软件工程毕业设计（论文）-试卷分析系统总体设计及试卷分析算法研究.doc

平顶山学院2011届本科生毕业论文 试卷分析系统总体设计及试卷分析算法研究 pingdingshan university毕业论文(设计)题 目: 在线考试及试卷分析系统的研究与开发 试卷分析系统总体设计及试卷分析算法研究 院（系）: 软件学院 专业年级: 软件工程 2007级 姓 名: 学 号: 指导教师: 2010年11月10日原 创 性 声 明本人郑重声明：本人所呈交的毕业论文，是在指导老师的指导下独立进行研究所取得的成果。毕业论文中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。除文中已经注明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名： 日 期： 关于毕业论文使用授权的声明本人在指导老师指导下所完成的论文及相关的资料（包括图纸、试验记录、原始数据、实物照片、图片、录音带、设计手稿等），知识产权归属平顶山学院。本人完全了解平顶山学院有关保存、使用毕业论文的规定，同意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权平顶山学院可以将本毕业论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用任何复制手段保存和汇编本毕业论文。如果发表相关成果，一定征得指导教师同意，且第一署名单位为平顶山学院。本人离校后使用毕业论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为平顶山学院。论文作者签名： 日 期： 指导老师签名： 日 期： 摘 要试卷分析是考试过程中的重要环节。评价一套试卷是否达到预期的效果,必须对试卷进行详尽地分析。而目前的试卷分析工作往往只是对考试成绩做简单的整体统计,忽略了试卷背后“隐藏”的问题。导致高校多年积累的海量数据资源浪费，使隐藏在其中的大量有用信息无法得到有效的利用;且试卷分析系统功能单一，这种流于形式的试卷分析已经不能适应现代教学管理的要求。针对上述存在问题，本文作了以下研究： 在研究试卷分析实际需求的基础上,根据教育测量理论,研究确立了试卷评估的标准和指标,给出了评估参数的合理值范围,为客观准确评价试卷提供了依据。 独立开发了试卷分析系统。实现了面向试题的分析、试卷的分析,用统计方法对大量数据进行了基于总结规则的挖掘。得到了平均分、优秀率、及格率,难度分析、区分度分析、信度等分析结果,画出成绩分布图,给出了试卷质量综合评价,达到了有效评估试卷质量的目的。 本文研究开发的试卷分析系统规范了试卷分析指标,能适应多学科的试卷分析需求,有效地提高了试卷处理效率。关键词：试卷分析，质量分析 online examination and examination papers analysis systemabstractanalysis of examination paper is the important part of the exam process.to evaluate a set of examination papers weather achieved the expected results or not,papers must be analyzed in detail. but the current work of analyzing examination papers tend to take simply entire statistics on testing scores, ignoring the hidden problems which behind the examination papers. it led to the waste of the mass of data resources accumulated over the years in the college. so that lots of useful hidden information can not be used effectively. futhermore, the function of analyzing papers is simplex; this formality of analyzing papers can not meet the requirement of modern teaching management, in