[摘要]：在设计与实现大学数学系列网络试题库系统的基础上，对“通用”试题库系统的设计与实现进行了研究与实践，把传统试题库的单纯成卷系统拓展为成卷系统与考试系统、学习系统、评价系统的有效组合和互动，把试题库系统资源的动态更新拓展为支持远程的、支持word环境的试题内容、试题指标以及试题库系统的更新。新课程的网络试题库系统可以在这个“通用”平台上自动建立。

　　[关键词]：网络试题库 试题库平台 智能成卷 自适应学习 统计测评

　　1、通用网络试题库成卷子系统的设计

　　网络试题库成卷子系统支持智能成卷、自调卷和自组卷。智能成卷是指在配备一定的知识库与推理算法的条件下，根据教师需求成卷信息成卷。知识库存储各门课程试题的主要属性，包括章、节、点、权重、难度、类型、要求度、分数、时间等等。推理算法是根据用户输入信息及知识库，寻找合适的试题组卷，组卷过程考虑了知识点（内容）分布、难度分布、题型分布、时间分布、分数分布等，试卷是各种分布的综合与整合的结果。选题是智能成卷的关键。依据选题必须科学性、随机性、合理性的原则，智能成卷的策略是：

　　①接收用户所需要的考试科目、考试时间、期望平均分、考试等级（按教学要求分为高一级、标准级、低一级）、考试范围、期望题型（不选择时，默认为五种题型，即选择题、填空题、计算题、应用题、证明题）、预计不及格率等参数；②通过接收考试时间，确定大小题型所占比例。一般地，大题（指计算题、应用题、证明题）占总时间的70%，小题（指选择题、填空题）占总时间的30%；③以时间为主要控制变量，所有参数均通过与时间关系来控制。接收的考试等级、平均分、不及格率参数可以确定试题的难度-时间分布知识，即明确将要使用的各难度（i）的题目所占的时间为T i；④智能成卷由各个知识库支持下的推理算法实现。选题的推理算法按选难度（先难后易）、选题型（先大后小）、选内容、选试题使用次数等过程进行。推理过程为各参数设计计数器，通过计数器的值来判断下一步选择的依据。基本思想是：从试题库中随机选择难度为i（i=6,5,4,3,2,1）的且试题时间不超过T i的试题集合S1，从S1中选出题型计数器值最小的所有试题集合S2，再从S2中选出内容计数器值最小的所有试题集合S3，最后从S3中选出试题使用次数最少的所有试题集合S4，如果S4为空，则改变难度进行选择，如果S4不为空，则在S4中随机选题，在设定时间误差控制下，判断所选题目适合组卷的可能性，若试题适合组卷，则进行题型剩余时间、难度剩余时间的修正，并刷新各计数器的值，若试题不适合组卷，则重选。重复进行上述步骤，直至试卷的大小题型时间满足，表示选题结束。对所选试题，进行实际时间与理论时间的调整，即根据时间比例知识，对实际试题时间进行时间段控制调整，其中时间分布知识给出了每试题时间段所应占的比例，超过这一比例的试题需要调整或重选。对已调整理论时间的试题，根据赋分知识进行赋分，在赋分算法中，以每题的时间和该题的难度赋分权重的乘积作为赋分依据。对于选择题和填空题，一般不用权重，而是直接按赋分知识赋分（如均是3分等）。赋分权重和赋分计算，作为赋分知识允许更新和修改。智能成卷质量直接依赖于成卷算法、试题存量和试题指标。

　　自调卷是指用户不必通过成卷过程，只需输入较少的参数，就可以快捷地得到各成卷参数较优的试卷。试卷库存储的是每次智能成卷通过自动评价被认定为优良试卷的参数集。传统的试卷质量测评是通过学生测试后统计数据进行，这里除考虑"后验"评价外，更注重"先验"的评价，即通过成卷过程的参数来建立试卷质量评价模型，其评价结果一方面可作为成卷过程的质量控制，另一方面可以作为试卷选优以更新试卷库。按智能成卷算法，成卷过程可以获取以下指标：每题实际时间与理论时间分布、每题型实际时间与理论时间分布、每档难度实际时间与理论时间分布、每章内容实际时间与理论时间分布、大小题实际时间与理论时间分布，其中实际时间是指所选试题原设置指标的转换时间值，理论时间是指所选试题指标作调整后的转换时间值。分别以这五个指标的允许误差为控制依据，误差越小，相应指标越好。五个指标的加权综合评价结果，被定义为该试卷的质量值。当试卷的质量值为80分以上时，认为该试卷是及格的。对成卷过程抽样应用该评价模型并进行统计，且与专家评价结果进行比较分析，得到试卷的模型评价结果与专家评价结果的一致率为98%。试卷质量评价模型一般针对试卷的知识点为全书（高等数学可分为上、下册）及教学要求度（高一级、标准级、低一级）的情况进行试卷库自动更新，设定在某日期段外的试卷将被自动淘汰，保持用户对试卷库试卷有较新的印象。因此，自适应调卷不仅可以快捷不需等待地得到所需的试卷，而且可以得到各成卷参数较优的试卷。

