網(wǎng)上考試系統(tǒng)畢業(yè)設計

1、<p><b>　　摘　　要</b></p><p>　　計算機及其相關技術的發(fā)展使其產(chǎn)生了很多與人們日常生活息息相關的產(chǎn)品，網(wǎng)絡考試就是其中之一，其作為現(xiàn)代遠程教育的一個重要組成部分，其因公正性，準確性，安全性，靈活性，方便性以及及時性等特點，已成為當前國際上普遍采用的一種考試和認證方式，而試卷管理系統(tǒng)的設計與開發(fā)關系著整個考試系統(tǒng)的性能與功能，本系統(tǒng)是一個基于B/S模式的管理系

2、統(tǒng)，它的實現(xiàn)結合了網(wǎng)絡技術和數(shù)據(jù)庫技術，利用當前的校園網(wǎng)絡資源，可以實現(xiàn)本校范圍內各種可以進行試卷管理和測試，能夠切實的減輕教師和考生的負擔，提高教學效率。</p><p>　　本文首先分析了當前考試方式的特點和不足之處，同時，指出了采用無紙化試卷管理的優(yōu)點，并因此提出試卷管理系統(tǒng)構成，設計思想和實現(xiàn)，本文的特別之處在于對一些組卷方面的算法深入的研究和探討，最后分析了當前系統(tǒng)的不足和下一步的開發(fā)方向。</p

3、><p>　　關鍵詞：試卷管理系統(tǒng)；MVC模式；試卷生成算法；數(shù)據(jù)庫</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　With the development of computer and its relate technology, more and more products which relate to the

4、people’s life are produced, the network examination, which is an important part of distance education and for its advantage including equity, veracity, security, agility, celerity, has been widely used in the internation

5、al examination. And the development of paper management system is related to the function and performance of the network examination system. This system is based on B/S mode and</p><p>　　This article analyze

6、s the speciation and weaknesses of the recent way of examinations indicating that it will gradually be substituted by network examinations, thus present a design of a web-based paperless management system as well as its

7、structure and implementation. The special of this paper is discussing many algorithms to realize generate test paper, At last the insufficient of the system and the future work directions are discussed.</p><p&

8、gt;　　Key words：paperless management system；MVC patterns；the algorithms to generate test paper；Database</p><p><b>　　目　　錄</b></p><p><b>　　第一章　　緒論1</b></p><p>

9、　　1.1　系統(tǒng)背景1</p><p>　　1.2　主要內容和研究意義1</p><p>　　1.3　論文的組織結構3</p><p>　　第二章　　無紙化試卷管理系統(tǒng)研究綜述4</p><p>　　2.1　試卷管理系統(tǒng)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢4</p><p>　　2.2　試卷管理系統(tǒng)的作用5</p>

10、;<p>　　2.3　試卷管理系統(tǒng)設計的相關原理5</p><p>　　第三章　　無紙化試卷管理系統(tǒng)的分析10</p><p>　　3.1　系統(tǒng)需要解決的主要問題10</p><p>　　3.2　系統(tǒng)需求功能描述11</p><p>　　3.3　系統(tǒng)運行環(huán)境12</p><p>　　3.4　系統(tǒng)

11、數(shù)據(jù)庫的設計12</p><p>　　第四章　　無紙化試卷管理系統(tǒng)的總體設計19</p><p>　　4.1　整個系統(tǒng)的總體設計19</p><p>　　4.2　試題管理與閱卷子系統(tǒng)21</p><p>　　4.3　科目與用戶管理子系統(tǒng)22</p><p>　　第五章　　無紙化試卷管理系統(tǒng)的實現(xiàn)23<

12、/p><p>　　5.1　試題管理與閱卷子系統(tǒng)模塊設計23</p><p>　　5.2　用戶與科目管理子系統(tǒng)模塊設計25</p><p>　　5.3　對組卷算法的探討與研究27</p><p>　　5.4　與數(shù)據(jù)庫的連接30</p><p>　　第六章　　系統(tǒng)的不足與展望32</p><p&g

13、t;　　6.1　系統(tǒng)的不足32</p><p>　　6.2　總結與未來的發(fā)展展望32</p><p><b>　　參考文獻34</b></p><p><b>　　外文資料</b></p><p><b>　　中文譯文</b></p><p>&l

14、t;b>　　致　　謝</b></p><p><b>　　第一章　　緒論</b></p><p><b>　　1.1　系統(tǒng)背景</b></p><p>　　自從人類進入21世紀以來，隨著以計算機和互聯(lián)網(wǎng)為代表的信息技術的高速發(fā)展和現(xiàn)代化教育改革的不斷深入，使得遠程教育和無紙化的考試將成為人們接受再教育或終

15、身教育的主要形式，傳統(tǒng)的考試方式必將面臨著變革，因此，基于Web技術的網(wǎng)絡考試將會是一個很重要的發(fā)展方向，網(wǎng)絡考試因其公正性，安全性，準確性，靈活性，及時性以及方便性等特點，已成為當前國際上普遍采用的一種考試和認證方式。例如全球聞名的美國思爾文學習系統(tǒng)有限公司（Sylvan Learning System Inc.）的計算機化考試，包括計算機類的微軟專家認證，外語的GRE，TOFEL等，還有IBM，Cisco等公司推出的各類認證考試，他

16、們設計的這些考試形式可以說從一個側面反映了未來考試的發(fā)展方向。在這些紅火的考試背后無一不有著試卷管理系統(tǒng)的重要作用，只有通過這個系統(tǒng)對試題和生成的試卷進行良好的管理才能保證考試的順利進行。</p><p>　　基于Web技術的網(wǎng)絡考試系統(tǒng)可以借助于遍布全球的互聯(lián)網(wǎng)進行，因此考試既可以在本地進行，也可以在異地進行，將不會再受到時間和空間的限制，這就大大提高了考試的靈活性，同時，試題是根據(jù)題庫中的內容即時生成的，這樣

17、就可以避免考試前的押題，而且可以采用大量標準化試題，從而可以用計算機進行自動閱卷，這將大大提高閱卷效率，還可以直接把成績送到數(shù)據(jù)庫中，進行統(tǒng)計、排序等操作，現(xiàn)在的網(wǎng)絡考試通常是把試題內容放在服務器上，考生通過用戶名和考號進行登錄，考試的標準答案存放在服務器的數(shù)據(jù)庫中，這樣考試的公平性、答案的安全性都可以得到有效的保證。</p><p>　　因此，采用Web網(wǎng)絡考試方式將是今后考試發(fā)展的趨勢，而作為考試系統(tǒng)的重要和

18、基礎的組成部分，無紙化試卷管理系統(tǒng)是當前研究的熱門領域。</p><p>　　1.2　主要內容和研究意義</p><p>　　目前，學校與社會上的各種考試大都采用傳統(tǒng)的考試方式，在這種方式下，組織一次考試至少要經(jīng)過五個步驟，即人工出卷、考生考試、人工閱卷、成績登記和試卷分析。顯然，隨著考試種類的不斷增加和考試要求的不斷提高，教師的工作量將會越來越大，其工作將會是一件十分繁瑣和容易出錯的事情

