使用LaTaX制作试卷

Typesetting exams LaTeX

原  文：Pgfplots package
译  者：Xovee
翻译时间：2023年12月2日

介绍

我们可以使用LaTeX内置的exam.cls来轻松制作试题。你还可以使用它来显示和计算成绩。我们首先将文档格式设置为exam：

\documentclass{exam}

然后我们就可以使用一些制作试卷的特殊命令，并且页边距也会加大（来让老师们有空间改卷）。

基础

让我们来看一个简单的例子：

\documentclass{exam}

\begin{document}

\begin{center}
\fbox{\fbox{\parbox{5.5in}{\centering
Answer the questions in the spaces provided. If you run out of room
for an answer, continue on the back of the page.}}}
\end{center}

\vspace{5mm}
\makebox[0.75\textwidth]{Name and section:\enspace\hrulefill}

\vspace{5mm}
\makebox[0.75\textwidth]{Instructor’s name:\enspace\hrulefill}

\begin{questions}
\question Is it true that \(x^n + y^n = z^n\) if \(x,y,z\) and \(n\) are
positive integers?. Explain.

\question Prove that the real part of all non-trivial zeros of the function
\(\zeta(z)\) is \(\frac{1}{2}\)

\question Compute \[\int_{0}^{\infty} \frac{\sin(x)}{x}\]
\end{questions}
\end{document}

questions环境的语法与itemize或者enumerate环境非常类似。每个问题都由\question命令开始。

上面例子中的其它命令并不是exam自带的，但是你可以使用它们来创建一个试卷页眉或标题。

创建新问题

前面我们展示了一个简单的创建问题的例子。你还可以进一步自定义问题的样式。

\begin{questions}

\question Is it true that \(x^n + y^n = z^n\) if \(x,y,z\) and \(n\) are positive integers?. Explain.
\vspace{\stretch{1}}

\question Prove that the real part of all non-trivial zeros of the function \(\zeta(z)\) is \(\frac{1}{2}\)
\vspace{\stretch{1}}

\question Compute \[\int_{0}^{\infty} \frac{\sin(x)}{x}\]
\vspace{\stretch{1}}

\end{questions}
\clearpage

在这里我们使用\vspace{\stretch{1}}命令来在每个问题后面添加空白空间。并且每个问题之后的空白空间的大小是一致的，即每个问题之后的空间是剩余可用空间中的三分之一。

命令\clearpage设置当前页的结束，然后我们就可以在新的一页中创建新的问题。

如果你想手动给每个问题设置自定义的空白空间，使用\vspace{}命令然后在大括号中输入空白空间的大小。例如，\vspace{1in}命令会在页面中插入一段长为一英尺的空白空间。你可以在这篇文章中找到更多有关LaTeX中单位的信息。

子问题（subparts）

如果试卷中的问题有多个子问题的话，你可以使用parts、subparts和subsubparts环境（以及相应的\part、\subpart和\subsubpart）来做到这一点。请看下面的例子：

\begin{questions}
\question Given the equation \(x^n + y^n = z^n\) for \(x,y,z\) and \(n\) positive
integers. 
\begin{parts}
\part For what values of \(n\) is the statement in the previous question true?
\vspace{\stretch{1}}

\part For \(n=2\) there's a theorem with a special name. What's that name?
\vspace{\stretch{1}}

\part What famous mathematician had an elegant proof for this theorem but
there was not enough space in the margin to write it down?
\vspace{\stretch{1}}

\begin{subparts}
\subpart Who actually proved the theorem?
\vspace{\stretch{1}}
\subpart How long did actually take to solve this problem?
\vspace{\stretch{1}}
\end{subparts}

\end{parts}

\question Prove that the real part of all non-trivial zeros of the function 
\(\zeta(z)\) is \(\frac{1}{2}\)
...

