论文部分内容阅读
随着互联网的普及,很多院校都采用了网上在线考试系统进行考试,一是考虑到环境保护问题,减少纸张的浪费,二是可以减少教师的工作量和提高工作效率,比如有一些重复性劳动可以通过系统简化,三是可以提高试卷质量,提供学生考试形式的多样性和随机性,也可以增加考试的合理性、科学性和客观性。本人所在高职院校计算机学院在几年前已经开发出一个网上在线考试系统平台,因为当时计算机技术、师资能力和资金等问题,原有在线考试系统的组卷部分主要采用的是基于题型的随机组卷算法;在使用的过程中,发现该网上在线考试系统平台确实可以承担教师的一部分工作,比如出卷、改卷、查询成绩和成绩汇总等,但是在出卷是否方便快捷和试卷质量是否合理、科学和客观方面等功能还非常不如人意,甚至有些功能根本就没有考虑到,远远落后于计算机组卷算法的迅速发展和教学过程中教学要求的不断提高,也不能体现出本高职院校的计算机信息化发展水平。基于上述原因,本文通过改进旧有的网上在线考试系统平台和分析目前高职类院校计算机类教学工作的教学要求,结合自身技术条件,重新设计和实现了一个基于遗传算法的在线考试系统,以满足不同专业不同科目不同教师的教学要求。近几年来随着计算机网络技术和组卷算法迅猛发展,网上在线考试系统是一个非常有实用价值的热门研究课题。本文首先调研了网上在线考试系统的现状,分析其中容易出现的一些问题和使用到的一些关键技术,在此基础上,结合高职类院校的实际教学情况和要求,分析了本在线考试系统应该具备的主要功能,设计和实现了一个在线考试系统的总体规划和实践方案。具体内容主要包括对该在线考试系统进行了需求分析,确定了系统的总体结构,描述了系统的工作流程图。本文根据高职类院校教学活动的需求,将系统划分为用户管理、题库管理、组卷和试卷管理、在线考试管理、成绩查询管理和试卷试题评估管理等六个功能模块,并对其中几个主要功能模块的设计与实现进行了详细的描述和探讨。由于在在线考试系统中,组卷算法是主要的关键技术,因此本文着重对与在线考试中的组卷算法有关的题库管理、组卷管理和试卷试题评估管理等模块的设计与实现展开了详细的论述,包括上述各个模块实现的详细功能描述、实现的关键细节、系统流程图、数据流图、时序图以及系统实现的操作流程与实现的界面等。在具体组卷算法方面,通过比较分析,采用遗传算法进行在线组卷问题的求解,论文先根据教育学测量和统计理论,确定了组卷的目标要求和各项约束条件,建立了在线组卷系统问题求解的数学模型;通过对各种编码方案优缺点的比较分析,采用了分段实数编码方案;针对传统遗传算法容易“早熟收敛”现象,使用动态参数自适应调整方法和精英保留策略加以改善,实现了自适应遗传算法的在线组卷方案;对于各项参数的选择,通过仿真实验接近最优解,并分析了以上改进措施以及种群大小等对组卷结果的影响。最后,本文给出了基于题型的随机组卷算法和本文采用的组合遗传算法的不同在线考试系统在组卷时组卷成功率等的比较,并对测试结果进行了讨论分析。本文设计和实现的网上在线考试系统,界面简洁友好,使用方便,经过本高职院校计算机学院的初步应用测试,系统是可行的,相对旧有的系统而言,组卷的成功率得到了很大的提高,在教学过程中具有良好的实用价值,并被广大教师所接受。