程序設計在線考試題目生成系統研發

李傳秀　張學輝　田紅磊

摘要：考試一直作為學生考核的重要方式，2016年我們提出了分階段累加式的程序設計考試改革，這對組卷內容、組卷效率提出了新的要求。使用計算機自動生成試卷來代替人工出卷是信息化時代的一大趨勢。該方式可以快速高效準確地生成所需試卷，而且所組試卷更具隨機性、科學性與嚴謹性，不會有任課教師的主觀性，所以試卷的質量會更高。

關鍵詞：程序設計；考試改革；試卷

中圖分類號：G434 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）51-0153-02

一、引言

計算機程序設計課程是高等院校理工科本科生開設的一門通識教育必修課程，其目的是培養學生的程序設計、實現、測試及調試能力。通過對課程的學習，使學生學會用計算機處理問題的思維方法，增強解決問題的編程實踐能力，為將來解決工程問題、科學技術問題或者從事軟件開發及后繼課程的學習奠定基礎。

在各大高校的教務管理工作中，考試一直作為學生考核的重要方式，考試成績也一直占據考生總成績的極大比例。同時，考試也是評價任課教師教學質量的重要方式，出卷工作作為考試工作的重要環節一直不容忽視。我校的程序設計課程經過多年的教學改革和實踐，目前已經取得了較好的效果，也得到了學生的認可。隨著研究性教學的提出與發展，一貫延續的傳統的紙質閉卷考核方式越來越不利于考核學生運用實際編程環境編寫與調試程序的能力，也束縛了學生發散性思維的應用。2016年，我校針對當前學生學習狀態、考核方式，提出了分階段累加式的程序設計考試改革，這對組卷內容、組卷效率提出了新的要求。

二、傳統組卷與計算機自動組卷

隨著計算機技術的發展，使用計算機自動生成試卷來代替人工出卷是信息化時代的一大趨勢。傳統手工出卷方式工作量大，較為煩瑣，耗費時間較多，所出試題內容隨機性差，并且容易和以前的考題重復，從而難以把握試卷的質量。計算機自動組卷方式可以快速高效準確地生成所需試卷，而且所組試卷更具隨機性、科學性與嚴謹性，不會有任課教師的主觀性，所以試卷的質量會更高。在考試內容上，有的教師的試卷內容幾年甚至更長時間變化不大，學生總結一定的規律后，找到往屆試卷集中精力把它弄通，不懂就把它背下來，然后就能夠輕而易舉地考試過關。利用試卷生成系統可以極大地節省出題教師的時間，減少教師們的工作量，使他們有更多的時間和精力去為學生答疑解惑以及進行其他教學工作。

現階段國內各大課題組研發出了各種高效的通用試卷自動生成系統，而針對計算機程序設計考試相關的專業性的試卷生成系統不為多見。近幾年隨著人工智能的發展，計算機等相關專業也越來越多地受到學生的關注，這樣對于計算機程序設計考試題目生成系統的需求也得以增加。本課題正是通過對這種需求的分析，設計并實現了一個計算機程序設計考試題目生成系統，該系統不僅能自動生成我們需要的試卷，還實現了在線程序測試功能，此功能可以通過測試運行程序，來保證試題答案的正確性，從而可以生成一份正確的參考答案。本系統是基于javaweb設計的網站，分為教師登錄和管理員登錄，其中教師負責試題的錄入與管理，管理員負責試卷的生成與管理，這樣既可以規范化出題過程，使出題更加快速、高效，也保證了試卷的保密性、安全性。

三、自動組卷系統

該系統是針對計算機程序設計上機考試研發的試卷自動生成系統。它代替了傳統的人工出卷，可以隨時生成試題，也可調用之前生成的歷史試題，具備存儲和刪除試卷功能，并且所生成的試卷可以以文檔形式導出，方便修改和打印。本系統是基于javaweb設計的在線系統，使得出題更加規范、快速、高效，也保證了試卷的保密性、安全性。

該系統具備以下具體功能模塊：①題目管理功能：主要包括題型設置、題目錄入、題目查看、題目修改、題目刪除以及圖片上傳等功能。②程序測試功能：系統具有在線編譯功能，設置不同的測試用例以檢測代碼的正確性，對正確的代碼可以正常運行并能返回測試結果，對錯誤的代碼會給出針對性提示。③自動組卷功能：按比例要求生成相應題目數量的試卷。試卷應進行良好的排版，包括試卷名、考生信息格式、評分欄等信息。生成的試卷應保存在系統中，并可提供下載和刪除操作，具體如圖1。

本系統用SQLite建立數據庫名為Ctiku，其中包括四個數據表，分別為用戶信息表users、管理員信息表Administrator、題庫信息表Question和試卷表test。在設置完成后，可以按需求自動組卷，組卷結果可以錄入試題進行查看、修改、下載或刪除。目前，大多數在線測試系統僅限于對客觀題目進行檢測，對編程題目的檢測還不完善。針對這種情況，本系統研發了程序在線測試功能，對特殊的測試用例進行設置，以提高參考答案的準確性，從而可以生成一份正確的參考答案。

四、總結

題目在線生成系統是考試改革順利進行的重要條件。考試方法的改革，拋棄了傳統的紙質試卷考試方式，設計以機試為主的、考核時間分階段、考核方式累加式的多維考核方式，從而激發了學生的自主學習意識，變應試為應用，變被動為主動，實現“以教師為中心”向“以學生為中心”的轉變。這其中需要大量的題庫支撐，出題需要靈活多變，在線題目生成系統很好的解決了這一問題，從而使得教學改革、考試改革得以順利進行。

參考文獻：

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