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计算机与体育
试题库计算机管理系统的开发与研究
吴澄清(湖南师大体育系，长沙 410012)
摘要 试题库计算机管理系统由主控模块、3个二级模块和众多的三级模块构成，采
用窗口技术、下拉式菜单。所有试题的题号都由计算机自动添加，所抽试卷的难
易度可根据提示进行调整，抽题、拼卷、排版、打印试卷全部由系统自动完成。
关键词 试题库 计算机管理 开发 研究


建立标准化试题库是教学改革的重要内容，而没有一个完善的计算机管理系
统，试题库的建立就失去了意义。在完成湖南师大体育系“体育系主要课程理论考试
试题库开发与研究”课题的过程中，进行了试题库计算机管理系统开发与研究。
1 硬、软件的要求

本系统采用FoxPro 2.5软件编写。为了支持汉字显示方式，采用了能支持
直接写屏幕，能处理好西文制表符的汉字软件―UCDOS(3.1以上版本)。要求一台
386DX以上的兼容机，内存在4M以上，预留硬盘区域不小于20M，一台24针宽
行打印机。


图1 主菜单结构

2 系统的主要特点

(1)本系统由主控模块、3个二级模块和众多的三级模块构成，见图1。采用了
窗口技术、下拉式菜单显示，用户在操作过程中只需移动光标或输入少量的参数、
选择符即可，具有美观、直观和操作简单的特点。(2)所有的程序都由FoxPro系
统自动进行编译以供操作时运行，因而具有运行速度快、可靠性高、保密性强、
不易破坏的特点。(3)试题库所有试题的题号都由计算机自动计算添加。试题号长
达10位数，用人工编号既烦琐，又容易出错，尤其是当删除或添加试题时有可能
修改一批题号，非常麻烦。采用自动添加题号可避免这些问题的发生。用户在输
入试题时只需按要求输入章、题型、知识点、内容号代码即可，删除试题后系统
将对所有试题重新编号。(4)抽题、拼卷、排版、打印试卷的过程全部由系统自动
完成。(5)可根据提示对所抽试卷的难度进行调整。(6)根据需要可将编排好的试
卷进行文本文件输出，由WPS系统或SPT系统进行再编缉(如添加特殊的图形、公式、
符号等)。因此，本系统能对所有课程的试题库进行管理。(7)试卷分析模块为预留
功能模块，将在版本升级时开发。(8)采用了一定的容错技术。例如，由于试题库
中各题型题量的实际分布与计算机计算的数学上的要求存在相当距离，常常可能
因为抽不到题而进入死循环，采用容错技术后就避免了出现死循环的问题。
3 试题资源开发
3.1 试题是试题库的基本构成单位

