论文摘要
试题库管理及自动组卷系统是计算机辅助教学(CAI)的重要组成部分,它的主要功能是通过计算机建立不同课程的试题库,并根据组卷策略自动生成规定格式的试卷和参考答案。该系统不仅可以减轻教师的工作量,提高工作效率,增强考试的科学性和客观性,而且对提高教学质量、促进考教分离的实施有重要意义。本课题在对试题库理论和自动组卷算法研究的基础上,围绕开发环境选择、后台数据库设计、系统模块开发、组卷算法改进等方面进行研究,设计开发了一套基于遗传算法的试题库管理及自动组卷系统。本系统的功能模块主要包括:用户管理模块、课程管理模块、题型管理模块、试题信息管理模块、自动组卷模块和试卷管理模块。阐述了试题库的理论和试卷质量的基本特性,对试题库建设的过程进行了深入的研究和分析,初步构建了《机械制造工艺学》、《新能源的开发与利用》、《农业工程概论》、《农业机械学》、《计算机网络基础及Internet应用》、《创新学》六门课程的试题库。采用面向对象的程序设计方法和基于模块的结构技术,构建了试题库管理及自动组卷软件平台,对系统各模块进行了研究,完善并优化了数据存储结构。实现了包含图形、公式和文字的试题的录入,生成了不同课程不同题型的试题库,并实现了对试题信息的查询、修改、删除,而且能够自动生成规定格式的试卷和参考答案,并可以通过Word排版、打印。引用VB中的RichTextBox控件,结合Access中的Memo数据类型,实现了试题中图文混和信息和公式信息的存取,扩大了系统的应用范围。运用SQL查询语句,结合动态建立数据表的理论,实现了动态添加题型并生成对应题型试题表,打破了传统试题库固定题型的限制,增强了系统的可扩展性。介绍了自动组卷的数学模型和主体思想,讨论了运用遗传算法求解一定约束条件下的多目标参数优化问题,提出了功能块的概念,将组卷的难度、章节、题型和分值等约束条件转化为目标函数,采用自然数编码方案,把改进的遗传算法运用到系统中,优化了组卷策略。通过对六门课程的试题信息的管理,以及自动组卷等功能的测试运行,结果表明,本系统操作方便、运行稳定,扩展性好,较好地满足了山东农业大学对考试考卷的要求。
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摘要ABSTRACT1 绪论1.1 研究背景和意义1.2 国内外发展及研究现状1.2.1 试题库的国内外发展及研究现状1.2.2 CAI 的现状与发展方向1.2.3 考教分离与试题库建设1.3 本文的研究内容和结构安排1.3.1 本文的研究内容1.3.2 本文的结构安排1.4 本章小结2 自动组卷系统的理论基础2.1 教育统计与教育测量理论2.2 影响试卷质量的因素2.2.1 信度2.2.2 效度2.3 影响试题质量的因素2.3.1 难度2.3.2 区分度2.4 本章小结3 系统的开发工具和总体结构设计3.1 数据库理论基础3.1.1 数据库的基本概念3.1.2 数据库系统的特点3.1.3 数据模型3.1.4 Microsoft Access 数据库3.2 系统的语言工具 Visual Basic 6.0 简介3.2.1 Visual Basic 6.0 简介3.2.2 为什么选择Visual Basic3.2.3 Visual Basic 的数据库访问技术3.3 系统需求分析3.3.1 系统需要解决的主要问题3.3.2 系统功能及运行要求3.4 系统总体结构设计3.4.1 系统结构框图与功能3.4.2 系统试题库结构设计3.4.3 主窗体界面的技术实现3.5 本章小结4 自动组卷算法设计4.1 组卷算法研究现状4.2 遗传算法概述4.2.1 遗传算法的定义和组成要素4.2.2 改进的遗传算法4.3 基于遗传算法的组卷算法的设计与实现4.3.1 组卷的编码方案4.3.2 适应度函数的计算4.3.3 选择算子4.3.4 交叉算子4.3.5 变异算子4.3.6 算法的终止条件4.4 本章小结5 系统各模块的设计与实现5.1 用户管理模块5.1.1 用户管理模块结构设计5.1.2 用户管理模块的程序实现5.2 课程管理模块5.2.1 课程管理模块结构设计5.2.2 课程管理模块的程序实现5.3 题型管理模块5.3.1 题型管理模块结构设计5.3.2 题型管理模块的程序实现5.4 试题管理模块5.4.1 试题管理模块结构设计5.4.2 试题管理模块的程序实现5.5 自动组卷模块5.5.1 自动组卷模块结构设计5.5.2 自动组卷模块的程序实现5.6 部分实验数据及分析5.7 本章小结6 总结与展望参考文献致谢攻读硕士学位期间发表论文情况
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