自动组卷系统毕业设计.doc

毕业设计 1 自动成卷系统的研究 摘摘 要要 一般情况教师想出一份试卷，要么到庞大的题库里一道一道的把题找出来，或是从 几本相关的书里把题一道一道挑出来。这样即费时又费力，而且很难保证试题的覆盖面 和把握好试卷的难度。正是为了能够帮助教师轻松的出一份高质量的试卷而开发了本系 统。 运用 PHP 开发出自动成卷系统，利用其提供的各种面向对象的开发工具, 建立系统 应用原型，然后进行需求迭代，不断修正和改进，直到形成满意的可行系统。该系统结 构良好、使用方便,题库数据输入简单,系统能够实现随机抽题. 包括后台数据库的建立、 维护以及前端应用程序的开发两个方面。该系统有安全的用户登录模块、方便快捷的浏 览界面、易于操作的功能模块。本文的分析基于知识点的试题库结构基础上，阐述以知 识点难度系数和题型为主要控制参数的组卷算法的建立与实现方法。该系统的运用不仅 提高了教师的工作效率,还可以通过网络让学生进行自我检测，可以实现真正意义上通用 性。 本软件实现了以下主要功能：手动生成试卷；自动生成试卷；抽取现有试卷；用户 管理；数据库管理。 大量的测试表明本软件运行稳定且各项功能运行得都很正确，基本达到了预期的要 求。 关键词：自动成卷；php；mysql 自动成卷系统的研究 2 Automatic Generation System papers Abstract The general situation teacher thinks out a paper，reach huge exam pool each finds out the question, or shoulder the question together out from several relevant books. Time-consuming and also strenuous like this, and very difficult to guarantee coverage rate and paper degree of difficulty of examination question. Helping the teacher thinks out a higt quality paper is the destination of develop this Software. This program is about a manage system in miniature of house resource. It adopt the Client/Server model including backstage supporter foundation and maintain and front two respects of development of application program of data base mainly. Through so analyse the situationing, I use PHP developing instruments and utilize its various kinds of developing instruments which face the target offered, it set up and use by prototype systematically within short time at first, then, Carry on demand change and take the place of, revise and improve constantly, until forming the user satisfied feasible system to initial prototype system.This system has secure user entry, convenient scanning and easy using query 、append and so on. I believe it will meet the corporations satisfaction. These functions of this software are as follows: