基于Ｃ／Ｓ模型的多課程在線考試系統設計

摘 要：闡述一個多課程在線考試系統的設計與實現。該系統基于C/S模型進行設計，用Visual Basic 語言和Access數據庫實現，可完成多門課程多種題型統一測試，分課程在線評分和學生答題情況的統計分析等功能。系統軟件安裝簡單，對計算機硬件環境要求低，便于推廣應用，是一個良好的教學考試平臺。

關鍵詞：C/S模型;Visual Basic;Access;考試系統

中圖分類號：TP391文獻標識碼：B

文章編號：1004-373X(2008)08-094-03

Design of Multicourse Online Examination System Based on Client/ Server Mode

CAI Yifeng1，GUO Jierong2 

(1.School of Computer，National University of Defense Technology，Changsha，410073，China;

[JZ]2.Institute of Information Technology，Hunan University of Arts and Science，Changde，415000，China)

Abstract：This paper describes a multicourse online examination system design and implementation.The system is designed based on C/S model，and achieved by Access database and Visual Basic language.It can complete more types of testing questions of a variety of courses，courses online score，statistical analysis and so on.The simple installation of system software，low demand for computer hardware environment，and easy promotion to application makes the system a good teaching and examination platform.

Keywords：C/S mode;Visual Basic;Access;examination system

1 引 言

在線考試是在計算機上進行的考試，由計算機從(已建設好的題庫中調題組卷，考生→人→機→卷。由于其具有公正客觀、組考方便、閱卷迅速等特點，越來越引起人們的重視^[1]，已應用于駕駛員、電信職業等的技能考試，在學校更是有著廣泛的應用空間。

在線考試系統的設計首先要考慮數據的安全性和程序的可用性。基于客戶端／服務器(Client/Server，C/S)的計算機模型能夠很好的適應這一需求。C/S模型將應用程序和數據庫分開，分別由客戶端和服務器來執行，兩者之間體現為“服務請求/服務的響應”關系。這樣，既合理地利用了客戶端和服務器的資源，又大大減少了網絡的通信負擔。C/S模型具有很高的運行效率，很好的數據安全性和一致性，良好的系統擴充能力^[23]。

應用于學校的考試系統要充分考慮學校的特點。在學校，學生學習的課程有多門。為每門課程的考試設計一個考試系統顯然是不合適的。因此需要一個可用于多課程統一測試的系統。而且，一般來說，用于在線考試的各機房會有不同的硬件配置。即便在同一個機房，由于升級換代的原因，也可能出現各臺微機硬件配置的差異。這就要求在線考試的設計充分考慮程序的簡單易用性^[45]。

2 系統設計

在線考試系統由題庫生成子系統、教師管理子系統和學生考試子系統組成，基于C/S模型進行設計，可實現多門課程統一考試，分課程在線評分和學生答題情況的統計分析等功能。

2.1 庫生成子系統 

題庫建設是在線考試系統的基礎工作，將多門課程有機地集中到一個題庫中，才能實現多門課程的統一測試。題庫生成子系統的任務就是設計好每個考題的主要項目，將考題錄入到Access數據庫中。因為題庫建設需要專業教師參與完成，因此需要提供錄入、修改和打印等功能，方便操作。

題庫中每個考題的主要項目如下：

考題編號；題目；答案；科目(即哪一個課程)；章節編號；知識點編號；知識分級(回憶、理解和分析應用等級別)；所屬題型；相近題題號；相關題題號。

其中，相近題是內容十分接近的題目，相關題是指甲題的題目有乙題的答案，計算機在組卷時應避免同一試卷上出現相近題或相關題。

2.2 教師管理子系統

教師管理子系統設定學生考試的時間，完成試卷生成，學生考試成績回收與分析，考試過程監測等功能。

教師管理子系統在考試機房指定的一臺機器上運行。主考教師通過該系統“告訴”計算機考試的科目、章節、題型、題目數量、各級知識所占的比例、考試時間、評分標準等。計算機根據主考提出的要求自動產生出任意張試卷。試卷的生成應該考慮如下2個方面：考題離散程度，即考題是否按照要求均勻分布；試卷間的重復率，即任意兩份試卷間相同題目所占的比例。一般要求任意兩卷間相同試題的量小于50%。

教師管理子系統收集學生的答卷，進行閱卷評分及試題分析：

(1) 系統提供多種形式的評分。按人、按總成績、分科目、分章節統計出成績。與學生基本庫中保存的原有成績進行比較計算，求出加權平均成績等。

(2) 試卷分析。根據測試結果和題目的知識歸類，提供每個學生對理解性、操作性、新穎性知識的掌握程度。通過對被抽調的題目進行分章節排隊，統計出各題的答對比例，有利于教師分析教學效果。

2.3 學生考試子系統

學生考試子系統在學生考試的機器上運行。子系統啟動時考生機(即客戶機)的IP地址是否與服務器IP地址(例如: 192.168.0.253) 為同一網段，并且檢查服務器上是否存在考試數據庫，然后驗證考生的準考證編號。在考試過程中，做過的題目有記憶功能，回頭再做時能看到已選的答案，以便于檢查。學生考試子系統依據教師管理子系統設定的考試時間作為最遲的交卷時間。

學生考試結束提交答卷是整個在線考試系統的一個關鍵部分，要求有高的可靠性，不然會造成學生參加了考試，卻沒有考試分數的嚴重后果。這里使用winSocket控件來確保考生答案能被提交到教師管理子系統。

Visual Basic給提供很好的C/S模型的編程方式。Visual Basic提供了WinSock控件，用于在TCP／IP的基礎上進行網絡通信。當兩個應用程序使用Socket進行網絡通信時，其中一個必須創建Socket服務器偵聽，而另一個必須創建Socket客戶去連接服務器。這樣2個程序就可以進行通信。下面給出具體實現的例子。