进行试题库开发的过程中，只有充分利用试题资源才能保证在试题库中有较
大的试题总量，对于体育系许多术科课程(总教学时数在68~120 h，其中理论课教
学时数为8~12 h)试题库来说这一问题尤为重要。
3.2 试卷对试题的基本要求
3.2.1 在试题库中抽取的试卷对试题的分布有一些基本的要求：(1)试卷中各章
所占分数的比重；(2)试卷中各种题型试题所占分数的比重；(3)试卷中各种难度
试题所占分数的比重。这些比重实际上是考试大纲内容与布鲁姆学习水平分类系
统结合而成的双向细目表在分数上的反映。要满足上述要求，除了要设计一套好
的题号以外，增加试题的总量是最根本的办法。
3.2.2 组成试卷的试题在内容上不容许出现重复，在由教师自行命题的试卷中
这一问题是在命题过程中加以控制的。但是，如果把这一命题的原则施用于试题
库的试题开发，就大大地限制了试题库的试题总量，由于试题库试题总量不足进
而影响到试卷对试题的分布的要求的实现，严重影响试卷的质量。
3.3 同一内容多题型、多题量
3.3.1 允许同一内容出具多种题型的若干试题是对试题库试题资源的充分利用，
它大大地增加了试题库的题量。例如，篮球、排球、足球等课程理论考试试题库
在采用这种方法之前试题总量都在200道左右，允许同一内容出多题型、多题量
的试题后达到了1 000道题左右，保证了试题库的正常运作。
3.3.2 从试题库中抽取试题拼配试卷的过程是由计算机自动进行，因此，如何
在抽取试题的过程中避免出现内容相同的试题是在计算机程序设计中要解决的问
题。
3.4 程序设计的思路
3.4.1 试题的内容棣属关系。从教材的角度来看，试题的从属关系是：章→节
→内容→试题。我们采用的另一试题从属关系是：章→知识点→内容→试题。知
识点成为编写试题的基本出发点。知识点的划分根据是教学大纲、教材内容和考
试大纲，各门课题的知识点都在200个左右，每一知识点平均只需编写5~6道试
题，总量就能达到1 000道。
3.4.2 题号的设计。题号是试题的代码，是系统对试题进行管理的重要依据，
它包含多种信息，既要表明试题之间的关系，又要使它们互相区别。设计的试题
题号为10位数，由5部分组成，它们是：(1)章号(2位数)考虑到有的课程章数有
可能超过10章，故设计为两位数。章号最好连续，若有在教学中跳过的，需对章
号重新编排，保持其连续性。(2)题型(1位数)。根据需要设计了7种题型，将问答、
名词解释、简答、是非、填空、选择和计算等题型代码依次定为1~7。(3)知识点(3
位数)。知识点号可以不连续。(4)知识点内内容识别码(简称内容号，1位数)。为
了避免在试卷中出现内容重复的试题，设计了知识点内内容识别码，对同一知识
点内题目的知识内容逐一编号，同样内容的题目不论是何种题型都给予同一内容
编号。在抽题拼卷时，同一知识点内相同内容号的题目最多只抽取一个。(5)章内
同一题型序号(简称型序号，3位数)。每章内同一题型按顺序给一序号，序号必须
是连续的。上述5项代码按：章+知识点+题型+内容号+型序号顺序组合而成题号，
组合过程由系统自动计算完成。
3.4.3 控制过程。对于多达10位数的题号并不能一次随机抽取到位，要利用题
号各组成部分的含义分层次抽取并进行满足拼卷条件的处理。每抽一道试题都要
记住其知识点号和内容号，从第2道题开始每抽取一道题都要将其知识点号和内容
号与前面每一道试题进行比较，遇到两者相同的则重新抽取，以此解决在试卷中
不出现同一内容的试题的问题。
4 抽题时的随机过程
4.1 抽取试题拼配试卷是试题库计算机管理的最重要的环节

