局域網環境中試卷自動生成系統的構建

齊忠琪

新疆師范大學教育科學學院 烏魯木齊 830053

作者：新疆師范大學教育科學學院教育技術系副教授。

1 引言

對學習者進行卷面考試是對教學效果進行評價的主要方法。試卷試題的數量、難度、區分度最終都會影響教學評價的信度。傳統的試卷出題工作一般由任課教師完成，其優點是教師熟悉教學內容，了解教學進度和學生學習情況，容易把握考核的重點與難點；其不足之處是教師在命題過程中容易受到個人已有經驗和水平等諸多因素的影響，不同試卷試題的難易程度、區分度、試題總量難以達到統一，且不易于實現教考分離。

近年來，隨著計算機技術的快速發展，利用計算機技術構建試卷自動生成系統已成為教育者推行教考分離、實現試卷標準化的一條主要途徑。目前常用的計算機試卷自動生成系統大多是單機版，存在的主要問題是系統使用范圍受限、系統擴展性能較差、試題庫更新工作較為繁瑣。

在局域網環境中構建的試卷自動生成系統是一個開放式的試卷生成系統，系統面向授權用戶開放，每一個擁有權限的用戶都可以在系統平臺上通過上傳課程試題來構建自己所需要課程學習測試系統，擔任同一課程的多位教師都可以隨時、隨地對系統中的試題進行審核、添加和更新。局域網環境中的試卷自動生成系統可以解決單機版試卷自動生成系統所存在的主要問題，可以在試題庫建設中充分集中集體智慧，加快試題庫容量的擴充速度，確保試題能夠覆蓋課程教學的全部內容，從而使得試題庫的結構更加合理，試卷自動生成系統構成更加便捷。

局域網環境中的試卷自動生成系統可以將教師從繁瑣的試卷編制工作中解脫出來，可以較為容易地使多份試卷的難易程度、區分度、試題總量達到統一，從而使得教學評價更為客觀。

2 系統總體設計

2.1 設計思想與系統構成規劃

設計局域網環境中試卷自動生成系統的主要目的是實現軟件平臺資源共享，充分發揮每一位任課教師和教學管理人員的聰明智慧，讓各門課程的試卷自動生成系統的質量和效率更高。

系統應該具備的功能：1）具有授權的用戶才能進入系統；2）進入系統的教師可向系統試題庫上傳和添加自己所擔任課程的試卷或試題，也可讓系統根據自己的需要輸出試卷；3）在試卷自動生成之前，授權用戶可設置試卷內容覆蓋范圍、試題類型、試卷難易程度、試題數量等參數，自動生成的試卷可直接導出為Word文檔，教師根據需要可對生成的試卷做進一步的修改；4）管理員除了具有普通教師的權限之外，還具有對試題庫進行成批導入、查看、修改、刪除等權限；5）管理員負責對系統用戶進行授權。

2.2 系統功能框圖（圖1）

圖1 系統功能框圖

2.3 系統開發與運行環境

考慮到系統運行速度和運行的可靠性，此系統對開發環境與運行環境做了限定。

1）對于硬件平臺的限定：CPU，P4 1.8 GHz以上；內存，256 MB以上。

2）對于軟件平臺的限定：操作系統，Windows XP/Windows 2000；數據庫，SQL Server 2000；開發工具包，JDK Version1.5；JSP服務器，Tomcat。

3 系統前臺設計

系統前臺是用戶與系統服務器進行交互的平臺，其設計的原則：界面簡約、操作方便、功能齊全。圖2、圖3和圖4是教師用戶界面，圖5是管理員用戶界面。

圖2

圖3

圖4

圖5

4 系統的管理

4.1 用戶身份驗證

為了保證系統安全運行，系統對用戶身份實行雙重驗證，一是檢驗用戶計算機的IP地址是否在系統允許的IP地址范圍之內，二是對用戶ID與密碼進行驗證。

4.2 用戶權限設置

在題庫管理權限設置方面，教師只擁有試題、試卷上傳和題庫瀏覽的權限，而管理員則還擁有對試題進行修改和刪除的權限。

4.3 試卷生成中的相關規則

多道客觀題要來源于不同章節，盡可能使考點分散；生成試卷的難度要符合用戶需求；在連續生成的多份試卷中不能出現完全相同的試題；對于系統生成的試卷，教師可以進行修改；在試卷生成的同時，系統可生成該試卷的參考答案。

5 系統題庫的建設

題庫建設是試卷自動生成系統的核心部分，它直接制約系統生成試卷的質量。本系統題庫建設主要從以下幾個方面考慮。

5.1 試題內容的確定

在所有教學內容章節中擬定試題，以確保試題內容的覆蓋面。以客觀題呈現教學內容中一般應知部分；以主觀題呈現教學內容的重點和難點，且要保證一定的試題數量。

5.2 試題難度的確定

1）根據考核內容的復雜程度和所需知識層次確定試題難度。2）根據對以往考試試卷分析結果確定試題難度。難度系數越小，該題難度越大，公式為：小對數據表中試題難度進行標記，試題難度越大，數值越大。

5.3 試題區分度的確定

1）區分度的計算與標記只對試題中的主觀題有效。2）對于試題數據庫中試題區分度的標記需要在課程考試中不斷完善。3）試題區分度的計算公式為其中，γ表示積差相關系數（在此表示試題的區分度）；X表示所有被試在某一試題上的得分；Y表示所有被試的測驗得分；n表示被試的總人數。

5.4 試題數據庫中數據表的分類和數據表字段的設定

本系統數據庫由各門課程的子數據庫構成，每一個子數據庫中的數據表對應于課程內容中的每一章。數據表字段分布：ID、節次、試題內容、類型、答案、難度、區分度、被選次數、被選時間。

5.5 試卷生成難度與區分度的計算

在試卷生成過程中，系統對所有試題的難度值和區分度值分別求平均值，并將其平均值與所設定的標準值進行比較，平均值越大，試卷難度與區分度越大。

6 結論

基于局域網環境中的試卷自動生成系統，將原本較為繁重的題庫構建任務分發給每一位任課教師；便捷的局域網環境和友好的前臺界面，使得系統建設與應用更加自由；既定的題庫建設方針使得題庫建設過程更加規范，從而保證整個系統的運行質量。由于此系統始終處于動態運行狀態，隨著教學實踐的不斷開展，系統也將會不斷完善。

基于局域網環境的試卷自動生成系統，便于在教學評價過程中實現教考分離，從而可以保證教學評價的過程更加公平和有效。