基于知识点的试题库随机组卷抽卷系统的设计

陈智 梁娟

摘 要： 试题库建设及相关应用系统的设计与开发是实现高校“教考分离”，提高教学评价科学性的核心。本文提出基于知识点的试题库组织策略，讨论试题库随机组卷抽卷系统的设计与实现方案。

关键词： 知识点 试题库 随机组卷抽卷系统

1.引言

考试是实现教学评价的主要手段，考试试卷是否规范、科学直接影响教学评价结果的好坏。按一定的原則规划和建设试题库[1]，使用计算机软件系统管理试题库，并在此基础上实现随机组卷抽卷系统，保证了考试这一主要教学评价手段的科学性、规范性、可靠性和有效性，为提高教学质量，改进教学活动提供了有力支持。

2.试题库组织

从试题库组织形式来看，现有的试题库有两种组织形式[2]：一种是按试卷组织[3]，即在试题库中保存若干套试卷，考试前从这些试卷中抽取一套，作为考试试卷。对于这种组织形式的试题库，由于采用人工命题，其主要优点是试卷容易实现难易结合，考查知识点的范围规划合理。同时，有利于改进试卷，提高教学评价的可靠性。但是由于试卷基本固定不变，一旦考试就公开，长期使用，存在较高的泄密风险。

另一种是按题型组织，即按选择题、填空题、判断题、简答题等题型保存试题，考试前设置各种题型的比例，随机抽取试题组成试卷，作为考试试卷。目前大部分试题库管理系统都采用这种形式。对于这种组织形式的试题库，保密性虽然较高，但是由于随机抽取试题，因此其命题的合理性往往难以保证，甚至会出现在一张试卷中多次重复考查同一个知识点的情况。

3.知识点设计的思想

本系统基于课程知识点设计试题库随机组卷抽卷系统，这里的知识点是课程中的“元知识点”，或者说是一门课程的一章中，最小的不可再分的知识细节。例如：在大学英语课程中，往往把“现在进行时”看做一个知识点，但是这并不是“元知识点”，只有考虑了特定的词汇或词组，“某一个或几个词汇或词组的现在进行时”才能构成一个“元知识点”。

以知识点组织试题，对于一个特定的知识点，可能存在多种题型的试题，如选择题、填空题、判断题、简答题、问答题等。例如，在《大型数据库系统》课程中，“事务的ACID特性”可以看做一个知识点，此时，（1）可以设计选择题，如：

事务的ACID特性是指事务具有原子性、？摇 ？摇、隔离性和持续性。

（A）复杂性 （B） 一致性 （C） 不变性 （D） 可回滚性

（2）也可以设计填空题，如：

事务的ACID特性是指事务具？摇 ？摇、？摇 ？摇、？摇 ？摇和？摇 ？摇。

（3）可以设计判断题，如：

（真）事务的ACID特性是指事务具有原子性、一致性、隔离性和持续性。

（假）事务的ACID特性是指事务具有原子性、一致性、隔离性和容错性。

（4）可以设计简答题，如：

简述什么是事务的ACID特性。

（5）或者设计论述题，如：

以一个具体事务处理为例，论述什么是事务的ACID特性。

这些题目虽然属于不同的题型，但是在同一份试卷中，只能出现其中一种题型，因为它们考查的知识点是相同的。

每个知识点根据课程特点进行编号，如“ENGLISH010001”，可以表示《大学英语》课程第一章的第一个知识点，也可以表示《大学英语》课程“现在进行时”这个大的知识点中的第一个元知识点。

4.系统结构

4.1试题的存储

本系统没有采用常用的关系型数据库管理系统，而是使用文件系统保存试题，这样做虽然降低了系统安全性，但是存在以下优点：第一，降低了系统使用的难度。系统用户只要有电脑，具备基本的Windows操作知识，就可以使用本系统，不需要数据库管理系统的使用知识，也不需要特定的网络或硬件环境。第二，易于格式化试卷生成。本系统采用文件夹保存知识点，采用带格式的.rtf文档保存试题，一道试题由三个文件组成：第一个是试题的设置文件，包括试题的难度、小题个数等信息，第二个是试题的题干，第三个是试题的参考答案。这样，可以通过Office交互式编程，快速生成通用的格式化试卷。第三，易于系统扩展和升级。随着“云”技术的流行与发展，未来的试题库系统必然需要迁移到“云”平台[4]，并且和学生的课程资源系统、自我评测系统相结合接轨，使用文件系统保存试题，使关系模式的数据库向非关系模式的数据库迁移。

4.2系统功能模块

本系统使用Visual Studio 2008，基于C#.NET开发，界面设计遵循良好的Windows多窗体风格，采用组件开发模式，主要包括以下功能模块：

图1 试题库随机组卷抽卷系统功能模块

4.2系统用户

本系统的用户包括两类，一类是考务管理人员，另一类是命题人员。考务管理人员作为系统的最终用户，可以使用系统的全部功能。命题人员的主要职能是出题，因此不能使用系统的组卷抽卷模块和Word导出模块。

从系统用户的角度出发，本系统可以分为两个子系统，一个是试题录入子系统，包括自定义控件模块、试题维护模块和用户设置模块中的知识点编号设置、试题库目录设置和提醒设置功能。另一个是组卷抽卷子系统，包括组卷抽卷模块、Word导出模块和用户设置模块中的试卷模板设置。

命题人员只能使用试题录入子系统，考务管理人员可以使用试题录入子系统和组卷抽卷子系统。

4.3系统特色

4.3.1在录入试题时，首先明确试题的知识点。这样可以快速建立一门课程的核心试题库并投入使用；在维护试题库时，按知识点增加试题，也可以有效避免反复出同一个知识点试题，增加维护成本的问题。在随机组卷抽卷时，首先随机选择知识点，避免同一个知识点的题目在同一套试卷的不同题型中反复出现。

4.3.2从标准化考试的角度出发，本系统只支持单选题，并且随机分配四个答案的顺序，有效避免了试题库系统经过考试就“泄密”，学生背选项的尴尬。

4.3.3本系统采用随机算法进行组卷抽卷[5]。所抽取的试卷可以导出到Word文档中，并进行基本排版。为了提高试卷的科学性和合理性，在导出试卷后，还应当由考务管理人员对试卷进行审查，排除试卷的缺陷。

5.结语

本文介绍基于知识点的试题库随机组卷抽卷系统的设计思想、模块构成、系统用户及主要算法。该系统集合试卷性试题库和题型型试题库的优点，操作简单，可用性强。当然，系统仍存在一定的缺陷，如算法智能不高，缺少一键式快速组卷抽卷，试题查询和修改功能不够完善等，需要在未来系统的运行和维护过程中加以改进。

参考文献：

[1]宋华晔.大学英语试题库的建设与创新[J].海外英语，2013.4.

[2]袁东华.高校试题库、试卷库建设问题的思考[J].黑龙江教育（高教研究与评估），2013.4.

[3]廖金辉，章才能，李知忠.基于教考分离的高校试卷库管理系统的设计与实现[J].湘南学院学报，2013.4（34）.

[4]申德荣，于戈，王习特，聂铁铮，寇月.支持大数据管理的NoSQL系统研究综述[J].软件学报，2013.8（24）.

[5]张雪亚，李乃乾.高校试题库建设理论研究[J].宝鸡文理学院学报（自然科学版），2013.3（33）.

基金：邵阳学院教改课题“试题库随机组卷抽卷系统的研究与实践”（编号：2012JG27）。