One. Manual create paper; Two. Auto create paper; Three. Select from existential papers; Four. User manage; Five. Database manage. , it is basic reach the requests. The result of many test is that this software is runing steady and these funtions of it is runing right . Key Words：Automatic Generation System papers；php；mysql 毕业设计 3 目录 1 绪论绪论.1 1.1 课题背景.1 1.2 自动成卷系统的现状.1 1.3 自动成卷系统的发展趋势.1 2 关键技术关键技术.4 2.1 PHP 技术.4 2.2 MYSQL 技术.4 3.1 系统需求分析.5 3.1.1 系统基本功能.5 3.2 系统设计.6 3.2.1 系统开发环境.6 3.2.2 系统功能模块设计.7 3.2.3 数据库连接方式选择.8 4 详细设计详细设计.10 4.1 教师子系统概念设计 .10 4.1.1 系统的功能模块设计.10 4.1.2 系统 E-R 图.11 4.2 教师子系统数据库的设计 .12 4.3 算法设计.14 4.4 关键策略.15 4.4.1 随机策略.15 4.4.2 补偿策略.16 4.4.3 组卷难度.16 4.5 程序流程图.17 4.6 系统设计的关键算法.18 4.6.1 后台数据库接口.18 4.6.2 数据库加密.18 4.6.3 关键程序实现.18 5 实现与分析实现与分析.21 自动成卷系统的研究 4 6 结论结论.29 6.1 系统特点.29 6.2 深度研究.29 谢辞谢辞.31 参考文献参考文献.32 毕业设计 1 1 绪论 1.1 课题背景 目前，大多数高等院校考试仍采用教师人工出题的方式，采用这种方式有三个方面的 弊端： (1)出卷工作量大 高等院校的教务管理部门通常要求教师出多套题量与难度相同的试卷，同时还要给 出试卷的参考答案和评分标准，且要求与近几年考试试题的重复率不超过一定的限度， 这样给教师增加了很大的工作负担。 (2)试题效用过低 老师的手里有大量的试题，除了考试的时候用就别无他用，没有充分发挥试题的效 用。 (3)保密性、公平性差 由于教师长期担任同一门学科的教学，则难免几届学生用相同几套试卷，很难保证 试题的保密性和公平性。 随着教学要求的不断提高，开发实用的网络自动成卷系统将势在必行，新的网络自 动成卷系统不仅有利于各学科的发展，有利于节约大量的人力、物力资源，而且它还是 实施教考分离的必备工具，是正确评价教学效果，检验教学质量，反馈教学效果的一种 手段。 1.2 自动成卷系统的现状 基于以上的原因，有很多从事软件开发的人员，在试卷自动生成方面做了很大的研 究。 目前这一领域也以良好的发展姿态而不断进步，早期已经有了一些类似的系统，但 经过软件开发人不断的完善，大致形成了具备如下功能的系统。 删除试题、批量录入试题、试题交流、合并题库、自定义试题参数等一些功能，其 中试题交流功能非常实用，主要用于同事间交流试题。系统“体积”非常小，压缩后只 有几百 K。平时只要将一些试题或从网络下载的试题，按“学科”、“章节”、“知识点” 、“题型”、“难易程度”、“备注”六个参数进行归类,录入题库，需要用时，只要输 入一些查询条件即可查出所要找的试题。生成试卷非常方便，只需几分钟就可以生成一 份试卷，生成的试卷还配有答案，更重要的是软件能与 WROD 的完美结合，试题、答案 的编辑、试卷的排版打印全部由 WORD 来完成，试卷和答案都可保存为*.DOC 格式。 可见，试卷自动生成系统这方面的研究日益成熟，这不但减轻了教师的工作负担， 也使用教学更加地科学化，有利用教育事业的发展。 1.3 自动成卷系统的发展趋势 目前国外的自动生成试卷系统正逐渐向功能更完善的计算机辅助教学系统发展，CAI 自动成卷系统的研究 2 是人们利用计算机技术来开发一切学习资源，通过它，使得计算机与人之间的交互工作 方式，达到学习新知识，复习旧知识，全面掌握知识的目的。