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在教学信息化的背景下，传统的数学试题库管理模式已经不能满足教学的高效率和高精度要求。本论文以 Spring Boot为基础，以 B/S体系结构为基础，结合 MySQL数据库和 Vue前端框架，设计和开发了一个基于 Spring Boot框架的网络数学试题库系统。该系统采用 Spring Boot对后端的开发过程进行了简化，并与 JPA进行了整合，通过 RESTful界面与前端进行交互，支持根据题型、难度和知识点进行多维的组卷策略。在前端，利用 Vue构造了一个动态的接口，使用户可以方便地进行操作。该系统具有用户权限管理，试题分类存放，试卷自动评分，分数统计等功能。实验证明，该系统具有较高的响应速度和较高的稳定性，能有效地提高教学资源的利用率和教学质量。

关键词：数据库组卷系统；Springboot框架；MySQL数据库

选题的背景和意义

如《教育信息化2.0行动计划》和其他相关政策都对“互联网+”的深入发展提出了更高的要求，对教学资源的数字化和智能化提出了更高的要求。随着云计算、大数据、人工智能等技术的发展，传统的纸质试题库与人工组卷模式已经不能满足教学的高效与精确要求。

老师需要人工筛选试题，调整试题的难度分布，费时又费力。由于人工命题容易受到人为的干扰，导致考试中知识点覆盖不均匀，难度不平衡。目前，我国考试试题主要采用 Word/PDF文件形式保存，且缺少统一的管理和重复利用率。

目前，我国的数学试题库主要是针对某一种类型的试题库，或者是某一种特定的功能，缺少对网络环境下多维试题库设计的研究。在试题设计中，引入了遗传算法、知识地图等技术，对试题的逻辑进行了优化，提高了试题的科学性和公正性。

标准化试题在10分钟内生成，节省了70%的考试时间。该系统能对试题的难度系数、知识点覆盖率等进行自动分析，以帮助老师进行相应的调整。试卷分类存放，支持按知识点、章节、难度等标签进行检索，重复使用率提高50%以上。历史试题存档，支持一键输出，可为 Word/PDF文件，满足教学档案的需要。学员可以在网上进行错误的习题训练，并针对薄弱环节向学生提出类似的题目。老师可以根据学生的回答情况，及时调整自己的教学方案。

实现数字资源的共享，缩小城乡和地区之间的教育资源差异；这一举措符合“双减”政策的要求，降低了老师的工作压力，提高了教学质量。

国内外研究现状

在国内，在网络数法库的组卷方面，国外已经起步较早，技术也比较成熟。该系统具有较强的功能，能够支持多种题型的混卷试题，并在考试中加入了诸如遗传算法等智能算法来优化试题的品质，并在一定程度上实现了以知识地图为基础的试题生成，并且可以根据知识点之间的相关性来调整试题的分布。在开放性和标准化上，本项目将使用以 IMS QTI等为代表的开放式标准，实现跨平台的资源共享和互操作性，并在各大院校和职业院校中得到了广泛的使用，并与主流 LMS平台进行了无缝连接。同时，通过与学习分析相结合的方式，实现了对试卷生成策略的动态调整和个性化学习路径的推荐。目前已有成熟的商业应用，已经形成了一条完整的产业链，例如皮尔逊公司的“MyLab Math”，为客户提供一站式的服务。

在国外，在我国，题库的研究虽然起步较晚，但发展较快，已被广泛地运用于高等教育与高职院校。该系统的功能也在不断的改进，其中大部分支持试题的筛选，难度的划分，以及一些智能化的自动组卷算法的运用。该体系结构主要是 B/S体系结构，前端是 Vue. js, React，后端是 Java (Spring Boot), Python (Django）。目前，在自动组卷方面的研究取得了一些成果，但是在实践中还存在着效率和质量难以兼顾的问题，而基于深度学习的试卷设计方法还不够成熟。由于其开放性和标准化程度较低，大都采用封闭的方式进行开发，缺少一个规范的接口，导致了资源的共享和标准化进程的滞后。目前，对个性化学习的支撑还处在初级阶段，仅有的几个系统试图根据学生的回答情况来调整试题的生成策略，但是其基本的功能还不够完善。

