智能在线考试系统的研究与设计

来源:用户上传      作者:

　　摘 要：一般情况下，考试系统的出卷有两种基本方式：手动组卷和自动组卷。自动组卷指的是教师提供考试时间、考试章节、考试难度和考试题量等信息，由系统进行自动组卷。当前的在线考试系统设计组件还存在一些问题，本文以机器学习思想、伯努利大数定律为基础，对智能在线考试系统进行了分析研究与设计。
　　关键词：自适应;试题库;在线考试系统
　　随着网络的逐渐普及和计算机技术的不断进步，教育认证机构和学校为了把好考试关，提高教学的质量，往往使用标准化考试制度和考教分离的手段，这就需要完善的在线考试系统来达到这一目的。当前的在线考试系统出卷经常出现一些问题，例如同知识点同题型的试题重复出现、不能随着被测试人群变化而对难度系数进行调整等，这就需要对智能在线考试系统进行进一步的完善。
　　1 当前在线考试系统存在的不足
　　当前的在线考试系统的出卷包括手动组卷和自动组卷两种方式，而手动组卷也要以自动组卷为基础，对其难度系数进行人为调整。所谓的自动组卷就是以教师提供的信息为根据，进行自动组卷，往往在网络在线考试中进行应用。既可以在考试时自动随机组成一人一卷，也可以在考前或者考试时自动组成多人一卷。当前考试系统的自动随机组卷模式要求试题库的试题要具备准确的难易系数，与此同时，还要尽量避免同题型、同知识点的试题反复出现。尽管近年来在线考试系统发展得比较迅速，但是现有的在线考试系统在自动随机组卷方面还存在一些问题：
　　首先，尽管有经验的教师会预先设定试题的难度系数，但是这种人为设定会受到客观和主观因素的影响，难免出现误差。其次，不能根据考试群体接受情况的变化来对难度系数进行更改，难以对考试结果进行控制。 最后，试题重复的现象难以避免，也就是同知识点、同题型的试题会反复出现。在构建题库时往往会对同一个知识点的试题在内容和类型上进行一定的变化，组卷时应该尽量避免实体重复。
　　为了对当前的在线考试系统进行改进，应该积极运用机器学习思想、伯努利大数定律和人工辅助性调整，将具有更强的试题库自适应性的智能在线考试系统构建出来，以解决上述问题。
　　2 智能在线考试系统的相关理论
　　智能在线考试系统的相关理论包括伯努利大数定律、难度系数自适应学习、避免试题重复的自我调整等。根据这些理论可以改进现有的在线考试系统的不足，提高其智能性和自适应性。
　　伯努利大数定律主要用来分析独立试验中某事件发生次数的概率问题。根据伯努利大数定律，如果事件发生的次数很多，那么事件发生的概率与频率之间的偏差较大的可能性会减小。在实际应用中实验的次数足够多，那么事件的概率就可以用事件发生的频率来代替。
　　考试的过程中，每一个考试者都是相互独立的，而且必须独立得出答案。假设每一个试题的考核点只有一个，考试者答错不得分、答对得分，则可以对该道题的得分率进行计算。事实上每个试题的考核点应该都大于1，因此该道试题所有考核点得分概率的平均数就应该是该道题的得分概率。这样就可以通过该道题的得分概率来求出题库中的难度系数。由专家来决定试题难度系数的初值，在在线测试的模式下，考试结束之后，考生就会向系统提交自己的考试结果，而系统根据考生提交的考出结果就可以进行自学习，并且对难度系数进行重新计算，对对应题库中的难度系数值进行修改，使之与考生的实际解题能力相适应。随着考试次数和考生人数不断增加，在线考试系统中试题的难度系数与实际情况也会越来越接近。
　　为了避免在线考试系统中试题重复的问题，还要对其进行自我调整。系统自动出卷之后，教师可以用手动的方式将重复的试题指出来，并提交给系统，根据教师提交的情况，系统可以自动划分重复试题的知识点，将关联组建立起来。在再次自动出卷时，每张试卷中只能从同一组内选择一个关联试题。通过人工辅助的方式来避免试题的重复，具体调整过程见图1。
　　3 智能在线考试系统的具体设计
　　智能在线考试系统可以分为考试管理、出卷管理、试题库管理和系统管理四个部分，这几部分在相互独立的基础上又存在着相互联系。
　　①考试管理。该模块主要负责题库难度系数自适应、收题和自动出题。自动出题指的是为了使学生自我学习的需要得到满足，学生可以通过该模块自己出卷和考试。收题指的是学生完成考试之后，向系统提交考试结果。题库难度系数自适应指的是系统自动判定学生的考试结果。如果试题回答正确，则更新题库中相关试题的字段值，更新试题的难度系数和考核点的累计得分次数，通过成绩累加起来计算成绩。最后在学生成绩数据库中记录学生成绩，由老师或学生进行查看。②出卷管理。该模块主要负责打印试卷、避免试题重复的自我调整和在线组卷。在线组卷指的是由教师根据实际需要来选择组卷的方式，可以直接由系统自动组卷，也可以在此基础上由教师对其进行人工调整，并向系统提交调整结果，直至得出满意的试卷。避免试题重复的自我调整指的是系统根据教师提交的反馈信息，例如教师指出的重复试题或者手工调整的难度系数来调整题库，从而与应试者的实际情况进行适应。打印试卷指的是系统可以将试卷打印出来，以供非在线考试进行使用。③试题库管理。该模块主要负责建立和维护试题库。建立试题库指的是对每一门学科建立一个相应的试题库，并录入试题。由有经验的专家对录入的试题进行初始值设定，包括试题的考点数目和难度系数等。试题库的维护指的是实现系统的基本查询功能和管理功能，包括修改、删除和添加。④系统管理。该模块主要是事务处理、数据存储管理和用户登录身份验证等日常管理工作。
　　4 结语
　　本文对当前的在线考试系统进行了简要的分析，并指出了其中存在的问题。为了解决这些问题必须设计智能在线考试系统。智能在线考试系统能够进行自我调整，避免试题重复，并且实现题库难度系数的自适应，弥补现有的在线考试系统存在的不足，在实际应用中取得了良好的效果。
　　参考文献：
　　[1]冯涛，裴祥喜，崔炳德，等.在线考试系统开发中的关键技术研究[J].科技视界，2012.
　　[2]杨国兴，刘镭.网络在线考试系统开发实践[J].一重技术，2012.
　　[3]万萍.浅析学校在线考试系统的设计[J].科技视界，2013.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/3/view-11546973.htm