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一种考试系统组卷算法设计 █ 毛方明 摘 要： 以设计一种适合教学实际的考试系统组卷算法为目的，针对网络考试软件进行研究，介绍了考试软件组卷相关技术，分 析了组卷算法流程，建立了自动组卷数学模型，提出了基于随机有哪些信誉好的足球投注网站和模糊匹配相结合的算法结构，并给出部分关键源代码。该算法在 实际网络考试软件应用中得到了好评。 关键词：考试系统；组卷；算法；试题库 伴随着计算机应用的日益推广和深入，网络考试软件也 逐步地走向了人们的视野之中，尤其是大中专业院校和一些 专业考试机构，更是频频使用。相对于传统的、基于纸和笔 的考试考核方式，网络在线考试具有公正、快捷高效、资源低 耗等特点，而这些特点是旧有考试方式所不能比拟的[1] 。基 于此，许多高校针对自己的教学实际，专门开发了适合本校的 在线考试系统，而实现其设计的一个关键技术就在于如何自 动组卷。 1 研发背景 1.1 选题背景 2010年4月，课题组准备开发一个网络在线考试系统，以 满足学院日常教学与考核的需要。基于“计算机基础”课程 具有下列特点：作为大学一年级新生公共课，影响面广；授课 教师较多，现存试题库题量充足、题型简单，可操作性强；经 济、技术可行性具备。经过一定范围内的调查，初步决定以该 课程为对象进行研究开发。为方便操作，系统暂时选择四种 类型试题作为考试题型，分别是判断、选择、填空及问答题。 其中问答题采取将答案放在一个文本文件上传批改的方法。 1.2 研发环境 操作系统：Linux； 服务器软件：Apache 2.2； 网络开发语言：PHP5.3； 数据库：SQL Server 2005； 网页设计：Dreamweaver 8或以上版本。 选择现行通用的Linux + Apache + PHP模式，主要是 因为版权保护的问题，尽可能选择较少争议的共享软件进行 二次开发。同时考虑到考试规模较大、参与人数多，且系统要 求较高，数据库系统选择微软的SQL Server 2005作为支撑 平台。 1.3 设计功能 系统主要完成下列功能[2]（见图1）： 自动组卷，由系统在约束条件内生成试卷，同一时间内 不同用户试卷不同； 在线考试，学生经过授权后可以在规定时间内参加考 试； 机器阅卷，软件自动批改考生试卷，???免人为因素影响 成绩； 后台管理，管理员可以对考生及试题进行管理，包括 增、删、改等操作，可以对考试试卷及成绩进行分析、打印 等。 1.4 系统结构 系统采用现在流行的B／S结构，即Browser／Server(浏 览器／服务器)模式，只需在服务器(Server)上安装、维护，而 客户端采用浏览器(Browse)进行访问。 系统基于以下原因采用B／S结构[3]： ⑴客户端只需装上浏览器即可使用，安装、维护成本可 以忽略不计； ⑵可以方便地扩展网上投票、调查及教学辅助等功能。 2 算法概述 组卷算法是网络考试软件的关键技术之一。如何实现自 动组卷、组卷是否高效优质，这是决定考试系统优劣的重要 因素。市面上的网络考试系统一般采用随机有哪些信誉好的足球投注网站法、回溯试 探法和遗传算法等[4]。 2.1 随机有哪些信誉好的足球投注网站法 随机有哪些信誉好的足球投注网站原理是根据组卷约束参数，利用随机函数生成 相关试题标志号，将对应试题放入试卷中。此过程不断重复， 直至组卷完成或题量不足导致组卷失败。此种方法原理简 基金项目：浙江省教育厅2010年教育技术研究规划课题“基于B/S架构 的网络考试系统研究与实现”（项目编号：JB055），浙江农业商贸职业学 院科研基金资助。 作者简介：毛方明，浙江农业商贸职业学院电子信息系讲师，研究方 向：计算机网络及多媒体技术。 3 算法 设计 本系 统提供人 工组卷和 自动 组卷 两 类 。人 工组卷非 常简单， 教 师 直 接从试 题 库中选取 符 合要求 的相关题 目 ，按 固 图1 系统功能结构图 单、操作方便。但对于整个组卷工作来说，成功率较低，而且 耗时不菲。一般情况下都是结合其它方法共同使用。 2.2 回溯试探法 回溯试探法，其实质是对问题答案的穷举。它是在解决 问题的方法集合中，任选一条路往前走，能进则向前进入，不 能进则返回上一节点，换一个分支再去尝试。 回溯试探法，首先定义一个解空间集合，该集合包含问 题的解；然后使用适于有哪些信誉好的足球投注网站的方法组织解空间；再次，利用 深度优先法有哪些信誉好的足球投注网站解空间，同时利用约束函数避免移动越界。 回溯试探法将每次有哪些信誉好的足球投注网站产生的任一状态记录下来，若查找失 败，释放本次状态类型，然后再依据相关规则变换一种新的 状态类型进行查找，如此循环反复，直至完成组卷或组卷失 败为止。该方法对于题量相对较少的试题库而言，成功率较 好、效率比较高。 2.3 遗传算法[5] 定格式生成试卷即可。 系统设计重点在于自动组卷。考虑到试题库容量大、题 型结构简单、时间要求较高；我们采用随机有哪些信誉好的足球投注网站和模糊匹配