19、，同時，一次考試所能得到的反饋較弱，組卷的隨意性大，全憑教師的主觀感覺來評價一套試卷的難易程度，對成績的分析停留在平均分，及格率的表面層次上，難以統(tǒng)計出學生對于各個知識點的掌握程度，再者，成績公布前考生為查看成績而給教師和教務部門帶來的麻煩也不小，人情分的情況難免出現(xiàn)，因此，可以說傳統(tǒng)的考試方式已經(jīng)不能適應現(xiàn)代教育的需要。</p><p>　　當然利用計算機考試也不是一件容易的事，首先，人們習慣于傳統(tǒng)筆和紙的考試

20、方式，如果利用計算機考試就必須考慮到實施中很多具體的問題，其次，目前計算機考試還有一定的局限性，特別是在題型方面，雖然計算機可以很好的完成客觀題的閱卷評分工作，但目前對于主觀題還主要是靠人工閱卷，再次，利用計算機考試需要購置相應的終端設備，如架設網(wǎng)絡，添置服務器和個人終端等，這將會是一筆不小的投資。</p><p>　　盡管當前計算機考試技術還有一些不足的地方，但是我們可以看到現(xiàn)在傳統(tǒng)的考試方式已經(jīng)顯得捉襟見肘，

21、現(xiàn)在我們可以將計算機考試運用于一些合適的場合，如客觀題比較多的科目上，而且隨著計算機信息技術和人工智能技術的進一步發(fā)展，上述提到的種種問題將逐步得到解決，計算機考試的應用范圍也將越來越廣，因此，計算機考試雖是一項新生事物，當我們已經(jīng)可以看到它必將有著蓬勃的生命力，而作為無紙化考試系統(tǒng)的一個重要組成部分，我們很有必要研究一下試卷管理系統(tǒng)的開發(fā)與建設，使其能在各種考試中發(fā)揮作用。</p><p>　　目前，網(wǎng)絡應用軟

22、件的模式主要有二類：Client/Server模式（簡稱C/S模式），Browser/Server模式（簡稱B/S模式）。前者需要在客戶端上安裝相應的軟件，這樣可以減少服務器與客戶端的通訊負擔，但同時在維護、升級方面也會變得很麻煩，后者是近幾年伴隨著互聯(lián)網(wǎng)迅速發(fā)展起來的一種技術，它的出現(xiàn)大大減輕了客戶端的負擔，客戶端是一個標準的瀏覽器，如IE, Mozilla Firefox等瀏覽器，服務器端是Web Server，而Web Serve

23、r與數(shù)據(jù)庫和應用服務器的緊密結合，使得這種模式的應用范圍不斷擴大，它已不僅僅用于網(wǎng)上查詢，有很多部門的業(yè)務系統(tǒng)、企業(yè)的MIS系統(tǒng)紛紛采用這種模式，其主要優(yōu)點在于便于擴充應用，便于升級維護，降低了用戶的總體成本。</p><p>　　利用目前的網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)庫技術，結合互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展的有利優(yōu)勢，我們開發(fā)了基于Java EE的B/S模式的無紙化試卷管理系統(tǒng)。它使用方便、操作簡單，效率很高。現(xiàn)階段該系統(tǒng)已經(jīng)實現(xiàn)了隨機出題、

24、客觀題自動閱卷，試題管理、修改題庫、用戶管理、科目管理、管理員管理、成績管理等重要功能，實現(xiàn)了真正的無紙化試卷管理，大大減輕了教師出題和閱卷等繁重的工作量。同時，由于采用了當前先進的開發(fā)技術和架構，這套考試系統(tǒng)能夠很方便的增加新功能，為將來的升級打下了良好的基礎。</p><p>　　整個考試系統(tǒng)采用基于MVC（model-view-controller）架構的Java Web開發(fā)方案，在服務器端我們采用Mysq

25、l數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，采用Tomcat作為Web服務器，同時使用Java，JSP，Struts，Hibernate等技術和理論來實現(xiàn)考試的應用服務系統(tǒng)，客戶端采用普通的瀏覽器來完成試卷管理的全過程，同時還可進行遠程系統(tǒng)維護、用戶和科目的管理。</p><p>　　Web服務器接受請求，通過應用程序服務器執(zhí)行一個JSP程序，實現(xiàn)了客戶機與服務器之間信息資源的交互。數(shù)據(jù)庫服務器用來存儲管理系統(tǒng)中所用到的各種數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)庫

26、管理程序直接錄入。系統(tǒng)的客戶端只需要一個瀏覽器即可。相關人員通過瀏覽器來實現(xiàn)增加、刪除和修改數(shù)據(jù)的操作，對信息進行管理。</p><p>　　本論文論述了一個功能較強大的試卷管理系統(tǒng)的實現(xiàn)過程，特別是在組卷算法方面進行了深入地探討和研究，對不同算法的優(yōu)缺點及適用范圍提出了自己的見解，同時，在對數(shù)據(jù)庫的設計方面也提出了自己的看法。目前通過本論文中的設想構建的系統(tǒng)基本上可以滿足學校及現(xiàn)代信息化企業(yè)的內部考試要求，可以

27、實現(xiàn)學校或企業(yè)的低成本投入，高效率產(chǎn)出的宗旨。如果選用了本系統(tǒng)，老師和領導將可以通過互聯(lián)網(wǎng)輕松地組織試卷、安排考試，大大節(jié)省了時間，目前本系統(tǒng)包括六種考試題型：單選題、多選題、判斷題、打字題、填空題、簡答題等，其中前三種題型可以通過系統(tǒng)自動完成閱卷工作，這可以大大加快教師和領導的工作效率，減少負擔，這六種題型已經(jīng)基本覆蓋了當前大多數(shù)考試的題型，因此能夠很容易滿足學校、企事業(yè)單位的考核要求，具有很強的實際意義和利用價值。</p>

28、;<p>　　1.3　論文的組織結構</p><p>　　第一章：緒論。介紹了論文的選題背景、主要內容和研究意義。</p><p>　　第二章：試卷管理系統(tǒng)研究綜述。簡述該系統(tǒng)研究概況、存在的問題和國內外發(fā)展現(xiàn)狀，以及與系統(tǒng)設計相關原理。</p><p>　　第三章：試卷管理系統(tǒng)分析。介紹本系統(tǒng)的需求分析、功能需求描述、目標系統(tǒng)要求、系統(tǒng)平臺選擇、數(shù)據(jù)

29、庫設計、總體設計圖及說明。 </p><p>　　第四章：試卷管理系統(tǒng)的總體設計。簡述系統(tǒng)總體設計圖及其子系統(tǒng)。</p><p>　　第五章：試卷管理系統(tǒng)的功能實現(xiàn)。重點介紹各個模塊以及子系統(tǒng)的實現(xiàn)過程、特別是對組卷算法進行了研究與探討。</p><p>　　第六章：該試卷管理系統(tǒng)的不足、改進設想和總結。提出目前本系統(tǒng)需要進一步完善的地方，以及對整個系統(tǒng)的研究、開發(fā)