response to these problems, the article made the following researches:according to the theory of educating measurement, on the basis to actual demand of researching the analyzing papers, it established the criteria and indicators of evaluating papers, gave the reasonable scope of the evaluating parameters. all this can help to evaluate papers objectively and accurately.i developed the analyzing papers independently, realized the test-oriented analysis, papers analysis and using the statistical method to mine a large number of data based on the summary rules, obtained the average, the best rate, the passing rate, the analysis of difficult degree, discrimination,reliablity and so on.at last, drew the distribution map of the scores, gave the comprehensive evaluation fo the quality of the papers, and achieved the purpose of evaluating the quality of the papers effectively.the system of analyzing the examination papers, which the article researched and developed, standardized the indicators of analyzing the examination papers. it could be able to adapt to the demand of the multi-disciplinary analysis of examination papers, improved the efficiency of dealing with examination papers effectively.key words：analysis of papers quantitative analysis24目 录1 绪 论21.1引言21.2 教育测量与评估的含义和特点21.3 教育评估与测量的关系31.4 评估教育测量的主要方法31.5 本人的主要工作41.6 本章小结42试卷分析评价指标62.1难度检验62.2 区分度检验62.3 信度检验72.4效度检验72.5效度与信度关系82.6 试卷统计分析82.7 本章小结93 试卷分析算法分析113.1 试卷分析算法研究现状113.2本系统使用的分析算法及改进113.3本系统分析算法的实现113.4 本章小结124系统总体设计134.1 系统开发环境134.2 系统模型用例图134.3 系统功能设计144.4 系统使用流程图154.5 本章小结165结果分析175.1 试卷质量的综合分析175.2 教学效果的分析与评估175.3 本章小结186结 论19附 录20参考文献23致 谢241 绪 论1.1引言考试和试卷分析是教育测量在教学管理中的具体运用。试卷是考试内容的载体，试卷质量高低，直接间接影响或决定学生的考试成绩、奖学金、就业、升学等。因此对试卷进行科学、客观的评价分析，对优化教学内容，改革教学方式，把握教学重点，提高教学质量，加大对考试的管理力度，具有重要意义。试卷分析是指应用教育测量学原理和数理统计方法对某个班级、某门课程的考试结果进行定量研究，对考试从命题到考试结果进行分析，在计算出试卷和试题的平均分、标准差、难度、区分度、信度合格分数段分布等情况后，对考试结果作出综合评价。