計算機行業網絡考試系統中試題庫的設計

摘 要：試題庫是網絡考試系統的核心，針對目前試題庫設計中的問題，提出二進制規避算法的改進算法以避免試題重復，并用以對試題庫和試卷題量規模和質量進行控制，構建并應用計算機行業試題庫，實踐證明該試題庫及相關策略改善傳統試題庫的智能性與自適應性，提高試題的效度和信度。

關鍵詞：二進制規避；試題量

中圖分類號： TP319 文獻標識碼：A

1 引 言

隨著計算機科學飛速發展，計算機行業人員提升自己技術水平的學習內容更加豐富，為滿足其學習要求，用于檢查學生學習效果的考試形式也逐漸發生改變。著名的Sylvan Promentic國際考試中心和VUE(虛擬大學)的考試形式都計算機化，同時微軟認證專家MCP系列考試、CCCP系列考試、TOFEL等眾多考試也都計算機化［6］。采用計算機進行考試，是實行教考分離和推行標準化考試制度的有效手段，它可以提高教學質量，嚴把考試關，同時極大地減輕了組織者、監考者和試卷評閱者的勞動強度，也減少由于人為因素造成的嚴重錯誤。由于采用計算機進行考試，也使得考試更加公平、公正。試題庫在網絡考試系統中居于中心地位，本文構建的試題庫是針對計算機行業的行業特點、考試種類而設計的。試題庫根據用戶需要可以自由設定，支持多級分類。管理人員可以根據本單位的需要自定義題型、科目等參數。這樣在同一平臺下，可以實現多種科目的考試，提高了系統的應用范圍［1，3，4］。試題庫的數據庫設計也是根據計算機行業考試內容而設計的，方便題目的錄入和成績的考核。

2 網絡考試系統概述

網絡考試系統首先體現的是計算機代替人工出題所要完成的一系列任務，達到考試智能化，能夠自動出題，自動生成試卷，自動對照正確答案給出試卷分數。讓不同地理位置的考生通過計算機網絡的連接在計算機上答題完成試卷，并且計算機能夠迅速地批改試卷，實現“無紙化考試”，大大提高教師分析試卷的效率；同時讓教師能夠根據考試的題型要求、題量要求讓系統快速地隨機從試題庫中抽出符合要求的題目生成試卷。從而減少教師出題工作的難度，減少考試的人為因素的影響，實現考題的隨機性，公正性［2］。

網絡考試系統的另一個任務是能夠快速地、客地、公正地給出每張答卷一個評價。讓考生更夠隨到隨考，實現考試的靈活性、方便性、開放性，從根本上使考試擺脫傳統考試的地理、時間、出題難度等問題。

3 傳統的網絡考試系統成在的問題分析和

本網絡考試系統的特色分析

1）傳統的網絡考試系統存在試題重復率很高的問題

經過調研發現很多種計算機行業的網絡考試系統的出題情況大都存在后參加考試的考生向先考的考生收集考題，造成試題泄露，影響考試公平性的問題［5］。

2）傳統的網絡考試系統適應性差

經過對多種網絡考試系統的調研發現目前的大多數網絡考試系統都是針對特定的考試而設計的，這樣適應性差的網絡考試系統浪費設計者和運用者很多時間和經歷去開發和練習使用它們。

3）本網絡考試系統的特色

針對以上兩方面的問題我們研究出了具有以下特色的網絡考試系統試題庫：

（1)從題庫量與試題量關系入手通過二進制指數算法的改進來實現試題重復率為0。

（2)增強試題庫生成功能，使試題庫對管理員（教師）類用戶開放。管理員（教師）類用戶可以對題庫（包括判斷題、選擇題和填空題）進行增加、刪除、修改等操作。這樣來實現同一網絡考試系統可以試題時時更新適應不同考試要求的目的。

4 題庫量與試題量關系的研究及二進制指

數算法的改進

為保證試題抽取的隨機性與有效降低不期望的重復，我們的系統設計了二進制指數規避算法的改進算法來進行保證。主要思路就是每抽一個題，就為其賦一與每個題對應的重復的二進制權重m，未抽到的題權重m為0。并事先為每個題設一個與時間、組題批次和重復量三個量的函數值作為每個題的題閾值。并可通過調整閾值的大小調整某些重要題的可重復率。具體算法如下：

（1）當抽到某題第一次出現重復時，取m=2;

（2）退讓次數為r次，r為0~2m間的隨機數；

（3）第n次出現重復時，m=min(n，10)；

（4）n的最大值一般設為min(16，題閾值)，超過時取m=0.