30、工作進行歸納和綜合。</p><p>　　第二章　　無紙化試卷管理系統(tǒng)研究綜述</p><p>　　2.1　試卷管理系統(tǒng)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢</p><p>　　網(wǎng)上考試現(xiàn)在已經(jīng)成為了國際上普遍采用的考試和認證方式，通過網(wǎng)絡考試系統(tǒng)，考生可以就近完成考試，這可以大大減少時間和金錢的浪費，同時，網(wǎng)絡考試現(xiàn)在也已經(jīng)發(fā)展成為一門產(chǎn)業(yè)，通過它創(chuàng)造了很大的利潤空間，解決了很多人

31、的就業(yè)需要。在國內，隨著各種網(wǎng)上課堂，遠程教育的興起，也出現(xiàn)了不少的網(wǎng)絡考試形式，雖然這些考試的規(guī)模和影響并不是很大，但是他們從一個側面也推動了中國現(xiàn)代化教育的發(fā)展。</p><p>　　目前，網(wǎng)絡考試呈現(xiàn)出以下的特點和發(fā)展趨勢：</p><p>　　方便學生考試，無時間和地域的限制，考生可以在一個考場里完成多門考試而不需要對考場進行大的調整?？忌梢赃x擇就近的考點和合適的時間來完成考試，

32、這樣有利于杜絕客觀因素對考試的影響，有利于考生發(fā)揮出自己的真實水平。</p><p>　　能夠隨時更新考題，由于題目是保存在后臺的數(shù)據(jù)庫中，在終端上只是顯示考題，因此教師可以通過終端向數(shù)據(jù)庫中容易地添加、刪除和修改試題，這樣將可以很方便的將最新的試題反映到試卷中。</p><p>　　考試透明度高，現(xiàn)在許多認證考試都能在考試完成后當場就得到分數(shù)和考試的分析，這都是借助于計算機系統(tǒng)自動完成的

33、，這樣就可以減少評分過程中的主觀因素，考試的公開度和透明度都很高。</p><p>　　安全和保密性高，由于題目是保存在數(shù)據(jù)庫中，而訪問數(shù)據(jù)庫需要相應的密碼才能進行，同時，在一個考場中的每個考生的題目各不相同的，同一考生即使多次考同一門考試，其題目也是不同的，因此這可以保證考試的公正性，防止作弊現(xiàn)象的發(fā)生。</p><p>　　考試正走向標準化和全球化，計算機考試的應用打破了傳統(tǒng)的考試模式

34、，通過計算機考試能夠保證考試的嚴謹性，也使得授權認證能夠得到廣泛的認可。在考試界普遍認為計算機考試是二十一世紀的考試方式，目前，全球的計算機化考試正在迅猛的發(fā)展，現(xiàn)在我們在學校里就能通過互聯(lián)網(wǎng)參加諸如IBM、Cisco、Microsoft的公司組織的計算機認證考試，這些認證為我們以后出去工作起到了添磚加瓦的作用。</p><p>　　作為考試系統(tǒng)的一個重要組成部分，試題的管理與試卷的生成將直接關系到考試能否順利的

35、進行?？梢哉f，對于試卷的管理是考試的中心和靈魂環(huán)節(jié)。而無紙化的試卷管理系統(tǒng)又是實現(xiàn)網(wǎng)絡考試的關鍵一環(huán)，它將直接決定網(wǎng)絡考試的適應性、穩(wěn)定性以及其所能具有的功能。</p><p>　　2.2　試卷管理系統(tǒng)的作用</p><p>　　利用試卷管理系統(tǒng)，教師只要將自己精心設計的試題和分值等信息存入數(shù)據(jù)庫，將來在需要的時候計算機就能自動生成試卷，自動完成評分工作，這將大大減輕教師的工作負擔并提高了

36、其工作效率，與此同時考試的質量也得到了保證，從而使考試更趨于公正、客觀，更能激發(fā)學生學習興趣。</p><p>　　2.3　試卷管理系統(tǒng)設計的相關原理</p><p>　　2.3.1　開發(fā)工具的工作原理</p><p>　　本系統(tǒng)基于Java EE構建，采用MVC的Struts架構，在這個系統(tǒng)中用到了Java，JavaBean，HTML，JSP，JavaScript

37、，Struts，Hibernate以及數(shù)據(jù)庫的相關技術。</p><p>　　MVC模式是"Model-View-Controller"的縮寫，譯為"模式-視圖-控制器"。MVC應用程序總是由這三個部分組成。事件(Event)的發(fā)生將會導致Controller改變Model或View，或者同時改變兩者。只要Controller改變了Models的數(shù)據(jù)或者</p>

38、<p>　　屬性，所有依賴的View都會自動更新。類似的，只要Controller改變了View，View會從潛在的Model中獲取數(shù)據(jù)來刷新自己，參見圖2-1和表2-1。MVC模式最早是smalltalk語言研究團提出的，應用于用戶交互應用程序中。Smalltalk</p><p>　　表2-1　　MVC的分工與協(xié)作</p><p>　　語言和java語言有很多相似性,都是

39、面向對象語言，很自然的Sun微系統(tǒng)公司在petstore(寵物店)事例應用程序中就推薦MVC模式作為開發(fā)Web應用的架構[1]。</p><p>　　Jakarta-Struts是Apache軟件組織提供的一項開放的源代碼項目，它為Java Web應用提供了模型-視圖-控制器(Model-View-Controller ,MVC)框架，尤其適用于開發(fā)大型可擴展的Web應用[2]。MVC模式其實是一種架構模式，需要

40、其他模式協(xié)作完成，Struts實現(xiàn)了MVC的View和Controller兩個部分，Model部分需要開發(fā)者自己來實現(xiàn)，Struts提供了抽象類Action使開發(fā)者能將Model應用于Struts框架中。</p><p>　　圖2-1　　MVC組件類型的關系和功能</p><p>　　Java是由Sun微系統(tǒng)公司所發(fā)展出來的程序語言，它本身是一種面向對象（Object-Oriented）的

41、程序語言。Java是一種能跨平臺使用的語言，這主要是因為Java本身被編譯之后，并不是直接產(chǎn)生可執(zhí)行的碼，而是產(chǎn)生一種中間碼叫做“字節(jié)碼”，這種碼必需在通過 Java 的虛擬機來解讀它才能夠真正的被執(zhí)行，所以只要平臺上裝有這種Java的虛擬機，就能解讀字節(jié)碼也就能執(zhí)行Java編譯過的程序，因此，與Java程序是在哪種平臺上被編譯的，就完全沒有關系了[3]。Java寫出來的程序可分為兩類，分別是Java Applet與一般的Applica