CAI 机可以用来代替教师进 行各门课程的学习，也可以作为常规课程教学的补充手段。所以，CAI 是当前开展教学改 革的一个十分重要的手段之一，它将有力地促进教学内容、教学方法改革的力度，大力 推进现代化教学手段的应用，大大地推进教学方法革新，并将改变甚至在很大程度上改 变现有的教学模式。 计算机辅助教学系统主要可以实现以下功能： (1)课程管理系统 教师可以根据需要在系统上自由开设相关课程，学生可以自行注册成为整个综合教 学辅助系统的用户，经过教师批准，修读相关课程的学生可以进入相应课程，使用该课 程的相应的教学辅助功能。课程结束教师可删除课程。 (2)交流平台系统 设公共交流平台，即整个综合教学辅助系统有一个 BBS，系统所有注册用户都可以 正常使用此 BBS。另外，每一门课程内部有相对独立的交流平台，供该课程的任课教师 与学生以及修读该课程的学生之间交流使用，包括 BBS、课件教案共享区域（可由教师 向上传课件教案及有关教学材料供学生共享）、学生共享区域（可由学生上传好的学习 材料，实现学生之间的资源共享）。另外，建立站内邮件系统，每个该系统的注册用户 都拥有一个站内邮箱，用户之间可以通过站内邮件方便联系。 (3)题库系统 每门课程有独立的题库系统，该课程的管理员（教师或由教师委托学生担任）可以 维护更新该课程的题库，包括向题库中增加、删除、更改题目。题库中的题目将长期保 留，直至该课程被删除。 (4)试题评测系统 建立在题库系统上的试题评测系统，当用户对题库中的试题做答后，可以自动对客 观题（选择、填空、判断）进行正确与否的评测。做错的题目系统能以醒目颜色进行标 示。 (5)练习及自动成卷系统 学生可以登陆练习系统进行自由练习。练习方式分为两种：一是学生在题库中自由 选择题目做答；二是利用系统的自动成卷功能按照一定要求自动从题库中选题生成试卷， 满足希望能够模拟考卷练习的学生的要求。练习结束后，系统对学生的做答进行自动评 测，发布正确答案，对学生答题情况进行记录，并标记该生答过的题目。之后，教师可 以查看学生的答题记录，学生可以查看本人的答题记录。 (6)作业布置及提交系统 该系统基于题库系统、试题评测系统及站内交流平台。教师可以在该系统中添加多 次作业，并预定每次作业发布时间。作业发布时间未到时，学生无法看到教师所布置的 作业，只有到作业发布时间后，学生才可查看并完成作业。学生可利用试题评测系统完 成作业，教师查看完成情况即可，学生也可以通过交流平台直接向教师提交作业。 (7)测验及考查系统 由教师安排测验或考查，并预定开始及结束时间。测验开始前学生无法看到试题， 开始后学生可以答题，测验结束后答题系统关闭，是否可以继续看到试题及发布答案可 由教师设定。试卷评分时客观题部分可由试题评测系统完成。 美国技术评定办公室对 CAI 做了如下评价： (1)在学校面临教学人员减少，班级规模又较大的情况下，CAI 可能是用来布控教学 能力的最可行的途径 毕业设计 3 (2)从地理上和实践上为教学的分布和训练提供了一种手段。 (3)允许学习者在他们方便的时间学习，并且对他们的学习策略做出诊断和及时的反 映。 (4)它可以教给学生更适合信息时代新的思维和新的解决问题的方式。 可以看出，在新的计算机技术支持下的 CAI 给学习这一很大的自主权，无论在时间， 地点，及学习内容的选择方面都提供了最大限度的方便。这对目前我国部分高校逐步向 学分制的转换提供了一个可行的且必不可少的条件。 由于技术与基础条件的差距，使我国国内各大学的 CAI 的实际使用起步较慢。我国 CBE 与 CAI 的研究落后于发达国家，自 80 年代开始，我国一些大学教师从跟踪国外先进 技术的角度，开始了解、研究与探讨 CAI 技术，到 80 年代中期以后，随着微机技术的发 展，汉字处理技术的成熟，为我国的 CAI 技术的发展打下了基础，我国的计算机负责教 学系统技术业蓬勃发展。 自动成卷系统的研究 4 2 关键技术 2.1 PHP 技术 PHP 是一种专门针对在 HTTP 服务器端开发应用程序而发明的编程语言，主要用于 创建动态 Web 页面。更重要的是，PHP 直观、易于上手，而且是开放源代码，因此，很 快就成了在服务器端开发 Web 应用的首选。