试卷自动生成系统的设计与实现

四川师范大学成都学院本科毕业设计试卷自动生成系统的设计与实现学生姓名 李锦超学 号 2012101149所在学院 通信工程学院专业名称 通信工程班 级 2012 级宽带通信 2 班指导教师 石 彬四川师范大学成都学院二一六年五月四川师范大学成都学院本科毕业设计I试卷自动生成系统的设计与实现学生：李锦超 指导教师：石彬内容摘要：试卷自动生成系统，即用户通过自定义选择设置试题的类型、难度、分数、时间等多个因素自动生成考试试题并给予对错验证。随着互联网络的飞速发展、网络教育的不断普及与提升，传统的出题考试方式已经不能满足所有的需求，一概而论不“因材施教”的出题方式不利于考核不同类型的学生，也不满足现代教育的发展需要。因此，现在已经逐渐开始流行自定义、有难度、时间、类型选择控制的出题方式来迎合当前社会考试所需。试卷自动生成系统的诞生油然而生。该设计主要目的是帮助出题者以及试题训练者能够根据不同人群自定义设置难度、类型生成考试试题的系统。系统为用户提供用户登录、开始试卷定制、选择题型、选择所占分数比例、最高分数设定、考试时间限制设定、考试难度选择、生成试卷以及答案查看等功能，将用户的需要“因材施教” 、 “分门别类”地提供，由用户自定义选取，从而达到针对不同层次的考生的训练和考验。同时，也方便了出题者逐个进行试卷试题的选取，省去了出题者挨个设定的过程，既提升了出题的速度，也提高了出题的整体质量。本次设计主要是以服务出题者、试题训练人等人群方便快速地完成试题的构造并提升自身所需检测为目的的试卷自动生成系统。整体设计使用的是 JAVA 语言开发的B/S（浏览器/服务器）应用系统。用户登录该系统后可以根据自己的能力选择生成题目的难度，根据自己的弱项针对题目类型进行生成试题，亦可根据自己的熟练度选择答题时间。本系统的代码框架采用了现在比较流行的 SSH（Spring+Struts+Hibernate）进行设计，在功能模型的实现和页面处理方面严格遵从了 MVC（Model,View,Controller)的思想体系。配合 Javascript 以及 Xml 对页面提取处理。数据库方面采用了中小型的Mysql 数据库进行处理，数据库工具使用了当下主流的 navicat 进行操作，以减轻代码量的负担和方便代码编写和功能实现。关键词：试卷自动生成 B/S Java MySQL 数据库四川师范大学成都学院本科毕业设计IIDesign and implementation of automatic test paper generation systemAbstract: Automatic test paper generation system, that is, by the user to customize the selection of the type of test questions, difficulty, scores, time and other factors automatically generate test questions and give the wrong verification. With the rapid development of Internet, network education popularization and promotion, the traditional way of examination questions has been unable to meet all the needs of generalizations do not teach students in accordance of their aptitude questions the way is not conducive to the assessment of different types of students, also do not meet the development need of the modern education. Therefore, now we have assembly popular custom, difficulty, time, type selection control sets the topic the way to cater to the social examination required. Automatic generation system of test paper birth arise spontaneously.The main purpose of the design is the help topic and questions of training can be set difficulty, type of generating examination papers system according to the custom of different groups of people. System for the user provides user login and start customized paper, multiple-choice, choose the ratio, the highest score set, the examination time limit set, choose the difficulty of the exam, test generation and check your answers and other functions, the user need to “teach students in accordance with their aptitude“, “sub categories“ to provide, selected by the user, so as to achieve for candidates