基于MySQL数据库的工程水力学试题库系统的开发探索

李永业 张雪兰

摘要：为了便于数据集中管理，改进工程水力学这门学科的教学质量，节约教师以及学生的时间成本，本文对于工程水力学试题库进行了基于MySQL数据库系统的开发。研究过程中，采用Navicat for MySQL为数据库平台，以java为语言编写，用SQL语句完成试题信息的添加、删减、更改、检索的操作，用JDBC驱动实现Java前台与MySQL后台数据库的连接。本系统设计通过试题id、名称得出试题，根据参考答案得出成绩。通过设置管理员身份的权限，来达到维护和系统登录的作用。试题库的维护与备份，使得数据更加完整，降低了丢失的风险，为教师的教学环节以及学生熟练掌握知识提供了极大的便利性和安全性。

关键词：系统开发；MySQL；工程水力学；试题库

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2019）26-0133-03

随着计算机系统的发展与应用，越来越多的高校把教学手段和计算机系统联系起来，基于计算机的题库试题系统渐渐应用到了各大高校。《工程水力学》是一门综合性较强的关于流体力学的专业参考书，是水利专业、土木专业等教学培养方式中必不可少的一门基础课。在《工程水力学》授课过程中，学生需要练习相关习题，巩固薄弱环节知识，教师需要通过考试来考查学生对于知识掌握的熟练程度，以便于及时修改教学方向，使学生们更好地应用知识。传统教学中的工程水力学试题练习过程中，过程烦琐，需要经历教师筛选试题，课堂布置试题，学生练习试题，教师回收、审阅试题的过程。教师往往会将较多的精力与时间浪费在诸多环节处，不能全身心地投入到教学之中。因此，急切地需要建立起教考分离制度。

在国内外，尤其是欧洲的一些国家，有着先进的电子化教育系统。欧洲不同的国家，形成了独有的试题库管理系统。但在国内，还没有进行普及，大部分的方式还是纸质和原始的电子储存基础。目前我国部分高校也逐渐开始着重于教学方面的系统开发，如西安交通大学数学系开发的课程交互系统，山西财经大学经管学院开发应用的模拟管理系统等，不仅很大程度地提升了学生上课期间的积极性，而且使得学生更加深刻地学习、理解了抽象的知识。

目前对于工程水力学试题库的系统开发还鲜有涉猎。《工程水力学》课程试题库的开发，能够集中一部分的工程水力学试题，具有数据集中管理的优势。在现代的教学发展中，不仅提高了老师的搜索习题效率，而且节约了很多时间的成本，实现了数据的集中化，提高了上课的效率。试题库的使用，对改进教学质量与方法起到了很大的作用，很大程度上节约了教学环节的时间，使得各种试题统一化管理，提高了很多的效率，对提高高校的教学与数字化教育有很积极的促进作用。实行教考分离，能够使教师自觉地按照课程教学大纲和基本要求组织教学，注重教学研究，改进教学方法，求得好的教学效果[1]。通过初步建立试题库，实施教考分离，也发现了教学中存在的薄弱环节，需要督促教师改进教学方法，注意激发学生学习的积极性，引导学生主动学习和思考，做好教学环节中的每一步，以提高教学质量[2]。

一、系统介绍

（一）系统结构

该工程水力学习题系统主要体现了数据集中和老师的后期成绩统计功能。具体功能有：（1）管理员的登录；（2）不同学生信息的登录；（3）学生进入该试题库系统进行选题操作；（4）待作答结束后，由老师完成记录成绩。

（二）系统分析

试题库的建设是实现教考分离、客观评价教学效果、提高教学质量的有效方式[3]。工程水力学试题库系统，可用于学校、科研院所的试题资料的整理、检索、更新与修复，操作便捷简单、软件界面美观清爽。JDBC驱动来实现Java前台与MySQL后台和Java前台数据库之间的连接。Java语言具有跨平台性强的优点，可以应用于windows、linux、ubuntu等系统中，便捷简明，安全性强。MySQL数据库高效安全，二者可以相辅相成，互为一体。本系统根据数据特征组合不同程序，处理各种数据结构问题[4]，例如通过试题id、名称得出试题，根据参考答案得出成绩。通过设置管理员身份，登录系统以及进行操作，极大地提供了便利性和安全性。

二、数据库模块设计与实现

数据库是工程水力学作业和试题库系统的基础与中心，一个好的数据库的设计，可以大大地优化系统的功能。

（一）用面向对象的方法设计

软件工程中，需求性分析指的是建立一个新的或改变一个现存的电脑系统时，描写新系统的目的、功能所要做的工作。在软件工程操作中，描写新需求或目标的工作便是需求性分析，明确软件需要满足的功能往往需要准确地完成需求性分析。

在本系统之中，用户通过注册后，就可以将自己编写的或者历年来需要的试题录入系统之中，且能够查询录入的试题，并且对试题进行一系列的操作，包括修改、删除、动态维护等功能。完成数据库系统功能的需求性分析后，该系统需包含以下信息：（1）工程水力学题库：便于试题存储和习题维护的工程的工程水力学试题库。（2）便于储存教师用户以及学生相关信息和身份方面验证的用户信息列表。