据统计，至 2006 年，在全球已有超过 2000 万动态站点使用 PHP，这包括 Google、雅虎、Lycos、Bloomberg 等老牌互联网公司，也 包括 Youbute、Bloglines、Flickr、Technorati、Digg 等新兴网站，在国内，百度、腾讯、 新浪、搜狐、TOM 等知名互联网公司均是 PHP 技术的应用者。 PH P 能做任何事，但它主要是用于服务端的脚本程序，因此可以用 P H P 来完成任 何其他的程序能够完成的工作，但 PH P 的功能远不局限于此。 (1)服务端脚本。这也是大家最常见的方式，大家访问的 PH P 站点都是这样的，有 WE B 服务器，在上面安装好 P H P 解析器(你可以简单地理解为应用程序)，然后我们再 通过 I E 等浏览器去访问站点，进行各种应用。 (2)命令行脚本。可以编写一段 P H P 脚本，并且不需要任何服务器或者浏览器来运 行它。这种方式，仅需要 P H P 解析器来执行。 (3)编写桌面应用程序。对于有着图形界面的桌面应用程序来说，P H P 或许不是一 种最好的语言，但是如果用户非常精通 P H P，并且希望在客户端应用程序中使用 P H P 的一些高级特性，也可以使用 PH P。 2.2 MYSQL 技术 MySQL 是一个开放源码的小型关系型数据库管理系统，开发者为瑞典 MySQL AB 公 司。目前 MySQL 被广泛地应用在 Internet 上的中小型网站中。由于其体积小、速度快、 总体拥有成本低，尤其是开放源码这一特点，许多中小型网站为了降低网站总体拥有成 本而选择了 MySQL 作为网站数据库。 与其他的大型数据库例如 Oracle、DB2、SQL Server 等相比，MySQL 自有它的不足 之处，如规模小、功能有限（MySQL 不支持视图（已经被列入 5.1 版的开发计划） 、事件 等）等，但是这丝毫也没有减少它受欢迎的程度。对于一般的个人使用者和中小型企业 来说，MySQL 提供的功能已经绰绰有余，而且由于 MySQL 是开放源码软件，因此可以 大大降低总体拥有成本。 目前 Internet 上流行的网站构架方式是 LAMP（Linux+Apache+MySQL+PHP） ，即使 用 Linux 作为操作系统，Apache 作为 Web 服务器，MySQL 作为数据库，PHP 作为服务 器端脚本解释器。由于这四个软件都是遵循 GPL 的开放源码软件，因此使用这种方式不 用花一分钱就可以建立起一个稳定、免费的网站系统。 毕业设计 5 3 设计方案设计方案 3.1 系统需求分析 在软件需求分析阶段，搞清楚了软件“做什么”的问题，形成了目标系统的逻辑模 型。现在我们所要做的就是要把软件“做什么”的逻辑模型变换为“怎么做”的物理模 型，即着手实现软件的需求。首先，我们需要描述的是系统的总的体系结构 (1)数据库模块设计 系统的概要设计中最重要的就是系统模块化设计。模块化是指解决一个复杂问题时 自项向下逐层把软件系统划分成若干个模块的过程。每个模块完成一个特定的功能，所 有的模块按某种方法组织起来，成为一个整体，完成整个系统所要求的功能。 将系统划分为多个模块是为了降低软件系统的复杂性，提高可读性、可维护性，但 模块的划分不能是任意的，应尽量保持其独立性。也就是说，每个模块只完成系统要求 的独立的子功能，并且与其他模块的联系最少且接口简单，即尽量做到高内聚低耦合， 提高模块的独立性，为设计高质量的软件结构奠定基础。 (2)数据表设计 数据表的设计是指设计数据库中表的结构，数据表的逻辑结构包括：属性名称，类 型、表示形式、缺省值、是否关键字、可否为空等。关系型数据库要尽量按关系规范化 要求进行数据库设计，但为了使效率高，规范化程度应用环境和条件来决定。数据表设 计不仅要满足数据存储的要求，还要增加一些如反映有关信息、操作责任、中间数据的 字段或临时数据表。 (3)存储设备和存储空间组织 确定数据的存放地点、存储路径、存储设备等，备份方案，对多版本如何保证一致 性和数据的完整性。 (4)数据使用权限设置 针对用户的不同使用要求，确定数据的用户使用权限，确保数据完全。 3.1.1 系统基本功能系统基本功能 新建试卷，添加、删除、修改题目、选项、试卷； 编辑试卷属性：设置试卷的总分、名称、保存路径； 系统能支持不同类型的题目，比如：判断、单选、多选、综合等； 编辑题目时能插入图片； 可以按试卷类型对试卷进行分类； 可以对用户进行管理，修改用户口令密码等； 生成的试卷（判断、单选、多选题）可以进行脱机测试，测试过程中如出现漏题， 选项漏选，在提交前系统你能对用户进行提示； 测试完毕，系统自动对试卷进行批改，试卷得分以及做错的题目系统能以醒目颜色 进行标示； 把系统接入网络，可以在线答题。 