大數據背景下自適應考試系統的設計與實現

吳蘭

摘要：設計的考試系統可以根據學習者的學習情況數據動態調整題目的出現頻率，從而更有效地提高學生的知識掌握水平。考試系統中的題庫范圍廣泛，層次有序，可用性強。通過網頁搭建題庫在線修改平臺，方便教師管理題庫題目。

關鍵詞：大數據;自適應;考試系統;Authorware;在線平臺

中圖分類號：TP311? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? 文章編號：1009-3044（2018）35-0057-02

大數據是指無法使用傳統的軟件技術和工具在一定時間內完成獲取、管理和處理的數據集。[1]采用大數據的數據挖掘等技術，可以得到合理的就業效果反饋。[2-3]自適應考試系統能有效測出應試者的真實能力水平[4-6]，但是考試界面的交互性稍弱。Authorware軟件能方便地使用本身自帶的功能圖標完成交互程序的設計。制作的作品可以發布成離線脫機版和在線網絡版。依托Authorware軟件制作的網絡版考試系統，利用Phython軟件設計大數據采集程序段，分析出練習學生的知識掌握情況，從而進一步為學生的題庫出題提供參考依據。

1 大數據相關技術

大數據立足于對大量數據的深度挖掘與科學分析，尋求數據背后的隱含關系與價值，使得人們可以從基于小樣本數據的推測或基于感性的偏好性選擇轉向基于數據分析與理性證據的決策。其中深度學習是機器學習中一種基于對數據進行表征學習的方法。

可以根據采集的數據，將數據分成安全數據和不安全數據，從數據中得到一個類似曲線，用假設函數實現計算決策邊界的部分。

例如通過數據形成的圖形邊界看起來類似于一個曲線，近似二次冪函數，可以假設使用二次冪函數作為判斷邊界，二次冪函數的公式如下所示。

f（x）=[θ0+θ1x21+θ2x2]

將上面的決策邊界帶入到Sigmoid函數中就形成了這個問題的假設函數：

[hθx=11+e-（θ0+θ1x21+θ2x2）]

用Python語言設計的數據模型圖如圖1所示。

2 系統規劃與分析

該考試系統的前端平臺用Authorware制作，用到了顯示圖標、決策圖標、等待圖標和知識對象等多個功能圖標。實現了文本交互、按鍵交互、熱區交互等多種人機交互方式。后臺用PHP結合Html5搭建一個題目修改平臺。

系統參照了最新的江蘇省計算機一級考試大綱和歷年的試卷，制定了系統的題目范圍。系統題庫內容從而提高了題目的針對性，可以幫助老師了解學生的知識短板，和學生更好地檢測計算機基礎理論部分知識的掌握情況。如果老師想增加考試題目的難度或是更新考查點的內容，可以有選擇性地增刪題庫中的題目。該系統最大的特點是能實現無紙化測試，不用打印試卷，方便考生對自己進行檢測，也方便老師進行批閱，還可以根據需要導出該次考試的試題和成績。

系統的界面簡單、實用和美觀，有利于考生有個好心情去面對檢測;考試的操作流程層次分明、簡便易行，考生能很容易掌握考試方法。

3 系統功能模塊設計與制作

3.1 用戶前臺設計

前臺界面配色醒目，功能顯示的簡單明了。用戶答題區主要分為左右兩個部分，左面顯示的是考生信息和考試時間;右面顯示的是考試內容，如圖2所示。

考試界面采用了單選按鈕、多選按鈕和文本交互的交互形式，界面考試界面簡單大方，交互度友好。可以輕松地給考試界面添加背景音樂或動畫等交互效果。

3.2 用戶數據庫配置

自動配置數據源的驅動程序、指定數據源和數據庫的名稱，在Author ware中需要將ODBCOpen、ODBCExecute、tMsDBRegister三個函數加載到該源程序中。具體代碼如下：

tMsDBRegister（dbReqType，dbType，dbList）

ODBCOpen（WindowHandle，ODBCError，DatabaseName，""，"admin"）

考試系統中需要建立的數據表有：學生信息數據表、單選題數據表、多選題數據表及判斷題數據表。可以通過前臺的考試界面訪問到這些數據表中的信息，將數據表中的信息呈現在考試系統的前臺界面。

3.3 成績計算模塊

當學生完成了所有題目的解答，或單擊交卷按鈕，系統自動計算出學生該次考試的考試成績，并將成績寫入學生信息表中。同時在彈出信息窗口中顯示相關的溫馨提示。成績計算代碼如下：

score：=0

repeat with i：=1 to snum

flagwang：=1

an：=GetLine（sandata，srandnum[i]，srandnum[i]）

if srsingle[i]=an then

score：=score+sfen

else if srsingle[i]="" then

flagwang：=0

end if

end repeat

3.4 在線后臺題庫修改實現

考試系統中題庫的創建和修改可以后臺用網絡實現。用PHP語言和HTML5語言編程實現。定義了數據庫類，用面向對象的方式訪問數據庫類，建立訪問數據庫對象的代碼如下：

$o = new CDb（）;

if （$o→connect（'127.0.0.1'， 'examuser'， '123456'， "php_h5"）） {

echo 'connect success.';

} else {

echo 'connect fail.';

}

通過對建立的數據庫類的訪問完成對數據庫中數據的刪除、插入、查詢、更新等操作。遠程網絡修改數據庫，可以方便老師對題庫內容的動態修改更新。

3.5 程序的打包測試

退出是采用的熱區交換，當點擊“是”時退出界面，當點擊“否”時返回到主界面去，考試成績還會提示能不能導出，以便以后學習，考慮得比較全面。試卷和成績的導出代碼，如圖3所示。

多媒體系統制作完成之后，需要將系統打包發布成可執行文件，這樣系統就可以脫離Authorware7.0，最終在用戶的電腦上獨立運行。主要操作步驟是：

依次指向文件—發布設置，出現“one button publishing”對話框，下面會有三個標簽分別是“formats”“files”“package”。只要依次打開它們選擇正確的復選框，單擊發布按鈕即可。在此值得注意的是添加文件的操作，如果用戶引用了一些外部文件，需要手工添加，否則會出現不正常的播放情況。

4 小結

用Authorware軟件制作一個可以考察大學生對于算機基礎課理論知識的了解程度，對大學生的學習進行一次考察和評估。將前臺的測試系統和網絡數據庫的修改平臺相結合，既解決了前端界面交互性不足的問題，又能方便教師遠程修改數據，是一個比較好的考試練習系統。同時利用大數據技術對題目進行篩選，能更真實地檢測出學生的掌握水平。

參考文獻：

[1] 閻升光，何麗娟.基于大數據的高等教育質量評價探析[J]. 中國成人教育，2017（14）：50.

[2] 高秀艷， 郝艷榮. 大數據技術在高校畢業生就業質量評價體系中的應用研究[J].科技傳播，2017（4）：65-66.

[3] 陶永鵬，頊聰. 大數據時代高校信息管理的研究[J].常州信息職業技術學院學報，2017（2）：75-76.

[4] 徐彩云. 具有自適應特征的在線考試系統的研究與應用[J]. 計算機時代，2017（1）：30-32.

[5] 韓文智，駱文亮. 基于大數據多層變權云計算的高校工科教師授課質量綜合評價[J].現代教育管理，2016（9）：93-95.

[6] 韋群鋒.自適應考試系統的研究和設計[J].寧波工程學院學報，2006（6）：58-60.

[通聯編輯：謝媛媛]