辽宁科技大学图书馆新生入馆考试系统设计与实现

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为使新生尽快熟悉图书馆的各种规章制度，充分享受图书馆的服务，辽宁科技大学图书馆(以下简称“我馆”)对新生进行了入馆培训，但效果不理想。很多新生还会经常到总服务台咨询相同的常识性问题，违规现象也较多。为解决上述问题，我馆要求新生在培训后参加入馆考试。入馆考试合格后，才能注册成为本馆正式读者，拥有入馆、选座、借阅、上机和参与图书馆文化活动等权限。入馆考试系统的具体实现过程介绍如下。

1 开发目的

开发入馆考试系统的主要目的是帮助新生快速熟悉图书馆的各项规章制度。该系统没有时间和地域的限制，新生参加培训后，既可以在培训现场答题，也可以在其他时间和地点通过电脑或手机等终端设备答题,提交后可以立即看到成绩；对答错的题目，系统会给出正确答案。成绩大于等于60分为通过考试，只需等待完成注册手续；成绩小于60分还需再次考试。没有通过考试的考生可以根据系统给出的错题答案信息立即再考，也可以择时再考。实际应用中，没有通过首次考试的学生都会参考系统给出的正确答案信息立即重考，立即重考通过率较高，也有助于加深考生对图书馆各种规章制度的记忆和了解。

2 系统设计

2.1 系统功能设计

本文设计的入馆考试系统采用B/S结构[1-4]，包括管理端和客户端两部分，具体功能如图1所示。

图1 新生入馆考试系统功能

2.1.1 入馆考试系统管理端

管理员登录系统后，通过添加、修改和删除等考题信息完成题库创建。新生办完入校手续后，我们会从教务处获得完整的新生信息。管理员通过“新生信息添加”功能将所有新生数据导入系统数据库新生数据表中。通过“新生信息查询”功能，管理员能够按姓名或学号查看新生的详细信息及考试成绩，通过“统计新生成绩”功能，管理员能够统计出全部通过考试的新生信息，还能够统计出各个时间段通过考试的新生信息。系统通过“自动组卷”功能快速生成试卷，通过“自动判卷”功能快速输出考生成绩。管理员根据实际情况导出通过考试的新生数据并上传给服务台完成注册手续。

2.1.2 入馆考试系统客户端

新生可以通过台式机、笔记本、手机和iPad等设备登录考试系统客户端，登录系统并通过身份认证后开始在线考试，考试结束后能够立即查询是否通过考试。

2.2 新生入馆考试答题流程

新生参加培训后，将按照图2所示的流程答题。

图2 新生答题流程

系统登录的证件号和密码均为新生学号。新生通过系统认证后，可进行在线考试、查询成绩和修改个人密码；新生阅读考试规则后，选择考试套题并经过系统自动组卷后开始考试，答完题后提交试卷，系统自动判卷并统计出考试成绩,同时给出错题的正确答案。没有通过考试的新生可重考，直至成绩合格为止。这样既可以加深新生对考题中涵盖的规章制度的印象，又能达到考试目的。

2.3 系统运行页面设计

2.3.1 添加考题页面设计

管理员登录考试系统后，点击菜单项“考题信息添加”可以跳转到添加考题内容的页面。在该页面，可以选择“考题类别”“所属套题”“考题类型”，考题类型包括简答、论述、单选和多选。目前，为了实现系统自动判卷功能，题库里的题型只包括了多选和单选两种类型。选择“考题类别”“所属套题”“考题类型”后，还需要设置该题目的分数，然后再添加考题的内容、考题备选答案和考题正确答案。完成上述内容添加并检查无误后，点击按钮“提交考题”，该题目就会被保存到题库中。

2.3.2 考试页面设计

新生通过系统身份认证后，按照系统提示逐步操作进入“考试运行”页面。

考生完成提交操作后，系统会自动判卷统计考试成绩和输出错题的正确答案(图3)。从图3可以看到，第一道多选题答错了，系统自动判卷后输出了正确答案，这样可以加深新生对该考题涉及的规章制度的记忆。

图3 新生入馆考试系统考试结果页面

3 新生入馆考试系统的功能实现

目前，常用的开发环境包括基于PHP[5-7]、J2EE、.NET和其他的网络编程技术，常用的Web服务器有apache[7]、IIs[7-8]、tomcat、Nginx 等。本文采用了PHP语言开发新生入馆考试系统，数据库为sqlserver[9]；服务器运行环境为Windows Server 2003 Enterprise Edition Pack 2 +IIS V6.0+phpMyAdmin3.3.0。

3.1 自动组卷功能

自动组卷功能是入馆考试系统的重要组成部分。组卷是指从题库中抽取满足条件的试题组成试卷，组卷算法的效果决定整个考试系统的质量[10]。目前，具有自动组卷功能的考试系统一般采用随机选取法、回溯试探法和遗传算法[11]。

