王瑞鋒

【摘 要】隨著教育信息化的進(jìn)步，各種考試系統(tǒng)的應(yīng)用已經(jīng)廣泛，其中系統(tǒng)中包括的組卷算法越來越重要，本文結(jié)合單位實(shí)際對隨機(jī)組卷算法進(jìn)行了分析和設(shè)計。

【關(guān)鍵詞】隨機(jī)組卷；算法；考試系統(tǒng)

智能組卷是考試系統(tǒng)的核心功能之一，智能組卷就是指考試系統(tǒng)從題庫中抽取試題，需要滿足教師或?qū)W生需求的考試試卷。在當(dāng)今教學(xué)環(huán)境中，教師或?qū)W生希望能夠在較短的時間內(nèi)組合成一份或若干份既符合需求，又具有隨機(jī)性的試卷。所以智能組卷的研究的重點(diǎn)在于組卷算法。

一、常見的組卷算法有：隨機(jī)組卷法、回溯法、遺傳算法三種

1.隨機(jī)法

隨機(jī)法是指依據(jù)已經(jīng)確定的試卷標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行隨機(jī)抽取試題，最終組合成試卷的算法，它是組卷算法中最為常見的算法。隨機(jī)法是通過抽調(diào)過程的不斷重復(fù)，直至組卷過程的完成或者無法抽取滿足用戶需求試題為止[1]。

用隨機(jī)法進(jìn)行組卷，其過程比較簡單，但其具有不可回溯的性質(zhì)，是依據(jù)當(dāng)前的試卷標(biāo)準(zhǔn)來選擇試題。隨機(jī)算法雖然簡單，但在一定的條件控制下，如題庫數(shù)量較少，抽取試卷要求少就可以選擇出滿足需求的試卷[2]，同時使用隨機(jī)法進(jìn)行組卷可以通過均勻選取方式體現(xiàn)試卷的公正性，更好的避免作弊。

2.回溯法

回溯法屬于深度優(yōu)先算法的一種，是對隨機(jī)算法的一種改進(jìn)?；厮莘S機(jī)抽取第一狀態(tài)，并記錄下來，當(dāng)搜索失敗后，釋放上次記錄的狀態(tài)類型，然后通過來回不斷的回溯試探，直到組卷的完成[3]。

3.遺傳算法

遺傳算法是現(xiàn)在比較新興和流行的一種組卷算法，遺傳算法由于其自適應(yīng)和良好的搜索技術(shù)得以流行開來。它是模擬生物界的自然選擇和遺傳變異的機(jī)制來求解復(fù)雜問題的隨機(jī)搜索和優(yōu)化算法[4]。遺傳算法對于復(fù)雜和非線性的問題可以較好的解決，在機(jī)器學(xué)習(xí)、組合優(yōu)化等方面得到了廣泛的應(yīng)用。由于遺傳算法的核心思想也是在一定的要求下找到最佳的方案，這和智能組卷算法的本質(zhì)是一樣的。

在隨機(jī)算法、回溯算法和遺傳算法中，雖然社會上認(rèn)為遺傳算法是比較先進(jìn)的，但通過對比在一個小型考試系統(tǒng)中隨機(jī)算法比回溯法遺傳算法更容易實(shí)現(xiàn)，效率也不低。這是因?yàn)殡S機(jī)算法成卷率高，且試卷質(zhì)量相對較好?；厮菟惴ê瓦z傳算法是在組卷模式確定后，然后這個模式進(jìn)行成卷，這樣會導(dǎo)致對試題查找范圍比較特點(diǎn)的問題。

二、題庫設(shè)計

三、組卷要求

本單位的考試系統(tǒng)的組卷根據(jù)需要有標(biāo)準(zhǔn)組卷和自定義組卷兩種，在設(shè)計過程中，自定義組卷的功能實(shí)際包括了標(biāo)準(zhǔn)組卷的要求，所以在這里我們只分析自定義組卷過程，在此過程中系統(tǒng)提供了題庫中的信息，及自定義組卷的選項。包括：按教材章節(jié)、題型、難易比例、數(shù)目數(shù)量等組卷選項。

四、隨機(jī)組卷算法實(shí)現(xiàn)

隨機(jī)組卷思路：

（1）用戶輸入自定義試卷要求：考試章節(jié)、題型數(shù)量。

（2）從題庫中查詢用戶要求題庫是否能滿足。如能則繼續(xù)下一步，不能給出錯誤提示，終止組卷。

（3）從題庫中抽取所有滿足第1個題型的題目ID保存到數(shù)組。

（4）從該數(shù)組中隨機(jī)抽取滿足要求數(shù)量的題目ID，可按試題難度比例進(jìn)行篩選。

（5）將抽取的題目ID保存生成的試卷表中。

（6）重復(fù)3-5步，直到將所有題型抽取完畢。

（7）根據(jù)試卷表的題目ID從題庫中抽取對應(yīng)的題目，組卷完成。

五、算法的實(shí)現(xiàn)

這里只列出隨機(jī)組卷的算法的方法，其它相關(guān)方法：如信息提示的進(jìn)程略過。

public void choo（int quantity）{

try{id=new int[lastline]；

rrs.beforeFirst（）；

int n=0；

while（rrs.next（））{

id[n]=rrs.getInt（1）；

n++； } }

catch（SQLException se）{JOptionPane.showMessageDialog（null，”生成試卷錯誤！”，”錯誤”，JOptionPane.ERROR_MESSAGE）；}

int random[]=new int[quantity]；

Random rn=new java.util.Random（）；

int quan=0；

boolean other；

int quan1；

quan1=rn.nextInt（lastline）；

while（quan

quan1=rn.nextInt（lastline）；

random[quan]=id[quan1]；

for（int k=0；k

if（！other）{continue；} quan++；}

String sql="INSERT INTO temp_test（chapters_id，test_diff，test_score，test_type，test_subject，answer_key） SELECT chapters_id，test_diff，test_score，test_type，test_subject，answer_key FROM "+Studenttest_choose.obje_student+" WHERE test_id="+random[0]；

try{for（int k=0；k

test_subject，answer_key FROM "+Student-

test_choose.obje_student+"

WHERE test_id="+random[k]）；

pssql.executeUpdate（）； } }

catch（SQLException se）{JOptionPane.showMessageDialog（null，”組卷算法錯誤！”，”錯誤”，JOptionPane.ERROR_MESSAGE）；} } }

六、結(jié)論

在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計時，不能盲目的進(jìn)行，一定從該系統(tǒng)實(shí)際出發(fā)，選擇適合的算法，先進(jìn)的算法不一定是適合本系統(tǒng)的，在本系統(tǒng)幾千道題目的題庫中使用隨機(jī)算法運(yùn)行良好。

參考文獻(xiàn)：

[1]葉曉彤等.基于校園網(wǎng)的考試管理系統(tǒng)體系的構(gòu)建[J].計算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用，2003，10：120-123.

[2]周麗莉.基于B/S結(jié)構(gòu)的等級考試管理系統(tǒng)[J].計算機(jī)工程，2005.4：195-197.

[3]羅鈁.高校體育招生考試管理信息系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用[J].體育科學(xué)研究，2006，10（2）：71-74.

[4]杜汀.網(wǎng)絡(luò)考試管理信息系統(tǒng)[J].中央民族大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2005，1：86-88.