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试题库管理系统

试题库管理系统

试题库管理系统范文第1篇

关键词:管理信息系统;试题库;组卷

计算机网络、多媒体与现代软件开发等计算机技术的发展,大大地促进了试题库的发展,声、像等多媒体技术的应用,使得它已逐步深入到教学的各个环节。国外各个大学都设计自己的试题库系统以减轻老师的工作压力并节省教学时间。

由于技术与基础条件的差距,国内各大学的试题库的实际使用起步较慢[1]。为适应教学发展,改革教学模式,考试制度和形式的改变也在同步进行,试题库系统应运而生。高校试题库建设是现代化教育的需要,是提高办学效益、实行标准化考试的需要。从组织出卷到试卷的印制及试卷的管理等工作非常繁琐,工作量很大,而且试卷的标准化程度、难易程度、题量大小等各方面难以控制。随着国家教育信息的高速化发展,利用网络进行教学和研究将是一个新的发展趋势,而在线考试的发展又必须建立在强大的试题库基础上。

一、技术介绍

专业课试题库系统拟采用编程语言是在visual studio上运行的。是一项微软公司的技术,是一种使嵌入网页中的脚本可由因特网服务器执行的服务器端脚本技术。

专业课试题库系统采用的是SQL Server 2000做为数据库的支持。SQL Server 2000是一个关系数据库管理系统,它提供的功能非常强大,不仅包括一般数据库管理系统中都有的SQL语言查询外,而且支持数据的完整性和约束 [2]。在实际编程中开发人员还可以结合查询分析器,对以编写的程序代码进行正确性分析。

IIS是微软公司主推的服务器,IIS与Windows NT Server完全集成在一起,因而用户能够利用Windows NT Server和NTFS内置的安全特性,建立强大,灵活而安全的Internet和Intranet站点。

二、系统分析

(一)系统功能需求分析

作为一个专业课试题库管理系统,从功能上分析,要求教师可以根据需要实现对试题进行浏览,查询,添加,删除,修改等基本操作。与此同时,教师还可以进行组卷。包括两种组卷方式:手动和自动。手动组卷设计目标要求能方便教师操作,试题分布均匀,知识点考察应有所偏重,老师可根据自己的需求来选择题来组成一份试卷。自动组卷,则需要设计功能完善的随机抽题算法,满足出题者对试卷的各种要求。以保证试题生成的随机性,试题的唯一性以及符合老师所要求的标准。

专业课试题库管理系统根据实际使用对象,共分2个角色:管理员、教师。管理员主要划分为四个功能:个人信息管理功能、试题类别维护功能、试卷生成功能和用户信息管理功能。教师身份划分为三个功能:个人信息管理功能、试题类别维护功能和试卷生成和维护功能。其中的关键是试题类别维护功能和试卷生成和维护功能的设计。

经过功能划分,各角色的具体功能如下:1)试题维护:包括对填空题、选择题、判断题、简答题和程序题五种题型的浏览、查询、添加、删除、修改等操作。2)试卷制定维护:具有添加考试科目,制定试卷和查看已组好试卷。其中制定试卷分手工和自动两种组卷方式。3)用户信息管理:只有管理员才具有的功能,对教师身份的用户进行添加,删除和教师信息的管理。4)个人信息管理:用户对个人信息的维护和密码的修改等功能。

(二)系统数据流程分析

数据流图是一种图形化技术,它描绘信息流和数据从输入移动到输出的过程中所经历的变换。数据流图是系统逻辑功能的图形表示,是一种分析员和用户之间极好的通讯工具。根据本系统的设计,用户由登录系统开始,进行信息注册,获得进入账号和身份权限。根据具体权限的分配,获得对应的操作。试题库系统可以手动组卷和自动组卷,管理员可以获得试卷试题的信息。