自动成卷系统的研究 6 3.2 系统设计 3.2.1 系统开发环境 多数 Web 应用程序通过三层应用逻辑(图 3-1) 来实现 Web 和数据库的整合。顶层客 户层是基于 Web 的应用程序 HTML 浏览器,底层是 DBMS (数据库管理系统) 和数据库,中 间层用来处理浏览器发来的请求。浏览器送出 HTTP 请求到中间层,中间层从底层数据库 取得数据,对数据进行处理后,返回给顶层的客户端 Web 浏览器。网络试题库系统采用这 三层应用逻辑来实现,底层数据库采用目前比较流行的 MySql 数据库,MySql 是开放源代 码的关系数据库,具有大型数据库的多数特性,它的设计非常适合于管理许多 Web 数据库 应用程序,并且提供大量编程语言(如 Perl 、C、PHP 等) 的客户程序接口,其查询速度及 其他操作速度很快。 中间层采用 PHP 服务端脚本语言,PHP 的移植性强,灵活多变,保密性强,并可在静态 HTML 文件中嵌入一个或多个 PHP 脚本,这样使客户层整和更容易;另一方面,可以将脚本 与外观相混合; 脚本的执行速度快,选用 PHP 脚本运行速度比 CGI 和 Servlet 更快;基于 这样的语言和数据库技术做题库的技术支持,便于查询、修改,而且能够很好地适应题库 的开放性和保密性。 图 3-1 三层应用逻辑图 为了实现这些功能并实现网络应用，我选择使用 PHP+MySQL 进行系统的开发。 (1)选择 MySQL 是因为： 它便宜（通常是免费）。 它的网络承载比较少。 它经过很好的优化（Highly Optimized）。 应用程序通过它做备份来比较简单。 它为各种不同的资料格式提供有弹性的扩展介面 (ODBC)。 它较好学，且操作简单。 毕业设计 7 (2)选择 php 是因为： PHP 简单易学 PHP 可以编译成具有与许多数据库相连接的函数。PHP 与 MySQL 是现在绝佳的组合。 可扩展性 面向对象编程，PHP 提供了类和对象。基于 web 的编程工作非常需要面向对象编程 能力。PHP 支持构造器、提取类等。 可伸缩性 传统网页的交互作用是通过 CGI 来实现的。CGI 程序的伸缩性不很理想，因为它为每 一个正在运行的 CGI 程序开一个独立进程。内嵌的 PHP 可以具有更高的可伸缩性。 PHP 特别适合于编写 Web 应用，而且它与数据库一起工作。这使得能从 Web 页运 行 MySQL 查询并生成包含数据库查询结果的新页。PHP 与 Apache（世界上最流行的 Web 服务器）一起工作得很好，这使得完成诸如给出一个搜索窗口并显示搜索结果之类的事 情很容易。 3.2.2 系统功能模块设计 自动成卷系统不仅要能够完成成卷任务, 还应该允许学生进行注册参加考试、模拟 练习、查看成绩, 教师可以批阅学生试卷、处理考试相关的考试数据, 还应具备用于对 考生的管理、注册、添加、授权、试题库的维护、试题的添加、修改等功能. 本系统基 于 B/S 模式结构，系统由学生子系统、教师子系统、管理员子系统三个部分组成。系统 分管理员、教师、学生三级授权。见图 3-2: 图 3-2 系统功能模块图 系统功能如下： 网络自动成卷系统 用户登录用户注册 学生子系统教师子系统管理员子系统 模 拟 考 试 成 绩 查 询 修 改 个 人 信 息 试 题 管 理 试 卷 管 理 成 绩 管 理 网 上 答 疑 考 试 管 理 系 统 维 护 系 统 用 户 管 理 用 户 权 限 管 理 自动成卷系统的研究 8 1学生子系统 学生子系统的功能是实现学生网上练习、考试、成绩查询和网上提问。具体包括模 拟考试、成绩查询等功能。 模拟考试 学生可以根据题目的类型、难度、章节、等约束条件选择练习题，考试的时间由老 师设定，当学生提交试卷后服务器会自动评卷，并把正确答案公布给学生。 成绩查询 学生登录后就可进行成绩查询，成绩单会列出学生各类考试的详细得分情况。 修改个人信息 学生登录后可修改自己的密码和邮箱地址。 2教师子系统 教师子系统的功能是辅助教师建立试题库、生成试卷、批改试卷。