自动成卷系统的设计与应用

评价，并非易事。为了让软件系统能自动生成一份质量过硬的试卷，要考虑课程知识点的覆盖面、重难点、内容的差异、题型和题量的大小、分值等因素，因此任何课程要想自动成卷，必须先清楚了解课程知识点选取和题型分布的要求。

我们设计的系统选取浙江工业大学计算机大类本科专业第1学年的离散数学课程为编程对象，使用清华大学出版社出版、王卫红主编的《离散数学》作为教材。该课程开设在第1学年上、下两学期，第1学期称为离散数学I，48课时，主讲内容为命题逻辑、谓词逻辑、集合、关系和函数部分。根据本科教学水平评估和教学大纲要求，离散数学I考试设置填空题、判断题、计算题、证明题4种题型。第2学期为离散数学II，32课时，主讲内容为代数系统和图论，考试设置填空题、判断题、计算题、证明题和作图题5种题型。根据上、下学期的教学重点设置相应的题型分值，各章节题型、分数分布情况见表1和表2。根据教学大纲要求和教材内容，每章节为一个知识点，由于教学中把集合与关系放在同一章，因此为了提高出题的准确度，软件设计中把集合、关系分别作为一个知识点。

2.2自动成卷的方法

自动成卷系统按照教材教案章节知识点出题，采取随机策略选取试题。若选择题的关联知识点设置为命题逻辑，系统就只从命题逻辑相关的选择题里随机抽取题目，按设定数量提交；若设置谓词逻辑知识点，则选取谓词逻辑的题目，以此类推。这样可以避免同知识点的题重复出现，以偏概全。判断题、计算题、证明题等各种题型都是同样的出题原理，最后合成一份满分试卷。这种成卷方式的成卷步骤虽然有些繁琐，但是成卷质量较高，试卷结构更为科学合理。另一种方式是根据学期增加知识点，一次生成，但这样会出现重复知识点的试题或者缺少某个重要知识点的试题，准确率低。本系统采用第一种成卷方式，按章节知识点随机出题成卷。

离散数学课程知识点包括命题逻辑、谓词逻辑、集合、关系、函数、代数系统和图论。每个章节出题可细分为不同数量的选择题、判断题、计算题、证明题等。系统按知识点建立相应题型的试题库，如建立命题逻辑的选择题、判断题、计算题、证明题等题型题库。每种题型的题目设计做到全面覆盖知识点而又不重复。

2.3系统主要功能模块

根据系统的功能设计要求，教师可设置知识点管理、试题管理、试卷管理等主要功能模块，

1）知识点管理。

系统可以对课程的知识点进行增删和管理，如离散数学知识点包括命题逻辑、谓词逻辑、集合、关系、函数、代数系统、图论等，可以在系统中的知识点管理栏目下进行知识点编辑和知识点显示，同时也可以对当前的知识点进行增、删、改、查等操作。

2）试题管理。

试题管理模块实现试题编辑和显示。在试题编辑页面可以输入题目内容、修改试题内容的格式等，如修改字体、字号、颜色，改变对齐格式等；还可完成题目属性设置：题型、分值、难度、关联章节及知识点。题型分选择题、判断题、计算题、证明题、作图题等，关联知识点分别对应于相应章节。

系统可对编辑好的试题进行试题显示和查看。系统会显示所有编辑完成的试题及其类型、分数、难度、关联知识点，还可以显示试题的总数量、页码等，通过UP、NEXT上下翻页查看成卷的一套试题；也可根据题型和关联知识点查询所有满足条件的试题，如可以查看题库中图论部分所有的选择题、判断题、计算题、证明题等。

3）试卷管理。

试卷管理模块可实现试卷的编辑和显示。在试卷编辑页面可以编辑试卷的标题和说明。系统可以对试卷进行查看，进行自动组卷设置、手动组卷和删除。已出题的试卷会显示试卷的题目数量、总分值等信息。

对于已生成的试卷，可以通过自动组卷设置添加试题。自动组卷设置选择题型、数量、关联的知识点（与知识管理对应）、每个题的分值和难度。这里的分值一定要与当初试题编辑的时候分值相同，并且题库中的题目能够满足需要（设置数据不可越界）。查看已生成并修改完成的试卷，可以看到试卷的标题及各种试题，如图2所示。生成的试卷可能还有需要修改格式、分值等问题，如果有与系统设置不同的修改需要，则自动成卷系统还提供导出试卷为word格式的功能。

3.结语

笔者以离散数学课程为例，分析课程的知识点和题型分布，研究自动成卷的方法，开发出自动成卷系统，实现了知识点的管理和题库的增、删、改、查等功能及试卷的生成、预览、修改、输出等功能。系统自动生成的试卷有效地控制了试卷知识点的覆盖广度和难度，可用于计算机大类专业离散数学课程考核。另外，该系统有一定的通用性，嵌入不同课程的题库可用于不同课程考试的自动组卷、成卷。自动成卷系统改变了过去的纸质考试出题的繁琐状况，提高了出卷效率。

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