三、系统初步设计

(一)系统总体功能结构设计

根据以上分析,系统分为以下四个模块:用户信息管理模块(添加用户和用户管理两个子模块)、试题管理模块(包括各类试题的浏览试题、添加试题、修改试题和删除试题)、试题组卷模块(手动组卷、自动组卷和科目添加)和个人信息模块(包括修改密码)。

(二)系统数据库概念结构设计

E-R图可以描述现实世界的概念模型,它提供了表示实体型、属性和联系的方法。本系统中涉及到的实体有:用户、试题、试卷。用户又包括管理员和教师用户。它们是本系统的使用者,不同的用户具有不同的属性,因此所具有的操作权限也不一样。试题实体是本系统中作的对象,它是组成试卷的最小元素。可分为五种题目类型,即填空题、选择题、判断题、简答题和程序题。每题均具有不同属性。在试题管理中,均以题号为主键,方便试题管理查询。试卷实体是试题集合的反映,也是教师所需要的使用的对象。

关系模型是目前最重要的一种数据模型。关系数据库系统采用关系模型作为数据的组织方式。它是建立在严格的数据概念的基础上的。

在关系模型中,实体以及实体间的联系都是用关系来表示。关系模型要求关系必须是规范化的,即要求关系必须满足一定的规范条件,这些条件中最基本的一条就是,关系的每一个分量必须是一个不可分的数据项。根据以上要求由E-R图得出系统关系模型如下:

用户表(用户名,密码,用户id,角色)

填空题、选择题、判断题、简答题、程序题(题号,题型,科目,分数,题目内容,题目答案)

试卷表(试卷名称,题型,题号,各题分数)

试卷信息表(试卷名称,试卷科目,组卷方式,试卷难度系数,试卷状态)

本文初步设计的专业课试题库系统具有以下优点:1)可高效管理、处理大批量的题库数据,通过专业课的服务器群组、缓存及系统优化技术。系统只允许具有权限的用户登录,稳定性有一定的保障。2)界面简洁,易于操作。每个操作不需要详细的说明,用户就能熟练快速的使用,不需安装任何软件。

参考文献

试题库管理系统范文第2篇

关键词:B/S模式;JSP技术;Ajax

中图分类号:TP311文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2010)11-2805-02

1 系统开发的背景与需求

职业教育的迅速发展,使得各个职业院校的规模都有所增长。随之而来的教师工作量、教学质量等问题将是各个院校所担心的。计算机网络技术的发展,网络已逐渐融入了人们的工作、生活。网络与教育的结合使得教师从传统的工作方式解脱出来。利用计算机强大的数据处理功能,由计算机逐步代替传统的人工出卷,规范出卷程序,使出卷工作更科学化,不仅提高了工作效率,而且可堵绝传统手工出卷存在的种种弊端(如不必要的重复劳动、自教自考,考前漏题等等)。目前有不少试题库管理系统,但大多都是针对中小学课程设计的,如在试题的编辑上缺少关于工科课程的工具(如电工学、机械等),考核方式也难以适合职业教育的特点。为了解决这些问题。开发一款适合于职业院校的试题库管理系统在当前是很有必要的。本文将讲述如何针对工科职业院校的特点开发试题库的思想

2 开发的体系结构及工具

2.1 试题库管理系统的体系结构

针对工科职业院校的特点及不同地区职业教育的办学条件的不同。该系统采用B/S体系。B/S的体系结构是三层结构即浏览器、Web服务器、数据库服务器。利用B/S的操作简单、投入资金少的优点,教师的客户端只需配置普通性能的计算机即可,需要投入的仅是数据库服务器。这样便可实现教师人人都可利用网络办公,提高工作效率,节约资源。

2.2 实现试题库管理系统的技术及开发工具

采用SQL SERVER 2000数据库技术。随着职业教育规模的扩大,试题库中的试题数量会越来越多,SQL SERVER 2000的优点解决了系统的后顾之忧,保证了数据的完整与一致。