of different levels of training and test. , but also to facilitate the questions one by one of papers selected, eliminating the topic and set one by one, both to enhance the speed of questions, the 四川师范大学成都学院本科毕业设计IIItopic and also improves the quality of the whole.This design is mainly based on service questions, questions of training people and other people easily and quickly complete the test structure and enhance its test paper auto generating system. The overall design is the use of JAVA language development B/S (Browser / server) application system. After the user login the system can according to their ability to select the difficulty of the questions in the form, according to their weaknesses for types of questions were generated questions, can also choose to answer the questions of the time according to their proficiency.The code framework of the system using the now popular SSH (Spring + struts + Hibernate) is designed. The function model and the realization of page processing strictly comply with the MVC (model, view and controller) system of thought. With Javascript and Xml on page extraction. Database used in small Mysql database processing, database tools used in the current mainstream Navicat operation, in order to reduce the burden of writing code and convenient code and function realization.Keywords: Automatic test paper generation B/S Java MySQL databas四川师范大学成都学院本科毕业设计IV目 录前言 .11 系统功能介绍与分析 .11.1 用户登录功能 .11.2 试卷生成及试题判断功能 .21.3 题库维护功能 .32 数据库的设计与开发 .52.1 数据库基础 .52.2 数据库设计需求 .62.2.1 数据库设计思路 .62.2.2 数据库表与字段的设置 .73 试卷自动生成系统流程 .83.1 物理结构流程 .83.2 文件结构流程展示 .114 界面设计 .124.1 界面流程展示 .124.2 界面设计示意图 .135 系统算法设计 .195.1 组卷方法设计 .195.1.1 随机法 .195.1.2 回朔法 .205.1.3 遗传算法 .215.2 试题难度算法 .215.3 试题分数算法 .21四川师范大学成都学院本科毕业设计V5.4 系统算法总结 .226 主要功能代码展示 .226.1 登录功能代码展示 .226.1.1 数据库链接 .226.1.2 登录功能 .246.1.3 主要功能模块 .276.2 前端代码展示 .306.2.1 主界面 代码 .306.2.2 图片轮播代码 .317 总结 .32参考文献 .34四川师范大学成都学院本科毕业设计1试卷自动生成系统的设计与实现前言现代教育伴随着互联网、自动化的发展而迅速地进行革新，传统的试卷考试已经远远不能满足现在社会急促的步伐，不仅如此，传统的试题考试设计相当地消耗出题者的时间与精力，并且没有针对性。这种方式已经不能满足现代考试紧凑的步伐了。因此，能够快速并且具有针对性、为用户提供自定义难度、类型、时间选择的试卷自动生成就显得尤为重要了。试卷自动生成系统油然而生。传统的试卷出题方式需要经过人工进行，出题者或者使用者需要根据自己的经验进行题目的设置，这种方式往往需要人力对试题数据的反复制定和验算、对题目合理性进行检验等等。制定题目的难度梯度，以满足不同层次的学生反应不同的学习水平。出题者往往还需要将以往的试题与将要出的试题的考点、难度进行对比。由上诉需求可以看出，传统的人工出题方式不仅没有将互联网联动的优势运用起来，进行题库的资源共享与使用，也使出题者浪费了大量的研究和设置试题的时间 。互联网的时代是个资源共享的时代，现代教育也应该与时俱进，对于优秀的试题、适合学生做的试题可以进行共享并且反复利用，并且也解决了出题者自我思考浪费大量时间的问题。本次设计的数据库可以存储大量物联网所提供的各类试题需求，以满足资源共享与互补互助的需求。此外，该系统还提供了多种一键选择的功能方便用户意见集成试卷。同时，数据库的使用也使得针对不同的用户也额外地分配的个人对题库和试题的编辑权限，用户可以自定义题目的难度、类型、分数等等，也可以新增、删除、查阅和编辑已有的试题。