遼寧科技大學(xué)圖書館新生入館考試系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

，

為使新生盡快熟悉圖書館的各種規(guī)章制度，充分享受圖書館的服務(wù)，遼寧科技大學(xué)圖書館(以下簡(jiǎn)稱“我館”)對(duì)新生進(jìn)行了入館培訓(xùn)，但效果不理想。很多新生還會(huì)經(jīng)常到總服務(wù)臺(tái)咨詢相同的常識(shí)性問(wèn)題，違規(guī)現(xiàn)象也較多。為解決上述問(wèn)題，我館要求新生在培訓(xùn)后參加入館考試。入館考試合格后，才能注冊(cè)成為本館正式讀者，擁有入館、選座、借閱、上機(jī)和參與圖書館文化活動(dòng)等權(quán)限。入館考試系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程介紹如下。

1 開發(fā)目的

開發(fā)入館考試系統(tǒng)的主要目的是幫助新生快速熟悉圖書館的各項(xiàng)規(guī)章制度。該系統(tǒng)沒(méi)有時(shí)間和地域的限制，新生參加培訓(xùn)后，既可以在培訓(xùn)現(xiàn)場(chǎng)答題，也可以在其他時(shí)間和地點(diǎn)通過(guò)電腦或手機(jī)等終端設(shè)備答題,提交后可以立即看到成績(jī)；對(duì)答錯(cuò)的題目，系統(tǒng)會(huì)給出正確答案。成績(jī)大于等于60分為通過(guò)考試，只需等待完成注冊(cè)手續(xù)；成績(jī)小于60分還需再次考試。沒(méi)有通過(guò)考試的考生可以根據(jù)系統(tǒng)給出的錯(cuò)題答案信息立即再考，也可以擇時(shí)再考。實(shí)際應(yīng)用中，沒(méi)有通過(guò)首次考試的學(xué)生都會(huì)參考系統(tǒng)給出的正確答案信息立即重考，立即重考通過(guò)率較高，也有助于加深考生對(duì)圖書館各種規(guī)章制度的記憶和了解。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

本文設(shè)計(jì)的入館考試系統(tǒng)采用B/S結(jié)構(gòu)[1-4]，包括管理端和客戶端兩部分，具體功能如圖1所示。

圖1 新生入館考試系統(tǒng)功能

2.1.1 入館考試系統(tǒng)管理端

管理員登錄系統(tǒng)后，通過(guò)添加、修改和刪除等考題信息完成題庫(kù)創(chuàng)建。新生辦完入校手續(xù)后，我們會(huì)從教務(wù)處獲得完整的新生信息。管理員通過(guò)“新生信息添加”功能將所有新生數(shù)據(jù)導(dǎo)入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)新生數(shù)據(jù)表中。通過(guò)“新生信息查詢”功能，管理員能夠按姓名或?qū)W號(hào)查看新生的詳細(xì)信息及考試成績(jī)，通過(guò)“統(tǒng)計(jì)新生成績(jī)”功能，管理員能夠統(tǒng)計(jì)出全部通過(guò)考試的新生信息，還能夠統(tǒng)計(jì)出各個(gè)時(shí)間段通過(guò)考試的新生信息。系統(tǒng)通過(guò)“自動(dòng)組卷”功能快速生成試卷，通過(guò)“自動(dòng)判卷”功能快速輸出考生成績(jī)。管理員根據(jù)實(shí)際情況導(dǎo)出通過(guò)考試的新生數(shù)據(jù)并上傳給服務(wù)臺(tái)完成注冊(cè)手續(xù)。

2.1.2 入館考試系統(tǒng)客戶端

新生可以通過(guò)臺(tái)式機(jī)、筆記本、手機(jī)和iPad等設(shè)備登錄考試系統(tǒng)客戶端，登錄系統(tǒng)并通過(guò)身份認(rèn)證后開始在線考試，考試結(jié)束后能夠立即查詢是否通過(guò)考試。