采用JSP技术作为服务器端脚本,实现数据库和其他应用互动的WEB网页

3 试题库管理系统的设计与实现

3.1 试题库管理系统设计的原则

由于职业教育即不同于基础教育也不同于学历教育,因而在设计时须考虑到这一点,其设计原则如下:

1)试题的编辑应突出工科课程的特点,在线编辑器提供相应的录入符号及图形的工具,减轻教师的工作量。

2)试卷的形成应适应职业教育的特点,以平时测试与期末教考分离来检测学生撑握技能基础知识,以提高学校的教学质量。

3.2 试题库管理系统的功能结构设计

根据工科职业教育的特点,在设计中突出了操作简单,试卷形成合理。本系统的主要功能有课程的编辑,章节的编辑、知识点的编辑、题型的编辑、试题的审核、试卷的形成、用户管理、密码的管理、数据的备份与恢复等。其系统总体用例图如图1所示。

3.3试题库管理系统的实现及相关关键技术

对于一个学校而言,应该允许有多门课程同时在进行试题库的开发,对于每个课程而言,也应该允许多个教师同时进行试题库的开发。因此,基于尽可能方便试题库开发,提高开发效率等原则,本系统采用基于Web的B/S结构开发方式,在使用JSP开发此系统时采用界面显示与业务逻辑相分离的三层结构设计,使用JAVABEAN组件来封装事务逻辑,使得业务逻辑和页面显示相互分离,实现系统的模块化设计,增强了系统的可维护性、重用性、可扩展性和健壮性。系统架构示意图如图2所示。

在实现过程中除了考虑通用试题库管理系统的特点以外,还须考虑到工科院校的特点专门注意以下几点:

试题编辑系统是本系统的重点部分,功能是实现试题内容的在线录入、编辑、修改等操作。笔者参考了大量资料,通过对比实验决定采用fckeditor,fckeditor的功能相当强大,可以满足绝大部分网页编辑的功能需求,其不但适合JSP开发环境,而且适合ASP、PHP的开发环境。为了更方便我校教师的使用,我在本系统中根据实际需要,对源代码进行了必要的修改,主要有以下两个方面:将原来工具栏上的表情符号换为常用的电工符号、机械符号;利用Ajax技术实现了课程相关信息的级联菜单

2)试题库系统中组卷系统的实现

在整个试题库系统的实现过程中.如何在数目庞大的试题库中通过随机选题.选出符合要求的试题.使得试卷的平均难度、区分度和信度都达到要求,是组卷系统的重要目标。 其中随机选题是试题库实现过程中的一个重点,也是一个难点 。组卷系统是根据各种组卷要求,从题库中抽出一份(或几份)满足要求的试卷。为此在本系统中针对每门课程生成一个试题表即便于管理又提高了组卷效率。自动组卷本质是依据一定的控制条件从一个特定的试题库集合中抽出满足条件的试题组成试卷的过程。试卷主要由试题组成,试题主要的属性有题型、分值、难度系数、所属知识点等。试卷分值、难度比例、知识点覆盖范围和题型信息,题目个数作为组卷的基本参数。如果是期未考试试卷参数由该课程的负责人制定,如果是平时测验则可由任课教师制定。在本系统中自动组卷形式有两种:按题型组卷、按章节组卷。通过这两种组卷方式即满足了任课教师的平时检测学生的学习情况又满足了学校为提高教学质量的期末教考分离。

3)数据库设计的优化

很多通用试题库系统中在设计数据库大多是根据题型来设计数据库中所用到的表,针对职业学校课程及教师教学的特点,为此在本系统中针对每门课程生成一个试题信息表。这样即便于管理又提高了组卷效率。

3 结束语

该系统的特点在于它是基于JSP技术开发的试题库管理系统,采用三层结构设计使得业务逻辑和页面显示相互分离,实现系统的模块化设计,增强了系统的可维护性、重用性、可扩展性和健壮性。其在线编辑系统的改进与组卷方式的多样性解决了教师因考试出卷占用大量时间的问题及学校为提高教学质量而进行的教考分离的问题。本软件已应用于实践,效果很好。

参考文献:

[1] 夏永祥.基于J2EE的通用型试题库系统的设计与实现[J].上海工程技术大学学报,2006,20(2).