\end{questions}

parts和subparts环境设置了一种层级的问题列表。你在这些环境中也可以手动设置空白空间。

多选题

LaTeX有四种环境用于创建多选题。

\begin{questions}
\question Which of these famous physicists invented time?

\begin{oneparchoices}
 \choice Stephen Hawking 
 \choice Albert Einstein
 \choice Emmy Noether
 \choice This makes no sense
\end{oneparchoices}
    
\question Which of these famous physicists published a paper on Brownian Motion?

\begin{checkboxes}
 \choice Stephen Hawking 
 \choice Albert Einstein
 \choice Emmy Noether
 \choice I don't know
\end{checkboxes}
\end{questions}

这个例子中有两个不同的环境用于创建多选题。

• oneparchoices使用大写字母来标记每个选项，并且选项是水平排列的。如果你想纵向排列，使用choices环境。
• checkboxes环境为每个选项都创建一个圆圈标记。如果你想横向排列，使用oneparcheckboxes环境

记分（grading）

exam中另一个重要的功能是记分。

每道题的得分

你可以给每个\question或者\part添加一个参数，来给这道题进行赋分。在命令后的方括号中使用这个参数。请看例子：

\begin{questions}
\question Given the equation \(x^n + y^n = z^n\) for \(x,y,z\) and \(n\) positive
integers. 
\begin{parts}
\part[10] For what values of \(n\) is the statement in the previous question true?
\vspace{\stretch{1}}

\part[10] For \(n=2\) there's a theorem with a special name. What's that name?
\vspace{\stretch{1}}

\part[10] What famous mathematician had an elegant proof for this theorem but there was
not enough space in the margin to write it down?
\vspace{\stretch{1}}

\end{parts}

\question[20] Compute \[\int_{0}^{\infty} \frac{\sin(x)}{x}\]

\vspace{\stretch{1}}
\end{questions}

算分和一半分（counting points and half points）

有时候我们需要对一道题的不同子题赋于一半分（half points）。请看下面的例子（我们在题的结尾打印了题的总分）

\documentclass[addpoints]{exam}
\begin{document}
\begin{questions}
\question Given the equation \(x^n + y^n = z^n\) for \(x,y,z\) and \(n\) positive
integers. 
\begin{parts}
\part[5] For what values of \(n\) is the statement in the previous question true?
\vspace{\stretch{1}}

\part[2 \half] For \(n=2\) there's a theorem with a special name. What's that name?
\vspace{\stretch{1}}

\part[2 \half] What famous mathematician had an elegant proof for this theorem but there was
not enough space in the margin to write it down?
\vspace{\stretch{1}}

\end{parts}

\droptotalpoints

\question[20] Compute \[\int_{0}^{\infty} \frac{\sin(x)}{x}\]
\end{questions}
\end{document}

命令\half对题目添加了0.5分。命令\droptotalpoints在最后一道小题之后打印了这道题的总分。为了实现这个功能，你需要在文档类型的命令中传递[addpoints]参数。

奖励分

你还可以对题目添加奖励分。奖励分也会显示在得分表中（我们之后会讲）。请看例子：

\begin{questions}

\question Given the equation \(x^n + y^n = z^n\) for \(x,y,z\) and \(n\) positive
integers. 
\begin{parts}
\part[5] For what values of \(n\) is the statement in the previous question true?
\vspace{\stretch{1}}

\part[2 \half] For \(n=2\) there's a theorem with a special name. What's that name?
\vspace{\stretch{1}}

\bonuspart[2 \half] What famous mathematician had an elegant proof for this theorem but there was
not enough space in the margin to write it down?
\vspace{\stretch{1}}

\end{parts}

\droptotalpoints

\question[20] Compute \[\int_{0}^{\infty} \frac{\sin(x)}{x}\]

\vspace{\stretch{1}}

\bonusquestion[30] Prove that the real part of all non-trivial zeros of the function 
\(\zeta(z)\) is \(\frac{1}{2}\)
\vspace{\stretch{1}}

\end{questions}

命令\bonusquestion和\bonuspart会在题目的分数之后添加bonus子样。

得分表

我们可以使用一个特殊的命令来显示试卷的得分表：

\begin{center}
\combinedgradetable[h][questions]
\end{center}

总共有三个命令可以打印得分表：

1. \gradetable：不显示奖励分
2. \bonusgradetable：只打印奖励分题目
3. \combinedgradetable：都打印

这些命令接受两个额外的参数：

1. 第一个参数。[h]：水平方向的表；[v]：纵向的表
2. 第二个参数。[questions]：每道题的分数；[pages]：每页题的分数。

Overleaf exam 项目示例

上面的例子加起来可以当作一个创作试卷的初始模板。你可以点击这个链接来使用这个Overleaf模版。

其它语言

exam包不支持除英语以外的语言。不过将各种关键词翻译为你想要的语言是很容易的。让我们来看一个西班牙语的例子：

\usepackage[spanish]{babel}

\pointpoints{punto}{puntos}
\bonuspointpoints{punto extra}{puntos extra}

\totalformat{Pregunta \thequestion: \totalpoints puntos}

\chqword{Pregunta}
\chpgword{Página}
\chpword{Puntos}
\chbpword{Puntos extra}
\chsword{Puntos obtenidos}
\chtword{Total}

...