42、tion。Application 類與一般的程序如C++的作用是相似的，是一個獨立可執(zhí)行的應用程序。Applets類似于應用程序，但是它們不能單獨運行，Applets可以在支持Java的瀏覽器中運行，Applets主要是內置于HTML網(wǎng)頁中，在瀏覽時發(fā)揮作用[4]。</p><p>　　Java語言的目標是為了滿足在一個充滿各式各樣不同種機器，不同操作系統(tǒng)平臺的網(wǎng)絡環(huán)境中開發(fā)軟件。利用Java程序語言，可以在網(wǎng)頁

43、中加入各式各樣的動態(tài)效果?？梢苑派弦欢蝿赢嫞尤肼曇?，也可以建立交互式網(wǎng)頁等[5]。</p><p>　　JavaBean是描述Java的軟件組件模型，有些類似于Microsoft的COM組件概念。在Java模型中，通過JavaBean可以無限擴充Java程序的功能，通過JavaBean的組合可以快速的生成新的應用程序。對于程序員來說，最好的一點就是JavaBean可以實現(xiàn)代碼的重復利用，另外對于程序的易維護性等

44、等也有很重大的意義[6]。</p><p>　　HTML是一種簡單、通用的網(wǎng)絡置標記語言。它允許網(wǎng)頁制作人建立文本與圖片相結合的復雜頁面，這些頁面可以被用戶通過瀏覽器瀏覽到，無論他使用的是什么類型的電腦或操作系統(tǒng)[7]。</p><p>　　JSP(Java Server Pages)是一種動態(tài)網(wǎng)頁技術標準。 JSP技術是用Java語言作為腳本語言的，JSP網(wǎng)頁為整個服務器端的JAVA庫單

45、元提供了一個接口來服務于HTTP的應用程序[8]。</p><p>　　Hibernate是一個基于Java的開源的持久化構件，它對JDBC采用了輕量化的封裝，通過它可以大量減少在Java中嵌入SQL語句的數(shù)量，同時，它還具有可擴展性，方便性等特點，越來越多的Java開發(fā)人員把Hibernate作為應用和數(shù)據(jù)庫之間的中間件，并能以此減少和對象持久化有關的30%的JDBC的編程量[9]。</p>&l

46、t;p>　　Spring是一種優(yōu)秀的輕量級企業(yè)應用開發(fā)框架，它同時擁有自己的Web框架，能夠提供諸如自動表單數(shù)據(jù)綁定和驗證等功能，但是在本系統(tǒng)中，我們主要采用Struts框架，是基于如下的考慮：Struts可以說已經(jīng)是MVC框架的事實上的標準，有很多關于Struts的資源和應用可以很容易地得到，因此，Spring在本系統(tǒng)中起到一個補充的作用[10]。</p><p>　　Ajax的主要組件是JavaScri

47、pt，Ajax能夠在當今的很多瀏覽器中使用，通過它使得互聯(lián)網(wǎng)默認的請求/響應模式有了很大的轉變，例如在Netflix公司（一家DVD租借公司）的網(wǎng)站上，當顧客把鼠標放到一個影片的圖片上時，這個影片的ID號就會發(fā)送到服務器，然后在客戶瀏覽器上會出現(xiàn)一個“氣泡”，顯示更多的關于這個影片的細節(jié)，而此時頁面并沒有被刷新，這些詳細信息也并不是放在隱藏表單中，這樣就可以為影片提供更多的信息而不會弄亂頁面[11]。</p><p&

48、gt;　　2.3.2　開發(fā)工具的工作過程及運行環(huán)境</p><p>　　前節(jié)所述的各項技術將通過Eclipse和Tomcat來實現(xiàn)，其中JSP，JavaScript, HTML等技術將主要在前臺實現(xiàn)，即MVC架構的View層和Control層實現(xiàn)，而JavaBean，Hibernate，數(shù)據(jù)庫技術將主要在后臺實現(xiàn)，即MVC架構的Model層實現(xiàn)。</p><p>　　Eclipse 是一個

49、開放源代碼的、基于Java的可擴展開發(fā)平臺。就其本身而言，它只是一個框架和一組服務，用于通過插件組件構建開發(fā)環(huán)境。Eclipse附帶了一個標準的插件集，包括Java開發(fā)工具（Java Development Tools，JDT）[12]。Eclipse的主要部分包括一個平臺運行時內核，在內核上面包括了工作臺、工作空間、幫助和團隊部件，其他的一些對基礎框架的插件為應用提供了良好的支持[13]，如圖2－2。</p><p

50、>　　圖2-2　　Eclipse構成圖</p><p>　　Jakarta Tomcat服務器是在Sun微系統(tǒng)公司的JSWDK(JavaServer Web DevelopmentKit)的基礎上發(fā)展起來的一個優(yōu)秀的Java Web應用容器，它是Apache-Jakarta的一個子項目，它是一個開放源代碼的軟件，它可以和目前大部分主流的HTTP服務器（IIS和Apache服務器）一起工作，而且運行穩(wěn)定，可靠

51、，效率高[14]。</p><p>　　2.3.3　開發(fā)工具的編程特點</p><p>　　在本項目中我們基于如下的原因而采用Java語言：1、Java語言是一種面向對象的語言，尤其適合web應用的開發(fā)；2、Java具有跨平臺的特性，因此，我們可以將我們編譯的程序運用到別的平臺上，這可以做到“一次編譯，多次運行”；3、Java直接支持分布式的網(wǎng)絡應用，這也為我們以后項目的升級提供了良好的基

52、礎；4、Java具有很強的安全性和健壯性，這使得我們寫出的代碼能夠經(jīng)受住時間的考驗[15]。</p><p>　　2.3.4　開發(fā)工具的環(huán)境需求設置</p><p>　　這套系統(tǒng)的應用需要先構建Mysql數(shù)據(jù)庫，同時還要搭建Tomcat服務器，本套系統(tǒng)對硬件環(huán)境的要求不高，目前還處于服役期的電腦均可以很容易的運行起來。</p><p>　　同時，由于我們采用的基本都

53、是開放源代碼的軟件，因此，開發(fā)的成本和以后運行和維護成本都很低，這對于項目的順利實施是一個很好的前提。</p><p>　　第三章　　無紙化試卷管理系統(tǒng)的分析</p><p>　　3.1　系統(tǒng)需要解決的主要問題</p><p>　　首先，無紙化試卷管理系統(tǒng)的主要用戶是教師，但每一位教師所負責的科目不同，所以，在系統(tǒng)的開始界面上需要有一個登錄頁面，通過登錄頁面的身份驗

54、證可以跳轉到該教師相應科目的試題管理頁面，這個登錄模塊的設計也是保證系統(tǒng)安全性的一個重要的方面。另一方面，由于在線考試的考試環(huán)境一般為機房，考試者之間的距離很近，為了做到考試的公正性，對于每個應試者來說，試卷的試題類型和題量都應是相同的，但試題的內容卻不能相同，而且在線考試基于網(wǎng)絡環(huán)境，試卷應該從服務器的數(shù)據(jù)庫隨機抽取試題后動態(tài)生成，所以，這將是組卷模塊需要解決的主要問題。另外，考生選擇答案提交后，應該由計算機自動判卷，并將考生成績和答