试题库管理系统范文第3篇

关键词:网络考试 数据库 试卷 系统实现

中图分类号:G434

文献标识码:B 文章编号:1002-2422(2007)06-0039-02

利用ASP网络编程技术和SQL SERVER 2000数据库技术实现B/S模式下网络考试。它的主要任务是解决:题库生成、抽取试卷、考试题库的安全维护、试卷的处理、生成报告等问题。网络考试系统的基本模型为:中央模块和考点模块,中央模块制作考试题库,各考点模块通过网络获取题库,考点模块按照题库中的抽题策略,给每个考生自动生成一份试卷,考生在线作答,考试结果数据通过网络回收,系统自动进行判分,生成考试成绩和统计数据a网络考试系统是集合现代考试理论、方法和现代信息技术手段的智能化考试系统,为学生个性化学习提供“灵活、方便、科学、公平的一个别化考试服务”,是终结性评价系统。学生可以随时、随地地进行课程结业考试。

1 网络考试系统的具体内容

(1)题库维护:系统题库管理功能允许超级管理员和被授权的管理员(教师)对特定题库中的试题进行修改、删除、添加等操作,可以快速构建适合本校学生使用的题库。生成的题库可按科目、年级、难度等级对知识点集合管理,以便随机抽取产生试卷。题库中用户可完全自定义试题类型,满足不同用户的实用需求。考试系统应在支持一般文本试题的基础上支持多媒体试题等多种试题类型。

(2)生成试卷:管理员需要按照考试要求设定试卷的课目、难度、区分度、题型、题目数量、试卷满分数、知识点等项目。并可按照预定的参数从题库中随机抽取试题生成考试试卷。另外网络考试系统还可实现自定义组卷,对所有参考人员使用不雷同的试卷,以防止考生的作弊行为。

(3)考试实时控制:系统主要实现对考生考试时间、考生登录、身份验证、考试答题数据提交的控制、以及考生个人信息的维护。客户端可采用同一试卷不同发放顺序、不同答案选项顺序;禁止刷新;考试结束自动交卷;不能用同一用户名多次或同时登陆等设置,防止作弊行为发生。

(4)阅卷:系统不仅要实现对客观题自动阅卷,还要为教师评阅主观题阅卷提供方便的阅卷界面,在教师完成阅卷工作之后,系统自动刷新“待阅试卷列表”,使刚刚评阅完毕的试卷从待阅试卷列表中清除,避免发生重复阅卷现象。系统提供试卷查看功能,对评阅完毕的试卷,教师可以查看,但不能修改。系统对考试成绩进行分析,根据要求可以排出名次,列出参加考试人数、缺考人数、平均分、考试日期、及格人数等数据表,同时生成成绩分布图。

(5)试卷分析:这个功能是本系统的一个重点,也是一个难点,很好地解决这个问题才能使系统真正具有实用性。系统利用ASP结合VML技术实现对考试试卷的分析打印功能。试卷分析过程分五个阶段进行:①提取试卷信息:②提取考生信息;③保存考试成绩;④试卷分析工作;⑤保存试卷分析结果并打开试卷分析结果窗口。

试题库管理系统范文第4篇

【 关键词 】 在线考试;浏览器/服务器;JSP;MySQL

【 Abstract 】 This paper research and designs an on-line examination system, mainly used for online courses examination and practice. The system is developed in browser/server mode, including registration, question bank entry, the examination paper setting, online examination, score statistics ranking and scores query etc. Function. The system uses Tomcat as a Web server, implemented base on JSP technology and MySQL database.

