在线考试系统智能组卷研究

　　摘要摘要：随着计算机网络技术的发展，在线考试系统智能组卷日益成为教学改革中的一个研究热点。若要生成一份科学的、客观的高质量试卷，就需要对在线考试系统进行智能组卷。传统的组卷方式普遍存在存取试卷速度慢和试卷质量低等缺陷，而智能组卷是在优化多目标参数的前提下，对某个特定的试题进行自动匹配的过程。对在线考试系统的智能组卷策略进行了研究和探讨。
　　关键词关键词：在线考试系统；智能组卷；人工智能
　　DOIDOI：10.11907/rjdk.151800
　　中图分类号：TP319
　　文献标识码：A文章编号文章编号：16727800（2015）011010603
　　基金项目基金项目：
　　作者简介作者简介：陈林（1981-），男，江苏盐城人，硕士，盐城机电高等职业技术学校信息工程系讲师，研究方向为计算机应用。
　　0引言
　　智能组卷是运用人工智能技术，实现自动从题库中选择试题，从而更好地满足组卷要求。在线考试系统建成试题库后，系统会根据输入的查询参数来抽取出最为合适的试题。这种查询参数和对这些参数进行变换的算法，称为组卷策略。实际上组卷策略是将组卷的参数变为计算机可以直接操作的试题，根据试题属性项，通过在题库中自动抽取试题来组成完整的试卷。一个完整的组卷由三部分组成：①属性项定义；②组卷参数定义；③算法的程序实现。
　　1组卷基本要求和约束条件
　　1.1组卷策略基本要求
　　良好的组卷策略需要满足两个基本条件：一是要有良好的组卷控制接口，最大限度地满足不同的出卷人对试卷的需求；二是试卷由组卷策略逻辑生成，在实际应用中要能够经得起检验。
　　1.2组卷约束条件
　　组卷的约束条件有：①唯一性约束，指在同一套试题中，每道题只可以出现一次；②答案约束，指在抽取的试题中不能互为答案；③总分约束，指试题的总分值应该和试卷的设定相符合；④题型约束，指考试的题型要和教师的设定相一致；⑤题量约束，指每类题型的题目量和教师设定的相符合；⑥考试时间约束，指完成试题所必要的时间；⑦知识点约束，指知识点要和教师设定的考试章节和范围相一致；⑧难点约束，指试卷的难度系数要和教师细化为章节的难度系数相符合。
　　2组卷原则、功能和方式
　　2.1组卷原则
　　组卷要遵循以下原则：①通用性，组卷系统要能够支持各种不同要求和不同科目的题库，并且能够生成规范的试卷；②简便性，试卷要适合网络考试系统，简便易于操作；③随机性，系统能够在给出组卷的指标后进行自动随机组合，按照相应的要求自动生成符合特定要求的试题；④合理性，组卷的试题要有一定的覆盖面，不应该出现毫无关联的试题；⑤应变性，在命题时能够根据实际教学情况对试题的难度和知识点等进行相应的调整。
　　2.2组卷功能
　　教师能够在线组卷，能够查询到题库中的试题，根据考试的要求选择必考题，对各类题型的信息进行统计和分析。在查询完试卷后，能够根据考试题数和科目标记出题型的难易比例，标记出题目的数量，而且能够查询出必考题分布的情况。
　　2.3组卷方式
　　在线考试系统关键是组卷方式。根据试卷内容的不同，组卷方式分为两种：①所有考生使用同一种试卷。但在考试中，考生很容易查看到周围电脑的答案。为了杜绝抄袭和作弊，系统提供“乱序”功能，保证每份试卷中的试题顺序都是不同的，考试界面一次只能显示一道题，这样可大大减少互相偷看的比率；②每个考生的试卷是不相同的，这样能最大限度地降低考生互相抄袭的概率。根据教师要求设定难度、试题数量和知识点参数，系统自动生成试卷。
　　为了满足系统的通用性，采取两种试卷生成模式：①自动选题模式；②人工选题模式。在进行自动组卷前，可以依据自己的意愿设计组卷方案，再根据方案从题库中选择满意的题目。在数据库中组卷方案以数据表的形式存储，可以进行人工组卷，教师设置相应的限制条件，由系统从大的范围选出试题，再经过人工进行选择，人工编制试卷，这样可以对题目进行增删，对顺序进行调整。
　　3在线考试系统组卷策略分析
　　3.1建立试题规则和属性
　　试题的属性是指试题在难度、题型、分值和时间等方面所具有的一个基本估计值。对同一题目来说，不同的教师估价有所不同，很难以一个统一的标准来进行定量的细致描述。在试题库中，试题正文和试题属性两者会以一个记录的形式存在，但在不同的试题和属性上有所不同，因此也称之为属性变量。在选题时，除了要依据属性值外还需要依据规则约束。这种约束主要有全局约束和局部约束。实际应用中，某道题是否可选主要取决于试题的属性是否满足预定要求。
　　3.2选题策略分析
　　自动组卷一般使用穷举组合和随机组合两种方式。在组卷时，会遇到有些题目在同一个教学内容中，这就是关于同一知识点考核的试题。在组成一份试卷时，要能够设计出一种快速的选题算法，这种算法经过一次比较后就可以判断出是否已经选过了这个知识点的试题，还可以有针对性地选择要考核的重点。每道题都可以设置一个相关码，对同一章节和同一知识考核点的试题可以有相同的相关码，组卷时，不容许出现相同相关码的试题。因此，在选题时每选择一道题就要与相关码进行比较，如果不同就可以加入到试卷中，否则就要重新选题。
　　4智能组卷实现
　　组卷模块是在线考试系统的核心，也是题库的重要组成部分，如何保证生成的试卷能最大程度地满足用户的不同需要并具有随机性、科学性、合理性，是实现自动组卷的难点。近年来，国内常用的自动组卷策略有以下几种：优先权策略、误差补偿策略、回溯试探策略、随机抽取策略等，下面以随机抽取策略为例，介绍试题的实现过程。
　　4.1随机智能抽取及修改试题方法
　　系统采取Addquestions（）方法，根据考生所选定课程添加考试题目，生成套题，并在randomGQ （）方法中，首先获取指定考试课程所拥有的题套数值ID，然后将获取的套题ID值保存到一个数组中，并根据套题数获取一个随机数，指定数组的下标用于保存套题ID，并根据该下标获取其对应的套题ID后返回；最后通过QuestionsModify（）、QuestionsDel（）方法进一步管理试题。