2.2 新生入館考試答題流程

新生參加培訓(xùn)后，將按照?qǐng)D2所示的流程答題。

圖2 新生答題流程

系統(tǒng)登錄的證件號(hào)和密碼均為新生學(xué)號(hào)。新生通過(guò)系統(tǒng)認(rèn)證后，可進(jìn)行在線考試、查詢成績(jī)和修改個(gè)人密碼；新生閱讀考試規(guī)則后，選擇考試套題并經(jīng)過(guò)系統(tǒng)自動(dòng)組卷后開始考試，答完題后提交試卷，系統(tǒng)自動(dòng)判卷并統(tǒng)計(jì)出考試成績(jī),同時(shí)給出錯(cuò)題的正確答案。沒(méi)有通過(guò)考試的新生可重考，直至成績(jī)合格為止。這樣既可以加深新生對(duì)考題中涵蓋的規(guī)章制度的印象，又能達(dá)到考試目的。

2.3 系統(tǒng)運(yùn)行頁(yè)面設(shè)計(jì)

2.3.1 添加考題頁(yè)面設(shè)計(jì)

管理員登錄考試系統(tǒng)后，點(diǎn)擊菜單項(xiàng)“考題信息添加”可以跳轉(zhuǎn)到添加考題內(nèi)容的頁(yè)面。在該頁(yè)面，可以選擇“考題類別”“所屬套題”“考題類型”，考題類型包括簡(jiǎn)答、論述、單選和多選。目前，為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自動(dòng)判卷功能，題庫(kù)里的題型只包括了多選和單選兩種類型。選擇“考題類別”“所屬套題”“考題類型”后，還需要設(shè)置該題目的分?jǐn)?shù)，然后再添加考題的內(nèi)容、考題備選答案和考題正確答案。完成上述內(nèi)容添加并檢查無(wú)誤后，點(diǎn)擊按鈕“提交考題”，該題目就會(huì)被保存到題庫(kù)中。

2.3.2 考試頁(yè)面設(shè)計(jì)

新生通過(guò)系統(tǒng)身份認(rèn)證后，按照系統(tǒng)提示逐步操作進(jìn)入“考試運(yùn)行”頁(yè)面。

考生完成提交操作后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)判卷統(tǒng)計(jì)考試成績(jī)和輸出錯(cuò)題的正確答案(圖3)。從圖3可以看到，第一道多選題答錯(cuò)了，系統(tǒng)自動(dòng)判卷后輸出了正確答案，這樣可以加深新生對(duì)該考題涉及的規(guī)章制度的記憶。

圖3 新生入館考試系統(tǒng)考試結(jié)果頁(yè)面

3 新生入館考試系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)

目前，常用的開發(fā)環(huán)境包括基于PHP[5-7]、J2EE、.NET和其他的網(wǎng)絡(luò)編程技術(shù)，常用的Web服務(wù)器有apache[7]、IIs[7-8]、tomcat、Nginx 等。本文采用了PHP語(yǔ)言開發(fā)新生入館考試系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫(kù)為sqlserver[9]；服務(wù)器運(yùn)行環(huán)境為Windows Server 2003 Enterprise Edition Pack 2 +IIS V6.0+phpMyAdmin3.3.0。

3.1 自動(dòng)組卷功能

自動(dòng)組卷功能是入館考試系統(tǒng)的重要組成部分。組卷是指從題庫(kù)中抽取滿足條件的試題組成試卷，組卷算法的效果決定整個(gè)考試系統(tǒng)的質(zhì)量[10]。目前，具有自動(dòng)組卷功能的考試系統(tǒng)一般采用隨機(jī)選取法、回溯試探法和遺傳算法[11]。

隨機(jī)選取法算法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)于單道題的抽取速度較快。如果題庫(kù)中考題數(shù)量較多，可能出現(xiàn)組卷成功率低和組卷時(shí)間長(zhǎng)等問(wèn)題。該算法僅適用于小型題庫(kù)系統(tǒng)[12]。

