智能組卷與測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與可行性

王娜娜

隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，的優(yōu)越性較之傳統(tǒng)方式，既靈活方便，又高效可靠，還能及時(shí)反饋教學(xué)情況，減少諸多中間環(huán)節(jié)，提高教學(xué)效率。智能組卷與測(cè)試系統(tǒng)是一個(gè)基于數(shù)據(jù)庫(kù)和互聯(lián)網(wǎng)的在線實(shí)時(shí)測(cè)試系統(tǒng)，包括學(xué)生考試、教師批閱和題庫(kù)管理等。教師可以統(tǒng)計(jì)、分析本次考試的學(xué)生成績(jī)以評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，掌握試卷的難易程度。

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)取代傳統(tǒng)的出題、測(cè)試方式，是近年來(lái)計(jì)算機(jī)技術(shù)的一個(gè)非?；钴S的研究領(lǐng)域。傳統(tǒng)的考試存在諸多弊端：工作量大、周期長(zhǎng)、反饋能力弱。這種方法的考試只能考查學(xué)生的邏輯推理和運(yùn)算能力，不能有效地檢驗(yàn)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力。

利用計(jì)算機(jī)的交互功能和網(wǎng)絡(luò)的傳輸特性，從而實(shí)現(xiàn)高效、準(zhǔn)確和科學(xué)的智能卷與測(cè)試將成為現(xiàn)代教育方式中的一種重要手段。它主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

組卷方便快捷、閱卷準(zhǔn)確快速、成績(jī)分析統(tǒng)計(jì)由計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成，可以方便地進(jìn)行學(xué)生成績(jī)的查詢(xún)、打印、統(tǒng)計(jì)和分析等處理。

系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

整個(gè)智能組卷與考試系統(tǒng)分為學(xué)生端考試和教師端管理兩個(gè)子系統(tǒng)，分別實(shí)現(xiàn)智能組卷功能和測(cè)試管理功能。

學(xué)生端考試子系統(tǒng)主要完成用戶(hù)身份驗(yàn)證，科目選擇，試題的發(fā)布和試卷的提交。學(xué)生要參加考試首先要進(jìn)行身份驗(yàn)證，之后通過(guò)準(zhǔn)考證號(hào)系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別其要參加考試的科目。在考試時(shí)間內(nèi)學(xué)生可以隨時(shí)提交試卷，考試時(shí)間結(jié)束時(shí)系統(tǒng)強(qiáng)行終止考試并提示學(xué)生提交試卷。

教師端管理子系統(tǒng)主要包括題庫(kù)管理、試卷管理、自動(dòng)評(píng)卷、成績(jī)管理、考生管理和用戶(hù)管理模塊。題庫(kù)管理模塊主要完成試題的錄入與維護(hù)（包括增、刪、改），教師可以在平時(shí)有效地收集試題，不斷充實(shí)試題庫(kù)。試卷管理模塊提供試卷查詢(xún)功能和自動(dòng)組卷功能，自動(dòng)評(píng)卷模塊可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)所支持的各種題型的自動(dòng)閱卷功能，并將考試成績(jī)自動(dòng)寫(xiě)到相應(yīng)的數(shù)據(jù)表中。成績(jī)管理模塊提供成績(jī)查詢(xún)功能，并能夠?qū)荚嚽闆r做基本的分析。用戶(hù)管理模塊包括新用戶(hù)注冊(cè)、用戶(hù)維護(hù)、權(quán)限設(shè)置和密碼修改四個(gè)子模塊，用于實(shí)現(xiàn)教師用戶(hù)的管理功能。

系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

考試系統(tǒng)的數(shù)據(jù)獨(dú)立地存放于數(shù)據(jù)庫(kù)中，包括考生信息表、教師信息表，參數(shù)表，課程代碼表，考場(chǎng)設(shè)置表，IP地址表等基本表。具體數(shù)據(jù)描述如下：

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

教師信息表：用于存放教師姓名、口令等基本信息，用來(lái)標(biāo)識(shí)教師用戶(hù)。教師用戶(hù)的權(quán)限，包括管理、維護(hù)和瀏覽。

參數(shù)表：包括參數(shù)說(shuō)明和參數(shù)兩個(gè)字段，考試時(shí)，可以設(shè)置本次測(cè)試的考試時(shí)間、測(cè)試的課程名稱(chēng)、各種題型的分?jǐn)?shù)等參數(shù)。

課程代碼表：包括課程代碼和課程名稱(chēng)兩個(gè)字段。

考場(chǎng)設(shè)置表：用來(lái)存放測(cè)試時(shí)間、地點(diǎn)，人數(shù)，考試的課程名稱(chēng)等基本信息。

以上的試題表是根據(jù)實(shí)際情況，由教師掌握試題的難易程度，每種題型出一定數(shù)量的試題供隨機(jī)組卷考試使用。此外系統(tǒng)還針對(duì)智能組卷算法設(shè)計(jì)了題庫(kù)。

