計(jì)算機(jī)考試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

康　莉

通過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)組織和實(shí)施考試的方式具有客觀性、實(shí)時(shí)性和可靠性，能真正實(shí)現(xiàn)教考分離等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。計(jì)算機(jī)考試系統(tǒng)是對(duì)考試的全過(guò)程實(shí)行無(wú)紙化及自動(dòng)化，即從考前的數(shù)據(jù)處理,如考生的數(shù)據(jù)錄入、考號(hào)生成、編排考場(chǎng)到考試的實(shí)施與評(píng)分，直到最后的分?jǐn)?shù)處理,全部由計(jì)算機(jī)管理與控制。顯然，計(jì)算機(jī)考試系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性、高效性相當(dāng)誘人,目前許多國(guó)際著名的計(jì)算機(jī)公司所舉辦的各種認(rèn)證考試絕大部分都采用這種方式。

一、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及主要模塊功能分析

一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)考試系統(tǒng)主要包括如下子系統(tǒng)：考核系統(tǒng)、考務(wù)管理系統(tǒng)、題庫(kù)管理系統(tǒng)、自動(dòng)評(píng)分系統(tǒng)。

1.考核系統(tǒng)

考核系統(tǒng)主要分為考核服務(wù)端和考核客戶(hù)端兩個(gè)部分。

（1)考核服務(wù)端。自動(dòng)初始化每場(chǎng)考核服務(wù)器的系統(tǒng)環(huán)境，根據(jù)組卷規(guī)則自動(dòng)生成考卷，完成考試過(guò)程中的實(shí)時(shí)監(jiān)控與計(jì)時(shí)、答卷收集、答卷上傳、意外事件處理、考場(chǎng)記錄等。

組卷過(guò)程是整個(gè)系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分。考試前，主考部門(mén)給出本次考試試卷組卷規(guī)則，考試系統(tǒng)根據(jù)組卷規(guī)則為每位考生隨機(jī)生成符合組卷規(guī)則要求的試卷，保證相鄰考生試卷不全相同。考核系統(tǒng)的組卷規(guī)則及考生數(shù)據(jù)由主考部門(mén)下發(fā)的考核認(rèn)證數(shù)據(jù)導(dǎo)入。組卷規(guī)則庫(kù)包含若干組卷規(guī)則，每條規(guī)則包括科目、題型、知識(shí)點(diǎn)、難度系數(shù)、題量等。組卷時(shí)，系統(tǒng)首先搜索各條規(guī)則，根據(jù)相應(yīng)的規(guī)則索引符合條件的所有試題，然后根據(jù)考生準(zhǔn)考證號(hào)、所需試題數(shù)量產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)，為每位考生抽取試題。系統(tǒng)提供監(jiān)控與計(jì)時(shí)系統(tǒng)，提供自動(dòng)鎖定功能和考試時(shí)間可調(diào)性功能。時(shí)限到，系統(tǒng)自動(dòng)鎖定考試；特殊情況下監(jiān)考人員在考核服務(wù)器作相應(yīng)記錄后，方可繼續(xù)答題。

（2）考核客戶(hù)端。在客戶(hù)端，考生借助IE6.0完成答題過(guò)程。考生的準(zhǔn)考證號(hào)碼、姓名等信息呈現(xiàn)在客戶(hù)機(jī)桌面，便于核對(duì)。試題內(nèi)容及答題時(shí)間在同一屏幕顯示，考生可自由選擇題型、題目、查詢(xún)、保存答案、退出答題等功能。考核過(guò)程中，系統(tǒng)將會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)相應(yīng)的操作軟件（如Word等），并自動(dòng)顯示每題的答題狀態(tài)，方便考生答題和了解答題情況。通過(guò)ActiveX控件技術(shù)，系統(tǒng)同時(shí)將考生的答案在服務(wù)器與客戶(hù)機(jī)作雙重備份，從而保證在服務(wù)器與客戶(hù)端任何一方出現(xiàn)故障的情況下，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單處理后考核就能繼續(xù)進(jìn)行，同時(shí)不丟失考生已有的答題數(shù)據(jù)。

