一种主观性试题的计算机考核方法

技术领域

本发明涉及一种主观性试题的计算机考核方法，属于人工智能技术领域。

背景技术

目前，考试是一种常见的知识水平鉴定方法。人们通过考试来考察知识、考核能力等。考试的题型多种多样，包括选择题、判断题、填空题、问答题、计算题、证明题、设计题等。不同题型可以考察考生不同方面的能力。随着计算机技术的发展，越来越多的考试不再进行纸质考试，而是在计算机系统上进行考试。但是，利用计算机进行考试目前仍然具有一定的局限性，存在着许多问题。

首先，利用计算机系统进行考试，考试工具本身限制了题型的设置。由于计算机主要使用键盘和鼠标进行操作，使得某些题型的解答不太方便，例如画图题，用鼠标画图不太方便，况且有时还需要给出不同类型的图形画法。

其次，计算机阅卷也存在着一定的问题。对于选择题、判断题和多数填空题，由于其答案唯一或范围较小，所以这类题型的计算机阅卷便于实现。但对于计算题、证明题、设计题等主观性题型，由于答案不唯一并且形式灵活多变，给计算机阅卷造成了极大困难。

目前，主观性题型阅卷还处于研究阶段，尚未真正投入到实际应用中。现在的研究主要采用的技术路线是利用自然语言处理技术，通过语言结构及其相似性进行。基于自然语言处理技术的主观题阅卷主要分为五个部分：分句、分词和词性标注、句法分析、关键词提取以及句子的相似度计算。其中分词是在分词工具的基础上使用正向最大匹配算法实现。句法分析使用的是句法分析器实现。而关键词是通过采集过滤句子中虚词的方法来得到。最后，句子的相似度计算主要分为三个步骤：首先是通过分析句法树得到句子的成分信息。然后提取各成分的关键词。根据词语相似度算法计算出句子各成分的关键词的相似度。最后句子相似度就是各成分关键词相似度的平均值。该方法研究的重点是分词与词语相似度计算。但这种方法存在着许多问题，在实现中也存在着非常大的误差。这主要是由于语言词汇和句子的复杂性造成的，而且对于一些数学、物理、逻辑等学科的字母符号不好处理。

可见，主观性试题的计算机自动阅卷存在以下问题：

（1）如何将各种主观性试题的答案有效地用计算机擅长的表示形式表达出来；

（2）如何根据各种主观性试题的答案对考生做出的答案进行评阅。

发明内容

为解决以上技术上的不足，本发明提供了一种设计合理的主观性试题的计算机考核方法，它在有效考核考生能力的同时，提高了计算机阅卷准确性。

本发明是通过以下措施实现的：

本发明的一种主观性试题的计算机考核方法，包括以下步骤：

步骤1，建立设有考生权限和教师权限的计算机考核系统，在教师权限

下，计算机考核系统中建立知识点数据库，将某一课程中所涉及到的所有客观原理性的知识点逐一编号并存储到知识点数据库中；

步骤2，在教师权限下，计算机考核系统中建立命题数据库，将教师针

对步骤1中所述课程编辑出的若干道主观性试题存储到命题数据库中；

步骤3，在教师权限下，计算机考核系统中建立答案数据库，教师给出

每一道主观性试题在求解过程中所要应用的相关客观原理性的知识点及其排列次序，然后结合步骤1中知识点所对应的编号排列出对应的编号次序，并将该编号次序作为关联答案预存到答案数据库； 

步骤4，在考生权限下，计算机考核系统中建立答题界面，答题界面中

显示命题数据库存储的主观性试题，每道主观性试题对应关联有用于输入该主观性试题作答答案的答题对话框，答题界面中还设置可调取知识点数据库中内容的浏览页面，答题对话框中所输入的作答答案仅限于从知识点数据库中选取的相关客观原理性知识点的编号次序；

步骤5，在教师权限下，计算机考核系统中建立阅卷后台，在阅卷后台

对每道主观性试题调取对应关联答案的编号次序，并与考生对该道主观性试题的作答答案的编号次序进行比对，根据匹配度并依照阅卷后台中预设的评分条件指令进行评分，并自动进行分数汇总。