更加人性化的是，用户在完成试卷答题之后，系统会根据用户等分的情况给出提升或者降低难度的一键生成试卷的选项。从整个试卷的出题到打分结束，整个流程不仅与庞大的数据库进行了资源共享，也极大地提升了出题的质量和时间，可谓一举多得！试卷自动生成系统的不断成熟将会逐渐撼动传统出题以及训练方式，随着试卷自动生成系统的不断完善和创新，用户将获得更好的体验。本次设计主要研究试卷自动生成系统的各项功能以及相对传统出题方式所带来的优势。1 系统功能介绍与分析1.1 用户登录功能四川师范大学成都学院本科毕业设计2每一个用户都会有自己对题库和试题不同的需求，我们提供了 Mysql 数据库为每个人分配了单独的 IP 并且开辟了独立的空间。用户在输入帐号密码登录之后可以自由地根据需要管理自己的题库和试题。用户登录系统的设置很好地区分了不同使用人群对不同环境的试题需求，也方便了使用者个人对特殊体型和试题的编辑和修改操作。1.2 试卷生成及试题判断功能本试卷自动生成系统为用户提供了多项一键生成功能，用户可以根据自己的需要对生成试题的类型、分数、难度、时间、所占比例等等做出相应的设置从而生成出相应的试题。根据用户的作答给出成绩并且提供提高难度和降低难度的一键生成按钮方便用户根据实际情况调整试卷。并且用户可以根据自己的需要，自定义增加、删除、查阅和编辑自己的题库和试题。在用户登录该系统之后，用户会来到一个中转的欢迎界面，用户可以选择查看题库对试题进行操作，也可以直接选择在线答题系统对自己所需的试题要求进行设置并且一键生成。 试题类型的选择生成一套试题首先得明确这套试题的结构组成，需要几种类型的试题，每种试题、每道题所占的分数比例都决定着这套试卷的合理性。本系统为用户提供了当代考试最流行的几种题目类型：选择题、填空题、问答题。用户可以根据自己的需求合理安排各类题目在整个试卷中所占的数量以及分数的比例，比如单选题 20 道，每道 1 分；多选题 10 道，每道 2 分；填空题 10 道，每道 2 分，简答题 5 道，分别为 6 分、8 分、8分、10 分，共 100 分。 试题难度的选择作答难度的设定关系这整套试卷的出题质量，如何合理地根据实际情况给出适当难度的试题显得尤为重要。本系统为每一道试题都给出了一个难度系数，数据库会根据给定的难度系数自动为您提供您所需要的难度系数的试题供用户选择。难度系数设定在 0-1 之间，用户只需设定不同类型的题型的难度系数系统即会自动为该类型进行题型分配。因此，用户在设置难度系数的时候只需要把握好整套试题的难度梯度即可。此外。该系统还会根据用户的作答情况给出一键自动降低难度和一键自动提高难度的试卷生成功能，很好地帮助用户找到当前阶段适合自己训练的试题难度。 考试时间的选择不同试题难度根据出题者分配，在设置难度的时候需要注意的就是难度和答题时间的合理结合，该系统提供了自定义的答题时间设定，方便使用者根据自己的综合实四川师范大学成都学院本科毕业设计3力在不同阶段设置需要完成试题的时间。比如当用户第一次做的时候可以将时间设置为两个小时，经过一段时间的训练，用户一是可以通过提升难度来加强能力，同时也可以选择相同难度的其他试题通过减短作答时间的方式来得到提升。本系统提供的时间设定很好地满足了用户的这点需求。 总分数的设置用户可以根据试卷的题量和考试需求自定义指定试卷的总分数以此配合题型的所占分数比例，比如在高中学校应用此系统自动生成试题，理综试卷按照传统标准应当设置 300 分为满分；数学、英语和语文等学科应按照 150 分给出。在初中或者小学等其他环境中亦可给出 120 分或者 100 分甚至 80 分的满分。当然，分数的给定完全由用户自定义，具体情况以实际需要为主。同时也方便使用者在单独的考试中能够合理地分配分数。 生成试卷的功能在完成了上诉的试卷不同类型试题的难度系数设定、考试总时间的分配、考试总分数的设定之后，自动生成试卷就显得十分简单了，用户只需根据界面提示一键生成即可从数据库中随机提取相应数量并且符合条件（如类型和难度系数的）的试题，开始答题之后，倒计时开始启动。若作答完题之后用户选择了提升难度或者降低难度，那么系统也会自动根据当前的试题难度系数做出判断，适当地降低或者增加考试难度对数据库进行试题的调取，再采用相同的方式进行试题的自动生成。 试题判断功能当用户完成登录选题生成试题并且作答之后，点击提交试卷，系统会根据用户作答情况结合数据库答案对用户的作答进行评分，用户根据得分情况从而选择是否增加难度或者降低难度再次进行作答训练。针对单选题、多选题、判断题、填空题，经过正则处理过后的 Javascript 可以自动忽略空格、空白字符等等的干扰因素以确保空白空格等电脑认为操作带来的误判。对于简答题，数据库会根据事先的关键字提取去抓取用户的答案中的关键字进行对比，只要最关键的关键字符出现，基本可以判定该题得分。关键字的回答正确率也决定了该用户此题的最终得分，通过分割多个关键字以确保系统判断的正确率，极大地减少了误判，也满足了自动判断节省人力对比资源的时间。1.3 题库维护功能用户除了从数据库中搜索、提取自动生成出试题以外，有时候也需要将自己平时收集的一些优秀的题目录入题库并设定难度系数，增加题库的题目库存以便下一次调四川师范大学成都学院本科毕业设计4用或者自动生成。此外，对于一些易错、难懂的题目我们不需要讲究题目内容的形式，只需要对其重要参数进行修改即可重做以达到多次练习的效果，这样既没有脱离题目考察内容的本质，也节约了大量的时间。当然，对于一些用户已经完全掌握的试题，用户可能怕在下一次自动生成试题中再次遇到从而减少了训练量并耽搁自己的训练时间。所以需要将其删掉。也有时，用户想要有针对性地训练，对于某种类型或者自己经常出错的题进行反复练习，需要在茫茫题库中迅速查找到某一道题。综上所诉，我们为该系统设置了题库的试题增加、删除、查阅与编辑功能，以方便用户对题库的各种功能需求。以下为具体功能的详细介绍： 增加、删除试题功能系统中的每一道试题都有且只有唯一的一个 ID 作为主键，在不考虑恢复试题的情况下，本系统采用了删除数据库 ID 字