CN108052492A - 一种数学题目自动生成系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种数学题目自动生成系统，包括：模板存储模块，用于存储数学题目模板；试题选择模块，根据用户的输入条件选择模板存储模块中的数学题目模板；数字算符填充模块，根据用户的输入条件填充数学题目模板中的待填数字和待填算符；试题检查模块，接收数学题目，并将其与之前接收到的数学题对比，当所述数学题目和之前接收到的数学题全都不相同时，试题检查模块确认所述数学题目合格，否则确认所述数学题目不合格，并通知数字算符填充模块重新生成数学题目；试题输出模块，当所述数学题目达到用户输入的条件时，试题输出模块将试题进行输出。本发明提供系统，能够生成多种题型且互相不重复的题目，还能控制题目的难度。

Description

一种数学题目自动生成系统

技术领域

本发明涉及教育领域，特别涉及一种数学题目自动生成系统。

背景技术

教师出数学题目作为一种知识传播的手段，长久以来一直存在。传统出题需要由教师编写题目、印刷试题、组织考试、结果分析和讲解等诸多过程，前后持续时间比较长，花费大量的人力物力。现在虽然有一些题库，但题库中的题目往往有限，造成一个题目常常会用到多次考试当中。而由老师人工出题又会造成人力的浪费，甚至可能会出现超纲的题目。

发明内容

为了解决以上问题，本发明提供了一种数学题目自动生成系统，能够生成多种题型且互相不重复的题目，还能控制题目的难度。

本发明提供的一种数学题目自动生成系统，包括：

模板存储模块，用于存储数学题目模板，所述数学题目模板为根据知识点的不同进行分类存储；

试题选择模块，根据用户的输入条件选择模板存储模块中的数学题目模板，所述用户输入的条件包括题目的知识点、题目的类型、每种类型题目的难度和数量；

数字算符填充模块，根据用户的输入条件填充数学题目模板中的待填数字和待填算符，并将填充数字和算符后的数学题目模板作为数学题目发送至试题检查模块；所述用户输入的条件包括数字的范围和算符的范围，所述数字的范围包括数字的大小范围以及是否包括小数，所述算符的范围包括加、减、乘、除、括号、大于号、小于号和等号；所述根据用户的输入条件填充数学题目模板中的待填数字和待填算符，包括：在用户的输入条件，按照模板的要求随机生成数字和算符对数学题目模板的待填数字和待填算符进行填充；

试题检查模块，接收数字算符填充模块发送来的数学题目，并将其与之前接收到的数学题对比，当所述数学题目和之前接收到的数学题全都不相同时，试题检查模块确认所述数学题目合格，否则确认所述数学题目不合格，并通知数字算符填充模块重新生成数学题目；

试题输出模块，读取试题选择模块中用户输入的条件和试题检查模块检查合格的数学题目，当所述数学题目达到用户输入的条件时，试题输出模块将试题进行输出。

优选的，所述数学题目模板，包括：等式模板、竖式模板、数列模板、不等式模板和单位换算模板中的一种或多种。

优选的，

所述等式模板包括：

N个待填数字、至少N-1个待填算符以及等号和学生填写符号，

所述N个待填数字为预设范围的整数或小数，

所述至少N-1个待填算符为预设范围的算符，所述预设范围包括加减号、乘除号、加减乘除号，其中除号不能直接用在值为0的数字或算式之前；

所述算式的结果在预设的范围内。

优选的，

所述竖式模板包括：

多行待填数字，一个待填算符、对应的横线和学生填写符号，

每一行数字均不为0；

所述待填算符为加号、减号、乘号或除号；

当所述待填算符为减号时，第一行数字不小于第二行数字；

所述学生填写符号为随机替换待填数字或待填算符得到。

优选的，

所述数列模板包括：

N个待填数字和学生填写符号，所述N个待填数字为按等差数列或等比数列生成；

所述学生填写符号为随机替换待填数字得到。

优选的，

所述不等式模板包括：

多个待填数字的组成不等式链和，

随机替换待填数字得到的学生填写符号；

其中，待填数字为正整数。

优选的，

所述单位换算模板包括：

等号，等号两边分别为一个或多个待填数字和单位，和，

随机替换等号一边的待填数字得到的学生填写符号；

所述等号两边的单位为同一量纲的单位，所述等号两边的单位不完全相同。

本发明的一些有益效果可以包括：

本发明提供的一种数学题目自动生成系统，能够生成多种题型且互相不重复的题目，还能控制题目的难度。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明实施例中一种数学题目自动生成系统的示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

