a11 a12 …… a1n a21 a22 …… a2n ……………… am1 am2 …… amn
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图1 自动组卷的目标矩阵
模型中每一行代表对某一试题的所有控制指标,假设共有n个控制指标。其中ai代表第i个指标。如果该试卷中一共有m道题,那么上述m*n的目标矩阵即可代表一份试卷。
上述的目标矩阵应满足以下条件:
(1)试卷的分数指标: =总分。论文参考网。(设定ai1代表试题的分数)
(2)各章分数指标:第j章的分值= (ai2代表章的编号)此指标可以衡量出自动组卷时,相关章节应占据的分值。
(3)题型分值指标:第j类题型的分值= (ai3代表题型),此指标可以衡量出自动组卷时,相关类型的试题应占据的分值。
(4)知识点指标:第j类知识点的分值= (ai4代表相关知识点编号)。此指标可以衡量出自动组卷时,相关知识点应占据的分值。
(5)难度系数指标:第j种难度等级的分值= (ai5代表难度系数值)此指标可以衡量出自动组卷时,各难度等级的题型应占据的分值。
4.组卷的流程
运用遗传算法解决实际问题时采用的基本流程如下:首先将所要求解决的实际问题进行二进制编码,然后根据实际的环境实施遗传的基本操作:选择、交叉、变异……,通过多次循环往复的遗传操作后,最终收敛到至一个最适应环境条件的个体上,即得到该问题的最佳解决方案。具体的实现流程如下:
(1)使用染色体编码方法对试题进行编码。将一份试卷映射成一个染色体,试卷中的每道试题映射成一个基因,其值用试题的编号表示。
(2)确定组卷的目标函数。使用函数描述组卷的目标,该系统使用的目标函数为:
F=α*| -S|+β* +γ* +δ*(B2(x)- B1(x)>n)
其中的ai表示试卷中第i题所占分值, S表示试卷总分的预期值,bi示试卷中第i章试题所占分值, dbi表示试卷中第i章试题的实际总分值与要求的总分值之间的偏差。ci表示试卷中难度级别为i的试题所占分值,dci表示试卷中难度级别为i的试题的实际总分值与要求的总分值之间的偏差。B2(x)- B1(x)>n表示试卷每道试题在连续的n份试卷中不能重复出现。α,β,γ和δ为相应参数的权值,可以根据实际情况进行调节。
(3)算子的选择。论文参考网。组卷流程中涉及到的算子主要有三个,分别是选择算子,交叉算子与变异算子。本系统在选择算子时使用的是目前遗传算法中常用的赌轮选择法,使用公式 来决定其后代遗传的可能性。交叉算子的确定过程则是随机产生一个0-1的实数γ,如果γ<P,(其中P为事先设定的交叉概率)则交换该基因。变异算子对后代个体的某些基因进行变异,起局部搜索的作用。该系统中引入变异算子pm,使用方法与交叉算子类似。
(4)完成组卷。当组卷达到实际需要时,完成组卷。论文参考网。
5.系统的实施效果。
本系统的考试主要是针对本校的《VB程序设计》考试开发的,通过使用自动组卷系统,组卷效率得到了较好的提高,也大降低了考试的时间与人力成本,取得了较好的效果。
参考文献:
[1] 李惠姝,基于遗传算法自动组卷的研究与应用,太原理工大学,2007
[2] 余嘉强,乐军.远程开放教育教学资源有效应用的实践探索,中国远程教育,2007年08期。
[3] 张新昌,基于计算机网络的实时远程教学系统构建,河北广播电视大学学报,2007年02期。
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