55、案保存于數(shù)據(jù)庫中以便于以后查驗。此外，應該能夠方便、快捷的對在線考試系統(tǒng)管理，如管理用戶，管理科目等。</p><p><b>　　系統(tǒng)可行性分析：</b></p><p>　　經(jīng)濟可行性：本系統(tǒng)作為一個畢業(yè)設計，并不需要任何的開發(fā)經(jīng)費，而且，本系統(tǒng)實施后可以顯著提高考試效率，所以本系統(tǒng)在經(jīng)濟上是可行的。</p><p>　　技術上的可行性：軟

56、件方面，該考試系統(tǒng)采用了當前流行的Browser/Server模式進行開發(fā)。數(shù)據(jù)庫服務器選用Mysql數(shù)據(jù)庫，它是一個免費的數(shù)據(jù)庫，能夠處理大量數(shù)據(jù)，同時保持數(shù)據(jù)的完整性并提供許多高級管理功能[16]。它的靈活性、安全性和易用性為數(shù)據(jù)庫編程提供了良好的條件。因此，系統(tǒng)的軟件開發(fā)平臺已成熟可行。硬件方面，科技飛速發(fā)展的現(xiàn)在，硬件更新的速度越來越快，可靠性越來越高，價格越來越低，因此，硬件平臺完全能滿足此系統(tǒng)的需要。</p>

57、<p>　　時機可行性：目前，互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)深入千家萬戶，本校作為中國教育網(wǎng)（China Cernet）的天津主節(jié)點，網(wǎng)絡建設水平在天津地區(qū)的高校中首屈一指，學校良好的網(wǎng)絡設施為開發(fā)和使用無紙化試卷管理系統(tǒng)的提供了堅實的基礎。因此，在時機上也是可行的。</p><p>　　管理上的可行性：由于目前學校已經(jīng)建立了一套具體的，嚴格的管理制度和措施，因此，可以保證考試系統(tǒng)嚴格的管理性，規(guī)章制度和管理方法為系統(tǒng)的建

58、設提供了制度保障。 </p><p>　　綜上所述，此系統(tǒng)開發(fā)目標已明確，在技術和經(jīng)濟等方面都可行，并且投入少、見效快。因此，系統(tǒng)的開發(fā)是完全可行的。</p><p>　　3.2　系統(tǒng)需求功能描述</p><p><b>　　登錄：</b></p><p>　　賬號：可以是英文字母，數(shù)字和下劃線</p>&

59、lt;p>　　密碼：六位以上的字母，數(shù)字</p><p>　　選擇科目：根據(jù)輸入賬號和選擇科目綜合考慮跳轉到不同的界面（教師或管理員）</p><p><b>　　考試管理界面：</b></p><p><b>　　管理考試試卷庫：</b></p><p><b>　　添加試題：&l

60、t;/b></p><p>　　包括試題類型（選擇、填空、判斷，打字，簡答等）、試題來源（章節(jié)）試題難度（精度1——5），試題標準答案；</p><p><b>　　刪除試題：</b></p><p>　　一次可以刪除一個或多個試題</p><p><b>　　修改試題：</b></p&

61、gt;<p><b>　　可以修改題目的來源</b></p><p>　　可以修改題目的難度，提高或降低題目的難度</p><p>　　可以修改題目的標準答案</p><p><b>　　生成試卷：</b></p><p><b>　　生成試卷規(guī)則：</b><

62、;/p><p>　　根據(jù)科目，試題類型，題目來源，試題數(shù)量等為每一個考生生成相應的試卷</p><p><b>　　考試總結和評語：</b></p><p><b>　　考試總結：</b></p><p>　　試卷試題分析：統(tǒng)計每道題的出錯率，統(tǒng)計全體考生各題以及全卷的答題情況，如：總體的成績，平均分，

63、各分數(shù)段的人數(shù)等。</p><p>　　成績匯總：成績排名。</p><p>　　評語：要求能針對每個考生寫評語。</p><p><b>　　人工判分界面：</b></p><p>　　要求能夠盡量在同一個頁面中顯示題目，標準答案和考生答案</p><p>　　要求具有填寫分數(shù)和評語的功能<

64、;/p><p>　　系統(tǒng)用例圖如圖3-1所示：</p><p>　　圖3-１　　系統(tǒng)用例圖</p><p>　　3.3　系統(tǒng)運行環(huán)境</p><p>　　系統(tǒng)運行于Windows平臺上，支持IE等當前流行的多種瀏覽器，在服務器端需要搭建Tomcat服務器。</p><p>　　3.4　系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的設計</p>

65、<p>　　3.4.1　數(shù)據(jù)庫介紹</p><p>　　本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫采用的是Mysql，一個最主要的原因是Mysql是一個免費的數(shù)據(jù)庫，這將使得我們這套系統(tǒng)的部署成本得到很大的降低，但同時它卻不是一個簡單的數(shù)據(jù)庫，對于我們的這個系統(tǒng)使用Mysql已經(jīng)能夠完全勝任，而且，Mysql還具有功能強，使用簡單，管理方便，運行速度快，可靠性高，安全保密等特點[17]，這也是我們選擇它的原因。</p>

66、;<p>　　數(shù)據(jù)庫結構的設計決定是本系統(tǒng)設計的關鍵一環(huán)，因為它將決定系統(tǒng)的性能和程序的結構，數(shù)據(jù)庫結構的好壞將決定著本系統(tǒng)的成敗。</p><p>　　3.4.2　數(shù)據(jù)庫表分析</p><p>　　本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫根據(jù)不同的試題類型、不同的用戶類型設計了多張數(shù)據(jù)庫表，同時，圍繞著考試的相關附屬設計了考試成績表，考生評價表等。</p><p>　　3.4

67、.2.1　系統(tǒng)中用到的表</p><p><b>　　有關成績的數(shù)據(jù)庫：</b></p><p>　　這兩張表記錄了考生的成績，這里根據(jù)考生主客觀題可能得分的數(shù)據(jù)類型的不同（客觀題一般每題的分值為整數(shù)，主觀題一般每題的得分可能會有小數(shù)），以及考生可能需要查詢主觀題的每題的分數(shù)的情況設計了兩張表。</p><p>　　表3-1　　有關成績的表&l

68、t;/p><p><b>　　有關評價的數(shù)據(jù)庫：</b></p><p>　　這張表將要記錄考生的評價信息，這個信息是每一個考生的每一門課程設定一條記錄，而每門課程的教師將是這個記錄的填寫者，因此這個數(shù)據(jù)庫將主要會在教師管理模塊中用到。</p><p>　　表3-2　　有關評價的表</p><p><b>　　有關

69、題庫的數(shù)據(jù)庫：</b></p><p>　　這個數(shù)據(jù)庫將主要保存所有題目的信息，每門課每個教師的題目信息都將保存在這張表中，同時，考試數(shù)據(jù)庫中考生每道考題的來源也來于此，可以說這個數(shù)據(jù)庫是整個系統(tǒng)的關鍵之一。</p><p>　　該數(shù)據(jù)庫的詳細表單設計如表3-3所示。</p><p>　　有關各類試題統(tǒng)計的數(shù)據(jù)庫：</p><p>

