基于遗传算法的通用题库组卷的研究与应用

摘要

题库管理及自动组卷系统是计算机辅助教学（CAI）的重要组成部分，它的主要功能是通过计算机建立不同课程的题库，并根据组卷策略自动生成规定格式的试卷和参考答案。该系统不仅可以减轻教师的工作量，提高工作效率，增强考试的科学性和客观性，而且对提高教学质量、促进教考分离的实施有重要意义。 本论文分析了试卷的评价指标、各项指标的作用及几个重要指标间的关系。在这些知识的基础上，着重对自动组卷算法进行了研究，建立了自动组卷问题的数学模型，并提出了一种用遗传算法解决组卷问题的新方法，该算法以其具有的自适应全局寻优和智能搜索技术、且收敛速度快的特点解决了传统组卷中编码太长、适应度函数值计算困难等问题，很好的满足了自动组卷的要求，进而建立和描述了组卷问题的染色体结构和适应度函数，设计了问题的遗传操作。本论文在对题库理论和自动组卷算法研究的基础上，围绕系统需求、开发环境选择、数据库设计、系统模块开发、组卷算法等方面进行研究，设计开发了一套基于遗传算法的题库管理及自动组卷系统。本系统的功能模块主要包括：试题信息管理模块、自动组卷模块、试卷管理模块、用户管理模块、系统管理模块、题库管理模块等。 通过测试运行，结果表明，本系统操作方便、运行稳定，扩展性好，较好地满足了中国农业大学烟台研究院对试卷自动组卷的要求。

目录

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英文文摘

声明

1 绪论

1.1研究背景与目的

1.2 国内外相关研究及现有题库系统的状况

1.3研究通用题库组卷系统的可行性

1.4主要工作及论文结构

2遗传算法

2.1遗传算法概述

2.2遗传算法的基本概念

2.3遗传算法的基本原理

2.4遗传算法的实现描述

2.4.1遗传算法的基本步骤

2.4.2遗传算法实现的关键技术

2.5本章小结

3 自动组卷算法设计

3.1组卷问题概述

3.2组卷策略分析

3.2.1组卷相关的理论与概念

3.2.2试卷质量优劣的判断标准

3.2.3试题的重要属性指标

3.2.4衡量试卷质量的指标

3.2.5组卷问题的数学模型设计

3.3遗传算法在组卷策略中的应用

3.3.1编码方案设计

3.3.2种群的初始化

3.3.3适应度函数的设计

3.3.4遗传算子设计

3.3.5控制参数的选择

3.3.6算法的终止条件

3.3.7遗传算法组卷的步骤

3.4本章小结

4通用题库与组卷系统的实现

4.1 系统分析

4.1.1 系统需求

4.1.2系统的开发环境

4.2系统设计

4.2.1 系统总体功能结构

4.2.2系统功能模块设计

4.2.3数据库设计

4.3系统实现

4.3.1题库选择与用户登录模块的实现

4.3.2系统主界面

4.3.3题库管理中导入数据的实现

4.3.4试题维护的实现

4.3.5系统维护的实现

4.3.6试卷管理的实现

4.4本章小结

5总结与展望

5.1工作总结

5.2展望

结 论

参考文献

致 谢