在抽取试题的过程中采用随机的方法是计算机管理的基本方式。从现有的资
料来看，在小型试题库的计算机管理中采用随机方法抽题有过一些报道。这些随
机抽题的方法都存在共同的缺陷，首先是题量和分值的确定不能很好地体现考试
大纲的要求，另外，由于都采用BASIC语言编程来完成随机过程的控制，不能直
接对数据库进行有效的管理，因为dBASEⅢ和FoxBASE+都没有随机函数。用B
ASIC语言进行随机抽题计算，通过TXT文件用dBASⅢ或FoxBASE+程序对试题
库进行配卷处理，操作过程复杂而繁琐，影响了计算机系统的管理速度和效率。
4.2 选用合适的计算机语言
FoxPro 2.5版本的随机函数功能使数据库管理能直接控制随机过程，弥补
了使用dBASⅢ和FoxBASE+的缺陷。
4.3 随机过程的控制条件
4.3.1 考试大纲是随机过程条件控制的最重要的依据。考试大纲是编制试卷的
根本文件，它不仅规定了考试的目的、任务、范围，还规定了各章内各类试题所
占的分值比重。随机抽题必须满足大纲所规定的各章内分数的比值，同时应满足
试卷中各类题型试题所占分数的比值，这些比值应该是相对固定的，“定分数不定题
数”，“定题数不定分数”的方法难以保证试卷的题型和分数比值的稳定性，也就无
法保证不同批次抽取试题所拼配试卷在题型、题量、分值和难易度等诸方面的一
致性。
4.3.2 建立必须的参数库。软件需要对多门课程的试题库进行管理，为了保证
系统中的随机过程满足不同课程的不同大纲对试卷的要求，建立了若干参数库以
保证对抽题过程的控制。(1)试卷结构参数库：存放各类课程的试卷结构参数，即
试卷内各种题型的题量与分值，由用户自行设计并添加。(2)试卷参数库：存放各
课程总章数以及每章在试卷中所占的比重、每种题型的分值、各题型的数量等，
由用户根据考试大纲确定并添加到库中。(3)课程参数库：存放该课程每章每题型
的题数，供抽题计算时使用。系统将在每门课程试题库题号添加完毕后自动计算
有关数据并建立相应课程参数库。
4.4 随机过程
4.4.1 采用随机方式利用题号各组成部分的含义分层次计算并满足拼卷条件的
处理是总的原则。
4.4.2 分值高、题数少的试题先抽取章号再抽取题号。
4.4.2.1 当某一章在试卷中所占的总分值少于某一题型一道试题的分值时，需
要对试题库的设计进行修改，或者降低该题型的分值，或者将此章内该题型的试
题改变成分值较低的其它题型的试题，否则这些试题将成为无法利用的“死题”。
4.4.2.2 “分层次计算”的具体过程是：章-知识点-题型-型序号，但是对分值高、
题数少的试题并不是每一章都能分配到的，例如试卷中只有一道答题(8分)，它只
可能出现在某一章的试题中，因此，对这类试题要随机确定其章号。在进行这一
随机数的计算时还必须考虑概率问题，即该章被抽中的总概率应与其所占试卷总
分的比例基本相符。如排球试题库共有4章，其所占试卷总分的比例分别是：15
%，35%，30%和20%，如果直接对1~4章随机抽取，它们出现的概率将是相同的，
与其所占试卷总分的比例比第一章太高而比第二章太低。为了解决这一问题，采
取了间接法进行计算：计算1~100之间的随机数，再根据各章所占试卷总分的比
例转换为章号，如对于排球试卷当该数>0同时<=15时为第一章，>15同时<=1
5时为第二章，余下类推。
4.4.2.3 对于其他类型的试题则按章和各题型试题相应题数逐一抽取。在抽题
时对于同一知识点内内容号相同题型不同的试题只抽取一道。
4.4.2.4 随机抽题完成后需对试卷进行试题分布难度计算并对试卷难度进行调
整。
5 试卷难度的控制
5.1 试题的难度

试题的难度是“被试通过项目(与答案吻合)的百分率”［3］，表示试题难度的
难度系数有P值(0~1，值愈大，试题愈容易)和Z分数(以σ为单位转换，值愈大，
难度愈大)。试卷难度是通过试卷中所有试题的不同难度分布来决定的，而对于试
卷难度的要求则是根据考试的性质而定的。“一般能力和成就测验的平均难度在50
%左右为宜”［3］。
5.1.1 根据教育测量学的要求，试题的难度应是经过对有一定样本量的适当的
实验对象的测试并计算试题的通过率而获得。对于一般教学单位的一般测验来说，
要对各门课程试题库中上千道试题进行逐一测试计算是难以做到的。可采用专家
评定法来确定每一试题的难度等级。在教学过程中，教师应当对教学大纲、教学
内容、学生对知识的掌握程度有很好的了解，因此，由有丰富经验的任课教师对
试题的难度进行等级评定是可行的。
5.1.2 难度系数(P值)的范围由0~1，但在对试卷进行难度控制时只能采取“低
难度(P≥.75、中等难度(.25<<.75)、高难度(P≤.25)”的模糊方法进行，
即使计算出试题的难度系数也要转换为等级才好使用，而由教师进行等级评定则
正好满足了这一要求。试题的难度等级存放于试题数据库的LD字段中。
5.2 难度的控制方法
5.2.1 抽题过程中直接进行难度控制。在计算机抽题过程中直接进行难度控制
必须满足一些基本条件，即每一章内每一题型的试题需要达到一定的量。从数学
上看这已经是三维坐标，如果再加上3个等级的难度因素就成为四维坐标。要满足
4个条件的随机数的计算过程是非常复杂的，至今尚未找到可行的数学方式，更重
要的是，在很多坐标区域内将不存在所抽的试题，因此采用这种方法进行试卷难
度控制至少在目前是行不通的。
5.2.2 人机对话进行难度控制。采用人机对话的方式进行试卷的难度控制避免
了四维坐标的计算复杂性和区域内试题空白的问题。控制过程步骤如下：