70、;　　這個數(shù)據(jù)庫主要將記錄每個科目的每種題型的數(shù)量和分數(shù)，通過題數(shù)我們可以為每一道題生成一個唯一的序列號，通過分數(shù)我們可以實現(xiàn)計算機的自動閱卷，如表3-4所示。</p><p>　　表3-3　　有關題庫的表</p><p>　　表3-4　　有關各類試題統(tǒng)計的表</p><p>　　有關用戶和科目管理的數(shù)據(jù)庫</p><p>　　這個數(shù)據(jù)庫記錄

71、的是用戶（包括教師、學生和管理員）的信息，未來如有需要可以通過升級將該數(shù)據(jù)庫的信息擴展，從而可以包括更多的用戶信息，如表3-5所示。</p><p>　　表3-5　　有關用戶和科目管理的表</p><p>　　3.4.2.2　數(shù)據(jù)庫中各表的詳細說明</p><p><b>　　有關成績的數(shù)據(jù)庫：</b></p><p>

72、<b>　　ks_kegcj</b></p><p>　　考生的客觀題成績表，由于客觀題成績能由系統(tǒng)自動完成判分，公正性和公平性能夠得到很好的控制，而且，客觀題的分數(shù)一般都為整數(shù)，因此在Grade數(shù)據(jù)項我們設定的是int數(shù)據(jù)類型。在這個表中考生的考號（Uid）和考試科目（Kem）是主關鍵字?；谏厦嫠龅倪@些原因我們設計了如下的數(shù)據(jù)庫表，如表3-6所示。</p><p&g

73、t;　　表3-6　　考生客觀題成績表</p><p><b>　　ks_zhugcj</b></p><p>　　考生的主觀題成績表保留了試題編號信息，這使得萬一考生對成績有異議時有據(jù)可查，同時，主觀題成績可能會保留到小數(shù)位，所以，這里我們采用的是float型作為主觀題成績的數(shù)據(jù)類型，如表3-7所示。</p><p>　　表3-7　　考生主觀題

74、成績表</p><p><b>　　有關評價的表</b></p><p><b>　　pinj</b></p><p>　　評價表記錄了教師對考生的評價信息，通過這個表考生可以與教師進行良好的互動，如表3-8所示。</p><p><b>　　表3-8　　評價表</b><

75、/p><p><b>　　有關題庫的數(shù)據(jù)庫：</b></p><p>　　有關題庫的表存儲了考試系統(tǒng)中各種試題的信息，這個數(shù)據(jù)庫是試卷管理系統(tǒng)的中樞和基礎，題庫數(shù)據(jù)庫表直接不是面向考生的，因此，在題庫數(shù)據(jù)庫中沒有記錄任何關于考生的信息。題庫數(shù)據(jù)庫中還記錄了試題來源，試題難度等信息，這些信息為自動組卷的順利實施提供了依據(jù)。以下列舉了具有代表性的一部分數(shù)據(jù)庫表：</p&

76、gt;<p><b>　　tk_danx</b></p><p>　　題庫單選題表記錄了無紙化試卷管理系統(tǒng)中所有科目的單選題的信息，在該表中Kem和Tid是該表的主關鍵字，唯一標示了一條記錄。Tid的引入保證了每一個題目在數(shù)據(jù)庫中都有一個獨一無二的題號。標準答案（Ans）的存儲是為了在進行自動閱卷時有據(jù)可依，如表3-9所示。</p><p>　　表3-9

77、　　題庫單選題表</p><p><b>　　tk_tiank</b></p><p>　　題庫填空題表記錄了無紙化試卷管理系統(tǒng)中所有科目的填空題的信息，在該表中Kem和Tid是表的主關鍵字，同時，Kem還是kem表的外關鍵字。該表中的一個特殊之處就是需要教師設定每一道填空題的空格數(shù)，這是為了在生成考試的試卷時方便顯示空格讓考生填寫，如表3-10所示。</p&g

78、t;<p>　　表3-10　　題庫填空題表</p><p><b>　　tk_duox</b></p><p>　　題庫多選題表記錄了無紙化試卷管理系統(tǒng)中所有科目的多選題的信息，其與單選題表不同的地方是由于多選題的答案可能有多個，因此標準答案的數(shù)據(jù)類型設置為“set”型，與題庫單選題表一樣，在該表中Kem和Tid是主關鍵字，如表3-11所示。</p

79、><p>　　表3-11　　題庫多選題表</p><p>　　有關各類試題統(tǒng)計的表</p><p><b>　　tongj</b></p><p>　　統(tǒng)計表的設計有兩個作用：1、統(tǒng)計目前該科目的該種類型的試題已保存的試題數(shù)，這樣做的目的是為了為每一個試題生成一個獨一無二的試題號；2、記錄教師為這種題型所設定的分數(shù)，這樣主要

80、是為了在計算機閱卷的時候能夠根據(jù)所設定的分數(shù)自動完成閱卷工作。統(tǒng)計表中Tix和Kem是主關鍵字，同時，Kem是kem表的外關鍵字，如表3-12所示。</p><p>　　表3-12　　統(tǒng)計表</p><p><b>　　有關用戶管理的表</b></p><p><b>　　user</b></p><p

81、>　　該表記錄了考生的信息，考生登錄需要在這里驗證，考生的成績也在這個表中記錄，未來需要升級系統(tǒng)的時候可以擴展這個表，如表3-13所示。</p><p>　　表3-13　　考生表</p><p><b>　　teacher</b></p><p>　　將考生表與教師表分開存儲一方面是為了保證考生數(shù)據(jù)和教師數(shù)據(jù)的安全性，另一方面，也是為了目

82、前和將來系統(tǒng)的需要，也許在將來需要顯示更多的教師信息，這樣設計就可以不用對數(shù)據(jù)庫表進行大的改動，只要添加相應的字段就可以了，如表3-14所示。</p><p>　　表3-14　　教師和管理員表</p><p><b>　　kem</b></p><p>　　科目表主要是將教師或考生輸入的科目選擇信息轉換為相應的科目編號，這樣做的目的主要是為編程

83、提供方便，如表3-15所示。</p><p>　　表3-15　　科目表</p><p>　　第四章　　無紙化試卷管理系統(tǒng)的總體設計</p><p>　　4.1　整個系統(tǒng)的總體設計</p><p>　　圖4-1　　系統(tǒng)總體模塊規(guī)劃圖</p><p>　　考試系統(tǒng)按照邏輯、功能和主要使用者的情況可以劃分為以下兩個主要的子系

84、統(tǒng)：試題管理與閱卷子系統(tǒng)，科目與用戶管理子系統(tǒng)。如圖4-2所示。</p><p>　　圖4-2　　系統(tǒng)子系統(tǒng)劃分圖</p><p>　　4.2　試題管理與閱卷子系統(tǒng)</p><p>　　圖4-３　　試題管理與閱卷子系統(tǒng)模塊劃分圖</p><p>　　試卷管理與閱卷子系統(tǒng)的功能：</p><p><b>　　登