在完成功能需求性分析的基础上，可以用包含对象类的对象圖来表示相关模型。

（二）图像模型向数据库系统结构的转化

基于对象模型的数据库可以大致分为两个阶段：（1）逻辑方面的设计和物理方面的设计，在逻辑方面的设计主要是描述实体的划分和一些不同实体之间的关系，这期间，并不生成具体的表的结构。在数据库具体的相关管理系统，设计阶段便需注重视图及表的某些定义。（2）完成数据库逻辑设计工作需要以下步骤：对象相互关系的剖析、对象成员构成的定义、明确对象模型属性信息以及创建相互关系。

在工程水力学试题库系统中将对象数据模型映射为表，可用以下几个步骤来实施：（1）将单个对象映射为表：表名是对象名映射，表的属性便是对象属性映射。（2）处理对象的关系建立：用户与试题之间是一对多的关系，即一个用户可以发布多个试题，一个试题只属于一个发布者。一对多的关系不用专门用一个关系表示联系，将一方关系的主键纳入到多方关系中作为外键。（3）映射后数据库结构如图1所示：

三、备份与恢复

信息安全的重要性随着科学技术的高速发展显露出不可替代的重要地位。

一般在未提前进行数据备份操作的情况下，一旦产生不可抗拒的因素，诸如传输数据中断、软件发生故障、硬盘崩溃之类的，都会给数据库相关数据造成较大损失。为了减少上述损失，数据库的备份与恢复便应运而生。备份的内容为备份时的所有数据以及能将数据库基于这些数据恢复到备份结束时一致状态的事务日志[5]，便于保证软件系统数据库的完整性。

备份习题库的步骤：（1）从数据库客户端中选择需要备份的可靠数据，用鼠标右键单击，在弹出的快捷键中选择“转储sql文件—结构和数据”如图2所示。（2）选择保存路径，填写文件名，点击保存。上述为数据库的备份。对数据库做好备份，可以免除许多不必要的麻烦，有助于方便地使用数据库。

四、題库的动态维护

（一）试题库浏览

用户通过习题库浏览功能查看系统中录入的试题。

已经录入系统中的试题，显示在窗体中的表格中，一次显示10条，多于10条通过翻页控件翻页显示。可以通过填写试题名称和试题内容的方式进行查询，查询为模糊查询。

（二）试题库维护

数据库管理和维护是为了保证业务系统的稳定、高效运行，而对数据库系统进行全面、周密的可用性、可靠性、可扩展性等方面的措施，以保证数据库系统的稳定、高效运行[6]。在维护过程中，需要拥有管理员权限的用户向系统录入试题，增减、修正已录入的试题以及该条数据的详细内容。管理员根据需要自行给出试题的属性、参数、取值条件，试题库根据管理员的给定条件搜索符合要求的试题集合并实时呈现给管理员[7]。

录入试题：单击试题录入按钮，便会弹出录入试题窗口，编写试题数据后，单击保存按钮，完成录入试题操作。

修改试题：鼠标单击选择试题列表中的一条习题，可以选中该试题。选中后，点击修改按钮，系统弹出修改试题窗体，系统通过读取选中试题的主键，从数据库查询到该条试题，将试题内容反显在修改窗体中，修改完成后点击保存按钮，将修改信息保存到数据库。

删除试题：选中即将删除的试题，点击删除按钮，为防止产生误删情况，减少不必要的损失，系统会弹出窗口确认是否删除，确认后，该条试题将会从数据库删除。

查看试题内容：选择试题后，点击查看按钮，系统弹出详情窗体，系统通过读取选中试题的主键，从数据库查询到该条试题，将试题内容反显在详情窗体中。

五、结语

试题库采用Navicat for MySQL为数据库平台，以java为语言编写，用SQL语句完成试题信息的添加、增减、更改、检索的操作，MySQL后台与Java前台之间数据库的连接由JDBC驱动实现。最终实现了管理员登陆系统进行数据库的维护与备份，并且通过检索将符合条件的试题集成该次练习或考试。本系统在一定程度上缓解了教师在授课过程中习题管理、考试测验的压力，节省了教学习题测验环节的时间，能够及时收到学生在测验过程中学习状态的反馈，并即时调整教学方案，使学生对课本知识融会贯通。同时，学生也能利用试题库进行自我测验，实现了无纸化学习，不限地点，不限时间，还能透彻理解知识点。

参考文献：

[1]高先娟.药学本科分析化学试题库的建设及思考[J].检验医学与临床，2016，13（2）：374-376.

[2]徐中良，沈正泽，向萍，等.临床合理用药试题库应用与试卷分析[J].重庆医学，2018，47（8）：1135-1137.

[3]孙蕾，梁冀鲁.《口腔修复学》试题库的构建与思考[J].全科口腔医学电子杂志，2018，5（6）：12-13.

[4]宋杰，郝舒欣，徐东群，等.MySQL在健康相关数据清理中的应用[J].中国卫生统计，2017，34（3）：515-517.

[5]周勇强.SQL Server数据库备份与恢复的研究与实践[J].电脑知识与技术，2018，14（18）：3-5.

[6]蔡伟珊.SQLServer数据库维护与管理教学研究[J].信息通信，2015，（5）：71-72.

[7]李瑞森，张树有，伊国栋，等.多属性多关联的工程图学试题库与多路径智能组卷系统研究[J].图学学报，2018，39（2）：373-380.