上述步骤5中，如果考生输入的作答答案的编号次序与对应关联答案的编号次序全部不相同，即匹配度为零，则转入人工阅卷步骤。

在步骤4中的答题界面中输入考生包括电子邮箱在内的个人信息，在步骤5中，汇总后的分数通过电子邮箱发送给对应的考生。

在步骤1中所述的客观原理性的知识点包括定义、公式、定理、推论、引理、定律。

上述步骤2中所述主观性试题包括理工科的计算题、证明题和设计题。

本发明的有益效果是：本发明可以在一定程度上实现按照步骤给分的传统主观题阅卷模式，改变或者至少部分改变目前只能由人工批阅主观性试题的现状，可大幅度减轻人工阅卷的劳动强度，甚至可以实现即考即阅，从而极大提高阅卷的效率，同时也使得主观性试题的阅卷更加公正和透明，避免主观性试题阅卷过程中的因人而异；同时，对于每一门课程而言，本发明通常只需要对相关知识点进行一次性梳理和编号，并在考试前只需要命题教师组集中研究相关知识点的常规应用次序，就可以大幅度提高后期的阅卷效率，因此成本较低，易于实现。 

具体实施方式

本发明的主观性试题的计算机考核方法核心思想是将评阅主观性试题的求解过程转化为评判求解的思路，即评判相关知识点例如定义、公式、定理、推论、引理、定律等的应用次序。即所利用的基本知识点的应用次序，来判定考生对于主观性试题的理解是否正确。

一般情况下，人类的思维认知具有一定的规律和模式。在思考问题和解决问题的过程中，人们一般是按照相对固定的模式和思路进行，所采用的方法往往集中于常见的几种方法。学习和考试中也是如此。教师在授课过程中通常会按照常规思路介绍解题过程，一般难以把所有求解思路都介绍给学生；考生在考试时通常也会按照常规思路求解试题，即考生在求解主观性试题时，往往是这样一些过程：正向推理、逆向推理、混合推理和双向推理求解思路。其中典型的求解过程是：第一步需要解决哪些子问题，用到哪些知识点，第二步需要解决哪些子问题，又要用到哪些知识点，第三步还需要解决哪些子问题，还需要用到哪些知识点，等等，将这些知识点按照步骤次序串联起来就形成了一种知识点应用次序。一般情况下，主观性试题的常规求解方法是有限的，大多数考生会按照其中一种解法来做。非常规的求解方法少之又少。因此，只要把主观性试题的几种常规求解方法枚举出来，就可以涵盖绝大多数考生的求解方法。为了保证计算机系统对于主观性试题的评阅尽可能科学合理，可以成立命题教师组集体命题并商讨每一道主观性试题的求解方法。

   具体地说本发明包括以下部分和步骤：

命题部分：

步骤1，建立设有考生权限和教师权限的计算机考核系统，在教师权限

下，计算机考核系统中建立知识点数据库，将某一课程中所涉及到的所有客观原理性的知识点逐一编号并存储到知识点数据库中；客观原理性的知识点包括定义、公式、定理、推论、引理、定律等。

步骤2，在教师权限下，计算机考核系统中建立命题数据库，将教师针

对步骤1中所述课程编辑出的若干道主观性试题存储到命题数据库中；主观性试题包括理工科的计算题、证明题和设计题等。

步骤3，在教师权限下，计算机考核系统中建立答案数据库，教师给出

每一道主观性试题在求解过程中所要应用的相关客观原理性的知识点及其排列次序，然后结合步骤1中知识点所对应的编号排列出对应的编号次序，并将该编号次序作为关联答案预存到答案数据库。

求解部分：

步骤4，在考生权限下，计算机考核系统中建立答题界面，答题界面中

显示命题数据库存储的主观性试题，每道主观性试题对应关联有用于输入该主观性试题作答答案的答题对话框，答题界面中还设置可调取知识点数据库中内容的浏览页面，答题对话框中所输入的作答答案仅限于从知识点数据库中选取的相关客观原理性知识点的编号次序。考生打开计算机考核系统的答题界面进行考试，在求解主观性试题时，考生可以浏览该门课程所涉及到的所有相关知识点，然后考生选择认为正确的知识点次序，并将其相应的编号次序作为答案输入计算机系统。

自动阅卷部分：

步骤5，在教师权限下，计算机考核系统中建立阅卷后台，在阅卷后台

对每道主观性试题调取对应关联答案的编号次序，并与考生对该道主观性试题的作答答案的编号次序进行比对，根据匹配度并依照阅卷后台中预设的评分条件指令进行评分，并自动进行分数汇总。步骤5中，如果考生输入的作答答案的编号次序与对应关联答案的编号次序全部不相同，即匹配度为零，则转入人工阅卷步骤。可以在步骤4中的答题界面中输入考生包括电子邮箱在内的个人信息，在步骤5中，汇总后的分数通过电子邮箱发送给对应的考生。

以上所述仅是本专利的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本专利的保护范围。