【 Keywords 】 on-line examination; browser/server; jsp; mysql

1 引言

考试是教学过程中不可缺少的重要环节,它是衡量教学和培训质量的重要手段。传统的考试需要经过很多步骤,有很多弊端,比如无法激活应考者兴趣,考试的主体成了老师,学生消极防卫、被动应付甚至弄虚作假;内容死板,使得考试缺乏灵活性和针对性;枯燥的试卷考核方法,使得部分学生对考试产生抗拒甚至是恐惧感。传统考试采用的方式,由任课老师一个人开展,工作量大,效率很低,并不是一种“高效教育”的形式。

随着网络技术飞速发展,很多学校、企业、培训机构和社会其他部门都开设了网络在线课程平台,异地实时地进行教育培训和考核早已经不是梦想。由于学校及企业需求的多样化,网络学习平台的模式也呈现出多样化的需求模式。随着技术的不断发展,需要有更好、更完善的软件系统应用到网络教育平台当中去。 网络学习平台包括很多模块,例如选课系统、教学系统、答疑系统以及考试系统等等。在线考试系统是其中很重要的一个环节,同时它也是最难实现的环节。传统的考试组织复杂、效率低下,教师工作量非常大,烦琐而且容易出错的传统考试方式已经不能适应现代考试的需要,因此开发出一种合适的在线考核方式是非常迫切的。在线考试系统将使考试管理工作更加规范化,自动化,简单化,一方面方便考生考试,另一方面减轻教师的工作负担,提高工作效率。从而提高教学质量。

本文研究并设计了一个在线考试系统,能够通过题库录入并组合成卷,给学生一个网络在线考试环境,通过这样的考试练习,学生能够比较全面地掌握相关理论知识,提高学习效率,老师能够提高教学水平,减少工作量和阅卷量,提高教学的灵活性,从而促进教学改革。

2 系统总体设计

2.1 系统总体结构

本系统主要功能分为两个部分,一个是面向学生用户,一个是面向管理员(教师)用户。学生需要能够完成注册、登录、选择试卷、考试、查看成绩等功能,管理员需要能够完成用户管理、题库管理、生成试卷、查看成绩排名等功能,此外系统需要能够自动评分并排名。本系统的总体结构图如1所示。

2.2 数据库设计

对于本系统而言,系统的角色为管理员(教师)、学生,所以需要分别建立这两个用户表;管理员需要录入题库,所以需要一个存放题库的表,还需要用于存放题库正确选项的表;管理员需要由题库生成试卷,所以需要试卷表以及试卷和题库对应的表;而学生考试,需要一个存放考试成绩的表。

综合以上分析,要实现本系统的所有功能模块,数据库共要设计六个表,分别是用户表、题库表、题库选项表、试卷表、试卷题目对应表、考试结果表。

根据系统的基本需求,我们采用MySQL数据库管理系统,它是一个多线程的、结构化查询语言(SQL)数据库服务器。MySQL非常适用于中小型规模的网站和系统,它的执行性能非常高,运行速度非常快,并非常容易使用。

3 主要功能模块

根据本系统的总体结构功能图,可以分析出本系统主要是针对管理员和注册用户两大身份。管理员相当于教师的角色,需要进行考试的管理活动,注册用户相当于学生的身份,需要进行在线考试的活动。

3.1 管理员功能模块

对于管理员,主要需要实现的重点功能有题库管理、试卷管理、考试管理、用户管理。

用户管理模块。普通用户在通过注册以后,可以成为正式注册用户,然后才可以进行考试。后台存储着用户的注册信息,如姓名、登录账号、密码等,管理员可以在后台管理这些注册用户,例如进行用户的信息查询、删除及修改等操作。管理员自身也可以进行密码修改等操作。

题库管理模块。后台有专门的试题库,用来保存课程的相关试题及答案信息等。管理员可以通过预先录入试题创建题库。管理员可以对题库进行管理,包括题目的添加、删除、修改、查询等功能。