但是试卷分析的公式复杂，手工计算难以得出正确的结论，为了对考试工作作出较为客观准确的评价，我们开发了一套比较符合实际的试卷分析系统，采用向导的方式帮助教师方便地完成试卷分析的全过程，该系统不仅能对班级进行试卷试题的各项指标统计，对不同班级同一门课程还能进行自动合并统计，统计结果能随时进行快速查询，并以图形并茂的形式打印出试卷分析报表。通过试卷分析系统，只需一次性输入学生成绩，计算机就能就能通过最短的时间内完成以上工作，节省了必要的人力、物力。且数据直接存储在服务器上可随时提取，做到网络上的共享。通过试卷分析结果，教师和学校的教学主管部门可以通过最终的分析结果，真正了解学生的学习情况，找出带有普遍性的问题，还可以进一步分析问题的出处，并在以后的教与学中加以改正，从而不断改进学校的教学工作。1.2 教育测量与评估的含义和特点教育测量就是针对学校教育影响下学生各方面的发展，侧重从量的规定性上予以确定和描述的过程。学校教育实践活动的客观需要，促进了教育测量科学研究及学科发展。教育测量学是一门发展较早、应用较多、内容较丰富的教育科学分支。教学评估就是按照一定的价值标准和教育目标，利用测量和非测量的种种方法系统地收集数据信息，对学生的发展变化及其影响学生发展变化的各种要素进行价值分析和价值判断，并为教育决策提供依据的过程。1.3 教育评估与测量的关系教育评估与教育测量既有联系又有区别。教育测量是对教育效果或者学生各方面的发展予以测量和描述的过程，旨在获得有一定说服力的数量事实，是一种以量化为主要特征的事实判断。而教育评估是根据一定标准，对教育事物或现象的价值进行系统的调查，在获取足够多的数据事实（定性数据和定量数据）基础上，做出价值分析和价值判断。因此，教育测量可以为教育评估提供价值判断的基本数量事实，教育测量时教育评估的基础；而教育评估往往是教育测量过程的延续，是对测量结果的解释和应用，并朝着价值判断与释放教育功能的方向拓展。1.4 评估教育测量的主要方法评估信息的测量方法是多种多样的，根据教育评估测量的含义及其量表理论和技术，按照测量的特点和方式可分为现场测量法、实验测量法、调查测量法三类。(1) 现场测量法现场测量法是指在现有的正在进行的教育活动及其管理活动的情境中对评估对象的教育目标达成度等属性进行测量的一种方法。这种测量，测量者对评估对象在方法上和时间上只能施行一定的控制，但不能施行全部控制。有以下几种方法：观察法，即在日常的教育活动情境下，凭借观察者的感官为工具(如眼、耳等)或借助一定的技术手段，有目的、有计划地直接观察评估对象的言论、行为及各方面的表现，并把观察到的结果按照时间顺序作系统记录的测量方法个案法，即个案法就是在现场对评估对象的组织、群体，以至个体在较长时间里，进行连续的观察、调查、研究，获取评估信息的一种方法。(2) 调查测量法调查测量法对教育评估信息的获取来说，是一种非常重要的方法。因为有些教育行为和现象可以直接观察，有些则不能直接观察，对那些不能直接观察的评估对象的属性，则可以通过调查、访问、谈话、问卷等方法来搜集有关材料，间接了解评估对象的属性，这种方法称为调查测量法。有以下几种方法：谈话法，即教育评估者与评估对象面对面的，以口头信息沟通的途径直接了解而获得评估信息的方法称为谈话法。问卷法，即是运用内容明确、表达正确的问卷量表，让评估对象根据个人情况，自行选择答案，而获得评估信息的方法，常用的问卷量表有三种基本格式：是非法、选择法、等级排列法。 (3) 实验测量法评估者有目的地在严格控制的教育环境中或者创设一定的教育情境，引起或诱发评估对象产生某种教育行为，从而获得评估信息的方法，统称为实验测量法。 有以下几种方法：现场实验测量法，即是在实际的教育情境中进行的。在这种实验中，一般地都把教育情境中某些因素的适当控制与实际的教育活动的正常进行有机的结合起来，现实性较强。实验室实验测量法，即是在专门的实验室内进行的，一般可借助各种仪器设备和手段而取得精确的数据。国外关于学习行为、人际间信息沟通等的许多实验都是在实验室进行的。1.5 本人的主要工作针对以上出现的现象和问题，本文拟探索一种试卷分析系统解决方案。在研究试卷分析相关理论基础上，建立一种比较规范的试卷分析评估系统模型，使得它所描述的意义是广泛的。设计实现的试卷分析系统，不仅能对考试成绩作出综合统计分析，而且可利用数据挖掘技术对试卷进行深入挖掘，完成对数据进一步的挖掘分析。本文将采用数据挖掘技术中的关联规则方法，将其应用到学生的试卷分析中，利用大量与试卷有关的数据信息，并将这些信息转换成知识，以便指导教师在以后的工作中采取恰当的方法，指导学生的学习，进而提高教学质量。本文将给出下面几个方向的研究：(1) 阐述试卷分析的研究现状，对现有的分析工作进行了总结，指出了目前存在的不足，明确了课题的设计目标。