回溯試探法是將隨機(jī)選取法產(chǎn)生的每一狀態(tài)類型記錄下來(lái)。當(dāng)搜索失敗時(shí)退回到上次記錄的狀態(tài)類型，然后再變換新的搜索路徑進(jìn)行搜索，通過(guò)不斷回溯試探直到試卷生成完畢或退回出發(fā)點(diǎn)為止。采用這種有條件的深度優(yōu)先算法組卷。成功率非常高，但它對(duì)內(nèi)存的占用量很大，算法復(fù)雜，而且選取試題缺乏隨機(jī)性,組卷時(shí)間長(zhǎng)，適用于小型題庫(kù)系統(tǒng)[13]。

遺傳算法是模擬生物體的演化過(guò)程，選擇個(gè)體時(shí)遵循優(yōu)勝劣汰、適者生存的自然法則，經(jīng)過(guò)交叉、變異產(chǎn)生下一代種群，逐代演化直到滿足條件為止[14]。遺傳算法的特征與組卷屬性要求的吻合程度高[15]。分析發(fā)現(xiàn)，遇到題庫(kù)中考題數(shù)量較多時(shí)，利用遺傳算法組成的試卷質(zhì)量較好。但是，針對(duì)問(wèn)題設(shè)計(jì)的遺傳、變異及雜交等算法比較復(fù)雜，通用性不好，常用于大型題庫(kù)系統(tǒng)[16]。

本文設(shè)計(jì)的入館考試系統(tǒng)只針對(duì)新生設(shè)計(jì)研發(fā)，屬于小型考試系統(tǒng)，只需要隨機(jī)選取法算法就可以快速組卷。隨著時(shí)間的推移，我館提供的服務(wù)不斷增多，題庫(kù)中考題數(shù)量將會(huì)逐漸增加。當(dāng)系統(tǒng)組卷速度出現(xiàn)下降時(shí)，我們會(huì)利用遺傳算法來(lái)改進(jìn)組卷算法，生成考題。

3.2 自動(dòng)判卷功能

自動(dòng)判卷功能是入館考試系統(tǒng)開發(fā)的難點(diǎn)，該功能可以實(shí)現(xiàn)輸出考題、判斷考生提交的答案、統(tǒng)計(jì)考試分?jǐn)?shù)以及輸出考試成績(jī)。

考生答完題并提交后，系統(tǒng)將跳轉(zhuǎn)到考試結(jié)果頁(yè)面(圖3)。在該頁(yè)面中，系統(tǒng)通過(guò)while循環(huán)語(yǔ)句對(duì)考生提交的答案與題庫(kù)中存儲(chǔ)的正確答案進(jìn)行比較。如果考生的答案正確，系統(tǒng)將輸出考生的該題分?jǐn)?shù)；如果考生的答案錯(cuò)誤，系統(tǒng)將輸出考生提交的答案和該題的正確答案。執(zhí)行完while循環(huán)語(yǔ)句后，系統(tǒng)會(huì)統(tǒng)計(jì)考生所得的分?jǐn)?shù)，計(jì)算考生的考試成績(jī)并保存到數(shù)據(jù)庫(kù)中。如果考生成績(jī)合格，系統(tǒng)會(huì)彈出“您已通過(guò)考試”的提示信息；如果考生成績(jī)不合格，則需要重考。

4 系統(tǒng)運(yùn)行效果分析

今年遼寧科技大學(xué)招生新生4 900人，其中623名高職新生不在主校區(qū)上課，不參加入館考試，其余4 277名新生都需要參加考試。截至2017年11月10日，已經(jīng)有4 139人參加了考試，4 138人及格，1人不及格。我們對(duì)參加考試的新生分別按考試時(shí)間和成績(jī)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析。

9月份參加培訓(xùn)及考試的新生人數(shù)相對(duì)集中，有3 905人通過(guò)了考試，占總?cè)藬?shù)94.35%；10月份先后開展了3次培訓(xùn)，226人通過(guò)了考試，占總?cè)藬?shù)5.46%。截至11月10日，只有8位讀者自己安排時(shí)間答題。

參加考試的新生中只有1人不及格，而且得分為零，是由于該考生答題后沒(méi)有進(jìn)行“提交”操作；其余有成績(jī)的考生都及格，而且優(yōu)秀率達(dá)到了43.15%。

