智能组卷与测试系统的设计与可行性

王娜娜

随着互联网的发展，的优越性较之传统方式，既灵活方便，又高效可靠，还能及时反馈教学情况，减少诸多中间环节，提高教学效率。智能组卷与测试系统是一个基于数据库和互联网的在线实时测试系统，包括学生考试、教师批阅和题库管理等。教师可以统计、分析本次考试的学生成绩以评价学生的学习情况，掌握试卷的难易程度。

随着互联网技术的不断发展，网络的应用越来越广泛，利用互联网技术取代传统的出题、测试方式，是近年来计算机技术的一个非常活跃的研究领域。传统的考试存在诸多弊端：工作量大、周期长、反馈能力弱。这种方法的考试只能考查学生的逻辑推理和运算能力，不能有效地检验学生的实践动手能力。

利用计算机的交互功能和网络的传输特性，从而实现高效、准确和科学的智能卷与测试将成为现代教育方式中的一种重要手段。它主要体现在以下几个方面：

组卷方便快捷、阅卷准确快速、成绩分析统计由计算机自动完成，可以方便地进行学生成绩的查询、打印、统计和分析等处理。

系统的软件结构设计

整个智能组卷与考试系统分为学生端考试和教师端管理两个子系统，分别实现智能组卷功能和测试管理功能。

学生端考试子系统主要完成用户身份验证，科目选择，试题的发布和试卷的提交。学生要参加考试首先要进行身份验证，之后通过准考证号系统自动识别其要参加考试的科目。在考试时间内学生可以随时提交试卷，考试时间结束时系统强行终止考试并提示学生提交试卷。

教师端管理子系统主要包括题库管理、试卷管理、自动评卷、成绩管理、考生管理和用户管理模块。题库管理模块主要完成试题的录入与维护（包括增、删、改），教师可以在平时有效地收集试题，不断充实试题库。试卷管理模块提供试卷查询功能和自动组卷功能，自动评卷模块可以实现系统所支持的各种题型的自动阅卷功能，并将考试成绩自动写到相应的数据表中。成绩管理模块提供成绩查询功能，并能够对考试情况做基本的分析。用户管理模块包括新用户注册、用户维护、权限设置和密码修改四个子模块，用于实现教师用户的管理功能。

系统数据库设计

考试系统的数据独立地存放于数据库中，包括考生信息表、教师信息表，参数表，课程代码表，考场设置表，IP地址表等基本表。具体数据描述如下：

考生信息表：除了存放学生的学号、姓名、班级等基本信息外，还用于存放学生参加考试后提交的各种题型的答案及每道题的成绩和考试的总成绩。

教师信息表：用于存放教师姓名、口令等基本信息，用来标识教师用户。教师用户的权限，包括管理、维护和浏览。

参数表：包括参数说明和参数两个字段，考试时，可以设置本次测试的考试时间、测试的课程名称、各种题型的分数等参数。

课程代码表：包括课程代码和课程名称两个字段。

考场设置表：用来存放测试时间、地点，人数，考试的课程名称等基本信息。

以上的试题表是根据实际情况，由教师掌握试题的难易程度，每种题型出一定数量的试题供随机组卷考试使用。此外系统还针对智能组卷算法设计了题库。

题库的设计在参照国家教育资源建设技术规范的基础上，主要考虑以下几个方面：

能准确、清晰地反映出题目的内容。在题库设计时必须为出题人留出足够的描述空间。该描述空间不仅仅是指字段的宽度，还要考虑不同题型所需的描述方式。题型应以客观题为主，适当考虑主观题型。便于分类管理使用。题库的设计应考虑多种分类方式，如按课程、按难度、按题目类型、按知识点等，既便于组卷，也便于对题库进行维护和分析。

应包含评分所需的相关信息。智能组卷与测试系统的优势之一就是自动评分。

能处理一些特殊信息。有些问题可能用普通文字描述不太方便，必须借助于图形信息进行描述，如数学公式等。

试题编号：每道试题有唯一的试题编号，试题编号不参与智能组卷中的运算，而仅仅作为参与运算的数据结构的不变分量。试题编号具有与每一道试题一一对应的性质。

试题内容：对题目的信息进行详细的描述，若为填空题，需要把填空的位置直接写到题目内容中。不参与组卷运算的过程。

试题难度：根据出题要求，对难度系数进行判断，以符合试卷的单独要求。难度系数的划分不易太细（划分太细增加维护的难度），但也不能太粗。

分值系数：指在百分试卷中题目的建议分值。

出题教师：存放出题教师姓名，该字段即用于统计查询，也用于题库维护时的权限检查。只有出题人和管理员才能对题目进行修改和删除。

使用次数：为了更好地用于智能组卷，应加一字段表明该试题在组卷时被使用的次数，以此决定此题再出的概率，这一结构对出题的影响是结构中的值越大，再出的概率越小，提高命题质量。

知识点：这道试题在这个学科的教学大纲中所属的知识点，它是教师用来确定考试范围的重要依据之一。

上次使用时间：为了试卷的保密性、公平性和安全性起见，在抽取题目组成试卷的时候，需要控制题目的曝光度。控制曝光度有两方面的考虑，一是如果题目在规定的日期范围之后被使用过，本次就不再使用；二是如果有几个同时都满足条件的题目可供选择，那么在抽取试题的时候应该选择使用次数少的题目，以达到使用上的平衡和控制曝光度的目的。

系统安全

在系统设计中主要从以下几个方面进行系统安全防范：

用户必须登录进入，才可以使用系统的各项功能。用户只有使用正确的注册用户名和口令才可以登录。

用户对任一功能界面的访问均需获得相应的权限，不同身份的用户只能访问与其身份相符的界面。

为了防止用户账号被盗用，用户可以经常修改自己的口令，只有用户本人才有权修改用户资料。

对敏感数据（如用户口令、考试试题等）进行加密，以加强系统的保密功能。

我们详细的介绍了智能组卷与测试系统的开发设计过程和实现的技术细节。该系统已经实现了辅助教学系统的基本功能，可以较好的工作，并可以比较方便的进行系统扩充。但是这个系统还不是十分的完善，许多地方有待于改进。比如在抽取试题时，应该既考虑主要知识点的试题分布，应该还要兼顾次要知识点、甚至第三知识点的权值，使试卷试题的覆盖面更趋合理。