(2) 研究经典测量理论下的试卷分析理论，细化、扩展有关试卷分析指标的严格数学定义及性质，给出一套具有科学意义的标准化试卷分析指标。在试卷分析指标的定义下，对某个班级某课程的考试结果进行定量研究，对考试结果进行科学分析。(3) 利用软件工程设计原理并准对试卷分析系统进行规划、设计、开发试卷分析系统。对试卷分析系统主要功能模块进行详细说明，并给出系统运行实例。对标准差、难度、区分度、信度、效度等进行算法研究与设计，并对之进行程序实现。系统实现数据录入、试卷质量分析、试题质量分析等多项功能。对试卷做出综合科学评价，给出试卷质量分析报告。1.6 本章小结本章首先介绍试卷分析的背景意义，试卷分析是考试过程中的重要环节。评价一套试卷是否达到预期的效果,必须对试卷进行详尽地分析。而目前的试卷分析工作往往只是对考试成绩做简单的整体统计,忽略了试卷背后“隐藏”的问题。因此对试卷进行科学、客观的评价分析，对优化教学内容，改革教学方式，把握教学重点，提高教学质量，加大对考试的管理力度，具有重要意义。教育测量与教育评估的含义和特点，深刻论证了教育测量与教育评估的关系。教育测量可以为教育评估提供价值判断的基本数量事实，教育测量时教育评估的基础；而教育评估往往是教育测量过程的延续，是对测量结果的解释和应用，并朝着价值判断与释放教育功能的方向拓展。详细介绍了教育测量的方法，根据测量的特点和方式可分为现场测量法、实验测量法、调查测量法三类。最后详细阐述了本人的具体工作，设计实现的试卷分析系统，用标准差、难度、区分度、信度、效度等进行算法研究与设计，并对之进行程序实现。必须能对考试成绩作出综合统计分析，对试卷做出综合科学评价，给出试卷质量分析报告。2试卷分析评价指标针对目前试卷分析标准不一的问题，在研究教育测量理论的基础上，确立了试卷分析评估指标，为试卷分析系统中规范分析、量化试卷提供依据，并确保评价结果有意义。通过对试卷进行分析不但可以对试卷本身进行合理的评价，提高教师的命题水平，为建立与完善题库提供依据，更深层次的意义还在于教师通过试卷分析可以发现学生学习中的薄弱环节，发现自己教学中的不足之处，进而改进自己的教学方式，提高自己的教学水平，并对学生学习的难点进行有针对性的指导。教学管理人员通过试卷分析可以对教师的教学效果和教学水平进行监控与评估，为全面的教学水平评估和教学质量检查提供依据。本文从试卷分析的实际出发，主要研究了试卷质量分析和试卷统计分析两种试卷评估的标准和指标，以标准化的试卷评估体系进行试卷评估。 2.1难度检验试卷难度是指试卷的难易程度。主要检测试卷对于考察的学生来说究竟是偏难还是偏容易，无论是太容易还是太难都认为这份试卷是失败的。试卷难度公式：n=1-x/k(x卷面平均分k满分 一般为100分) 难度合理值范围及评价标准 评价指标难度系数评价10.20.4难度适当20.7试卷太难2.2 区分度检验试卷区分度指试卷区分考生水平差异的程度，反映学生掌握知识水平差异能力的指标。区分度越高，说明试卷区分考生水平差异的能力越强；反之，区分能力就越差。试卷区分度的公式：q=(zh-zl)/n(h-l) （zh为高分组学生卷面成绩的分数总和，zl为低分组学生卷面成绩的分数总和。高分组：卷面成绩前25%的考生；低分组：卷面成绩后25%的考生。 高分组和低分组人数相同用n表示 ，h为卷面成绩最高分，l为卷面成绩最低分）。区分度合理值范围及评价标准评估指标区分度评价10.30.4区分度良好20.4区分度优秀2.3 信度检验 试卷信度是评价衡量试卷质量的一项重要指标。信度是指试卷的稳定性和可靠性程度。即将同一份试卷，对同一组参加考试者进行反复测验，所得结果一致，那么这份试卷就具有很高的信度。信度是根据试卷分数的不同误差来源，可将信度分为再测信度、复本信度、内部一致性信度。在学校的期末考试中，无法方便的取得计算再测信度和复本信度所需的数据。所以，目前试卷分析多为计算内部一致性信度。内部一致性信度是同一试卷的两个部分（例如分为奇数题和偶数题）得分的相关程度。从误差理论来讲，如果偶然误差干扰大，则考试成绩的信度就低；反之，如果偶然误差因素干扰小，则考试成绩的信度就高。2.4效度检验 (1)内容效度也称表面效度或逻辑效度，是指测量目标与测量内容之间的适合性与相符性。一个测量要具备较好的内容效度必须满足两个条件：一是确定好内容范围，并使测量的全部项目均在此范围内。二是测量项目应是已界定的内容范围的代表性样本。换句话说，就是选出的项目能包含所测的内容范围的主要方面，并且使各部分项目所占比例适当。 (2)效标效度又称准则效度、实证效度、统计效度、预测效度或标准关联效度，是指用不同的几种测量方式或不同的指标对同一变量进行测量，并将其中的一种方式作为准则（效标），用其他的方式或指标与这个准则作比较，如果其他方式或指标也有效，那么这个测量即具备效标效度。 (3)构想效度也称结构效度、建构效度或理论效度，是指测量工具反映概念和命题的内部结构的程度。它一般是通过测量结果与理论假设相比较来检验的。如果用某一测量工具对某一命题（概念）测量的结果与该命题变量之间在理论上的关系相一致，那么这一测量就具有构想效度。确定构想效度的基本步骤是，首先从某一理论出发，提出关于特质的假设，然后设计和编制测量并进行施测，最后对测量的结果采用相关分析或因素分析等方法进行分析，验证与理论假设的相符程度。2.5效度与信度关系信度和效度是任何一种教育科学研究的两个相互关联的重要标准。信度是研究结果所显示的一致性、稳定性程度，也是对研究结果一致性和稳定性的评价标准。一个具有信度的研究程序，不论其过程是由谁操作，或进行多少次同样的操作，其结果总是非常一致的。效度是一个研究程序的性质和功能，也是对研究结果正确性的评价标准，一个有效度的研究程序，不仅能够明确地回答研究的问题和解释研究结果，而且能够保证研究结果在一定规模的领域中推广。把两者的作用结合起来看，信度和效度是一项教育科学研究的活动和结果具有科学价值和意义的保证。研究的信度是研究的效度的一个必要的前提，没有信度，效度不可能单独存在，也就是说，一项研究不可能没有信度却具有效度。信度对于效度是必要条件，但不是充分条件，有信度不保证一定有效度，一个可靠的研究程序并不证明内容一定有效，而一个有效度的研究一定是一个有信度的研究。有效度必定有信度，效度高信度必定也高，因为不可能存在唯有效度而没有信度的情况。信度是为效度服务的，因而效度是信度的目的；效度不能脱离信度单独存在，所以信度是效度的基础。明确研究变量、拟定具体的研究指标、选择指标的测量水平，直接关系到研究的信度、内部效度和外部效度，需要在进行研究设计时予以认真、周密的考虑和采取相应的措施。2.6 试卷统计分析在对试题、试卷进行各种指标的分析的基础上对学生考试成绩进行必要的统计分析，通过对学生成绩整理、分析，才能清楚地把握整体和个体的知识掌握情况，进而寻求改进教学质量的途径和方法。试卷的统计分析主要包括成绩统计分析以及学生成绩分布曲线分析。(1) 成绩统计分析成绩统计可以对考试的成绩进行较为直观的统计分析。成绩分析一般包括统计学生总数、参加考试人数、最高分、最低分、平均分与方差，通过平均分可以反映全体考试学生的学习水平，但是平均值易受极端分数的影响。方差能够表征考试成绩的波动大小，反应考试分数的离散趋势，它的计算方法是求出每个学生成绩与平均分的差的平方和。统计最大值、最小值及全局可以反映考生成绩的最大差距。分段统计是试卷分析工作中最常用最形象直接的指标。根据考生人数，将考试成绩划分若干分数段进行各分数段人数的统计：即每隔10分为一段，059为不及格、6069及格、7079为中等、8089为良好、90100为优秀，从中可以大致看出成绩的分布类型。 (2)学生成绩分布曲线分析学生成绩分布曲线要用正态性检验的方法，正态性检验就是采用统计图表或一些基本统计指标对考试成绩进行分布形态的判别，以揭示成绩分布的整体形态、分段特征以及其他一些主要测量信息。对考试成绩应用教育统计与测量的方法进行正态性检验，是教学诊断的核心和主要基础。学生成绩分布直方图就是根据考生成绩分布情况，画成以组距为底边、以频数为高度的一系列连接起来的直方型矩形图。图2-6成绩分布直方图2.7 本章小结试卷的定量分析与评价指标主要从试卷质量分析和试卷的统计分析两个方面进行分析。试卷质量分析是学生成绩质量分析的基础，只有试卷的各项指标基本符合教学大纲的要求，学生成绩分析的结果才能准确、有效地反映学生掌握的知识程度和实践能力水平，才能准确地探讨教师教学的效果和存在的问题。试卷质量分析指标主要有试卷难度、试卷效度、试卷信度、试卷区分度等。试卷的统计分析包括学生成绩统计分析和学生成绩分布曲线分析。成绩统计可以对考试的成绩进行较为直观的统计分析，成绩分析一般包括统计学生总数、参加考试人数、最高分、最低分、平均分与方差。平均分可以反映全体考试学生的学习水平，方差能够表征考试成绩的波动大小，反应考试分数的离散趋势，它的计算方法是求出每个学生成绩与平均分的差的平方和。统计最大值、最小值及全局可以反映考生成绩的最大差距。分段统计是试卷分析工作中最常用最形象直接的指标，可以大致看出成绩的分布类型。3 试卷分析算法分析3.1 试卷分析算法研究现状 试卷分析是考试过程中的重要环节。评价一套试卷是否达到预期的效果,必须对试卷进行详尽地分析。