命令解释：

• \pointpoints{punto}{puntos}：将point变为punto，将points变为puntos
• \bonuspointpoints{punto extra}{puntos extra}：将bonus point和bonus points变为punto extra和puntos extras
• \totalformat{Pregunta \thequestion: \totalpoints puntos}：将droptotalpoints命令显示的总分文字变为Pregunta \thequestio: \totalpoints puntos。在这里，会显示为Pregunta 1: 7 1/2 puntos。
• \chqword{Pregunta}：在分数表中将Question文字变为Pregunta。其它类似命令的作用是相似的。
  • chpgword：Page
  • chpword：Points
  • chbpdord：Bonus points
  • chsword：Score
  • chtword：Total

文末列出了更多的命令。

参考指南

调整题目记号的位置和样式

下面介绍的命令可以用来改变题目记号的位置和样式。命令放在preamble中会改变整个文档的样式。放在正文中会改变命令之后，下个命令之前的内容的样式（如果没有下一个同类型命令，则直至文末都为该样式）。

• \pointsinmargin（或\pointsinleftmargin）会把题目分数显示在左侧页边距中。
• \pointsinrightmargin：右侧页边距
• \nopointsinmargin（或\nopointsinrightmargin）：取消上面两个命令的作用，回到默认的设置
• \bracketedpoints：在方括号中而不是小括号中来显示分数
• \boxedpoints：在方框中显示分数

下面的例子使用了pointsinmargin和pointsinrightmargin命令：

Here we'll use \verb|\pointsinmargin|
\begin{questions}
\pointsinmargin
\question Given the equation \(x^n + y^n = z^n\) for \(x,y,z\) and \(n\) positive
integers. 
\begin{parts}
\part[5] For what values of \(n\) is the statement in the previous question true?
\vspace{40pt}

\part[2 \half] For \(n=2\) there's a theorem with a special name. What's that name?
\vspace{40pt}

\part[2 \half] What famous mathematician had an elegant proof for this theorem but there was
not enough space in the margin to write it down?

\vspace{40pt}
\end{parts}

Now we'll use \verb|\pointsinrightmargin|

\pointsinrightmargin
\question Given the equation \(x^n + y^n = z^n\) for \(x,y,z\) and \(n\) positive
integers. 
\begin{parts}
\part[5] For what values of \(n\) is the statement in the previous question true?
\vspace{40pt}

\part[2 \half] For \(n=2\) there's a theorem with a special name. What's that name?
\vspace{40pt}

\part[2 \half] What famous mathematician had an elegant proof for this theorem but there was
not enough space in the margin to write it down?
integers. 
\end{parts}
\end{questions}

改变得分表中的默认文字

在下面的表格中，h和v分别代表水平和垂直方向。如果命令之前有一个b，则代表改变的是奖励分表格；c代表改变的是总表（正常分和奖励分都有）。例如，当你想把一个垂直的奖励分表格中的Score改为Points Awarded，你应该使用\bvsword{Points Awarded}命令。

grades table	horizontal	vertical
Question:	\hqwrod{Question:}	\vqwrod{Question}
Page:	\hpgword{Page:}	\vpgword{Page}
Points:	\hpword{Points:}	\vpword{Points}
Score:	\hsword{Score:}	\vswrod{Score}
Total	\htword{Total}	\vtword{Total:}

bonus points table	horizontal	vertical
Question:	\bhqwrod{Question:}	\bvqwrod{Question}
Page:	\bhpgword{Page:}	\bvpgword{Page}
Bonus Points:	\bhpword{Bonus Points:}	\bvpword{Bonus Points}
Score:	\bhsword{Score:}	\bvswrod{Score}
Total	\bhtword{Total}	\bvtword{Total:}

combined table	horizontal	vertical
Question:	\chqwrod{Question:}	\cvqwrod{Question}
Page:	\chpgword{Page:}	\cvpgword{Page}
Points:	\chpword{Points:}	\cvpword{Points}
Bonus Points:	\chbpword{Bonus Points:}	\cvbpword{Bonus Points}
Score:	\chsword{Score:}	\cvswrod{Score}
Total	\chtword{Total}	\cvtword{Total:}

延伸阅读

• 在LaTeX中创建文档
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