　　2、通用网络试题库考试子系统的设计

　　考试子系统支持某一阶段的教学完成之后评定这一阶段的学习结果，目的在于评定教学目标的达到程度，检查教学工作的优劣，考核学生的最终成绩、把握教学活动的最终效果，给出教学与学习的最终评价结论。教师根据总结性评价的要求，可通过智能成卷、自调卷或自组卷的形式，获取word形式的试卷或试卷编号，word形式的试卷可以在Web浏览器上进行编辑修改、下载或打印，试卷编号可以指示学生在考试系统获取，可以对"分类"学生给予对应不同试卷的试卷编号。学生通过获取的试卷号，调出教师指定的试卷，进入测试的Web页面。确认测试后计时器开始计时，以确定在规定的时间内测试者的测试程度。机试试卷分为客观题与非客观题两部分，客观题答卷具有自动评价测试者程度的功能，非客观题答卷具有辅助测试者编辑文字、符号、公式，支持答卷保存、上传答卷的功能。当客观题与非客观题两部分均测试后，系统将自动记录客观题的成绩和上传非客观题答卷至指定的E-mail。非客观题将由指定的教师批改后返回成绩，与客观题成绩综合后记录在学生档案。

　　3、通用网络试题库学习子系统的设计

　　学生的自主性学习，不仅包括知识的基本练习，也包括加强提高。两种需求均直接依赖于试题库资源。基本练习主要根据学习者的程度提供练习内容与练习评价，练习测评题主要基于试题库的客观题，可以采用一次性练习和自适应练习。自适应练习是根据学习者的程度智能选题和评价，测试题可以设置难度档为1-5级，对5级难度以上的试题采用屏蔽以提供总结性测评（考试）使用。每份测试卷针对所选知识点拟设计为M道题，对任一测试者首先取出难度为3的j道选择题，若测试者做对j-k (0≤k≤j)道题，当j-k> k时，则进入高一级难度的j道题，当j-k< k时，则进入低一级难度的j道题，若j-k= k，则继续同一级难度的j道题测试。当达到最高难度级时，只能维持最高难度级的测试，同样对最低难度级也是如此。每次测试j道题均按知识库中关于难度、时间的赋分算法进行成绩计算。若已测试了M道题，则显示测试评价结果。对于学习者的提高学习与测评，系统可以存储一批综合类的题目（涉及多课程、多知识点、多种方法求解），主要培养学生的分析问题与解决问题的能力。为此，系统还需要支持一些常用学习方法的调用，如高等数学中的导数、积分公式、泰勒展式，方程求根辅助、求函数极大极小值辅助，线性代数中的线性方程组求解、行列式、矩阵求解，概率与数理统计中的参数估计、方差分析、回归分析等等。学习子系统可以支持不同学习者调出用不同练习与测试内容，根据不同的学习程度给出不同的学习评价。

　　4、通用网络试题库统计评价子系统的设计

　　试题库的初始资源。多来自专家经验的设计，包括成卷知识、试题与试题指标值定义等。试题的难度与区分度、试卷的效度与信度依赖多次实际测评的信息，因此，要使得试题指标值的定义合理与试卷质量评价科学，需要收集实际测评的反馈信息，定期对试题与存储试卷的信息进行统计，除了提供多次测评试题平均难度、区分度以及试卷的平均信度、效度信息供用户成卷参考外，还需设置误差控制线，当试题或试卷的专家经验值与实际值相比超出一定的误差时，系统将修正有关的试题指标值，或修正试卷质量评价模型的有关参数，使试题库资源处于动态更新与可优化状态，保证成卷质量的优化控制。

　　5、通用网络试题库维护子系统的设计

　　随着教师与学生在教学中对试题库资源需求的变化，试题库资源需要更新。一方面，在接收实际测评的试题、试卷的统计信息后，需要支持对试题指标值、试题内容（正文、答案）的更新；另一方面，需要对新课程增建新的试题库系统。试题的更新是指系统管理员通过浏览器直接输入试题编号或试卷编号与试题排列号，调出试题进行编辑修改，包括试题指标值、试题的章、节、知识点分类内容、难度、题型定义等，其中试题的正文、答案以word文件表示，用户可以通过word环境对试题内容作修正编辑存储后，再上传到服务器，对于试题指标值的修正可以直接通过系统提供的网页进行。当需要增加新课程试题库时，用户可以直接在浏览器建立有关课程的试题资源，首先建立课程的章、节、知识点的分布结构，然后把每一试题的正文、答案分别以word文件编辑保存后上传，并输入相应试题的指标值，系统将自动建立与新课程有关的成卷知识库与试题指标库，在保证一定的题量分布下，完成新课程可用的试题库系统。

　　6、结束语

　　从略。

　　参考文献

　　从略。