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第2章 组卷算法与题库的研究 第2章 组卷算法与题库的研究
2.1组卷算法理论
2.1.1随机选取法和回溯试探法
以往的具有自动组卷功能的考试系统大多采用随机选取法和回溯试探法。 1、随机选取法
随机选取法根据状态空间的控制指标，由计算机随机的抽取一道试题放入试题库，此过程不断重复，直到组卷完毕，或已无法从题库中抽取满足控制指标的试题为止。该方法结构简单，对于单道题的抽取运行速度较快，但是对于整个组卷过程来说组卷成功率低，即使组卷成功，花费时间也令人难以忍受。尤其是当题库中各状态类型平均出题量较低时，组卷往往以失败而告终。简而言之，组卷时显得较死板，无法满足题库多变要求，且不具有智能性[1]。
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2.1.2 遗传算法
1、遗传算法概述
遗传算法是一种仿生优化算法。它的产生归功于美国Michigan大学的Holland在20世纪60年代末、70年代初的开创性工作，其本意是在人工适应系统中设计的一种基于自然演化原理搜索机制。大约在同一时间，Fogel和Rechenberg及Schwefel，引入了另两种基于自然演化原理的算法，演化程序（Emvolutionary Programming）和演化策略（Evolution Strategies）这三种算法构成了目前的演化计算领域的三大分支，它们从不同层次、不同角度模拟自然原理，以达到求解问题的目的[2]。
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2.2 在线考试系统的组卷算法
2.2.1 组卷算法的确定
在线考试系统将要实现多门课程的组卷和考试，而每一门课程中又包含多种题型，每种题型中的每个试题又属于不同的章节，具有不同的难度，因此考试系统是从不同科目、不同题型、不同难度、不同章节范围内的试题中选题组卷，组
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卷时对试题的要求很多，其复杂程度可想而知；最重要的是在线考试系统是基于…
2.2.2组卷参数定义
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总体参数是指对试卷的整体属性的说明，具体有：试卷标题、考试时间、满分值、平均难度、平均区分度、考察的章节知识点。
表2-1 总体参数表 参数名称 试卷标题 考试时间 满分值 平均难度 平均区分度 参数值 Test 100 100 难 中 考察的章节知识点 (1)(2)(3) 2、题型比例
题型比例指试卷的题型结构，也就是试卷中有那些大题型，某道大题型下有多少道小试题，这些试题在试卷中占多少分，某题型要考察那些知识点，题型比例参数可概括成为一个一维表，其中列为：题型，试题数，分数，题型考察的章节知识点。
表2-2 题型比例表
题型 A B N 良 中 较差 差 5% 0% 5% 5% 30% 30% 40% 30% 20% 35% 试题数 10 5 1 20% 5% 30% 25% 分数 20 20 5 25% 40% 考察章节知识点 (1)(6)(5) (2)(4) (3) 15% 25% 5% 5% 2.2.3 基于遗传算法的组卷算法设计
从上文可知，使用遗传算法组卷时要涉及到七大要素，并且上文已对这七大要素的设计思想进行了介绍。下面详细介绍一下在线考试系统在使用遗传算法进行组卷时所涉及的七大要素的设计方法。……
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第2章 组卷算法与题库的研究 2.3 题库基础理论
2.3.1 题库发展
计算机应用的普及，为计算机管理试题库提供了可能，同时也促进了试题库理论和实践的发展。七十年代，试题库建设形成较完善的经典理论体系，即CTT。
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2.3.2 题库的概念
题库是大量具有必要参数的题目的有机组合。题库中的题目都是按照测验目标精心筛选和校准的，每一题目除了试题本身的内容外，还要具有表征题目属性的编号、来源、知识点、答案、难度、区分度以及使用情况等多种指标，这些题目以一定的结构存放在题库中，使用者可以方便地根据题目属性指标提供的信息选择题目，编制所需要的试卷。
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2.3.3 题库的特征
题库的特征主要有以下几点： …..
2.3.4 题库的建设理论
题库建设理论是指整个题库工作的基本理论。题库建设理论的涵义是广泛….
2.3.5题库建设步骤
实际上题库建设是一项相当艰巨的系统工程。要建设一个题库，一般要包括以下几个步骤:
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2.4 在线考试系统的题库建设方案
根据我校对学生的培养目标和考核目的，在线考试系统题库建设依据经典测试理论进行…
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2.4.1 在线考试系统的题库建设步骤
在线考试系统的题库建设包括以下几个步骤： 1、题库的结构设计 ……
2.4.2 题库管理系统框架
题库建设和设计是实现在线考试的基础。为了加强对题库的管理，本在线考试系统设置只有系统管理员才有权限管理题库。因此要对题库进行管理，首先需要以系统管理员身份登录考试系统。在线考试系统中的题库管理部分包括科目管理和题库管理两个部分。具体题库管理系统框架如图2.1所示。
后台管理 科目管理 题库管理 添加科目 删除科目 修改科目 添加试题 删除试题 修改试题 浏览试题
图2.1 题库管理系统框架图
2.4.3 题库管理设计方案
科目管理主要实现科目的添加、删除和修改功能，所涉及数据只有科目名称一个数据，操作比较容易，在此不再叙述。下面主要描述一下题库管理设计方案。
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2.5本章小结
本章分别对组卷算法和题库进行了研究。组卷算法方面首先介绍和分析了随机选取法和回溯试探法两种组卷算法，接着介绍了遗传算法，最后给出了在线考试系统的组卷算法设计方案；题库方面主要介绍了题库的发展、题库的概念、题库的特征和题库建设方面的理论，以及题库建设的步骤，最后给出了在线考试系
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