而目前的试卷分析工作往往只是对考试成绩做简单的整体统计,忽略了试卷背后“隐藏”的问题。导致高校多年积累的海量数据资源浪费,使隐藏在其中的大量有用信息无法得到有效的利用;且试卷分析系统功能单一,这种流于形式的试卷分析已经不能适应现代教学管理的要求。因此需要开发一套科学的分析详细统计的试卷分析系统。3.2本系统使用的分析算法及改进在研究试卷分析实际需求的基础上,根据教育测量理论,研究确立了试卷评估的标准和指标,给出了评估参数的合理值范围,为客观准确评价试卷提供了依据。在对试题、试卷进行各种指标的分析的基础上对学生考试成绩进行必要的统计分析，通过对学生成绩整理、分析，才能清楚地把握整体和个体的知识掌握情况，进而寻求改进教学质量的途径和方法。试卷的统计分析主要包括成绩统计分析以及学生成绩分布曲线分析。 实现了面向试题的分析、试卷的分析,用统计方法对大量数据进行了基于总结规则的挖掘，实现了试卷分析系统,包括成绩的常规和网络录入、试卷质量分析、试题质量分析、成绩分析等多项功能。对试卷做出有效的评价,生成试卷质量分析与评估报告得到了平均分、优秀率、及格率,难度分析、区分度分析、信度等分析结果,画出成绩分布图,给出了试卷质量综合评价,达到了有效评估试卷质量的目的。3.3本系统分析算法的实现成绩统计可以对考试的成绩进行较为直观的统计分析。成绩统计分析一般包括统计学生总数、参加考试人数、最高分、最低分、平均分与标准差，通过平均分、标准差可以反映考生群体成绩的个体差异程度，统计最大值、最小值及全局可以反映考生成绩的最大差距。分段统计是试卷分析工作中最常用最形象直接的指标。根据考生人数，将考试成绩划分若干分数段进行各分数段人数的统计：即每隔10分为一段，059为不及格、6069及格、7079为中等、8089为良好、90100为优秀，从中可以大致看出成绩的分布类型。3.4 本章小结4系统总体设计4.1 系统开发环境本试卷分析系统考虑到用户能够方便分析试卷的需求、硬件投入等综合因素，希望能降低投入成本。因此硬件要求较低，一般安装有windows xp操作统的电脑均可以运行试卷分析系统，从而使得本系统能够便于普遍推广。本系统应用可视化程序设计软件eclipse 3.3编制完成试卷分析系统。java是一种可视化、面向对象的结构化高级程序设计语言，可用于开发windows环境下的各类应用程序。 选用后台数据库时，考虑到从数据库方面来看，数据量不是太大，所以不选大型数据库作为后台，而考虑sql server。同时，由于试卷分析进行中要进行大量数据读写操作，在效率方面要求很高。综合以上因素以及成本因素和开发的复杂度，本系统采用sql server2000作为后台数据库。sql server 2000是microsoft公司推出的sql server数据库管理系统。它不仅继承了sql server 7.0版本的优点同时又增加了许多更先进的功能，具有使用方便、可伸缩性好与相关软件集成程序高等优点。可跨越从运行microsoft windows 98 的膝上型电脑到运行microsoft windows 2000的大型多处理器的服务器等多种平台使用。微软的sql server管理工具不是基于浏览器的，而是自带的一个终端平台。这使得它有能力完成一些web浏览器所不能实现的强大功能。4.2 系统模型用例图根据对系统需求分析可以导出系统用例模型如图4-2：图4-2 系统用例图4.3 系统功能设计系统设计时将试卷分析系统划分成四大主要基本功能模块，各模块之间相对独立、功能齐全、具有清晰的结构，既大大降低了难度，避免了重复劳动，又获得了较高的程序质量。然后对每个功能模块分别进行模块化使得程序结构良好，具有很好的可读性，易于后期的维护，这种方式对输出数据有保护作用，模块之间通过中间变量传递数据，各自的属性数据都被很好的封装到了各自的模块中，大大提高了程序的安全性，同时也使程序具有良好的移植性，稍加修改就可以应用到不同的环境中。图4-3详细描绘了系统的整体架构。 图4-3 系统总功能模块(1) 试卷管理主要是用来对试卷进行操作，建立试卷和维护试卷。在建立试卷时可以添加试卷代号、试卷名、试卷类型、学年、学期、出题人、试卷版本、试卷描述。维护试卷首先可以按照试卷名称、学院名称、学年、学期、出题人来查询出需要维护的试卷，然后进行相应的修改和删除。(2) 试题管理主要是对试题进行操作，添加试题和试题维护。在添加试题时首先要查出试卷然后对所查的试卷进行添加相应的试题。，在进行试题维护的时候可以按照试卷名称和试题类型搜索出想要的试题，然后对其进行修改和删除。 (3) 成绩管理可以进行成绩的查询、增加、导入和导出。