本课题研究的主要内容

本课题聚焦于基于 Web 的数学题库组卷系统研发，核心内容包括：深入剖析用户需求以精准界定教师、学生及管理员的功能诉求（如题库管理、智能组卷、个性化学习支持等）；精心设计系统架构，科学选定技术栈（前端采用 Vue/React，后端选用 Spring Boot/Django，数据库采用 MySQL+Redis）并合理划分模块；创新开发智能组卷模型，融合遗传算法与知识图谱技术，实现试卷难度、知识点覆盖及逻辑性的全面优化；构建错题分析模块，支持针对性强化练习卷的自动生成与动态难度调整；最终完成系统开发，并通过多维度测试验证其性能表现。

系统用例分析

在设计系统的过程中，用例图是系统设计过程中必不可少的模型，用例图可以更为细致的，结合系统中人员的有关分配，能够从细节上描绘出系统中有关功能所完成的具体事件，确切的反映出某个操作以及它们相互之间的内部联系。

其中参与者就是和系统能够发生交互的外在实体，一般可以指系统的某个用户。一个用例图就能对应出系统中的一个功能过程，系统中完整的功能都是由许多不同的用例图所组成的。

系统用例图如下所示：

(1)管理员可以对用户管理、教师管理、试题库管理等进行基本的信息管理。其用例分析如图所示。

(2)教师功能包括个人中心、试题库管理、试题管理等进行操作，开发企业用例分析如图所示。

系统功能设计

系统功能结构设计以用户需求为核心，分为管理员、用户两个大部分。设计注重操作便捷性与数据准确性，确保用户能高效管理信息。整体设计旨在提升用户体验，确保系统稳定可靠。系统模块功能结构图如图

前台功能实现

用户登录后进入系统首页，顶部展示身份信息与导航菜单（教师/学生/管理员权限区分）。核心区域呈现快速组卷入口、题库分类导航及智能练习推荐，用户可通过搜索栏或筛选条件查找题目。侧边栏显示公告通知与学习进度图表，底部提供帮助中心与在线客服入口。点击功能按钮后，页面跳转至对应模块（如组卷页、练习页或数据分析页）。

系统首页页面如图

管理员功能实现

当管理员登入网上算数库系统后，便可到达算数库的首页。主页以直观的界面显示了核心的功能入口，例如，用户管理模块可以对师生信息进行浏览和编辑；试题管理模块可以实现对已完成的试题的添加、修改和查找；题库管理模块实现了对数学题的分类、整理和修改；数据统计模块可以对试卷的使用等进行分析。系统管理员可按一下相关的图示或连结，迅速进入相关的功能网页，进行管理工作。管理员主页面如图

管理员登录系统进入试题库管理功能模块后，可查看试题的分类列表，如按章节、题型等划分。能通过搜索功能快速定位特定试题，点击查看试题详细内容，包括题目、答案、解析等。管理员可对试题进行编辑修改、删除操作，也能新增试题，输入题目信息、答案解析并选择分类。操作完成后，系统实时更新试题库数据并反馈操作结果。如图

管理员登录系统后进入试题管理功能页，可按学科、知识点、题型等分类筛选试题。通过搜索框输入关键词快速定位目标试题，点击查看详细信息（题目、答案、解析、难度系数）。支持对试题进行批量操作（如修改分类、调整难度）、单个试题编辑或删除，新增试题时需填写完整信息并选择标签。操作完成后系统自动保存更改，并生成管理日志供追溯。如图

教师功能实现

教师登录系统后进入首页，首页展示关键功能入口，如快速组卷按钮可一键进入组卷界面，按条件筛选题目生成试卷；题库管理入口能查看、编辑自己贡献的题目；试卷分析入口可查看已发布试卷的答题情况统计。同时显示待办事项提醒（如未批改试卷），还有公告通知栏，教师点击对应功能入口即跳转至相应页面开展工作。如图

教师登录系统进入试题库功能模块，可按学科章节、题型、难度等条件筛选题目。通过搜索框输入关键词快速定位特定试题，点击查看题目详情，包括题干、答案、解析及知识点标注。支持对试题进行收藏、分享至班级或添加到个人题集操作，也能提交题目纠错反馈。新增试题时需填写完整信息并选择分类标签，提交后系统审核通过即可入库。如图

《基于web的数学库组卷系统的设计与实现》该项目含有源码、文档、配套开发软件、软件安装教程、项目发布教程等

软件开发环境及开发工具：

开发语言：Java

框架：springboot

JDK版本：JDK1.8

服务器：tomcat7

数据库：mysql 5.7

数据库工具：Navicat11

开发软件：eclipse/myeclipse/idea

Maven包：Maven3.3.9

浏览器：谷歌浏览器