智能組卷試題庫系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)探討

郭竑暉

（益陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 益陽 413000）

智能組卷試題庫系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)探討

郭竑暉

（益陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 益陽 413000）

現(xiàn)如今計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和人工智能的快速發(fā)展，使考試模式從傳統(tǒng)紙質(zhì)方式向計算機(jī)輔助考試模式轉(zhuǎn)型。利用計算機(jī)輔助考試，一方面因其操作便捷，給考生和閱卷人節(jié)省了大量時間和人力資源；另一方面，節(jié)省大量資金，提高了考試效率。近幾年，對于智能組卷試題庫系統(tǒng)的研究有很多，文章通過對無紙化考試系統(tǒng)的特征分析，提出相應(yīng)較為優(yōu)化的智能組卷策略，以期對目前學(xué)院計算機(jī)考試系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)。

智能組卷；無紙化自動考試；自適應(yīng)遺傳算法

1 無紙化自動考試系統(tǒng)的優(yōu)勢

無紙化自動考試系統(tǒng)結(jié)合了人工智能的智能化和現(xiàn)代高效化考試模式，通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，快捷方便，準(zhǔn)確性高，自動生成的卷子和快速的判卷速度可以節(jié)省教師的時間，還可以測試學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。這種考試系統(tǒng)集合了眾多學(xué)科的優(yōu)點(diǎn)，比如說教育學(xué)、計算機(jī)科學(xué)、數(shù)學(xué)統(tǒng)計等等。正因為如此，它成為人們備受青睞的一種考試模式。相比于以前的考試系統(tǒng)，無紙化考試具有很多優(yōu)點(diǎn)：

（1）試題庫集體享用和管理。教育者可以及時擴(kuò)充題庫系統(tǒng)的內(nèi)容，根據(jù)上課的進(jìn)度、教學(xué)的經(jīng)驗和對于教材的理解更新試題庫，同時更新之后，每一個教育者都可以共同享用這種資源，統(tǒng)一的管理和維護(hù)也使題庫更具有規(guī)范性，具有廣泛和普遍等特點(diǎn)，有利于教育者操作。

（2）無紙化自動考試系統(tǒng)的高效化?？荚囀侄涡枰罅康娜肆?、財力和時間成本，需要編排試卷，安排考場，監(jiān)考老師和閱卷人，這個步驟會一次又一次的重復(fù)，枯燥卻沒有效率，但是無紙化自動考試系統(tǒng)則降低了這些成本，使工作效率直線上升。題庫可以重復(fù)使用，且一直在更新不會每年有重復(fù)，自動生成的卷子和快速的判卷速度可以節(jié)省教師的時間，還可以測試學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。

2 智能組卷系統(tǒng)設(shè)計的優(yōu)化和再開發(fā)

（1）科學(xué)化和智能化的體現(xiàn)。教育者為了使考試可以達(dá)到測試學(xué)生的目的，往往需要一份高質(zhì)量的試卷，這種試卷才能有效測試出學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，但是為了制作出高質(zhì)量的試卷，教育者通常要花費(fèi)大量的時間進(jìn)行試卷的編排，這就要求教育者自身有較高的審評，對他們的專業(yè)要求更高，但是許多新教育者這方面能力有所欠缺不能抓住重點(diǎn)或者會遺漏重點(diǎn)導(dǎo)致考試達(dá)不到理想效果，因此，無紙化試卷系統(tǒng)就從根本上解決了這個問題，通過自身的科學(xué)化和智能化來生成一份理性的試卷，這種先進(jìn)的人工智能算法獲得了廣泛的認(rèn)可。