试卷管理模块。题库形成以后,需要利用题库中的题目来组成试卷,考虑到高校课程的针对性比较强,以及学生有可能在企业实习,考试时间必须灵活设定等原因,本系统暂定由管理员人工进行组卷,而不采用自动随机组卷。试卷管理包括试卷的组卷、修改、查询和删除,以及设定每套试卷可以开考的开始和结束时间。

考试管理模块。学生选定考试试卷并考完以后,对于选择题,系统需要根据题库对应的答案信息进行自动评分,并给出最终的成绩。管理员能够查看每一套试卷的最终考试结果,并能够按考分从高到低进行排名。

3.2 用户考试模块

对于学生,主要需要实现的重点功能有用户注册、在线考试、成绩查看等。对于非注册用户只有通过注册,输入个人信息包括账号、密码等,成为正式用户(学生)后,才可以进行在线考试。注册以后,登录到系统,学生可以查看到当前时间段能够进行考试的不同试卷,从而选择试卷进行考试,考试完毕后,系统自动评分,学生可以查看到自己的分数。如果当前没有需要考试的项目,则不显示能考试卷。学生可以查看到自己曾经参加过的考试试卷以及考试结果。

4 主要实现技术

本系统是基于B/S模式设计的,它选择的前台开发语言为JSP,后台数据库管理工具为MySQL,开发工具为Eclipse,其Web服务器为Tomcat 7.0及以上版本。

B/S结构(浏览器/服务器模式)是Web兴起后的一种网络结构模式。客户端最主要应用软件就是Web浏览器。这种模式将系统功能实现的核心部分集中到服务器上,简化了系统的开发、维护和使用。客户机上只要安装一个浏览器(Browser),如Netscape Navigator或Internet Explorer等,服务器需要安装数据库、部署软件运行环境。这种方式具有分布性特点,可以随时随地享受服务功能,维护简单方便,共享性强。

5 结束语

基于Web的在线考试系统可借助校园网络进行,将试题内容放在服务器上,考生通过帐号和密码进行登录参加考试,考试答案也存放在服务器上,这样考试的公平性、答案的安全性可以得到有效的保证。试题可以根据题库中的内容由任课教师指定随机生成,确保了考试的知识点覆盖面;可以使用计算机判卷,大大提高阅卷效率;还可以直接对成绩进行计算、排名等操作,便于对考试结果进行分析。本系统不仅可以动态地管理考试信息,而且还提高了教学的灵活性,对专业教学和学生本身能力的培养能够起到促进作用。今后随着网络教学平台的发展,本系统可以作为一个重要组成部分发挥更大的作用。

参考文献

[1] Baron Schwartz等.高性能MySQL[M].北京:电子工业出版社,2010年.

[2] 唐有国,湛洪波.JSP网站开发详解[M].北京:清华大学出版社,2008年.

作者简介:

试题库管理系统范文第5篇

关键词:智能题库;自动组卷算法;试题搜索;试题库管理

中图分类号:TP393 文献标志码:B 文章编号:1673-8454(2013)17-0086-03

一、引言

本系统是运用可视化程序设计和数据库进行开发的一个基于Web的智能题库系统,包括系统管理,题库管理,组卷管理和试卷管理等功能。本系统在教学实践中的优越性体现在两个方面,一是教学管理上的,试题库具有高效、经济、灵活和保密的特点;二是教学测试上的,由题库生成的试卷具有质量高、可预控等特点。

二、系统设计

本智能题库系统采用模块化的设计方法,根据系统功能来进行模块划分,保证模块内聚性高、模块之间耦合性低。本系统的用户群包括四大类,即系统管理员、教师、助教和学生。本系统将核心业务大致划分为四个主要模块,分别是题库管理、试卷管理、组卷管理和系统管理。其中,题库管理模块主要满足了在校教师对试题库中各试题的试题属性的增加、修改和删除等管理,以及题库中试题的随时上传、适时更新、及时删除和数量统计等需求;组卷管理则同时兼顾了传统的人工式手动组卷和自动的智能组卷功能;试卷管理模块主要是基于对整套试卷上传存储和已考试卷下载预览的现实需求;系统管理模块主要保证了系统管理员对整个智能题库系统的用户审核、管理和日常的系统维护工作。其结构如图1所示,本章接下来会分模块介绍智能题库系统的设计及功能,以及用户的权限设置等。

