本发明涉及一种在线学习系统，尤其涉及一种数学练习用出题系统。
背景技术：
随着网络的发展，学生们的答题方式逐渐从纸件转移到了电子产品。很多学校和教育机构都设计了题库供学生做练习。但是除了做题之外，电子教育的很多优点并没有开发出来。同时，学生们如果凭借自己的运气蒙答案，如果蒙对了就有可能错过补充知识点的机会。
为了解决这样的问题，现有技术中专利申请号为201310571463.9的发明专利《一种通过反馈辅助教学的方法》中公开了一种通过反馈辅助教学的方法。该发明通过强大的后台计算，将用户的整个学习过程分类统计，掌握学生的学习过程，通过知识点强弱分析图，及时反馈给用户，让用户了解到学习中的不足。该发明将根据分析后的结果，自动生成用户所需的题目，针对用户的薄弱环节，帮助用户进行集中的专项训练。
但是该专利只是提出一个美好的愿望，而并没有提供实现这个愿望的具体方法。整个专利不具备可再现性。
而专利号为201510477292.2的发明专利《答题评测方法及系统》中公开了一种答题评测方法及系统，其中，答题评测方法包括如下步骤：S1.完成题目作答，生成答案数据，发送答案数据进行数据处理；S2.完成对答案数据的处理，并反馈处理结果；S3.完成题目出题意图作答，生成题目出题意图数据，并发送题目出题意图数据进行数据处理；S4.根据标准题目出题意图数据，完成对题目出题意图数据的处理，当题目出题意图数据符合标准，进行综合打分，并反馈结果，否则，执行步骤S5；S5.循环执行步骤S3和S4。该发明的答题评测方法及系统通过信息化技术手段，可实现学生进行出题意图作答，并可根据每次出题意图作答的情况，对学生作答情况进行指导，反复作答，有利于学生充分领会题目的出题意图以及掌握相应的知识点。
这个发明确实对学生的成绩提高有所帮助，但是其中“完成题目出题意图作答”这一点的回答不仅加深了学生的作业量，而且会打断学生的解题思路。而在判断学生解题思路这一点上，完全需要教师人工判断，效率非常底。况且，这样的系统在学习过程中只有在学生交卷后才能进行判断，而当判断结果发送给学生时，学生由于距离答题已经过了一段时间，错过了最好的学习纠正的机会。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种数学练习用出题系统，避免了现有技术中出题完全是通过习题库中随机抽取的情况发生，在学生答题过程中根据学生的答题水平不断调整出题的思路，使得学生不仅仅依靠重复做题而加深印象，更能全面考核学生的综合水平。
为了实现所述目的，一种数学练习用出题系统，包括一个习题数据库，连接在习题数据库上的交互界面以及控制终端，每道习题以单独文件的形式存储在所述习题数据库中，存储在习题数据库中的文件中存有文件特征码，所述文件特征码包含有该文件所对应的习题所涵盖的知识点。在本发明限定的知识图谱中，知识点关系分两类：
组织关系：也叫父子关系。是根据书本的组织对知识的划分而得到，父知识点是子知识点的综述，子知识点围绕父知识点进行阐述。
依赖关系：具有依赖关系的知识点在学习过程中具有必然的先后关系。叫前置知识点和后续知识点。
所述控制终端进行出题，出题方法包括以下步骤：
步骤1、从交互界面中获取登录用户信息，获得学生的信息；
步骤2、根据学生所要练习的知识点，设置本次练习的总答题数，从习题数据库中选出带有对应知识点文件特征码的文件，根据总答题数的总量再将其分为各个题组，每个题组中题目数量为N，每个题组中的题目之间至少含有一个相同的知识点；
步骤3、交互界面中显示题目供学生答题，学生解完一道题目时控制终端将判断该答案是否正确，并将判断结果临时存放在控制终端的临时存储单元中；
