郭曉君

摘要：隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，基于網(wǎng)絡(luò)的在線考試成為現(xiàn)實(shí)。設(shè)計(jì)開發(fā)《嘉興南洋學(xué)院智能組卷系統(tǒng)（計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)）》，能夠?qū)⒔處煆姆爆嵉娜蝿?wù)中解脫出來，考試結(jié)果也更加公平、客觀、準(zhǔn)確，能夠體現(xiàn)出學(xué)生對課程的實(shí)際掌握情況，更符合教學(xué)要求。遺傳算法具有較好的收斂性，能夠高效地實(shí)現(xiàn)智能組卷，符合在線考試系統(tǒng)的要求。

關(guān)鍵詞：在線考試 智能組卷 遺傳算法

中圖分類號：TP18文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1009-5349（2016）13-0243-01

《計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)》是嘉興南洋職業(yè)技術(shù)學(xué)院全校學(xué)生必修的基礎(chǔ)課程。該課程立足于培養(yǎng)學(xué)生對于計(jì)算機(jī)的實(shí)際操作能力。設(shè)計(jì)開發(fā)《嘉興南洋學(xué)院智能組卷系統(tǒng)（計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)）》，能夠較好地體現(xiàn)學(xué)生對該課程的實(shí)際掌握程度，體現(xiàn)出該課程的真實(shí)教學(xué)效果。

一、系統(tǒng)需求分析

從系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)需求、可用性需求、功能需求、性能需求系等幾個(gè)方面，進(jìn)行了系統(tǒng)的需求分析。下面重點(diǎn)探討的是系統(tǒng)的功能需求。

通過對調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，確定了《嘉興南洋學(xué)院智能組卷系統(tǒng)（計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)）》的功能包括組卷管理、試卷管理、試題管理、用戶管理、系統(tǒng)管理。

組卷管理。該系統(tǒng)的試卷，可以手工組卷，也可以智能組卷。手工組卷由用戶根據(jù)考試要求，在試題庫中查詢試題，手工選擇符合要求的試題，組成最終的試卷。智能組卷則要求用戶先輸入組成試卷的各項(xiàng)參數(shù)，如試卷難度、考試題型、考察知識點(diǎn)等，由系統(tǒng)根據(jù)組卷策略，從試題庫中抽取試題，組成符合需求的試卷。

試卷管理。在試卷管理功能中，能夠?qū)ι傻脑嚲磉M(jìn)行管理，如預(yù)覽試卷、微調(diào)試卷、刪除試卷、查詢試卷等。無論是使用手工組卷，還是使用智能組卷，都可以對生成的試卷進(jìn)行預(yù)覽。如果符合考試要求，則生成最終使用的試卷。如果生成的試卷不符合要求，可以對試卷進(jìn)行微調(diào)，或者刪除試卷，重新生成新的試卷。用戶也可以輸入科目、考試時(shí)間、班級等關(guān)鍵字，查詢已經(jīng)生成的試卷。

試題管理。試卷的生成，是由系統(tǒng)從試題庫中抽取試題，自動生成的。試題管理功能可以管理試題庫中的試題。使用該功能，可以向試題庫中添加試題、刪除試題庫中試題、修改試題庫中試題以及查詢試題庫中試題。在操作時(shí)要注意保證試題庫的安全性和可靠性。

系統(tǒng)管理。為了保證系統(tǒng)能夠穩(wěn)定、安全地運(yùn)行，離不開系統(tǒng)管理功能。該功能主要完成初始化試題庫、設(shè)置訪問權(quán)限、擴(kuò)充試題庫、備份與恢復(fù)等操作。

二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)雖然能夠以手工組卷與智能組卷兩種方式進(jìn)行組卷，但還是以智能組卷方式為主。對于智能組卷系統(tǒng)來說，是否能夠生成符合要求的試卷，主要取決于組卷策略的設(shè)計(jì)。好的組卷策略，能夠高效地進(jìn)行智能組卷。目前國內(nèi)使用的智能組卷曾略主要有遺傳算法、回溯試探算法和隨機(jī)抽取算法這三種。

隨機(jī)抽取算法最簡單，最容易實(shí)現(xiàn)，尤其是抽取單道試題速度比較快。對于抽取多道試題，完成一個(gè)組卷過程而言，其速度是極其慢的，不適合在線考試。使用隨機(jī)抽取算法抽取的題目過于隨意，組卷的成功率也很低。所以，隨機(jī)抽取算法并不是一種好的智能組卷策略。

回溯試探算法作為一種有條件的深度優(yōu)先的算法，其組卷成功率是非常高的。但是，這種算法結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，占用的存儲空間比較大，組卷占用的時(shí)間比較長。

遺傳算法是一種比較好的智能組卷算法。該算法能夠模擬遺傳機(jī)制，進(jìn)行自然選擇與隨機(jī)優(yōu)化，從而在解空間中搜索出最優(yōu)解。遺傳算法隨機(jī)生成初始種群，而不需要過多的先驗(yàn)條件。隨后從一個(gè)群體開始搜索，而非從一個(gè)點(diǎn)開始搜索。在搜索過程中，變異操作可以使算法很好地收斂到較優(yōu)解上。由此可見，遺傳算法具有智能搜索能力，且具有很好的收斂性，能夠滿足基于網(wǎng)絡(luò)的在線考試系統(tǒng)的需求。

三、數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

智能組卷系統(tǒng)中，試題庫是整個(gè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)必須合理，具有比較少的數(shù)據(jù)冗余，而且擁有良好的伸縮性，使得數(shù)據(jù)庫比較容易擴(kuò)充，以及方便數(shù)據(jù)庫的維護(hù)。因此，在該系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)也起著舉足輕重的作用。智能組卷系統(tǒng)涉及到的數(shù)據(jù)比較多，為了避免大量的數(shù)據(jù)冗余，不能把所有數(shù)據(jù)放到同一個(gè)數(shù)據(jù)表中。在該系統(tǒng)中，將關(guān)系密切的數(shù)據(jù)放在同一個(gè)數(shù)據(jù)表中。經(jīng)過認(rèn)真的分析以及精心的設(shè)計(jì)，整個(gè)智能組卷系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫包括用戶表、課程表、知識點(diǎn)表、題型表、組卷參數(shù)表、試卷表、答案表等幾個(gè)重要的數(shù)據(jù)表。

經(jīng)過以上分析，最終確定《嘉興南洋學(xué)院智能組卷系統(tǒng)（計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)）》采用MySQL數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫，智能組卷的策略采用能夠滿足在線考試系統(tǒng)的遺傳算法。最終實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的組卷管理、試卷管理、試題管理、用戶管理、系統(tǒng)管理等功能，滿足了該課程的實(shí)際需求。

參考文獻(xiàn)：

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