智能組卷與測試系統的設計與可行性

王娜娜

隨著互聯網的發展，的優越性較之傳統方式，既靈活方便，又高效可靠，還能及時反饋教學情況，減少諸多中間環節，提高教學效率。智能組卷與測試系統是一個基于數據庫和互聯網的在線實時測試系統，包括學生考試、教師批閱和題庫管理等。教師可以統計、分析本次考試的學生成績以評價學生的學習情況，掌握試卷的難易程度。

隨著互聯網技術的不斷發展，網絡的應用越來越廣泛，利用互聯網技術取代傳統的出題、測試方式，是近年來計算機技術的一個非常活躍的研究領域。傳統的考試存在諸多弊端：工作量大、周期長、反饋能力弱。這種方法的考試只能考查學生的邏輯推理和運算能力，不能有效地檢驗學生的實踐動手能力。

利用計算機的交互功能和網絡的傳輸特性，從而實現高效、準確和科學的智能卷與測試將成為現代教育方式中的一種重要手段。它主要體現在以下幾個方面：

組卷方便快捷、閱卷準確快速、成績分析統計由計算機自動完成，可以方便地進行學生成績的查詢、打印、統計和分析等處理。

系統的軟件結構設計

整個智能組卷與考試系統分為學生端考試和教師端管理兩個子系統，分別實現智能組卷功能和測試管理功能。

學生端考試子系統主要完成用戶身份驗證，科目選擇，試題的發布和試卷的提交。學生要參加考試首先要進行身份驗證，之后通過準考證號系統自動識別其要參加考試的科目。在考試時間內學生可以隨時提交試卷，考試時間結束時系統強行終止考試并提示學生提交試卷。

教師端管理子系統主要包括題庫管理、試卷管理、自動評卷、成績管理、考生管理和用戶管理模塊。題庫管理模塊主要完成試題的錄入與維護（包括增、刪、改），教師可以在平時有效地收集試題，不斷充實試題庫。試卷管理模塊提供試卷查詢功能和自動組卷功能，自動評卷模塊可以實現系統所支持的各種題型的自動閱卷功能，并將考試成績自動寫到相應的數據表中。成績管理模塊提供成績查詢功能，并能夠對考試情況做基本的分析。用戶管理模塊包括新用戶注冊、用戶維護、權限設置和密碼修改四個子模塊，用于實現教師用戶的管理功能。

系統數據庫設計

考試系統的數據獨立地存放于數據庫中，包括考生信息表、教師信息表，參數表，課程代碼表，考場設置表，IP地址表等基本表。具體數據描述如下：

考生信息表：除了存放學生的學號、姓名、班級等基本信息外，還用于存放學生參加考試后提交的各種題型的答案及每道題的成績和考試的總成績。

教師信息表：用于存放教師姓名、口令等基本信息，用來標識教師用戶。教師用戶的權限，包括管理、維護和瀏覽。

參數表：包括參數說明和參數兩個字段，考試時，可以設置本次測試的考試時間、測試的課程名稱、各種題型的分數等參數。

課程代碼表：包括課程代碼和課程名稱兩個字段。

考場設置表：用來存放測試時間、地點，人數，考試的課程名稱等基本信息。

以上的試題表是根據實際情況，由教師掌握試題的難易程度，每種題型出一定數量的試題供隨機組卷考試使用。此外系統還針對智能組卷算法設計了題庫。

題庫的設計在參照國家教育資源建設技術規范的基礎上，主要考慮以下幾個方面：

能準確、清晰地反映出題目的內容。在題庫設計時必須為出題人留出足夠的描述空間。該描述空間不僅僅是指字段的寬度，還要考慮不同題型所需的描述方式。題型應以客觀題為主，適當考慮主觀題型。便于分類管理使用。題庫的設計應考慮多種分類方式，如按課程、按難度、按題目類型、按知識點等，既便于組卷，也便于對題庫進行維護和分析。

應包含評分所需的相關信息。智能組卷與測試系統的優勢之一就是自動評分。

能處理一些特殊信息。有些問題可能用普通文字描述不太方便，必須借助于圖形信息進行描述，如數學公式等。

試題編號：每道試題有唯一的試題編號，試題編號不參與智能組卷中的運算，而僅僅作為參與運算的數據結構的不變分量。試題編號具有與每一道試題一一對應的性質。

試題內容：對題目的信息進行詳細的描述，若為填空題，需要把填空的位置直接寫到題目內容中。不參與組卷運算的過程。

試題難度：根據出題要求，對難度系數進行判斷，以符合試卷的單獨要求。難度系數的劃分不易太細（劃分太細增加維護的難度），但也不能太粗。

分值系數：指在百分試卷中題目的建議分值。

出題教師：存放出題教師姓名，該字段即用于統計查詢，也用于題庫維護時的權限檢查。只有出題人和管理員才能對題目進行修改和刪除。

使用次數：為了更好地用于智能組卷，應加一字段表明該試題在組卷時被使用的次數，以此決定此題再出的概率，這一結構對出題的影響是結構中的值越大，再出的概率越小，提高命題質量。

知識點：這道試題在這個學科的教學大綱中所屬的知識點，它是教師用來確定考試范圍的重要依據之一。

上次使用時間：為了試卷的保密性、公平性和安全性起見，在抽取題目組成試卷的時候，需要控制題目的曝光度。控制曝光度有兩方面的考慮，一是如果題目在規定的日期范圍之后被使用過，本次就不再使用；二是如果有幾個同時都滿足條件的題目可供選擇，那么在抽取試題的時候應該選擇使用次數少的題目，以達到使用上的平衡和控制曝光度的目的。

系統安全

在系統設計中主要從以下幾個方面進行系統安全防范：

用戶必須登錄進入，才可以使用系統的各項功能。用戶只有使用正確的注冊用戶名和口令才可以登錄。

用戶對任一功能界面的訪問均需獲得相應的權限，不同身份的用戶只能訪問與其身份相符的界面。

為了防止用戶賬號被盜用，用戶可以經常修改自己的口令，只有用戶本人才有權修改用戶資料。

對敏感數據（如用戶口令、考試試題等）進行加密，以加強系統的保密功能。

我們詳細的介紹了智能組卷與測試系統的開發設計過程和實現的技術細節。該系統已經實現了輔助教學系統的基本功能，可以較好的工作，并可以比較方便的進行系統擴充。但是這個系統還不是十分的完善，許多地方有待于改進。比如在抽取試題時，應該既考慮主要知識點的試題分布，應該還要兼顧次要知識點、甚至第三知識點的權值，使試卷試題的覆蓋面更趨合理。