基于遗传算法的自动组卷系统的研究与实现

论文摘要

考试作为教育教学过程的一个重要的环节,在教育教学改革中一直倍受关注,如何快速生成一套能检测出学生真实学习水平的高质量的试卷,实现对学生能力的客观评价一直是困扰教育教学工作者的一个难题。开发一套能够客观评价教育教学水平的组卷系统是教学改革的一个重要的课题。本文的研究目的就是要研究并开发一套能够根据用户设定的约束条件自动快速生成一套高质量试卷的自动组卷系统,以达到检验检查学生的真实的学习能力的目的。自动组卷的效率和质量在很大程度上取决于试题库的设计和组卷算法的选择,因此本文的主要研究内容就是组卷问题的数学模型和组卷算法。具体工作过程如下：1.以经典测量理论为依据,对试题的主要属性和约束条件进行研究分析,设计出组卷问题的数学模型。2.以遗传算法为组卷算法,针对本文组卷问题的数学模型,依据传统的遗传算法设计本组卷算法的染色体编码方案；本组卷算法初始群体的选择方案；设计本组卷算法的选择算子、交叉算子、编译算子；确定本算法的遗传终止条件；以及本组卷算法的基本工作过程。实验结果表明本文的基于遗传算法的组卷策略,在组卷的效率和组卷质量方面能够满足实际组卷需求。3.对自动组卷系统的功能模块和数据库进行了设计,本系统的主要功能模块包括：题库管理、试卷管理、系统管理三大功能模块,其中题库管理包括：题型管理(题型的添加、修改、删除等)、知识点管理(知识点的添加、修改、删除等)、难度设置、添加试题、删除试题、修改试题、浏览功能模块；试卷管理包括：自动生成试卷、手动生成试卷、浏览试卷功能模块；系统管理包括：角色管理、用户管理模块。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究的目的与意义
• 1.2 国内外发展现状
• 1.3 自动组卷系统常用的组卷算法
• 1.4 研究内容与组织结构
• 1.4.1 本文的研究内容
• 1.4.2 本文的组织结构
• 2 组卷问题的数学模型
• 2.1 经典测量理论
• 2.2 试题的属性及组卷问题的数学模型
• 2.3 组卷问题的约束条件
• 2.4 试卷质量的评价指标
• 2.5 本章小结
• 3 自动组卷算法的设计与实现
• 3.1 遗传算法简介
• 3.1.1 遗传算法的基本思想
• 3.1.2 基本遗传算法的构成要素
• 3.1.3 基本遗传算法的实现
• 3.2 自动组卷算法设计与实现
• 3.2.1 编码方案
• 3.2.2 初始种群的选择方案
• 3.2.3 目标函数设计
• 3.2.4 适应度函数设计
• 3.2.5 遗传算子设计
• 3.2.6 最优保存策略
• 3.2.7 迭代终止条件设计
• 3.2.8 控制参数的设定
• 3.3 智能组卷算法的基本流程
• 3.4 部分实验数据及讨论
• 3.5 本章小结
• 4 系统功能设计
• 4.1 系统总体设计
• 4.1.1 设计思想
• 4.1.2 系统架构
• 4.2 系统功能设计
• 4.3 本章小结
• 5 数据库设计
• 5.1 数据库总体设计
• 5.2 表设计
• 5.3 本章小结
• 6 结论
• 参考文献
• 致谢