2.考務(wù)管理系統(tǒng)

該系統(tǒng)的主要功能是考生報(bào)名及考核認(rèn)證數(shù)據(jù)的自動(dòng)生成、準(zhǔn)考證管理、證書(shū)管理、成績(jī)發(fā)布和相關(guān)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析。每次考試前建立專(zhuān)門(mén)的考生數(shù)據(jù)庫(kù),給每位考生編制準(zhǔn)考證號(hào)。考生參加考試時(shí),根據(jù)考試形式的不同填寫(xiě)考生姓名和準(zhǔn)考證號(hào)；考生進(jìn)入考試系統(tǒng)后,按照題目要求做題，并在考試時(shí)間內(nèi)可修改相應(yīng)的答案選擇；確認(rèn)交卷后,單擊“交卷”按鈕正式交卷,然后該考生不能再進(jìn)入考試系統(tǒng)。證書(shū)管理的工作主要是為所有已通過(guò)考核的考生建立一份檔案，以便將來(lái)在需要時(shí)可以核查證書(shū)的真?zhèn)位蜓a(bǔ)發(fā)證書(shū)等。

3.題庫(kù)管理系統(tǒng)

題庫(kù)系統(tǒng)主要功能是進(jìn)行開(kāi)放式題庫(kù)設(shè)計(jì)。一般包括試題錄入、試題修改、試題刪除、試題恢復(fù)、試題預(yù)覽、試題庫(kù)預(yù)覽、試題庫(kù)輸出和試題庫(kù)密碼的設(shè)定等具體功能。試題錄入可采取集中錄入或隨時(shí)錄入，試題庫(kù)中的試題按不同題型分別存放在數(shù)據(jù)庫(kù)中，并按考試科目、知識(shí)點(diǎn)、難度系數(shù)的不同分類(lèi)管理，這樣很容易生成一份知識(shí)點(diǎn)分布均勻的試卷。

4.自動(dòng)評(píng)分系統(tǒng)

考前由主考部門(mén)給出考試評(píng)分的具體標(biāo)準(zhǔn)，評(píng)分系統(tǒng)嚴(yán)格按照評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)評(píng)分。對(duì)于客觀題,將采用比較法確定得分，在考生提交答案的同時(shí)就讓程序自動(dòng)完成評(píng)閱；對(duì)于操作題,根據(jù)評(píng)分細(xì)則來(lái)分步評(píng)分，系統(tǒng)采取實(shí)時(shí)方式，跟蹤考生操作軌跡，評(píng)分和該考試緊密聯(lián)系在一起。另外，評(píng)分系統(tǒng)提供手工復(fù)查功能，具備重構(gòu)該考生試卷的能力，顯示考生答題結(jié)果，實(shí)施對(duì)自動(dòng)評(píng)分系統(tǒng)可靠性的驗(yàn)證。

二、關(guān)鍵技術(shù)及其實(shí)現(xiàn)

1.考核系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

近年來(lái)，隨著網(wǎng)絡(luò)的普及和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的成熟，軟件系統(tǒng)已經(jīng)從以結(jié)構(gòu)化方法（SP）為主體的單機(jī)軟件發(fā)展到以面向?qū)ο蠓椒ǎ∣OP）為主體的C/S結(jié)構(gòu)和B/S結(jié)構(gòu)。基于C/S模式的考核系統(tǒng)，要求每臺(tái)考試用機(jī)都要安裝考試客戶(hù)端軟件，會(huì)占用較多的系統(tǒng)資源，將影響考生答題的效率。軟件升級(jí)也需在每臺(tái)機(jī)器上進(jìn)行維護(hù)，因此系統(tǒng)維護(hù)、升級(jí)工作量大。基于B/S模式的系統(tǒng)，采取集中控制方式，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，可以在服務(wù)器端完成大部分維護(hù)工作，極大地減少系統(tǒng)管理員的工作量。所以，推薦采用B/S結(jié)構(gòu)模式，考生只需要使用Web瀏覽器就可以完成所有的考試，減少考試客戶(hù)端的系統(tǒng)開(kāi)銷(xiāo)，從而最大限度地減少因考核系統(tǒng)的升級(jí)而必須進(jìn)行的硬件投資。

