通过计算机来深入分析学生的考试成绩，以建立科学的质量监督机制，达到大学考试的真正目的。

2.2 试题库系统的模块结构

液压气压传动与控制课程的试题库系统模块主要包括：试题管理模块、智能组卷模块、在线考试模块以及系统管理模块结构见图1。

图1 试题库系统模块Fig.1 The test question bank system module

2.2.1 试题管理模块

试题管理模块主要包括题型设置、试题编辑和试题审核三大部分，教师在题型设置模块中可对题型进行增加、删除、查询及修改等基本操作，然后在试题编辑模块中既可手动编辑试题（包括增加、删除、查询及修改），也可直接导入已编辑好的试题，最后由试题管理员在试题审核模块中对试题进行审核，包括用词表述是否恰当，参考答案及评分标准是否准确等。

2.2.2 智能组卷模块

任课教师可根据教学大纲及试卷模板要求，在系统中设置相应的参数，包括题型、分值、试题范围及难度系数等，系统便可根据相应条件进行自动组卷。特殊情况下，任课教师也可在系统中进行人工组卷。

2.2.3 在线考试模块

学生凭用户名及密码登录试题库系统后，点击在线考试，系统便随机抽取一套试题，学生在规定的时间内完成考试，对于选择、填空及判题等客观题，系统根据标准答案可自动阅卷并给出得分，对于简答、计算及综合分析等主观题，任课教师可在线评阅并给出得分，最后系统可对学生的成绩进行统计分析并排名。

2.2.4 系统管理模块

系统管理模块主要包括用户管理、角色管理和权限管理三大部分。系统的用户主要分为管理员、教师和学生，为了确保系统安全，应为不同的角色分配不同的权限。管理员除对系统进行日常维护及管理外，还给用户分配不同的权限。教师的权限主要有：题型设置、试题编辑、试题参数设置、在线评分、成绩统计导出等，试题审核的权限应分配给主管教学的副院长。学生的权限只有在线考试。

2.3 试题库系统的设计

本系统的架构分层由运行环境、数据存储、支撑层、业务层和接入层组成，系统使用MVC模式搭建的B/S框架，见图2。在系统开发上采用前后端分离技术，前后端独立开发，提高系统的开发效率，后端采用Spring Cloud微服务开发框架，前端使用数据驱动的Vue开发框架，在部署时使用动静资源分离及负载均衡技术，保证系统在高并发情况下的稳定性。通过阿里云的云化部署方案，降低服务器的硬件和运维成本，在数据存储时使用关系数据库、内存数据库及对象存储，将不同的数据进行分类存储，利用不同数据库的存储优势，保证数据存储的效率，在支撑层封装了统一的权限管理、日志管理及消息管理功能，为上层的业务功能提供公共能力，在接入层，为管理员、老师和学生提供统一的访问与交互能力，通过浏览器就可以访问系统，使用系统提供的各种功能。

图2 系统架构Fig.2 The system architecture

3 结语

本文以本校液压气压传动与控制课程的特点及考试现状为基础，设计研究了符合本校学生特点的试题库系统。基于MySQL数据库的试题库系统主要包括：试题管理模块、智能组卷模块、在线考试模块以及系统管理模块。试题库的建立可规范考试过程，实现教考分离，推动学校教学改革，促进良好学风、教风及考风的形成，也可促使学生牢固掌握液压气压传动与控制课程的基础知识，为毕业后进入工作岗位奠定坚实的专业基础。