綜上所述，我們發(fā)現(xiàn)參加入館培訓(xùn)后立即參加考試的新生通過(guò)率較高。因?yàn)樵诳荚囘^(guò)程中，新生遇到的登錄問(wèn)題會(huì)有培訓(xùn)教師現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)解決，而且如果第一次沒(méi)有及格還可以參考系統(tǒng)提示的正確答案重新考試。我們只是想通過(guò)這種方式加深新生讀者對(duì)圖書館各種規(guī)則的了解和記憶，從而方便他們利用圖書館的各種資源。這也是我們開發(fā)入館考試系統(tǒng)的初衷。

5 存在的問(wèn)題及解決措施

有的新生雖然參加了考試卻沒(méi)有成績(jī)，是由于答題后沒(méi)有進(jìn)行“提交”操作，沒(méi)有保留成績(jī)。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，我們一方面指導(dǎo)新生重新答題，并強(qiáng)調(diào)一定要進(jìn)行“提交”操作；另一方面對(duì)系統(tǒng)的考試說(shuō)明描述得更加清晰，并將考試頁(yè)面中的“提交”按鈕放在更明顯的位置。

我校每年都需要進(jìn)行新生入館培訓(xùn)，參加考試的新生約4 300人。因受場(chǎng)地限制，每次最多只能培訓(xùn)220人。因此，需要舉辦超過(guò)20場(chǎng)才能完成對(duì)全部新生的培訓(xùn)。培訓(xùn)后能夠立即在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行集中答題的新生約90%。參加完培訓(xùn)的新生如果不在培訓(xùn)現(xiàn)場(chǎng)答題，常常遇到登錄不上系統(tǒng)或者找不到系統(tǒng)網(wǎng)址等問(wèn)題。另外，一些新生往往發(fā)現(xiàn)進(jìn)不了圖書館時(shí)才想起需要參加入館考試才能注冊(cè)。要根本解決這個(gè)問(wèn)題，必須要求新生在培訓(xùn)后立即在培訓(xùn)現(xiàn)場(chǎng)參加考試，而且培訓(xùn)教師應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)解決系統(tǒng)登錄和提交試卷等問(wèn)題。

新生完成培訓(xùn)后的幾個(gè)月里，工作人員每天都要登錄系統(tǒng)導(dǎo)出前一天通過(guò)考試的新生數(shù)據(jù)并上傳給服務(wù)臺(tái)工作人員進(jìn)行注冊(cè)，增加了系統(tǒng)維護(hù)的工作量，新生注冊(cè)工作效率很低。

新生通過(guò)考試后，還需要經(jīng)過(guò)匯文系統(tǒng)注冊(cè)、選座系統(tǒng)和門禁系統(tǒng)與匯文系統(tǒng)進(jìn)行讀者信息同步等環(huán)節(jié)，才能獲得權(quán)限入館、選座、借閱和iras訪問(wèn)等。由于目前我館門禁系統(tǒng)每天分3個(gè)時(shí)段與匯文系統(tǒng)和校園卡新中心系統(tǒng)進(jìn)行讀者信息同步，選座系統(tǒng)、匯文系統(tǒng)尚未做到與讀者信息同步增加了咨詢輔導(dǎo)的工作量。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，我們將會(huì)在入館培訓(xùn)和考試系統(tǒng)的考試規(guī)則中進(jìn)行詳細(xì)介紹，并編寫詳細(xì)的操作文檔進(jìn)行說(shuō)明。

6 結(jié)語(yǔ)

新生入館考試系統(tǒng)自運(yùn)行以來(lái)，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠。盡管該系統(tǒng)在應(yīng)用中還存在著一些問(wèn)題，但是通過(guò)采取相關(guān)措施得到了解決。新生完成注冊(cè)并且經(jīng)過(guò)各系統(tǒng)讀者數(shù)據(jù)同步后，其入館、選座、借閱和iras訪問(wèn)等行為將被記錄下來(lái)，并且由正在試行的積分制管理系統(tǒng)進(jìn)行日常積分累計(jì)。入館考試可督促新生學(xué)習(xí)和遵守圖書館的規(guī)章制度，自覺(jué)約束各種違規(guī)和不文明行為，更快地融入圖書館的學(xué)習(xí)環(huán)境。