85、錄試卷管理系統(tǒng)：</b></p><p>　　試卷管理的首頁，只有登錄才能進入其內部。</p><p>　　登錄界面包括：編號，科目，密碼等，其中編號、密碼為教師輸入，科目以及選擇登錄者類型為通過下拉列表框選擇。</p><p>　　管理試題，主要包括添加、修改、刪除試題和組卷四部分：</p><p>　　添加試題：主要包括設置題

86、目的內容、難度、題型、題目所屬章節(jié)等四個部分。</p><p>　　修改試題：主要包括修改題型、難度等信息。</p><p>　　刪除試題：可以進行一次一個或一次多個的刪除試題。</p><p>　　組卷：設定試題總體難度，題目范圍，各種題型比例，考試時間，總分，選擇考生等內容。</p><p>　　閱卷：主要針對主觀性試題</p>

87、;<p>　　將會顯示題目，標準答案，考生答案。</p><p>　　同時有兩個欄目：填寫分數(shù)欄和填寫評語欄。</p><p>　　兩個按鍵：提交和重置。</p><p>　　4.3　科目與用戶管理子系統(tǒng)</p><p>　　圖4-4　　科目與用戶管理子系統(tǒng)模塊劃分圖</p><p>　　科目與用戶管理模

88、塊的功能：</p><p><b>　　登錄試卷管理系統(tǒng)：</b></p><p>　　科目與用戶管理的首頁，只有登錄才能進入其內部。</p><p>　　登錄界面包括：編號、科目、密碼等，其中編號、密碼為教師輸入，科目以及選擇登錄者類型為通過下拉列表框選擇。</p><p>　　管理員設置，包括管理考生，管理教師，管理

89、科目三個部分：</p><p>　　管理考生：頁面將考生的基本信息羅列出來，并允許添加，刪除和修改考生的信息。</p><p>　　管理教師：系統(tǒng)將顯示當前教師的基本信息，并允許添加，刪除和修改教師的信息。</p><p>　　管理科目：將顯示當前科目的信息，并允許添加，刪除和修改科目的信息。 </p><p>　　第五章　　無紙化試卷管理系

90、統(tǒng)的實現(xiàn)</p><p>　　5.1　試題管理與閱卷子系統(tǒng)模塊設計</p><p>　　該系統(tǒng)將主要由教師使用，設計該系統(tǒng)的目的在于使教師能夠方便的管理其所教科目的試題，同時，由于試卷中不可避免地會有主觀題存在，而以目前的計算機技術還不足以對主觀題進行評分，因此，有必要將主觀題閱卷模塊設計出來以方便教師進行閱卷，此外，由于該系統(tǒng)的需求中需要有對考生的評價功能，因此評價考生的功能也將集成到該

91、子系統(tǒng)中，如圖5-1所示。</p><p>　　該子系統(tǒng)將主要包括以下功能：</p><p>　　教師登錄：通過教師登錄來進入相應的科目管理頁面，這是保證系統(tǒng)安全性的一個部分。在這個系統(tǒng)中我們將教師的編號的最高位定義為3，并以此作為登錄驗證的依據(jù)之一，在教師通過登陸驗證后會出現(xiàn)一個選擇頁面，通過選擇頁面可以跳轉到閱卷頁面（需要驗證是否該科目有已經(jīng)考過試但還沒有被批閱的考生存在）或者試題管理

92、頁面。 </p><p>　　圖5-１　　試卷管理與閱卷子系統(tǒng)流程圖</p><p>　　試題管理，該功能還將包括以下子功能，如圖5-2所示：</p><p>　　試題添加：教師可以根據(jù)科目的需要來添加相應的試題，在添加試題時可以設定相應的題目來源和難度等信息。</p><p>　　試題修改：教師可以根據(jù)自身的需要來修改試題的內容，難度，來源

93、，答案等信息。</p><p>　　試題刪除：若教師覺得該試題已不再需要時可以刪除。</p><p>　　組卷功能：這個功能也是該考試系統(tǒng)的核心功能之一，通過該功能教師可以為每一個考生生成一份“個性化”的試卷，這樣，將有利于保證考試的公正性。教師通過設定試卷中題目的來源，試卷所需的試題類型，每種類型試題所需要的數(shù)量等信息就可以由計算機自動生成一套試卷，通過計算機可以保證每名考生試卷的難度一

94、樣，這是手工組卷所做不到的，同時，通過計算機自動組卷也將大大降低教師的工作負擔，提高教師的工作效率。在設計組卷程序時需要考慮這些問題：每一位考生的試卷必須題量一致，難度相當，還要考慮到考生可能會有多次考同一門考試，因此還要保證考生每次考試的試題不能一樣。</p><p>　　圖5-２　　管理試題系統(tǒng)流程圖</p><p>　　閱卷與考生評價，如圖5-3所示：</p><

95、p>　　閱卷：閱卷功能將包括相應主觀題目的顯示、考生答案的顯示、標準答案的顯示和教師填寫分數(shù)等子功能，其中，為保證分數(shù)的準確性，教師的判分可以精確到小數(shù)的數(shù)量級。</p><p>　　考生評價：教師在批閱完每一個考生的所有主觀題后可以對考生有一個總體上的評價，而這個評價將會被考生在查閱成績時看到，這樣就有利于教師和學生的互動，有利于學生發(fā)現(xiàn)自己的不足。</p><p>　　圖5-3　

96、　閱卷系統(tǒng)流程圖</p><p>　　5.2　用戶與科目管理子系統(tǒng)模塊設計</p><p>　　該子系統(tǒng)模塊將主要被管理員使用，我們認為在該系統(tǒng)中管理員也是一名老師，因此管理員的信息也將保存到數(shù)據(jù)庫的teacher表中?？颇抗芾砗陀脩艄芾硎窃撓到y(tǒng)的一個基礎功能。</p><p>　　科目管理，如圖5-4所示：</p><p><b>

97、;　　包括如下功能：</b></p><p>　　查詢科目：將會返回目前已存在數(shù)據(jù)庫中的科目信息。</p><p>　　添加科目：管理員只要添加科目，系統(tǒng)會自動為該科目生成相應的題型庫。</p><p>　　修改科目：可以修改科目的名字。</p><p>　　刪除科目：當該科目不再需要時可以刪除，同時與該科目相關的題目等信息也會相

98、應的自動刪除。</p><p>　　圖5-4　　管理科目系統(tǒng)流程圖</p><p><b>　　學生管理：</b></p><p><b>　　包括如下功能：</b></p><p>　　查詢考生：在本系統(tǒng)中主要用于驗證考生的合法性，同時，還用于管理員或教師查詢考生的信息。</p>&