步骤4、步骤3中每个题组中N道题目的显示顺序是随机的，当完成了其中预设的n道题目后，根据此n道题目的回答正确率，调整最后N-n道题目的知识点，其中N/2<n<N；
步骤5、根据最终答题结果给出学生成绩，并对该成绩进行评价。。
优选的，所述文件特征码均包含一个难度系数，等级越高代表题目对对应知识点的掌握要求越高。通常情况下分为了解，理解，运用3个等级。通过级别设置可以更准确的根据学生的水平提供与其水平相对应的题目，实现精确化出题。
优选的，步骤2中同时获取该学生的学习水平等级，选出带有对应知识点文件特征码的文件时根据学生学习水平等级选取对应等级的习题；同时根据每次练习完成后的学生成绩来调整该学生的学习水平等级。这样的动态调整更能体现学生的成长。
优选的，完成一道答题进入下一道题后依然可以在交互界面返回更改已递交的答案，但是这样的更改结果不会修改对应控制终端的临时存储单元中之前的存储结果。
优选的，交互界面中每次仅显示一道题目，如果不选择跳过该题则必须解答完该题并提交后才能切换到下一题。这样的设置便于控制终端进行即时的判断和记录。如果未解答就跳过某道题目，则该题目视为回答错误。
优选的，所述总答题数N通常设为10题，如果超过10题则设定为下一组，每组均包括相同的知识点，而步骤4中的n通常设置为8，即根据前8道题目的完成情况来调整最后2题的难度。如果有多组题目，则划分为多个组别进行出题，不到8题的组别将不会生成最后的2道题。
优选的，一道题目的文件特征码中记录的知识点至少包括知识点A和至少一个并不与知识点A相互依赖的知识点B，如果前8道题目的错误回答达到3题，且均错在知识点A处，则最后2道题目选择时，降低涉及的题目文件特征码中知识点A的掌握要求，此时，如果初始出题时文件特征码中知识点A的掌握要求已经是最低的，则新出题目的文件特征码中回溯到知识点A的前置知识点；如果前8道题目的错误回答达到3题，且均错在知识点B处，则最后2道题目选择时，降低涉及的题目文件特征码中知识点B的掌握要求，此时，如果初始出题时文件特征码中知识点B的掌握要求已经是最低的，则新出题目的文件特征码中回溯到知识点B的前置知识点。这样的设置出于激发学生学习兴趣。如果学生错误太多，则降低题目难度，并且补充的题目正好是学生所缺失的知识点，让学生复习到未完全掌握的前置知识点。
优选的，如果前8题错误答案在1‐2题时，不修改出题策略。这样的错误率表示学生基本掌握这个知识点的内容，只需要继续练习巩固即可。
优选的，每组题目中如果前8题全对时，最后2道题目选择时，新出的题目提高知识点A的掌握要求，如果知识点A的掌握要求已经是最高，则新出的题目包括知识点A的后延知识点，该后延知识点掌握要求设为最低。这样的错误率表示学生完全掌握了该知识点，并通过提高习题难度或者先出此后的知识点来对学生进行挑战。
优选的，所述设置本次练习的总答题数时，可以同时设置题目难度分布，最终对成绩进行评价时将根据出题难度进行加权。由于每组题目后面两题的题目难度是根据之前的题目进行调整的，因此如果最后两题的难度下降，则最后成绩需要乘以一个小于1的难度系数；反之，则最后成绩乘以一个大于1的难度系数。
通过这样的设置，本发明可以通过降低习题难度，避免成绩较差的学生自暴自弃，对学习完全失去信心。尤其是新出的题目正好是把握住学生未能熟练掌握的知识点，因此最后两题能给学生一个知识点的补充，巩固基础。另一方面，本发明还可以对成绩较好的学生提供更有挑战的难题，激发优等生的潜能，提高优等生的斗志。