由试卷管理、试 题管理、考试管理、网上答疑、成绩管理五个模块组成。 试题管理 试题管理模块的功能为实现试题库的构建和管理。教师可以根据需要增加新的题型， 包括主观题和客观题。试题类型选择后，可以进行试题的录入、修改、删除。增加试题 时需要给出覆盖的章节、难度系数、题目内容、答案等参数。 试卷管理 教师可选择自动组卷方式或手动组卷方式来增加一份试卷，并可以对已生成的试卷 进行修改。增加新的试卷时需要输入试卷基本信息。例如：试卷编号、名称、类型、总 题数、覆盖章节、答卷时间等参数。 考试管理 此模块功能为某次考试选择一份合适的试卷。可以设置考试有效时间，有效时间过 后，将自动交卷。一份试卷可以被多次考试选中。增加考试时需要输入考试编号、名称、 考试时间（即答题时间）试卷编号等参数。 网上答疑 对于学生在网上进行的提问，老师会把解答公布在“问题解答”一栏中。 成绩管理 此模块的功能是成绩生成、成绩分析。总成绩确定后，可以进行简单的成绩分析， 生成各种图表供教师参考。 3管理员子系统 管理员子系统的功能主要包括对系统进行维护、对系统用户进行管理、对用户权限 进行分配等 3.2.3 数据库连接方式选择 PHP 连接数据库的方式主要由两种,一种是普通连接，另一种是永久连接。 integer mysql_connect(主机,用户名,口令)（普通连接） 此函数开始一个对指定主机上的 MySQL 数据库的连接。若该数据库位于一个不同地端 口，则在主机名后加上冒号和端口号。所有参数均为可选的，缺省情况下分别对应为本 地主机、用户正在执行的脚本名和空。主机可以是 IP 地址或域名。在脚本执行结束时， 连接被自动关闭，也可以用 mysql_close 提前关闭。 mysql_pconnect(主机,用户名,口令)（永久连接） 毕业设计 9 与 mysql_connect 完全相似,但建立一个永久连接,该连接一经建立永不关闭,即使 使用 mysql_close 函数或程序执行完毕也不关闭.下一次试图建立永久连接时,系统如发 现已存在一个永久连接,则直接返回该连接号而不重新创建。 mysql_pconnect() 和 mysql_connect()非常相似，但有两个主要区别。首先，当连 接的时候本函数将先尝试寻找一个在同一个主机上用同样的用户名和密码已经打开的 （持久）连接，如果找到，则返回此连接标识而不打开新连接。其次，当脚本执行完毕 后到 SQL 服务器的连接不会被关闭，此连接将保持打开以备以后使用（mysql_colse() 不会关闭由 mysql_pconnect() 建立的连接）。 用 mysql_pconnect，因为省略了很多重复的 close/connect 操作，速度可能更快。 连接数与人多人少无关，当有 N 个人连接时，不论用 pconnect 还是 connect，最 多都只有 N 个连接。 基于以上考虑所以选择永久连接作为数据库的连接方式。 自动成卷系统的研究 10 4 详细设计 4.1 教师子系统概念设计 4.1.1 系统的功能模块设计系统的功能模块设计 在整个系统中教师子系统是设计的重点，而教师子系统就是一个自动生成试卷系统， 它的主要功能就是数据库的建立和维护。 教师子系统 试题管理试卷管理考试管理 成绩管理 图 4-1 教师功能模块设计图 教师子系统功能是辅助教师建立试题库、生成试卷、批改试卷。由试卷管理、试题 管理、考试管理、网上答疑、成绩管理五个模块组成。 (1)试题管理 试题管理模块的功能为实现试题库的构建和管理。教师可以根据需要增加新的题型， 包括主观题和客观题。试题类型选择后，可以进行试题的录入、修改、删除。增加试题 时需要给出覆盖的章节、难度系数、题目内容、答案等参数。 (2)试卷管理 教师可选择自动组卷方式或手动组卷方式来增加一份试卷，并可以对已生成的试卷 进行修改。增加新的试卷时需要输入试卷基本信息。例如：试卷编号、名称、类型、总 题数、覆盖章节、答卷时间等参数。 (3)考试管理 此模块功能为某次考试选择一份合适的试卷。可以设置考试有效时间，有效时间过 后，将自动交卷。一份试卷可以被多次考试选中。增加考试时需要输入考试编号、名称、 考试时间（即答题时间）试卷编号等参数。 (4)网上答疑 对于学生在网上进行的提问，老师会把解答公布在“问题解答”一栏中。 (5)成绩管理 此模块的功能是成绩生成、成绩分析。