2.數(shù)據(jù)庫(kù)選擇

本系統(tǒng)采用MySQL作為中央數(shù)據(jù)庫(kù)。現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)考核系統(tǒng)不少選擇Access數(shù)據(jù)庫(kù)作為系統(tǒng)的主要數(shù)據(jù)庫(kù)，開(kāi)考時(shí)，如果考生數(shù)量多，將會(huì)耗費(fèi)較多的網(wǎng)絡(luò)帶寬，導(dǎo)致開(kāi)考初期和交卷時(shí)期，出現(xiàn)明顯的遲緩。如采用中央數(shù)據(jù)庫(kù)的形式，考生的試卷數(shù)據(jù)保存在服務(wù)器中，只有在需要時(shí)，才在服務(wù)器上下載數(shù)據(jù)，將需要耗費(fèi)的網(wǎng)絡(luò)帶寬平均分布到整個(gè)考試過(guò)程中，從而提高考核系統(tǒng)的運(yùn)行效率。由于Access數(shù)據(jù)庫(kù)并發(fā)性能差，一般來(lái)說(shuō)，在超過(guò)10個(gè)并發(fā)用戶(hù)的情況下，Access數(shù)據(jù)庫(kù)的性能與穩(wěn)定性將顯著下降，而MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)在性能、穩(wěn)定性上已經(jīng)得到了充分的證明。另一方面，與Microsoft SQL Server、Sybase或Oracle等大型數(shù)據(jù)庫(kù)比較起來(lái)，它更小巧，在性能上也完全能滿(mǎn)足系統(tǒng)的需要。

3.數(shù)據(jù)安全性、完整性及系統(tǒng)完整性

在考核過(guò)程中，客戶(hù)端與服務(wù)器端的通訊采用128位SSL加密，考生的數(shù)據(jù)加密存放。為防止由于考生的機(jī)器出現(xiàn)介質(zhì)障礙（如硬盤(pán)損壞）而導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失，使用備份技術(shù)，將考生答題數(shù)據(jù)備份保留在服務(wù)器上。采用了主從服務(wù)器的策略，防止服務(wù)器的硬件故障。在服務(wù)器出現(xiàn)故障時(shí)，可切換到備份服務(wù)器進(jìn)行考試，并提供主從服務(wù)器配置的可選性。

基于B/S模式的網(wǎng)絡(luò)化考核系統(tǒng)本身存在著完整性問(wèn)題。而ASP技術(shù)的源碼公開(kāi)性，使得用戶(hù)可自行修改考核系統(tǒng)。雖然現(xiàn)在Microsoft也提供了將ASP加密的軟件，但這樣的技術(shù)極易破解。因此，在實(shí)現(xiàn)B/S模式時(shí)，在服務(wù)器端采用自己的WWW/SMTP/POP3服務(wù)及整個(gè)考試邏輯。服務(wù)器端的所有操作均被封裝到系統(tǒng)中，避免考點(diǎn)自行修改系統(tǒng)后對(duì)考試的權(quán)威性造成影響。

綜上所述，基于B/S的考核系統(tǒng)充分利用最新的軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)，保證系統(tǒng)在客戶(hù)端或服務(wù)器端任何一方出現(xiàn)問(wèn)題的情況下，能最大限度地保護(hù)已有的考試數(shù)據(jù)，確保考試?yán)^續(xù)正常進(jìn)行，使系統(tǒng)具備更高的穩(wěn)定性、可靠性和容錯(cuò)能力。考試數(shù)據(jù)被高強(qiáng)度加密，考生所提交的答卷數(shù)據(jù)被加密壓縮存放，杜絕不通過(guò)考試系統(tǒng)而直接通過(guò)手工修改考生答卷的可能性。考試系統(tǒng)的絕大部分維護(hù)升級(jí)工作均可通過(guò)服務(wù)端來(lái)完成，極大地減少了考核點(diǎn)系統(tǒng)管理員的工作量。