1.系统管理

系统管理模块的功能是管理系统用户和进行系统维护,只有管理员有权使用该模块。通过系统管理模块,系统管理员可以管理系统的所有用户,维护整个系统的安全性和完整性,提供系统帮助,保证系统正常运行[1]。

2.题库管理

题库管理模块的功能是管理试题库,用户需通过已注册的邮箱和密码进行登陆。教师有权限对试卷、试题、学科、题型、章节和知识点进行管理,助教仅有部分权限。主要功能如下:

(1)试题管理

试题管理模块包括添加、删除、修改试题,查看试题分布和试题详细信息,搜索试题,管理已删除试题等功能。考虑到试题的保密性,只有教师和助教两类用户可以管理试题,并且具有不同的权限设置。

(2)试题属性管理

教师有权限对试题属性,包括学科、章节、知识点、题型等进行管理,可以进行增加、删除、浏览和修改,同时也会对试题库中所属学科、章节、知识点、题型的试题进行统计和计算,便于了解当前试题库中试题的分布情况。在进行题型添加时,可以根据题型选择相应的试题模板,题型和模板是多对一的关系,以增加试题上传的灵活性。

3.组卷中心

只有教师有权限使用该模块,组卷管理模块包含两种组卷方式:自动组卷和手动组卷。组卷系统生成的试卷若是用于期末考试,则需要避免近三年考过的试题重复被使用,所以在组卷时,需要考虑去除出近三年考过的试题。

手动组卷按题型查询试题,在试题查询和浏览过程中,教师可以按照试题的各个属性选择符合要求的试题,添加到试卷中,最后组成一份试卷。在试卷预览时,若发现组成的试卷存在某些问题,可以通过试卷调整功能删除已选试题,并重新添加符合条件的试题或者重排试题顺序,调整层次结构。这种做法效率比较低,而且也不容易控制试卷的总体难度和试卷的知识点覆盖范围。当试题库中试题数量较多时,这种缺陷更明显。所以,这种方法只适合作为经验丰富的教师进行人工组卷的辅助工具[1]。

自动组卷是一种智能化的组卷方式,可以根据用户设置的试卷要求自动的进行组卷。用户对试卷的期望将以参数的形式通过系统提供的人机交互式界面输入系统并作为组卷的依据。

4.试卷管理

只有教师有权限使用该模块,试卷管理包括两个子模块:试卷上传和试卷下载。试卷上传是对组卷模块生成的试卷进行排版和编辑后,连同试卷答案和试卷信息概览表上传到服务器进行存档。试卷下载是从服务器上下载曾经考过的试卷。

三、系统关键技术实现

本系统的关键性技术问题是教师进行自动组卷时采用的智能组卷算法,该模块研究的主要难题是如何保证自动生成的试卷既能满足用户的需要,又能保证其科学性、随机性、客观性,以及远程网络交互式环境下的实时性。因此,高效、简单通用的智能组卷算法是实现自动组卷的关键技术和研究重点。

目前常用的智能组卷算法主要有随机抽取法、回溯试探法、遗传算法[2]。遗传算法可以用于求解智能组卷问题[2],但基本遗传算法存在容易早收敛[3-4]、进化后期搜索效率较低的缺点,故无法得到真正最优解[5]。而随机抽取法、回溯试探法算法常因约束条件的局部满足而导致整体组卷失败,或选取试题缺乏随机性,组卷过程所需时间也较长,无法满足实时性要求。基于此,本文提出了一种基于LT-backfilling算法的智能组卷算法。