1) 按照三维坐标的方法随机抽取满足章、题型、题量要求的全卷试题。
2) 统计试卷难度
3) 屏幕显示各章的难度分布、试卷的总体难度分布
4) 根据试卷难度总体分布选择是否进行难度调整
5) 选择调整的章号(每次只对一章进行调整)
6) 统计所选择章内各型试题的难度分布并在屏幕显示
7) 选择调整难度的题型
8) 根据提示对所选择题型的难度进行增减
9) 随机抽取满足增加的难度值的试题
10) 删除满足减少的难度值的试题
11) 统计调整后的章内各题型试题的难度分布并显示
6 试卷的排版与输出

在系统中设计了试卷排版、打印程序，从而基本上实现了试题库管理的自动化。
在考试集中的期末，这种自动化的优越性更能得到充分地体现。
6.1 排版时抽取相应试题的步骤

(1)按照一定的条件采用随机的方法计算题号。

(2)根据计算出的题号从试题库中调出相应的试题。
6.2 排版程序分两个程序
6.2.1 对试卷进行编排，主要任务是：(1)给试卷添加卷名，其中年级号与课程
名称通过人机对话选择与提供。(2)给试卷添加大标题，包括题型和分值。(3)给
试卷添加必要的空行。(4)根据计算出的题号从试题库中调出相应的试题，计算每
道试题的字节长度，按照每一行30个汉字给试题分行，其中对选择题还要在题尾
添加括号。(5)计算试卷的总行数，按照每页25行分别将各行存入试卷库中的LZ
T(左边)和RZT(右边)字段中，即1~25行存入LZT字段， 26~50行存入RZT字段，
51~75行又存入LZT字段，以下类推。(6)为了给试卷添加FoxPro数据库不能存
放的各种公式、符号和图形，可以将完成试题分行的试卷以TXT文件方式输出，
再用WPS等文字处理系统对试卷添加必须的公式、符号和图形。(7)输出试卷答案(可
选择不输出)。
6.2.2 将试卷从试卷库中调出进行打印。打印试卷程序在打印试卷的过程中还
需完成下述工作：(1)卷头部分的生成，包括姓名栏、学号栏和密封线。(2)字型、
字体的控制。(3)添加页号。
7 容错

从理论上讲，为了满足随机抽题的需要每一知识点内的试题应包括各种题型并
且各题型的题量也应是相同的。但是，试题库是不可能达到这一要求的，由于抽
题的随机过程采用“分层次计算”的方法，每抽出一道试题就要关闭同一知识点内与
其内容号相同的其他试题，因而有可能在计算过程中抽不出满足条件的试题而进
入死循环。为了避免出死循环而造成死机，采用控制循环量的办法，如果某一道
试题进行了1 000次计算仍无法获得时，可以认为此次计算中试题库内已经不存在
满足这一条件的试题了，将退出循环重新进行计算。

由于再次计算将产生另一随机数序列，有可能完成全部计算过程。从实践中
看，出现重新计算的概率在10%左右。经过两年的运行系统工作情况良好，所抽
试卷达到了大纲的要求。本系统的程序还可进一步优化，预留试卷分析模块有待
继续开发。
8 参考文献
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2 邱汉祥，蔺光梅. 电脑排球理论试题库的设计研究. 武汉体院学报，1991，(3)：34
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1997―07―07收稿，1997―09―29修回 