但是由于系统对知识点的判定都是相对客观的评价，因此本发明系统通常只能用于数学，而对于语文、英语等科目并不适合。
具体实施方式
一种数学练习用出题系统，包括一个习题数据库，连接在习题数据库上的交互界面以及控制终端，每道习题以单独文件的形式存储在所述习题数据库中，存储在习题数据库中的文件中存有文件特征码，所述文件特征码包含有该文件所对应的习题所涵盖的知识点，以及该知识点涉及的组织关系；
其中依赖关系在本发明中的解释为：知识点之间存在一种依赖关系，即A知识点是B知识点的前置知识点，只有在掌握了A知识点的情况下才可能掌握B知识点。
依赖因子：依赖因子是指一个知识点对他前置知识点的依赖程度。当一个知识点有n个前置知识点时，则该知识点对路径长度为m的前置知识点依赖因子为
用户通过练习系统进行练习时，可以通过练习情况诊断出该用户没有掌握的跟题目关联的知识点。如果该知识点具有前置知识点，这可能存在两种情况：1.前置知识点已掌握，仅该知识点没有掌握。2.前置知识点没有掌握，导致该知识点没掌握
在计算中，我们把组织关系看成是一个逆向的依赖关系。上面两种关系都可以转换为依赖关系来进行计算。所述控制终端进行出题，所述出题方法包括以下步骤：
步骤1、从交互界面中获取登录用户信息，获得学生的信息；
步骤2、根据学生所要练习的知识点，设置本次练习的总答题数，从习题数据库中选出带有对应知识点文件特征码的文件，根据总答题数的总量再将其分为各个题组，每个题组中题目数量为N，每个题组中的题目之间至少含有一个相同的知识点；
步骤3、交互界面中显示题目供学生答题，学生解完一道题目时控制终端将判断该答案是否正确，并将判断结果临时存放在控制终端的临时存储单元中；
步骤4、步骤3中每个题组中N道题目的显示顺序是随机的，当完成了其中预设的n道题目后，根据此n道题目的回答正确率，调整最后N‐n道题目的知识点，其中N/2<n<N；
步骤5、根据最终答题结果给出学生成绩，并对该成绩进行评价。
实施例1：
初二的学生，需要进行几何的习题练习。他打开了作为交互界面的电脑，登录个人账户，控制终端获取该学生的个人信息，以及各方面的属性。其中控制终端是连接在习题数据库上的服务器端电脑。
该学生选择初中二年级的几何题，四边形这一章。题目数量选择15题。
习题数据库中的习题均以单独文件的形式保存，每个文件内都存有文件特征码。在本实施例中所涉及的习题需要带有以下文件特征码：所涵盖的知识点：四边形。需要具备的解题能力：计算、平面几何。面向学生范围：初中2年级、初中3年级。其中与该习题知识点相关的接邻知识点包括并行知识点：角、三角形、圆形、角度计算等；前置知识点包括：点、线、面、四则运算。后延知识点：面积计算等。所述控制终端根据这些信息开始出题：
首先获取到该学生的成绩为普通，因此从题库中选择文件特征码设定为初中2年级，知识点为四边形且知识点要求为了解程度，其余相邻知识点要求均为理解程度。设置本次练习的总答题数15题，控制终端将自动分组，将15题分为第一组10题和第二组5题。每组中的题目都包括相同的知识点。开始后先进行第一组题目的回答，从带有习题数据库中选出带有对应知识点文件特征码的文件，逐一在交互界面中显示题目供学生答题，学生解完一道题目时控制终端将判断该答案是否正确，并将判断结果临时存放在控制终端的临时存储单元中。
第一组10题中前8题中该学生做错了2题，并且跳过了1题。跳过的一题该学生最后返回回答正确。但是根据判定条件还是认定前8道题目的错误回答达到3题。此时控制终端开始分析，发现该学生的错误是因为计算错误，但是对四边形的概念掌握还是到位的，因此第一组在出第9题和第10题时将降低出题的计算难度，而不回溯到四边形的前置知识点。
