专利名称：基于遗传算法的组卷方法
技术领域：
本发明涉及试卷自动生成方法，更具体的说，本发明涉及基于遗传算法的组卷方法。
背景技术：
在教育领域中，考试是整个教学过程中的重要环节，它是对学生所学知识及能力的一种评价，也是衡量教师教学效果优劣的一种教育测量书段。在以往的考试中，组卷方式存在不少问题。传统的组卷方式主要凭借教师对知识点的侧重方向收集选取试题以完成试卷的编制，命题内容、评分标准等由于等各种人为因素的干扰，缺乏普遍的可比性，考试信度和效度较低。利用计算机组卷，不仅能节省教室的宝贵时间，提高工作效率，而且能消除出卷人主观意志的影响，使考试更加标准化，更加客观、真实、全面的反映教学的实际效果， 有利于促进教学质量的提高。随着教学内容的不断深化和对教学要求的不断提高，以及对学生知识掌握整体程度的考核需要的增强，这就对试卷质量的要求逐渐提高，以往通过出卷人人为组卷已经不能够满足知识点覆盖面广、试题难度适中、试题题型分布均勻等多角度高质量试卷的需要。 因此，需要一种科学、有效、正确的算法辅助完成出卷工作。
发明内容
本发明的目的就是为解决上述问题，基于遗传算法，尽可能的满足出卷人所提出的约束条件，提供最优试卷。遗传算法与出卷人所提标准有关，在此本文将设置四个标准 题型-试题数分布、难度-试题数分布、平均难度、知识点-试题数分布。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案本发明的有益效果是1、具有自动抽题组卷的功能，利用基于遗传算法的组卷方法自动生成试卷，可实现组卷工作的电子化和自动化，减轻教师负担，提高教师教学效率，真实客观评估教学质量；2、基于遗传算法的组卷方法可在题型、难度、区分度和知识点分布等各项指标之间达到相对平衡，能够最大程度满足用户要求，促进教学管理的科学化和规范化。
图1为基于遗传算法的组卷方法流程图；图2为适应度值计算方法步骤图；图3为试卷选择步骤图；图4为试卷交叉步骤图；图5为试卷变异步骤图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明进行进一步说明组卷就是要从成千上万道试题中挑选出符合要求的题目组成试卷。由于每一个试题都会有多个属性，这就是所谓的多目标问题的求解，由于多目标问题并不一定有解，因此即使是遍历了试题库中所有的试题，尝试了所有可能的组合方式，也并一定能找到一套满足用户软指标要求的试卷，因此我们在组卷的过程中不应当将条件卡死，而是应当本着尽量优化目标的原则而进行有限次数的迭代，使得到的试卷尽量接近用户的需求即可。策略指标及组卷时是否强制满足要求如表1所示表权利要求
1.基于遗传算法的组卷方法，其特征是，该组卷方法的实现步骤如下A.从试题库中选出符合知识点要求的试题，按章节、题型分类组成新表并生成初始试卷集合；B.计算试卷集合中每张试卷的适应度值；C.检查所生成的试卷是否满足组卷算法要求的各种约束条件，若存在则设置成功标志，若成功则表示组卷已经成功，否则，组卷失败，转向步骤D进行执行；D.根据各个试卷的适应度值选择试卷进行复制；E.随机选择两张试卷，针对试卷中的每道试题进行交叉操作，对两张试卷中对应的试题进行交换；F.随机选择一张试卷，针对试卷中每道试题进行变异操作完成新一代试卷集合的产生；G.转向步骤B。
2.如权利要求1所述的基于遗传算法的组卷方法，其特征是，所述步骤A中初始试卷集合的生成包含以下步骤Al.根据出卷人设置的题型-试题数分布的策略信息随机选题组卷，此时试卷的试题组织完全满足题型分布要求；A2.组织一定数量的试卷集合。
3.如权利要求1所述的基于遗传算法的组卷方法，其特征是，所述步骤B中适应度值的选取包括Bi.计算难度-试题个数的函数分布值
4.如权利要求1所述的基于遗传算法的组卷方法，其特征是，所述步骤D中试卷选择包括以下步骤Dl.计算所有试卷的适应度值之和sum ；D2.计算每个试卷的选择概率P，P = Fi/sum，其中Fi为第i个试卷适应度值； D3.找出试卷集中所有试卷最大的选择概率max; D4.随机选择一个Ο-max的随机数A ； D5.若々< P，则该试卷被选中。
5.如权利要求1所述的基于遗传算法的组卷方法，其特征是，所述步骤E中交叉原则如下El.设定交叉常量Pc;E2.产生0-1的随机数Rl ；E3.若Rl <= Pc，两张卷试题交换。
6.如权利要求1所述的基于遗传算法的组卷方法，其特征是，所述步骤F中变异原则如下Fl.设定变异常量Rn;F2.在0-1之间产生随机数R2 ；F3.若R2 <= Rn，从试题集合中随机取相同题型的试题，替换该试卷中该试题。
全文摘要
本发明公开了基于遗传算法的组卷方法，该方法具有自动抽题组卷的功能，利用基于遗传算法的组卷方法自动生成试卷，可实现组卷工作的电子化和自动化，减轻教师负担，提高教师教学效率，真实客观评估教学质量；基于遗传算法的组卷方法可在题型、难度、区分度和知识点分布等各项指标之间达到相对平衡，能够最大程度满足用户要求，促进教学管理的科学化和规范化。
文档编号G06F19/00GK102184345SQ20111017401
公开日2011年9月14日 申请日期2011年6月27日 优先权日2011年6月27日
发明者任国珍, 何伟, 肖宗水, 郑永清 申请人:山东地纬计算机软件有限公司