随机选取法算法结构简单，对于单道题的抽取速度较快。如果题库中考题数量较多，可能出现组卷成功率低和组卷时间长等问题。该算法仅适用于小型题库系统[12]。

回溯试探法是将随机选取法产生的每一状态类型记录下来。当搜索失败时退回到上次记录的状态类型，然后再变换新的搜索路径进行搜索，通过不断回溯试探直到试卷生成完毕或退回出发点为止。采用这种有条件的深度优先算法组卷。成功率非常高，但它对内存的占用量很大，算法复杂，而且选取试题缺乏随机性,组卷时间长，适用于小型题库系统[13]。

遗传算法是模拟生物体的演化过程，选择个体时遵循优胜劣汰、适者生存的自然法则，经过交叉、变异产生下一代种群，逐代演化直到满足条件为止[14]。遗传算法的特征与组卷属性要求的吻合程度高[15]。分析发现，遇到题库中考题数量较多时，利用遗传算法组成的试卷质量较好。但是，针对问题设计的遗传、变异及杂交等算法比较复杂，通用性不好，常用于大型题库系统[16]。

本文设计的入馆考试系统只针对新生设计研发，属于小型考试系统，只需要随机选取法算法就可以快速组卷。随着时间的推移，我馆提供的服务不断增多，题库中考题数量将会逐渐增加。当系统组卷速度出现下降时，我们会利用遗传算法来改进组卷算法，生成考题。

3.2 自动判卷功能

自动判卷功能是入馆考试系统开发的难点，该功能可以实现输出考题、判断考生提交的答案、统计考试分数以及输出考试成绩。

考生答完题并提交后，系统将跳转到考试结果页面(图3)。在该页面中，系统通过while循环语句对考生提交的答案与题库中存储的正确答案进行比较。如果考生的答案正确，系统将输出考生的该题分数；如果考生的答案错误，系统将输出考生提交的答案和该题的正确答案。执行完while循环语句后，系统会统计考生所得的分数，计算考生的考试成绩并保存到数据库中。如果考生成绩合格，系统会弹出“您已通过考试”的提示信息；如果考生成绩不合格，则需要重考。

4 系统运行效果分析

今年辽宁科技大学招生新生4 900人，其中623名高职新生不在主校区上课，不参加入馆考试，其余4 277名新生都需要参加考试。截至2017年11月10日，已经有4 139人参加了考试，4 138人及格，1人不及格。我们对参加考试的新生分别按考试时间和成绩进行了统计分析。

9月份参加培训及考试的新生人数相对集中，有3 905人通过了考试，占总人数94.35%；10月份先后开展了3次培训，226人通过了考试，占总人数5.46%。截至11月10日，只有8位读者自己安排时间答题。

参加考试的新生中只有1人不及格，而且得分为零，是由于该考生答题后没有进行“提交”操作；其余有成绩的考生都及格，而且优秀率达到了43.15%。

综上所述，我们发现参加入馆培训后立即参加考试的新生通过率较高。因为在考试过程中，新生遇到的登录问题会有培训教师现场指导解决，而且如果第一次没有及格还可以参考系统提示的正确答案重新考试。我们只是想通过这种方式加深新生读者对图书馆各种规则的了解和记忆，从而方便他们利用图书馆的各种资源。这也是我们开发入馆考试系统的初衷。

5 存在的问题及解决措施

有的新生虽然参加了考试却没有成绩，是由于答题后没有进行“提交”操作，没有保留成绩。针对这个问题，我们一方面指导新生重新答题，并强调一定要进行“提交”操作；另一方面对系统的考试说明描述得更加清晰，并将考试页面中的“提交”按钮放在更明显的位置。

我校每年都需要进行新生入馆培训，参加考试的新生约4 300人。因受场地限制，每次最多只能培训220人。因此，需要举办超过20场才能完成对全部新生的培训。培训后能够立即在现场进行集中答题的新生约90%。参加完培训的新生如果不在培训现场答题，常常遇到登录不上系统或者找不到系统网址等问题。另外，一些新生往往发现进不了图书馆时才想起需要参加入馆考试才能注册。要根本解决这个问题，必须要求新生在培训后立即在培训现场参加考试，而且培训教师应在现场指导解决系统登录和提交试卷等问题。

新生完成培训后的几个月里，工作人员每天都要登录系统导出前一天通过考试的新生数据并上传给服务台工作人员进行注册，增加了系统维护的工作量，新生注册工作效率很低。

新生通过考试后，还需要经过汇文系统注册、选座系统和门禁系统与汇文系统进行读者信息同步等环节，才能获得权限入馆、选座、借阅和iras访问等。由于目前我馆门禁系统每天分3个时段与汇文系统和校园卡新中心系统进行读者信息同步，选座系统、汇文系统尚未做到与读者信息同步增加了咨询辅导的工作量。针对这个问题，我们将会在入馆培训和考试系统的考试规则中进行详细介绍，并编写详细的操作文档进行说明。

6 结语

新生入馆考试系统自运行以来，系统运行稳定可靠。尽管该系统在应用中还存在着一些问题，但是通过采取相关措施得到了解决。新生完成注册并且经过各系统读者数据同步后，其入馆、选座、借阅和iras访问等行为将被记录下来，并且由正在试行的积分制管理系统进行日常积分累计。入馆考试可督促新生学习和遵守图书馆的规章制度，自觉约束各种违规和不文明行为，更快地融入图书馆的学习环境。