查询可以按照试卷名称、学生姓名和成绩段进行查询。增加成绩时首选选中试卷名称和学生姓名，然后增加成绩。导入成绩时先选择试卷名称然后导入txt格式的文件，文件中只包含姓名和成绩。导出的文件是分析过的成绩excel表格，包含姓名，成绩和试卷名称。(4) 报表管理主要是针对试卷的分数进行分析然后打印出相应的分析报表。对试卷分析时可以分析成绩的走向，根据试卷的走向及平均分计算出试卷的难度系数，其中成绩走向是用直方图或分布图的形式表现出来。4.4 系统使用流程图 系统流程图从数据传递加工的角度，以图形的方式画系统逻辑模型及信息从输入到输出的移动变换过程。系统的使用流程是，先登录系统，接着输入试卷基本信息，试题信息和试卷得分信息，然后进行试卷分析，最后进行报表管理。系统使用流程如图4-4所示。图4-4系统使用流程图4.5 本章小结本章主要是系统的总体设计，主要介绍了系统的开发环境、系统用例图、详细的系统总功能模块以及系统的使用流程图。系统开发环境要求安装有windows xp操作统的电脑应用可视化程序设计软件eclipse 3.3编制，采用sql server2000作为后台数据库完成试卷分析系统的设计开发。系统设计时将试卷分析系统划分成四大主要基本功能模块：试卷管理、试题管理、成绩管理、报表管理。然后对每个功能模块分别进行模块化使得程序结构良好，具有很好的可读性，易于后期的维护。系统流程图从数据传递加工的角度，以图形的方式画系统逻辑模型及信息从输入到输出的移动变换过程。系统的使用流程是，先登录系统，接着输入试卷基本信息，试题信息和试卷得分信息，然后进行试卷分析，最后进行报表管理。5结果分析5.1 试卷质量的综合分析试卷质量的高低关系到两个最基本的问题，一是否达到教学大纲的要求；二是否反映学生的实际水平。试卷质量分析是评价试卷质量的基本出发点和基本依据。这里运用教育评价学、考试学的有关原理，采取定性与定量相结合的方法，探讨试卷质量分析的内容和方法。定性分析是针对考试中学生解答的具体问题的真实情况，以统计方法为依托进行，从而得出具有普遍意义的结论。定量分析是通过对试卷或试题的统计分析，得出有关试卷的成绩分布、考试试题难度等数据特征，计算出均值并画出成绩样本分布的直观图。一般地，考试成绩呈正态分布或近似正态分布，且均值在72分附近，说明考试正常。试卷质量不仅与试题质量有关，而且还与试题的选取、编制等因素有关。通常可用信度、效度及受试者成绩的统计分布状态来反映试卷的总体质量。对教学质量作出正确的评价，发现教学中的问题，分析产生问题的原因，确定管理重点，提出改进教学的措施，使学校教学质量在原有基础上进一步提高，这是质量分析的意义所在。5.2 教学效果的分析与评估通过对试卷的综合分析既能够评价学生的学习情况（如对知识的了解、理解、掌握和运用的程度；学习的方法和态度等的考察），又能够评价教师的教学效果。当然，考试评价的最终目的是使教育质量不断的提高。首先要进行横向因果分析。在众多的信息中提炼出形成教学质量诸因素的状况方面进行分析，这些因素包括教师、学生、教材、设备、服务、管理几个方面。分析哪些因素发挥了作用，哪些因素不够理想，问题的症结何在，在此基础上，提出改进措施。其次是纵向因果分析。从教学质量形成的整个过程来分析，找出教学工作各个环节中的薄弱环节，再进一步分析薄弱环节形成的原因，研究管理对策，确定改进对策，使薄弱环节得到加强，以进一步提高教学质量。试卷质量的综合分析就是要包括上面所涉及到的内容，然后得出结果反馈给学生和教师，使得在以后的学习工作中得到更大的提高。5.3 本章小结6结 论试卷分析系统的开发有利于准确、公平、客观的对试卷进行评价,从而在教学考核和评估中发挥着越来越大作用，因此建立一个功能完善并实用的试卷分析系统是非常必要的。我们开发的系统具有界面简洁友好，易学易用，通用性强，适用人群广，易于扩充等特点，因此系统具有一定的实用性。本文在试卷研究分析相关理论和数据挖掘技术理论的基础上，初步实现了功能较为完善的试卷分析系统。实现了面向试题的试卷分析，对试题质量的分析，对试卷进行统计分析，实现了对试卷质量的综合分析，并画出了直方图，给出了试卷质量分析报告。并实现了关联规则算法在试卷分析系统中的应用。应用关联规则算法针对试卷成绩研究了课程与课程之间的相互影响程度，研究了试题与试题之间的联系，从而得到知识点与知识点之间的联系。但是，仍然存在一些问题需进一步研究：（1） 在对关联规则挖掘结果的研究中，在选择数据集中的属性字段时，还有许多影响学生成绩的因素没有考虑到，涉及的信息内容还不够全面，这一点有待将来进一步研究。