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结合国内大学物理教学与测试的现状,以经典测量理论为指导,利用asp.net、c#、sqlServer2000、IIS等技术,提出了一种基于Web的通用型题库系统解决方案。该题库系统通过智能和人工相结合的方式进行组卷,能有效控制试卷的难度、区分度、内容效度和分值等参数,用户能够自定义题型的显示顺序。建立每一次测试之后更新数据库中试题参数的反馈机制。对每道试题建立标签字段,方便试题的检索。初步实现了以大学物理为内容的题库建设。
基于Web的通用型题库系统,借助安全的用户与角色验证,可以有效地通过互联网、局域网分享教育资源,也可以运行于单机上。以改进的遗传算法作为组卷算法。染色体采用符号编码设计,解决了遗传运算过程中满足约束条件的问题。采用“非优超排序法”对染色体进行评价,在选择算子的设计上,既能够复制一部份较好的个体,又体现了选择的概率性。变异概率和交叉概率能随个体的不同适应度自适应改变,同时变异概率随种群多样性自适应变化。并采用了基于数据仓库的最优解保存策略,使搜索结果呈现出丰富的Pareto解集。
经过模拟分析,该题库系统在即使很少量的试题情况下(例如500道试题),仍能保持较高的组卷成功率。一般迭代只要进行5代左右,就可以得到平均偏差较小的Pareto解集。而且,每一代Pareto解集中,一般会出现若干个解;决策者通常可以挑选出比较满意的一份试卷结果。
最后,讨论了题库内容建设的一些问题,包括命题的基本要求,各题型试题编写的基本要求,以及题卡的设计等。并主要收集和编制了刚体力学、电流和磁场、光学、静电场、量子力学、凝聚态、热力学、相对论、原子物理、质点力学和综合内容的试题,共涉及选择、计算、问答和填空四种题型。
目前,以经典测量理论为基础的考试广泛地存在于教学测试中。本课题对大学物理题库建设的研究具有一定的意义。