为了解决题库中的题目往往有限容易造成重复，而由老师人工出题又会造成人力的浪费，甚至可能会出现超纲的题目的问题。本发明提供的一种数学题目自动生成系统，如图1所示，为本发明实施例中一种数学题目自动生成系统的示意图，包括：

模板存储模块，用于存储数学题目模板，所述数学题目模板为根据知识点的不同进行分类存储；

试题选择模块，根据用户的输入条件选择模板存储模块中的数学题目模板，所述用户输入的条件包括题目的知识点、题目的类型、每种类型题目的难度和数量；

数字算符填充模块，根据用户的输入条件填充数学题目模板中的待填数字和待填算符，并将填充数字和算符后的数学题目模板作为数学题目发送至试题检查模块；所述用户输入的条件包括数字的范围和算符的范围，所述数字的范围包括数字的大小范围以及是否包括小数，所述算符的范围包括加、减、乘、除、括号、大于号、小于号和等号；所述根据用户的输入条件填充数学题目模板中的待填数字和待填算符，包括：在用户的输入条件，按照模板的要求随机生成数字和算符对数学题目模板的待填数字和待填算符进行填充；

试题检查模块，接收数字算符填充模块发送来的数学题目，并将其与之前接收到的数学题对比，当所述数学题目和之前接收到的数学题全都不相同时，试题检查模块确认所述数学题目合格，否则确认所述数学题目不合格，并通知数字算符填充模块重新生成数学题目；

试题输出模块，读取试题选择模块中用户输入的条件和试题检查模块检查合格的数学题目，当所述数学题目达到用户输入的条件时，试题输出模块将试题进行输出。

为了能够生成更多的题型，减少人工出题的工作量，在本发明的一个实施例中，所述数学题目模板，包括：等式模板、竖式模板、数列模板、不等式模板和单位换算模板中的一种或多种。

为了能够生成等式类的题型，在本发明的一个实施例中，

所述等式模板包括：

N个待填数字、至少N-1个待填算符以及等号和学生填写符号，

所述N个待填数字为预设范围的整数或小数，

所述至少N-1个待填算符为预设范围的算符，所述预设范围包括加减号、乘除号、加减乘除号，其中除号不能直接用在值为0的数字或算式之前；

所述算式的结果在预设的范围内。

在本发明的另一个实施例中，

所述等式模板为：

a～b＝□，其中a、b∈N，a、b∈[0,999]，～∈{+，-}，a～b≥0，□为英文字母、小括号或图形；

a～b￥c＝□，其中a、b、c∈N，a、b、c∈[0,999]，～,￥∈{+，-}，a～b≥0，a～b￥c≥0，□为英文字母、小括号或图形；

a#b＝□，其中a∈N，b∈N*，a、b∈[0,999]，#∈{×，÷}，a#b∈N，a#b∈[0,9999]，□为英文字母、小括号或图形；

a#b～c＝□，其中a、c∈N，b∈N*，a、b、c∈[0,999]，#∈{×，÷}，～∈{+，-}，a#b∈N，a#b∈[0,9999]，a#b～c∈[0,9999]，□为英文字母、小括号或图形；

a#b&c＝□，其中a∈N，b、c∈N*，a、b、c∈[0,999]，#、&∈{×，÷}，a#b∈N，a#b∈[0,9999]，a#b*c∈N，a#b*c∈[0,9999]，□为英文字母、小括号或图形；

a#b&c～d＝□，其中a、d∈N，b、c∈N*，a、b、c、d∈[0,999]，～∈{+，-}，#、&∈{×，÷}，a#b∈N，a#b∈[0,9999]，a#b*c∈N，a#b*c∈[0,9999]，a×b×c～d∈[0,9999]，□为英文字母、小括号或图形；