（2） 如何将模糊数学知识与教育测量学的有关知识结合起来，针对试卷给出模糊综合评判的数量化方法，对试卷进行多因素、多层次的综合性模糊评判，使得试卷的评判结果更加科学、合理、客观，是一个值得深入探讨的问题。本人相信在以后系统完善过程中解决上述问题，那么本系统在将来的应用前景将会是非常光明的。 附 录试卷难度实现代码：package com.shool.exam.stat.web;import java.util.arraylist;import java.util.list;import javax.servlet.http.httpservletrequest;import javax.servlet.http.httpservletresponse;import org.apache.struts.action.action;import org.apache.struts.action.actionform;import org.apache.struts.action.actionforward;import org.apache.struts.action.actionmapping;import com.school.exam.beans.exampaperbean;import com.school.exam.beans.grademessagebean;import com.school.exam.service.exampaperservice;import com.school.exam.service.grademessageservice;public class gradeanalysisviewaction extends actionsuppresswarnings(deprecation)public actionforward execute(actionmapping mapping, actionform form,httpservletrequest request, httpservletresponse response)throws exceptionstring paperid = request.getparameter(paperid);/根据试卷获取对应的成绩grademessageservice service = new grademessageservice();string sql = select * from grademessage where paperid = + paperid;list beanlist = service.query(sql, );request.setattribute(beansize, beanlist.size();/获取试卷信息exampaperservice paperservice = new exampaperservice();string papersql = select * from exampaper where id = +paperid;exampaperbean paperbean = paperservice.query(papersql).get(0);request.setattribute(paperbean, paperbean); getdateset(beanlist, request); return mapping.findforward(gradestatview);/* * 得到值 * param dataset * return */public void getdateset(list beanlist, httpservletrequest request)list i90list = new arraylist();list i80list = new arraylist();list i70list = new arraylist();list i60list = new arraylist();list i50list = new arraylist();list i40list = new arraylist();list i30list = new arraylist();list i20list = new arraylist();list i10list = new arraylist();list i00list = new arraylist();float f = 0; for(grademessagebean bean : beanlist) f += bean.getgrade(); / 样本数 if(b