基于Java的隨機題目試卷生成系統的設計

摘? 要：本文基于Java語言、MVC框架，為滿足教師組抽取選擇題、判斷題與編程題的需求，實現了按照要求在題庫中抽取題目并組合生成試卷，同時針對題目難度和章節范圍做到精準定位的隨機題目試卷生成系統，在生成高質量試卷和節約教師的時間及精力方面發揮了重要的作用。

關鍵詞：隨機題目;試卷生成;系統功能

Abstract：Based on Java language and MVC framework，in order to meet the needs of teachersgroup in selecting，judging and programming questions，this paper realizes the random test paper generation system which extracts and combines the questions in question bank according to the requirements，and precisely locates the difficulty of the questions and the scope of the chapters. It plays an important role in generating high quality test papers and saving teacherstime and energy.

Keywords：random topics;test paper generation;system function

0? 引? 言

為了精確評估學生對知識掌握程度，需要有一套能夠對學生所學科目知識點在章節與難易程度方面有著精準定位的高質量試卷，通過考試成績體現學生的學習能力。本文利用編程語言開發隨機題目試卷生成系統，對難易程度與知識點覆蓋在統一規劃下進行評估后寫入程序中，這樣通過系統生成的試卷既能滿足對高質量的需求，能夠通過合理覆蓋知識點達到對學生學習能力的評估，又能節約教師的時間與精力，減輕其工作負擔。

1? 需求分析

經過與教師組的交流與討論，確定隨機題目試卷生成系統需要滿足對題庫、題目篩選、試卷組成三個方面的要求。

1.1? 題庫中試題的數量要多，質量要精

為了達到生成每一位學生的試卷中都有不同的題目，需要增加題庫中題目的數量，數量越多，題目的重復率也就越低。同時，對于題目的質量，需要在錄入題庫時嚴格把關，確保題庫的難易程度與知識點能夠合理覆蓋，這樣篩選出來的題目才能達到高質量的要求。

1.2? 題目按照難易程度與章節需求數量進行篩選

如果只對難易程度通過題庫篩選題目，最終得到的每一份試卷題目在知識點覆蓋方面是截然不同的，這樣通過考試結果分析得到的數據是片面的。而如果只對章節目錄篩選題目，得到的每一份試卷在難易程度方面對考生來說又是不公平的，這樣的試卷也無法保證高質量的要求。因此，需要教師組對難易程度統一規劃，確定覆蓋知識點的范圍，然后根據確切的數量篩選得到的試卷才能符合高質量的要求。

1.3? 試卷組成要方便學生做題和教師評閱

在組成試卷時，要確保學生能夠看清讀懂題目內容，題目的位置要滿足試卷閱讀的標準，考生在做題時才能不被試題外觀這類客觀因素干擾，影響考試成績。除此之外，要考慮教師在檢查答案與查閱試卷時能夠對學生答案的位置一目了然，提高工作效率。

2? 功能模塊設計

2.1? 題庫模塊

題庫需要每個科目的任課教師統一題目的難易程度，對每一章節涉及到的知識點要精準定位，然后將教師總結與搜集到的好題與精題大量填充到題庫中，保證題目的高質量。

2.2? 題目篩選模塊

篩選題目時，按照與教師組交流后得到的章節知識點覆蓋范圍與難易程度的數量比例篩選出題目，保證考試的公平性與通過分析成績后得到的數據全面性，得到有效的分析結果。

2.3? 試卷組成模塊

在對篩選出來的結果進行篩選合成時，將題目內容完整地呈現在試卷上，并且外觀符合試卷閱讀的標準，對學生能夠操作與不能操作的區域做出明顯的規劃，同時將考生的答案顯示到指定并且明顯的位置，在計算學生的得分時能夠一目了然地獲取考生答案。

2.4? 評分模塊

評分時根據Excel表中保存的選擇題正確答案與學生的答案進行對照，然后自動將分數保存到Excel表中。

3? 設計架構與技術

本系統利用Java語言開發，用Eclipse作為開發工具，采用MySQL數據庫保存題庫，通過SQL語言進行篩選和組合試卷，使用Apache POI開放源碼函式庫給Java程序對Microsoft Office格式檔案進行讀和寫。