a～b＝□，其中a、b∈[0,999]，～∈{+，-}，a、b为一位、两位或三位小数，□为英文字母、小括号或图形；

a～b￥c＝□，其中a、b、c∈[0,999]，a、b、c为一位、两位或三位小数，～、￥∈{+，-}，□为英文字母、小括号或图形；

a～b＝c，其中a、b∈N，a、b∈[0,999]，～∈{+，-}，a～b∈[0,999]，c＝a～b，用□随机替代a或者b后输出；

a～b￥c＝d，其中a、b、c∈N，a、b、c∈[0,999]，～、￥∈{+，-}，a～b∈[0,999]，a～b￥c∈[0,999]，d＝a～b￥c，用□随机替代a、b或者c后输出；

a#b＝c，其中a∈N，b∈N*，a∈[0,999]，b∈[1,999]，#∈{×，÷}，a#b∈N，a#b∈[0,9999]，c＝a#b，用□随机替代a或者b后输出；

a#b～c＝d，其中a、c∈N，b∈N*，a，c∈[0,999]，b∈[1,999]，#∈{×，÷}，a#b∈N，a#b∈[0,9999]，～∈{+，-}，a#b～c∈[0,9999]，d＝a#b～c，用□随机替代a、b或者c后输出；

a#b&c＝d，其中a∈N，b、c∈N*，a∈[0,999]，b∈[1,999]，c∈[1,999]，#，&∈{×，÷}，a#b∈N，a#b∈[0,9999]，a#b&c∈N，a#b&c∈[0,9999]，d＝a#b&c，用□随机替代a、b或者c后输出；

a#b&c～d＝e，其中a、d∈N，b、c∈N*，a，d∈[0,999]，b∈[1,999]，c∈[1,999]，#，&∈{×，÷}，a#b∈N，a#b∈[0,9999]，a#b&c∈N，a#b&c∈[0,9999]，～∈{+，-}，a#b&c～d∈[0,9999]，e＝a#b&c～d，用□随机替代a、b、c或者d后输出；

a～b＝c，其中a、b为一位、两位或三位小数，a、b∈[0,999]，～∈{+，-}，c＝a～b，c≥0，用□随机替代a或者b后输出；

a～b￥c＝d，其中a、b、c为一位、两位或三位小数，a、b、c∈[0,999]，a～b≥0，a～b￥c≥0，d＝a～b￥c，用□随机替代a、b或者c后输出。

生成的题目有：

25+63＝□；

135-35-64＝□；

12×32×20+52＝□；

768×8÷12+18＝□；

1.2×3.2+20＝□；

76.8÷16+12＝□；

25+63＝□；

25+□＝88；

□+63＝88；

135-35-64＝□；

135-35-□＝36；

135-□-64＝36；

□-35-64＝36；

12×32×20+52＝□；

12×32×20+□＝7732；

12×32×□+52＝7732；

12×□×20+52＝7732；

□×32×20+52＝7732；

768×8÷12+18＝7732；

1.2×3.2+20＝□；

1.2×3.2+□＝23.84；

1.2×□+20＝23.84；

□×3.2+20＝23.84；

76.8÷16+12＝□；

76.8÷16+□＝16.8；

76.8÷□+12＝16.8；

□÷16+12＝16.8。

为了能够生成竖式类的题型，在本发明的一个实施例中，

所述竖式模板包括：

多行待填数字，一个待填算符、对应的横线和学生填写符号，每一行数字均不为0；

所述待填算符为加号、减号、乘号或除号；

当所述待填算符为减号时，第一行数字不小于第二行数字；

所述学生填写符号为随机替换待填数字或待填算符得到。

在本发明的另一个实施例中，

所述竖式模板为：

生成的题目有：

所述竖式模板为：

生成的题目有：

所述竖式模板为：

生成的题目有：

所述竖式模板为：

生成的题目有：

为了能够生成数列类的题型，在本发明的一个实施例中，

所述数列模板包括：

N个待填数字和学生填写符号，所述N个待填数字为按等差数列或等比数列生成；

所述学生填写符号为随机替换待填数字得到。

在本发明的另一个实施例中，

所述数列模板为：

a₁，a₂，a₃，a₄，a₅，a₆，a₇，a₈；其中a_n＝a+n×b，a∈N、b∈Z，a₁∈[0,200]，a₈∈[0,200]，随机选取n∈{1，2，3，4，5，6，7，8}后用□替换a_n后输出；