总成绩确定后，可以进行简单的成绩分析， 毕业设计 11 生成各种图表供教师参考。 4.1.2 系统 E-R 图 Categories id name Questions Sets Statistics Users Belong s-to Belongs-to Has Has id name password some other information id userid setid score idsetid options solution id name creator description some information about configure 图 4-2 系统 E-R 图 自动成卷系统的研究 12 4.2 教师子系统数据库的设计 数据表的设计是指设计数据库中表的结构，数据表的逻辑结构包括：属性名称，类型、 表示形式、字段长度、是否关键字等。关系型数据库要尽量按关系规范化要求进行数据 库设计，但为了使效率高，规范化程度应用环境和条件来决定。数据表设计不仅要满足 数据存储的要求，还要增加一些如反映有关信息、操作责任、中间数据的字段或临时数 据表。 考虑到各种题型的技术参数不一样,将多种题型放入同一表不利于管理,因此总体设置 一个库(Database) , 每一种题型设置一个表( Table) 。在 MySql 中建立数据库,不仅要 保证数据存储的方便快捷,还要保证数据的完整性和占用的资源最少,所以在设计表时,系 统采用一个字段(xx 字段) 来表示一些试题信息。数据库内的选择题数据格式如下表所 示。 表 1 ：选择题信息表 名称名称类型字节数含义 Bh自动编号 5 自动产生试题序号,是试题的唯一标志,也是主关键字。 定义结构时 Primary 必选,Extra 选 Auto increment xx文本 6 试题信息,由 6 位组成,为了保证题库占用的资源最 少,表中课程代号、章、节、应知/ 应会、难度系数、 题型采用编码来表示,每一位代表试题的参数信息。 nr文本选择题的题目 xz1文本 66 选择 1 的内容 xz2文本 66 选择 2 的内容 xz3文本 66 选择 3 的内容 xz4文本 66 选择 4 的内容 da文本 2 本道试题的答案 表 2：用户表(YH) 字段中文名字段英文名字段类型字段长度主键 姓名UserName文本 20 是 密码Password文本 18 组GroupID数字长整型 权限QXID数字长整型 毕业设计 13 表 3：题型(Type) 字段中文名字段英文名字段类型字段长度主键 编号TypeID自动编号是 名称TypeName文本 20 分值FZ数字长整型 表 4：难易度(NYD)R 字段中文名字段英文名字段类型字段长度主键 编号 BHBH 自动编号是 难易度 NYDNYD 文本 表 5：用户组(UserGroup) 表 6：选择题(XuanZeTi) 字段中文名字段英文名字段类型字段长度主键 编号GroupID自动编号是 组名GroupName文本 20 字段中文名字段英文名字段类型字段长度主键 题号 THTH 自动编号是 题型 TypeIDTypeID 数字长整型 题目 TMTM 备注 选项 A A A 文本 255 选项 B B B 文本 255 选项 C C C 文本 255 选项 D D D 文本 255 正确答案 DADA 文本 难易度 NYNY 数字长整型 自动成卷系统的研究 14 表 7：填空题(TianKong) 字段中文名字段英文名字段类型字段长度主键 题号 BHBH 自动编号是 题型 TypeIDTypeID 数字长整型 题目 TMTM 备注 空 1 K1K1 文本 100 空 2 K2K2 文本 100 空 3 K3K3 文本 100 空 4 K4K4 文本 100 空 5 K5K5 文本 100 应填数 YTSYTS 数字长整型 难易度 NYNY 数字长整型 出自章节 CZCZ 文本 50 表 8：简答题(JianDaTi) 字段中文名字段英文名字段类型字段长度主键 题号 BHBH 自动编号是 题型 TypeIDTypeID 数字长整型 题目 TMTM 备注 答案 DADA 备注 难易度 NYNY 数字长整型 出自章节 CZCZ 文本 50 4.3 算法设计 自动组卷的过程是根据某些约束条件，在试题库中选择满足约束条件试题的过程。 这些约束条件一般是指题型、难度、分值等约束。