題庫(kù)的設(shè)計(jì)在參照國(guó)家教育資源建設(shè)技術(shù)規(guī)范的基礎(chǔ)上，主要考慮以下幾個(gè)方面：

能準(zhǔn)確、清晰地反映出題目的內(nèi)容。在題庫(kù)設(shè)計(jì)時(shí)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(yīng)以客觀題為主，適當(dāng)考慮主觀題型。便于分類(lèi)管理使用。題庫(kù)的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮多種分類(lèi)方式，如按課程、按難度、按題目類(lèi)型、按知識(shí)點(diǎn)等，既便于組卷，也便于對(duì)題庫(kù)進(jìn)行維護(hù)和分析。

應(yīng)包含評(píng)分所需的相關(guān)信息。智能組卷與測(cè)試系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)之一就是自動(dòng)評(píng)分。

能處理一些特殊信息。有些問(wèn)題可能用普通文字描述不太方便，必須借助于圖形信息進(jìn)行描述，如數(shù)學(xué)公式等。

試題編號(hào)：每道試題有唯一的試題編號(hào)，試題編號(hào)不參與智能組卷中的運(yùn)算，而僅僅作為參與運(yùn)算的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的不變分量。試題編號(hào)具有與每一道試題一一對(duì)應(yīng)的性質(zhì)。

試題內(nèi)容：對(duì)題目的信息進(jìn)行詳細(xì)的描述，若為填空題，需要把填空的位置直接寫(xiě)到題目?jī)?nèi)容中。不參與組卷運(yùn)算的過(guò)程。

試題難度：根據(jù)出題要求，對(duì)難度系數(shù)進(jìn)行判斷，以符合試卷的單獨(dú)要求。難度系數(shù)的劃分不易太細(xì)（劃分太細(xì)增加維護(hù)的難度），但也不能太粗。

分值系數(shù)：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(tǒng)計(jì)查詢(xún)，也用于題庫(kù)維護(hù)時(shí)的權(quán)限檢查。只有出題人和管理員才能對(duì)題目進(jìn)行修改和刪除。

使用次數(shù)：為了更好地用于智能組卷，應(yīng)加一字段表明該試題在組卷時(shí)被使用的次數(shù)，以此決定此題再出的概率，這一結(jié)構(gòu)對(duì)出題的影響是結(jié)構(gòu)中的值越大，再出的概率越小，提高命題質(zhì)量。

知識(shí)點(diǎn)：這道試題在這個(gè)學(xué)科的教學(xué)大綱中所屬的知識(shí)點(diǎn)，它是教師用來(lái)確定考試范圍的重要依據(jù)之一。

上次使用時(shí)間：為了試卷的保密性、公平性和安全性起見(jiàn)，在抽取題目組成試卷的時(shí)候，需要控制題目的曝光度?？刂破毓舛扔袃煞矫娴目紤]，一是如果題目在規(guī)定的日期范圍之后被使用過(guò)，本次就不再使用；二是如果有幾個(gè)同時(shí)都滿(mǎn)足條件的題目可供選擇，那么在抽取試題的時(shí)候應(yīng)該選擇使用次數(shù)少的題目，以達(dá)到使用上的平衡和控制曝光度的目的。

系統(tǒng)安全

在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行系統(tǒng)安全防范：

用戶(hù)必須登錄進(jìn)入，才可以使用系統(tǒng)的各項(xiàng)功能。用戶(hù)只有使用正確的注冊(cè)用戶(hù)名和口令才可以登錄。

用戶(hù)對(duì)任一功能界面的訪問(wèn)均需獲得相應(yīng)的權(quán)限，不同身份的用戶(hù)只能訪問(wèn)與其身份相符的界面。

為了防止用戶(hù)賬號(hào)被盜用，用戶(hù)可以經(jīng)常修改自己的口令，只有用戶(hù)本人才有權(quán)修改用戶(hù)資料。

對(duì)敏感數(shù)據(jù)（如用戶(hù)口令、考試試題等）進(jìn)行加密，以加強(qiáng)系統(tǒng)的保密功能。

我們?cè)敿?xì)的介紹了智能組卷與測(cè)試系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)過(guò)程和實(shí)現(xiàn)的技術(shù)細(xì)節(jié)。該系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了輔助教學(xué)系統(tǒng)的基本功能，可以較好的工作，并可以比較方便的進(jìn)行系統(tǒng)擴(kuò)充。但是這個(gè)系統(tǒng)還不是十分的完善，許多地方有待于改進(jìn)。比如在抽取試題時(shí)，應(yīng)該既考慮主要知識(shí)點(diǎn)的試題分布，應(yīng)該還要兼顧次要知識(shí)點(diǎn)、甚至第三知識(shí)點(diǎn)的權(quán)值，使試卷試題的覆蓋面更趨合理。