（2）智能組卷系統(tǒng)的升級優(yōu)化。在如今無紙化自動考試中，最重要的部分就是智能組卷系統(tǒng)。智能組卷系統(tǒng)是根據(jù)教育者自己以往的教學(xué)經(jīng)驗，根據(jù)上課的內(nèi)容自動生成滿足學(xué)生教學(xué)內(nèi)容的試卷，在這個過程中，智能組卷系統(tǒng)由多個指標(biāo)組成，這些指標(biāo)有很多種，一般來說越豐富，試卷的質(zhì)量也就越高。為了可以生成科學(xué)、有效且合理的試卷，智能組卷系統(tǒng)需要將組卷固定問題優(yōu)化，建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，一般而言，評判試卷的標(biāo)準(zhǔn)有題型、分值分配、難度系數(shù)、總分、考試時間和考試內(nèi)容等多種方式，因此智能組卷系統(tǒng)的優(yōu)化就尤為關(guān)鍵，不能總使用一套體系，這樣會容易僵化固化得不到真正測試受教者水平的標(biāo)準(zhǔn)，而升級之后，則可以避免類似的問題。

（3）智能組卷系統(tǒng)優(yōu)化的策略。智能組卷系統(tǒng)優(yōu)化有多種策略，如回溯試探、隨機(jī)選擇、誤差補(bǔ)償算法以及進(jìn)化算法等多種算法，在短時間內(nèi)想要完成高質(zhì)量試卷和智能化組合的目標(biāo)，就成為智能組卷系統(tǒng)研究的重點(diǎn)。如果可以順利實現(xiàn)這一目標(biāo)，對于實現(xiàn)教育現(xiàn)代化、規(guī)范化和科學(xué)化都有著重要的意義，而且可以縮減教育者的時間和精力，緩解他們的工作強(qiáng)度和壓力，讓他們更好地提高教學(xué)水平和質(zhì)量。智能組卷系統(tǒng)的優(yōu)化就是要達(dá)到這一目標(biāo)，采取計算機(jī)和人工智能的方法，建立完善的數(shù)學(xué)模型，使短時間可以生成高質(zhì)量的試卷，解決無紙化考試系統(tǒng)的難題，利用自適應(yīng)遺傳算法的策略實現(xiàn)組卷。

3 自適應(yīng)遺傳的算法設(shè)計

智能組卷系統(tǒng)算法采取自適應(yīng)遺傳算法，這種算法被稱為Genetic Algorithm，是在全局基礎(chǔ)上進(jìn)行智能優(yōu)化的一種搜索方法，被用來解決較為復(fù)雜的問題。在自然界生物進(jìn)化原則中，這種算法不斷地優(yōu)化，并被廣泛應(yīng)用與人工智能、計算科學(xué)、機(jī)械科學(xué)等各個方面，基本原則是：優(yōu)勝劣汰，適者生存。也就是在一代代變化之中找到最優(yōu)解，與生物遺傳較為相似，這種算法被用于智能組卷體系之中，可以幫助老師不斷優(yōu)化。

4 結(jié)語

文章通過闡述傳統(tǒng)紙質(zhì)化考試的缺點(diǎn)來提出無紙化考試系統(tǒng)，并著重從試題庫集體享用和管理的便利和無紙化自動考試系統(tǒng)的高效化兩方面來闡述智能組卷體系的重要性，然后針對現(xiàn)在已有的智能組卷體系進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化，變換數(shù)學(xué)模型，找到自適應(yīng)遺傳算法的策略來優(yōu)化現(xiàn)在無紙化考試系統(tǒng)的不足。對于智能組卷的多重指標(biāo)問題，該模型賦予各個分指標(biāo)以相應(yīng)的權(quán)重，通過定量和定性的分析可以使自適應(yīng)遺傳算法得到很好的應(yīng)用。在未來，智能組卷試題庫系統(tǒng)將會得到普遍應(yīng)用，并且發(fā)展的越來越完善。

[1]鄭艷.考試系統(tǒng)組卷算法的分析與應(yīng)用[J].佳木斯職業(yè)學(xué)院學(xué)報，2016，（8）.

郭竑暉（1972-），女，湖南益陽人，碩士，講師，主要研究方向：網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫技術(shù)。