这些约束条件如果看作是局部约束条 件，那么试卷将达到各项指标的均衡，这样就形成了全局的约束条件。从这个意义上， 计算机的自动组卷实际上就是一个约束满足的过程。自动组卷是题库系统的一个重要组 成部分如何在庞大的试题库中选出符合用户要求的试题,并使组卷具有较高的效率和成功 率是试题库设计的一个难点.现行的试题库系统组卷时一般有两种方法:一是让用户详细 出自章节 CZCZ 文本 50 毕业设计 15 地提出每一道试题的题型、难度、章节分布等要求,然后利用随机函数在试题库中进行选 题,这种方法选出的试题的。 确能满足用户的要求,但对使用者来说过于繁琐工作量太大,并不实用；二是用户只 给出有关。 试卷命题的整体要求,此时由于组卷问题是一个典型的约束满足问题,因此可以采用 回溯法找到满足全部约束条件的一个解,但是在强约束下,经常会出现无法组成满足性能 要求的试卷。 设计中提出的组卷算法,首先根据用户的命题要求计算出本次试卷的量化模型,包括各 种题型的试题题分分配矩阵和各难度类型的试题在各章中的题分分配矩阵,然后采用随机 抽取和近似匹配的策略进行抽题组卷.此种方法不仅能够生成满足用户命题要求的试卷,而 且减轻了用户的工作量,并在一定程度上提高了组卷的效率.本文提出的组卷策略中提到的 用户的命题要求主要包括： (1)抽出的试卷具有随机性 (2)同一份试卷中无知识点重复的试题 (3)试卷所涉及的章 (4)试卷的难易度控制 用户的命题要求通过人机交互的方式给出，它反映了用户对试卷的整体难度、各章 节分布情况以及各类型试题的比例要求.为了避免题库系统盲目地选题:首先将用户对试 卷整体的命题要求(如试卷的期望值这样的全局指标)进行分解,得到有关试卷的各项局部 指标(如各类试题的分数及难度);然后在试题库中有目的性地选题,这样可以大大提高组 卷的效率和成功率. 单独满足条件(1)的算法实现较为简单，但是要同时满足条件(2) (3) (4)，从庞大的数 据库中随机选出试题，组成的试卷既要满足给定的题型要求，又要使试卷中各试题的难 度值满足试卷的平均难度，同时又要使试卷中的知识点不重复，试题库结构的合理组建 和出卷算法的优化就显得非常重要。 系统以基于知识点的层次结构试题库模型为基础，采用随机算法，使组成的试卷满 足教学的实际要求，还需为每一类题型 创建一个表单，即共创建四个表单：选择题表单， 用来存放选择题的全部数据；填空题表单，用来存放填空题的全部数据；问答题表单， 用来存放问答题的全部数据；判断题表单。用来存放判断题的全部数据特征（每一章试 题根据特征分成若干项类）、试题难易程度、分值、和试题特点确定选择的先后顺序） 是查询所需的关键字段。查询时可同时或分别匹配难易程度、试题特征等条件进行查询 浏览。 人工组卷时，只要匹配这些查询条件。就可以迅速选到所需的相应试题，也可将试 题特征、难易程度。按试题章节查询浏览库。 自动组卷： 自动组卷的好坏取决于试卷模型的设计质量和产生合适的随机数。建立 试卷模型时。应确定每道试题的章节内容、难易程度及试题总量。为避免取到相同的试 题，应将每次刚取到的试题和已经取到的试题进行比较，如果有相同的试题则此次选题 作废，从而保证取到满足条件又不相同的试题。 自动成卷系统的研究 16 4.4 关键策略 4.4.1 随机策略 有时满足某指标的试题可能有多个，有时候某一试题可能适合多种选题情况。为了 均匀选题，又保证同一份试卷不能出现相同的试卷，可采取有控随机策略。事行设计好 一个运算速度快，周期长，分布均匀的随机数发生器。 4.4.2 补偿策略 在实际组卷过程中，由于指标间的相互牵制，以及试题库题量的有限性，往往很难 使这些指标都得到百分之百的满足。如果把这些指标卡死，有时仅仅是为了一分之差， 计算机要不断筛选，甚至进入无休止的循环。如果允许一定的误差，就可以减少很多不 必要的循环搜索，提高组卷的效率和成功率。其基本思想是这样的：当某一指标的累计 值出现正误差时（选中试题累计值超过了指标值），如果这个误差是在允许的范围内， 则放弃为满足该指标的继续搜索，接受当前结果，而让那些尚未达到指标值且又允许存 在一定负误差的指标做相应减少，当选中试题的累计值没有达到指标值，但试题库中已 没有符合各项指标的试题可选，则让那些尚未达到指标值且又允许存在一定正误差的指 标作相应增加，由此保证指标的平衡和试卷的满意