首先获取用户对试卷的整体期望,用户选择试卷学科,输入试卷总分,选择试卷章节并设置对应分值,选择题型并设置对应分值(总分及每道题的分值),以及设置试卷的难度系数。在获得试卷期望后,系统会自动按照相应条件进行试题筛选。为了使每次选出的题目在满足条件的同时保证随机性,本文参考了CPU在进行系统调度时的LT-backfilling算法[6]。

LT-backfilling 算法的基本思想是均衡系统的负载,按照作业的优先级对作业进行排序插入到待调度作业队列中,在节点中选取满足作业所需资源的节点分配给作业,在选取节点的时候要考虑到该节点的负载,如果该节点的负载>最大负载,则此节点此时不再分配作业,如果该节点的负载≤最小负载,则将作业分配给此节点,如果此节点的负载在最大负载与最小负载之间,则根据节点上最长作业的结束时间为依据,找出作业结束时间最早的节点,将作业派发到该节点。如果任何节点的资源都无法满足该作业的需求,则该作业的优先级将动态地增加,直到该作业增加到最高优先级。

系统中的每个作业在提交时都由用户指定一个优先级,该优先级影响着读作业的执行顺序,而作业优先级不是固定的,在作业等待执行期间优先级是动态增加的,直到增加到最高优先级。

将上述理论运用到题库选题中,把对题目的选择当作CPU为每个进程的调度。把每个作业当作题目,节点的负载当作题目的分数,作业的优先级当作题目被选择的优先级。

下面再把优先级的标准具体化:第一个优先级的影响因素是该类型(章节、题型、知识点)所占的分数,分数高的优先级高。第二个优先级的影响因素是它出现的次数。对于每一个出现过的类型,为了防止“饥饿”现象,会适当的降低它的优先级(即在它原有优先级的基础上乘一个小数0.5~0.7),为在分数上处于劣势的类型创造提前被选择的机会。第三个优先级的影响因素是它被选出,而数据库中不存在此类型,这种情况发生的次数。这种情况被视作选题失败,会对优先级造成很大影响,此时需要降低该类型的优先级,并由此重新组织对试卷的选择。

依据以上优先级的设置标准进行选题,直到按照要求选出和总分相同的试题,则选题成功。或者在经过一定次数的循环后仍无法选出满足条件的试题,则返回用户一个提示,说明由于题库的限制,根据用户设置的试卷期望无法生成符合要求的试卷,并要求用户重新设置试卷期望。该智能组卷算法的程序流程图,如图2所示。

本系统使用的智能组卷算法每次按照特定步骤生成满足条件的题目列表,然后去数据库中进行选择,这保证了每次选出的题目都是符合要求并且最小限度地去操作数据库,在一定程度上节省了时间和系统消耗,具有成卷快、客观性好、难易度可控、能同时生成多份试卷的特点。

四、系统运行情况

在自动组卷过程中,教师用户选择试卷学科,输入试卷总分,选择试卷章节并设置对应分值,选择题型并设置对应分值(总分及每道题的分值),以及设置试卷的难度系数。通过对以上试题属性的设置,用户对试卷的期望将作为参数输入系统并作为生成试卷的依据。系统运行过程中试卷章节设置如图3所示。

根据用户设置的试卷期望,系统会自动生成一份符合需求的试卷,并在每题题末注明分值,也可同时显示试卷信息概览以了解试卷的详细信息。

五、结语

智能题库系统改变了传统的人工组卷方式,减少了主观因素对试卷的影响,有利于实行教考分离,提高教学效率。这种新型考试模式的构建和投入使用,可以极大提高考试的灵活性和考试的效率、公正性以及考试的可信度,是未来实现数字教学的基础。?

参考文献:

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[2]王友人,张岩,施玉霞,姚睿.题库系统智能成卷理论和组卷方法研究[J].电子科技大学学报,2006,35(3):363-366.

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