本系統采用MVC框架，建立一個由保存需求數據和生成試卷的Excel工作表作為視圖層，由Java方法與接口作為控制層，由業務邏輯與數據庫組成模型。概念層、邏輯層與實現層之間的關系如圖1所示。

4? 系統功能實現

分析系統設計架構關系可得，隨機題目試卷生成系統需具備從數據庫中篩選題目、生成試卷到Excel表、生成并保存答案和考試結束評分四個功能。

4.1? 篩選題目功能實現

系統通過Apache POI讀取Excel表中教師設定的題目數據，然后按照數量比例要求通過SQL語言讀取保存在數據庫中題庫的題目內容，通過一定的循環得到所有題目。

篩選題目功能最終的實現結果將篩選得到的所有題目保存在程序中的某個容器中，為下一階段生成試卷做準備。

4.2? 生成試卷功能實現

系統獲取保存在容器中的所有題目內容，選擇題與判斷題通過Apache POI寫入到指定位置的Excel表格內，按照約定的閱讀標準調整好顯示的內容，編程題則以注釋的形式寫入.java文件中，并放入指定位置的編程題項目內，便于學生與教師查閱。

生成試卷功能最終的實現結果為所有考生在不同考場的計算機上會通過批處理得到一套唯一的試卷，每位考生的試卷內容不同，因此答案也不同。但是，由于之前嚴格的章節覆蓋率與難易程度比例使得考試是公平的。生成試卷的實現效果圖如圖2所示。

4.3? 生成答案功能實現

系統在生成每位考生的選擇題試卷時，同時會把該套打亂選項順序的試題答案保存下來，通過Apache POI將試題編號與正確答案寫入指定的信息表中，供考試結束后的評分階段使用。

生成答案功能最終的實現結果將所有考生的答案與個人信息都保存在被鎖定的Excel表格中，供考試結束后系統評分與教師查閱使用。生成答案的實現效果如圖3所示。

4.4? 評分功能實現

系統在評閱選擇題時，將每一位考生的答案與正確答案一一對比后，將分數填入考生信息表中的指定位置，供教師最后查閱分析。

評分功能最終的實現結果為所有考生的分數都顯示在個人信息表中，教師可以看到學生的答案，供教師講解題目與分析試卷時使用。

5? 隨機題目試卷生成系統的優點

（1）題目隨機抽取，選項隨機排列，降低考試作弊的成功率。選擇題、判斷題與編程題從題庫中隨機抽取，使得每一位考生的題目內容完全不同，即使有相同的題目，也會因選擇題選項的順序與題目的位置不同使得最終的答案不同，降低考試作弊的成功率。

（2）出題方式多樣性，滿足考試與階段性測驗需求。由于對章節知識點覆蓋范圍與難易程度做出了嚴格的規劃，教師可以在課程結束后單獨測試章節內容，又可以在考試中對側重點進行規劃，在保證高質量試卷的同時，又能對所有學生的學習能力進行整體評估。

（3）教師任務量大大減少，節約時間與精力。試卷能夠按照指定要求自動生成，無需教師組再三斟酌，選擇題與判斷題又能自動評分，編程題內容寫在項目的文件中，教師只需評閱編程題，無需再評閱選擇題與判斷題，大大減輕了教師的工作負擔。

（4）試卷使用Apache POI將生成的每一份學生試卷進行鎖定，只開放學生信息單元格以及答案填放單元格，有效避免因人為誤操作引起試卷格式錯亂而導致試卷評分結果有誤，同時也保證了試卷的密封性。

6? 結? 論

該系統在降低作弊成功率、提高試卷高質量與減輕教師負擔方面有著顯著的作用，但同時為保證系統程序的持久性，需要教師不斷更新題庫中的試題，確保試題緊隨時代的發展，這樣生成的試卷才能起到真正評估學生學習能力的作用。同時要對試題的難易程度與知識點范圍進行嚴格精確的定位，得到的試卷才能符合高質量的要求，通過成績反映出來的知識掌握程度才真實全面。對系統使用過程中暴露出來的缺陷要及時更正，不斷進行完善與改進，最大程度上保證考試的公平性。

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作者簡介：郭凱（1998-），男，漢族，山西忻州人，本科在讀，研究方向：軟件工程。