99、lt;p>　　添加考生：用于增加考生。</p><p>　　刪除考生：用于去除無效考生，如該考生已經(jīng)畢業(yè)離校等之類的。</p><p><b>　　教師管理：</b></p><p><b>　　包括如下功能：</b></p><p>　　查詢教師：在本系統(tǒng)中主要用于驗證教師的合法性。<

100、/p><p>　　添加教師：添加可以管理科目的教師。</p><p>　　修改教師：本階段限于修改教師的密碼，但已經(jīng)為未來的升級預留了接口。</p><p>　　刪除教師：取消不再管理相關科目的教師的信息，這也是系統(tǒng)安全性的一部分。</p><p>　　5.3　對組卷算法的探討與研究</p><p>　　5.3.1　組卷分

101、析</p><p>　　本系統(tǒng)的一個關鍵的地方就是要建立一個良好的組卷系統(tǒng)，采用自動組卷系統(tǒng)可以大大減輕教師的負擔，而且，更重要的是，自動組卷可以很好的保證試卷的難度和信度，提高考試的公平性和公正性。</p><p>　　如何能保證生成的試卷能夠最大程度的滿足使用者的不同需要，并具有隨機性、合理性和科學性等是自動組卷在實現(xiàn)方面的一個難點。而且，在交互式的Web環(huán)境下人們對試卷生成的速度的要

102、求很高，而一個理論上較完美的算法可能會以犧牲時間作為代價[18]。</p><p>　　5.3.2　組卷算法介紹</p><p>　　目前在組卷方面有以下幾種算法：</p><p><b>　　隨機抽題法</b></p><p>　　隨機抽題算法[19]根據(jù)狀態(tài)空間的控制指標，由系統(tǒng)隨機的自動的向題庫抽出一道試題加入到試

103、卷中，這個過程不斷重復，直到試卷生成完畢，或者無法再從試題庫中抽取出滿足狀態(tài)空間控制指標的試題為止。</p><p>　　算法的具體實現(xiàn)過程如下：</p><p>　　建立兩個數(shù)組U(r)和T(x)，其中U(r)的值為某種狀態(tài)r的試題在數(shù)據(jù)庫中的試題數(shù)，例如單選題，第二章，難度為3的試題數(shù)。T(x)為用戶要求該狀態(tài)的試題數(shù)目，T(x)構成的全部狀態(tài)的集合構成一個線性表List。</p

104、><p>　　如果T(x)>U(r)，則轉向5），否則產(chǎn)生隨機數(shù)N，N=int(rand(-1)*U(r))，其值小于U(r)。讀取N記錄，比對該記錄作選取標志，抽取下一道題目時，有選取標志的記錄將不再被選取。</p><p>　　若T(x)≠0，則T(x)=T(x)-1，重復2)；</p><p>　　若List表未滿，則轉向1)，否則組卷成功；</p&g

105、t;<p><b>　　算法結束</b></p><p>　　這種算法使用廣泛、簡單易行，對于單道題的抽取速度很快，但是對于整份試卷的生成卻需要耗費很多時間，而且在組卷條件較復雜的情況下常常會出現(xiàn)組卷失敗。此算法適用于小型題庫系統(tǒng)和組卷約束條件較少的場合。</p><p><b>　　回溯試探算法</b></p>&l

106、t;p>　　回溯試探算法[19]是對隨機算法的改進，它將隨機抽取產(chǎn)生的每一狀態(tài)類型記錄下來，當搜索失敗時就會釋放上次記錄的狀態(tài)類型，然后再依據(jù)一定的規(guī)律變換出一種新的狀態(tài)進行試探，通過不斷地回溯試探直到試題生成完畢或回到出發(fā)點為止。</p><p>　　該算法的具體實現(xiàn)步驟是：</p><p>　　建立2個數(shù)組U(r)、T(x)及線性表List，含義同隨機抽題算法</p>

107、<p>　　如果T(x)>U(r)，則先按一定的策略減少狀態(tài)r的T(x)的值；然后增加與之相接近的另一狀態(tài)U(x)的值。否則產(chǎn)生隨機整數(shù)N，N=int(rand(-1)*U(r))，其值小于U(r)。讀取N記錄，并對該記錄作選取標志，抽取下一道題目時，有選取標志的記錄不再被選??；</p><p>　　若 T(x)≠0，則T(x)=T(x)-1，重復2)；</p><p>

108、;　　若 List表未滿，則轉向1)，否則組卷成功；</p><p><b>　　算法結束</b></p><p>　　回溯算法在理論上可以遍歷每一種狀態(tài)組成，但是當試題庫中試題很多時這種狀態(tài)的組成就會很復雜，而且該方法在空間復雜度和程序設計方面都很復雜，所選的試題沒有隨機性，組卷效率低。</p><p>　　基于專家系統(tǒng)的組卷算法</p

109、><p>　　專家系統(tǒng)是一種能夠依靠大量的專門知識解決特定領域中復雜問題的計算機智能軟件系統(tǒng)。專家系統(tǒng)的特點之一就是能夠進行符號操作，用符號來表示知識，它把問題概念表示成符號集合。在組卷系統(tǒng)中的專家系統(tǒng)需要構建一個知識庫用來存放諸如不同的科目、不同的考試性質和時間等組卷知識信息，此外，還要構建一個推理機制來根據(jù)一定的推理策略從知識庫中選取相關的知識，對用戶提供的信息進行推理，直到得出相應的結論為止。組卷時，用戶輸入組

110、卷參數(shù)，使用推理機制進行推理匹配，從組卷知識庫中獲得試卷模型，并按產(chǎn)生的隨機數(shù)在同一類試題中選擇試題，最后輸出組卷結果[20]。</p><p>　　這種組卷算法需要建立一個龐大的知識庫，同時推理機制的設計和實現(xiàn)也很復雜，難以滿足快速組卷的要求。</p><p><b>　　啟發(fā)式搜索法</b></p><p>　　隨機化啟發(fā)式搜索法[19]是

111、建立在人工智能和一定的概率模型基礎上的一種有效算法。在搜索的前幾步中采用隨機抽題法，當搜索進入死結點時，采用以下的方法作啟發(fā)后再進行搜索：首先將造成死結點的狀態(tài)類型記錄下來，然后回溯走過的路徑，將與該狀態(tài)有關(指某分量相同)的元素全部釋放，將剩下的無關元素重新構成一條路徑，然后根據(jù)啟發(fā)函數(shù)的最小值確定下一個結點，啟發(fā)函數(shù)定義為新元素狀態(tài)類型與記錄死結點元素狀態(tài)類型分量相同的個數(shù)。</p><p>　　啟發(fā)式搜索法

112、的組卷成功率高，能夠滿足較復雜的組卷要求，但是其程序設計復雜，組卷速度慢。</p><p>　　遺傳算法[21-26]</p><p>　　遺傳算法（Genetic Algorithm）是目前在組卷系統(tǒng)設計領域受到廣泛關注和研究的算法，它最早是由美國密西根大學的Holland教授在六十年代提出，在進行了一系列研究后，八十年代由Goldberg進行歸納總結，形成了遺傳算法的基本框架，其具有簡