第一组完成后，不会对第二组带来任何影响，第二组的题目5题还是根据初始的出题规则进行出题。由于不是满额的10题，因此第二组的难度不会发生变化。最终完成后将计算该学生最终成绩。由于第一组的最后两道题目是降低了难度的，因此在计算分数时除了减去做错的两道题目的分数外，还将对整体分数进行一个加权，使得最终的分数匹配该学生的实际成绩。但是在显示上还是按照实际分数显示，只是在更新学生数据时将有所记录。
实施例2：
小学3年级的学生，需要进行口算习题练习。他打开了作为交互界面的电脑，登录个人账户，控制终端获取该学生的个人信息，以及各方面的属性。
该学生选择口算题，包含了四则运算。题目数量选择100题。
习题数据库中的习题均以单独文件的形式保存，每个文件内都存有文件特征码。在本实施例中所涉及的习题需要带有以下文件特征码：所涵盖的知识点：两位数四则运算。需要具备的解题能力：加法、减法、乘法、除法均需要达到了解并且会计算的程度。面向学生范围：小学2‐4年级。其中与该习题知识点相关的接邻知识点包括并行知识点：运算顺序、括号的作用等；前置知识点包括：个位数四则运算、乘法口诀表。后延知识点：3位数的四则运算。所述控制终端根据这些信息开始出题：
首先获取到该学生的成绩为较差，因此从题库中选择文件特征码设定为小学3年级，知识点设置为两位数四则运算且难度为了解。设置本次练习的总答题数100题，控制终端将自动分组，将100题分为10组，每组10题。开始后先进行第一组题目的回答，从带有习题数据库中选出带有对应知识点文件特征码的文件，逐一在交互界面中显示题目供学生答题，学生解完一道题目时控制终端将判断该答案是否正确，并将判断结果临时存放在控制终端的临时存储单元中。由于是涉及口算速算，因此还带有定时判定，每道题目超过预计计算时间，依然在控制终端中判断为回答错误。
第一组10题中前8题中该学生做错了3题，并且有2题超时。根据判定条件还是认定前8道题目的错误回答达到5题。此时控制终端开始分析，发现该学生的错误是因为对于乘法的不熟悉，但是对加减法的掌握较好，因此第一组在出第9题和第10题时将回溯到四则运算的前置知识点，即第9题和第10题都设置为个位数乘法。这样一方面让学生重温下基础，同时也避免错误太多导致学生丧失学习的积极性。
第一组完成后，不会对第二组带来任何影响，第二组的题目10题依然采用这样的方法，以此类推到最后。
最终完成后将计算该学生最终成绩。由于第一组的最后两道题目是降低了难度的，因此在计算分数时除了减去做错的3道题目的分数外，还将对整体分数进行一个加权，使得最终的分数匹配该学生的实际成绩。但是在显示上还是按照实际分数显示，只是在更新学生数据时将有所记录。这样最终显示的成绩相对好看一些，同时也对学生自身的基础有所弥补，兼顾了教育方和学习方的需求。
相对的，如果学生在答题过程中全部回答正确，则会在调整的两道题中增加难度，给优等生予以挑战。
在最终的知识点掌握的判断中，采用公式P(θ)＝1/(1+e^(‐θ))，其中θ表示评定学生的能力参数；b表示每个题目的难度数；P(θ)表示评定学生对于该知识点掌握的概率；e为常数。
其中θ的计算方法为，选取该知识点最近100题，计算ln(正确的依赖因子V的和/错误的依赖因子V的和)。P(θ)越接近1则说明该知识点掌握的越好。
但是由于系统对知识点的判定都是相对客观的评价，因此本发明系统通常只能用于数学，而对于语文、英语等主观答题的科目并不适合。同时，这套出题系统适合于练习使用，而不适合考试使用。