當系統中重復均值較小如接近于0則題庫量規模比較充足，如重復均值較大，比如大于事先設定的一個重復均值閾值，則需要擴展題庫同時把題閾值減小，以避免不期望的閾值，以提高出題的效率和所出題的質量。試題量的確定也可采用類似的算法。

5 試題庫的功能分析

5.1 設計試題生成功能，試題能包括整個教學內容

此試題庫對管理員（教師）類用戶開放。管理員（教師）類用戶可以對題庫（包括判斷題、選擇題和填空題）進行增加、刪除、修改等操作。如果當前瀏覽部分不能滿足管理員（教師）的要求，提供搜索條件可以在現有信息中進行查詢。不僅可以對策劃試卷的題型、分數等進行創建、修改和刪除操作，而且可以對考試成績進行查詢，根據實際情況對具有補考資格的學生批準補考，還可以對學生資料進行查找和刪除。

5.2 具有試題的答案生成功能

此部分是試題庫對學生類用戶開放部分。學生類用戶可以對試題庫隨機創建的試卷中的題目進行回答。答題完畢，系統自動對照數據庫正確答案算出分數，即學生當期考試的成績提交到成績庫中后馬上可以看到自己的得分。

5.3 數據庫的總體設計及維護

其中包括一個考試題庫和一個用戶庫，為不同要求提供不同種類和難度的習題。用戶庫中有三種不同權限的用戶。普通用戶只能對自己的信息進行瀏覽，不具有瀏覽和查詢他人信息的權利，也不能對自身和他人的信息進行管理。教師類用戶具有對試題庫進行維護和管理的功能。管理員用戶可以對自己和他人的信息進行瀏覽、查詢以及修改等管理。6 試題庫的操作

6.1 題庫維護操作

題庫維護操作如圖 1 所示，即任課教師在通過身份認證后，即可對數據庫進行增、刪、改操作。

6.2 考試使用題庫

考試時使用試題庫的過程如圖 2 所示。

在考試過程中，服務器上首先要啟動考試服務，考生從考試機上登錄，成功通過身份驗證后，考試服務系統按一定的邏輯形成考試用題。出題邏輯可以是按章節出題、按題型出題、按知識點出題、按難度出題等，試題庫中反映試題的技術指標越多，則可以選擇的出題邏輯也越多；另外，也可以按多個指標形成復合邏輯形成試卷。選中的試題在試題庫的特定字段做選中標志，一份完整的試卷形成后，依據選中標志，順序發往考生機器；在考生機器上按特定格式顯示試題，學生開始答卷；當考試計時到時或學生主動提交試卷，則考生機系統將考生作答情況上傳到服務器，考試服務按標準答案自動判分，并記錄到數據庫中。

7 結 語

試題庫是網絡考試系統的核心，試題庫結構設計的優劣直接影響網絡考試系統的功能、效率、試題的質量等問題。在試題庫設計時，要充分分析試題的信度與效度，構建題型豐富、數量眾多的候選試題；在進行結構設計時要盡可能多地設置試題技術指標，以豐富組卷方式和提高試卷的公平公正性。我們對我們題庫近三年重慶工商職業學院計算機與電子工程系的計算機部分課程中進行追蹤研究表明，本文的試題庫不但具有傳統試題庫的智能性生成試卷的能力，而且能有效地提高試題的信度與效度，且題型豐富，數據和質量均可控。本試題庫的應用效果獲得了師生的一致好評。

參考文獻

［1］ 王體春，韓永國. 本體復用語義導入的形究與設計［J］.自動化與儀表，2008，23(1):8-10.

［2］ 王體春，韓永國. 基于本體的課程學習系統設計［J］. 兵工自動化，2007，26(2):58-59.

［3］ 唐海英，王體春. 基于本體的教學系統研究與設計［J］.計算機光盤軟件與應用，2010(11):191.

［4］ 唐海英，王體春. 教學做一體化教學模式探析［J］. 計算機光盤軟件與應用，2010，(1２):175.

［5］ 王建忠.考試系統中題庫量與試題量的關系研究［J］. 計算機應用研究.2010，27(2)：611-613.

［6］ ［EB/OL］http://www.studentscholarships.org/salary/558/computer_network_systems_and_database_administrators.php

［7］ ［EB/OL］http://en.wikipedia.org/wiki/Benchmark_(computing). 2010.10