生成的题目有：

2，4，6，□，10，12，14，16；

20，18，16，14，12，10，□，6。

为了能够生成不等式类的题型，在本发明的一个实施例中，

所述不等式模板包括：

多个待填数字的组成不等式链和，

随机替换待填数字得到的学生填写符号；

其中，待填数字为正整数。

在本发明的另一个实施例中，

所述不等式模板为：

□可以表示的自然数有()。其中a∈N*，b∈N*，c∈N*，b+1<c<a，a∈[1,16]，b∈[1,16]，c∈[1,16]，□为英文字母、小括号或图形。

生成的题目有：

□可以表示的自然数有()。

为了能够生成单位换算类的题型，在本发明的一个实施例中，

所述单位换算模板包括：

等号，等号两边分别为一个或多个待填数字和单位，和，

随机替换等号一边的待填数字得到的学生填写符号；

所述等号两边的单位为同一量纲的单位，所述等号两边的单位不完全相同。

在本发明的另一个实施例中，

所述单位换算模板为：

a元＝()角，a∈N*，a∈[1,99]；

ab.cd元＝()元[]角{}分，a、d∈N*，b、c∈N，a、d∈[1,9]，b、c∈[0,9]。

生成的题目有：

2元＝()角；

12.11元＝()元[]角{}分。

本发明提供的一种数学题目自动生成系统，能够生成多种题型且互相不重复的题目，还能控制题目的难度。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种数学题目自动生成系统，其特征在于，包括：

模板存储模块，用于存储数学题目模板，所述数学题目模板为根据知识点的不同进行分类存储；

试题选择模块，根据用户的输入条件选择模板存储模块中的数学题目模板，所述用户输入的条件包括题目的知识点、题目的类型、每种类型题目的难度和数量；

数字算符填充模块，根据用户的输入条件填充数学题目模板中的待填数字和待填算符，并将填充数字和算符后的数学题目模板作为数学题目发送至试题检查模块；所述用户输入的条件包括数字的范围和算符的范围，所述数字的范围包括数字的大小范围以及是否包括小数，所述算符的范围包括加、减、乘、除、括号、大于号、小于号和等号；所述根据用户的输入条件填充数学题目模板中的待填数字和待填算符，包括：在用户的输入条件，按照模板的要求随机生成数字和算符对数学题目模板的待填数字和待填算符进行填充；

试题检查模块，接收数字算符填充模块发送来的数学题目，并将其与之前接收到的数学题对比，当所述数学题目和之前接收到的数学题全都不相同时，试题检查模块确认所述数学题目合格，否则确认所述数学题目不合格，并通知数字算符填充模块重新生成数学题目；

试题输出模块，读取试题选择模块中用户输入的条件和试题检查模块检查合格的数学题目，当所述数学题目达到用户输入的条件时，试题输出模块将试题进行输出。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数学题目模板，包括：等式模板、竖式模板、数列模板、不等式模板和单位换算模板中的一种或多种。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，

所述等式模板包括：

N个待填数字、至少N-1个待填算符以及等号和学生填写符号，

所述N个待填数字为预设范围的整数或小数，

所述至少N-1个待填算符为预设范围的算符，所述预设范围包括加减号、乘除号、加减乘除号，其中除号不能直接用在值为0的数字或算式之前；

所述算式的结果在预设的范围内。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，

所述竖式模板包括：

多行待填数字，一个待填算符、对应的横线和学生填写符号，

每一行数字均不为0；

所述待填算符为加号、减号、乘号或除号；

当所述待填算符为减号时，第一行数字不小于第二行数字；

所述学生填写符号为随机替换待填数字或待填算符得到。

5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，

所述数列模板包括：

N个待填数字和学生填写符号，所述N个待填数字为按等差数列或等比数列生成；

所述学生填写符号为随机替换待填数字得到。

6.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，

所述不等式模板包括：

多个待填数字的组成不等式链和，

随机替换待填数字得到的学生填写符号；

其中，待填数字为正整数。

7.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，

所述单位换算模板包括：

等号，等号两边分别为一个或多个待填数字和单位，和，

随机替换等号一边的待填数字得到的学生填写符号；

所述等号两边的单位为同一量纲的单位，所述等号两边的单位不完全相同。