支持智能组卷和自适应功能的计算机考试系统

摘要

随着计算机及网络技术的迅猛发展,考试方式也发生了巨大的变化.使用计算机化的考试系统可大大缩短考试周期,减少教师重复劳动,提高工作效率.而智能组卷方式通过提高试卷质量,增加了考试的科学性和客观性.同时,基于Web的在线考试方式使考试摆脱了时间和空间的限制,形式更加灵活自由.这里将考试分为两类:一类是建立在经典测量理论上的传统考试;另一类是建立在项目反映理论上自适应考试.对于两类不同的考试,生成试卷的方式也不一样.对于传统考试,采用试卷生成和考试分开进行的方式,先生成试卷,然后再选一份试卷作为在线考试使用;而对于自适应考试,则将试卷生成与在线考试合在一起.在考生答题过程中根据考生回答情况动态抽取后继试题,考前没有固定的试卷可用.该文主要设计并实现了一个计算机化考试系统,功能包括试题库维护、智能组卷、传统在线考试,自适应在线考试、阅卷评分、试卷分析、考生信息维护等,并重点研究了智能组卷算法和自适应考试算法.智能组卷的抽题算法是研究的重点所在,文中单设章节进行了讨论,借助了遗传算法这一智能优化算法来解决组卷问题.文中对算法进行了详细的设计和分析,将组卷的部分约束条件转化为目标函数,并对编码结构、交叉算子、变异算子进行了富有特色的设计,使算法满足组卷这一特定问题的要求.自适应考试算法的设计分为几步,包括初始试题选择、考生能力值估计、利用最大信息量原则选择后继试题,考试结束等.

目录

文摘

英文文摘

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第一章绪论

1.1研究背景及意义

1.2计算机辅助考试国内外发展现状

1.3本文主要内容

1.4本章小节

第二章考试理论及需求概述

2.1经典考试理论(CTT)

2.2项目反应理论(IRT)

2.2.1项目反应模型

2.2.2项目的测验信息函数

2.3考试系统支持的主要功能

2.4运行环境

2.5本章小结

第三章系统分析

3.1考试系统基本用况

3.2考试系统分析模型

3.2.1在线考试

3.2.2自适应考试

3.2.3智能组卷

3.3本章小结

第四章系统设计与实现

4.1问题域各子系统设计

4.1.1在线考试子系统

4.1.2智能组卷子系统

4.1.3自适应考试子系统

4.1.4题库维护子系统

4.1.5阅卷评分子系统

4.2控制驱动部分的设计

4.2.1软件体系结构风格

4.2.2系统并发性

4.2.3系统分布方案

4.3数据库设计

4.3.1建立ER模型

4.3.2将ER模型转化为关系模式

4.3.3物理设计

4.4本章小结

第五章基于遗传算法的智能组卷方法研究

5.1遗传算法

5.1.1遗传算法概述

5.1.2遗传算法的基本实现技术

5.1.3遗传算法数学理论

5.2基于遗传算法的组卷算法设计与实现

5.2.1组卷问题的数学模型

5.2.2算法设计与实现

5.2.3对遗传算法的改进

5.3部分实验数据及讨论

5.4本章小结

结论

参考文献

致谢