(1) 創建服務器端。

首先創建一個服務端口號。并開始偵聽是否有客戶請求連接。建立一窗體，并向其增加1個Winsock控件，添加2個文本框，分別命名為Text1和Text2，添加1個命令按鈕，命名為Command1。服務器偵聽客戶的請求，當客戶向服務器發送數據到達后，產生DataArrival事件，在事件中接收數據，GetData方法接收數據。當需要向客戶發送數據時，只需調用SendData方法。



Private Sub Form_Load()

SockServer.LocalPort = 2000′服務器端口號

SockServer.Listen ′偵聽

End Sub

Private Sub Form_Unload(Cancel As Integer)

SockServer.Close

End Sub

Private Sub SockServer_Close()

SockServer.Close

End Sub

Private Sub SockServer_Connection Request (ByVal requestID As Long)

SockServer.Close 

SockServer.Accept requestID ′客戶請求連接

End Sub

Private Sub SockServer_Data

Arrival(ByVal bytesTotal As Long)

Dim s As String

SockServer.GetData s

Text1.Text = s

End Sub

Private Sub Command1_Click()

SockServer.SendData Text2.Text

End Sub

(2) 創建客戶端。

要創建客戶連接服務器，首先設置服務器主機名，如IP地址、域名或計算機名，然后設置服務器端口，最后連接服務器。建立一窗體，并向其增加1個Winsock控件，取名為：SockC1。添加2個文本框，分別命名為Text1和Text2，添加1個命令按鈕，命名為Command1。



Private Sub Form_Load()

SockCl.RemoteHost =′192.168.0.253″′教師管理子系統

所在計算機的IP地址

SockCl.RemotePort = 2000′端口名

SockCl.Connect′連接服務器 

End Sub

Private Sub Form_Unload(Cancel As Integer)

SockCl.Close

End Sub

Private Sub SockCl_Close()

SockCl.Close

End Sub

Private Sub SockCl_DataArrival(ByVal bytesTotal As Long)

Dim s As String

SockCl.GetData s′接收數據到文本框中

Text1.Text = s

End Sub

Private Sub Command1_Click()

SockCl.SendData Text2.Text ′向服務器發送數據

End Sub

3 系統解決的幾個關鍵問題

在設計基于C/S模型的多課程在線考試系統的過程中，需要解決考生重復登錄和同考號多次登錄、考試時間設定、數據庫接口、題庫和學生答卷的加密、死機和停電等意外事件的處理以及網絡連接等問題^[6]。

(1) 考生重復登錄和同考號多次登錄的問題

在考試的過程中，有可能出現考生因成績不理想而擅自再次登錄考試系統、再次做答的情況。為了防止這種情況的出現，當某一考生考試完畢，交卷成功后，教師管理子系統以該考生的考號為標記生成一個表示考試順延結束的文件。考生通過考試子系統登錄時，教師管理子系統首先查看是否存在以此考生的考號為標記的文件，若用，則表明該考生已完成考試，禁止其重復登錄。

在考試的過程中，也可能出現某些考生因情緒緊張等原因而出現考號輸入錯誤，或誤輸入其他考生的考號的情況。為了防止這種情況的出現，采取2種應對措施：一種是當考生輸入考號時，系統依據報名表自動返回姓名，供該考生較對。該考生看到不是自己的姓名，則自然知道考號輸入有誤。另一種是當考生登錄成功后，教師管理子系統以該考生的考號為標記生成一個表示登錄成功的文件，當另一考生用相同的考號登錄時，系統查到已有以此考號為文件名的標記文件，則表明至少其中一個考生錄入有誤，返回錯誤信息，通知考試管理人員。

(2) 考試時間設定問題

考試時間可以由教師設定，服務器將從學生登錄考試系統成功開始倒計時，將剩余時間顯示到考生計算機屏幕的右上角，每秒鐘時間顯示刷新一次。設有最低交卷時間，從而保證不能提前離開考場，同時也設有交卷時間，交卷時間到，則自動交卷并退出考試系統。

(3) 后臺數據庫接口問題

對Access數據庫的訪問是通過ADO.NET來完成的，主要的操作有對數據庫的查詢、插入、更新、刪除等。采用ADO數據集的處理方式，使后臺數據庫在客戶端生成了數據副本，只有當進行數據更新時才訪問并更新后臺數據庫，從而大大減輕了服務器的負擔。

(4) 題庫和學生答卷的加密問題

題庫和學生答卷的加密是保證考試公平性和權威性的關鍵問題。在本考試系統中，題庫存放在Access數據庫中。Access數據庫可以設定密碼進行加密，但此加密動作針對的是庫文件的固定位置的字符，加密強度低，不適合在線考試系統采用。這里采用的方法是題庫中的某些字段采用開放的形式，而對某些關鍵字段，例如答正確答案等進行加密。這樣加密的好處是一方面可以滿足學生[LL]想看題庫的好奇心，另一方面又保密關鍵的正確答案。

學生考試完畢生成答卷，并閱卷生成成績。答卷和成績由考試子系統加密，教師管理子系統只對學生的答卷和成績進行匯總。學生的答卷和成績在該生參考試的機器上備份，以便可能出現的成績復查。

(5) 死機、停電的問題

當考生考試時可能出現死機和停電等意外情況，這種情況的出現不應該影響學生已完成的試卷部分。解決方案是學生每做一道題，即寫一次答題文件，當出現死機和停電的情況需要重新考試時，考試子系統先讀入此答題文件，考生只需要完成未做的試卷即可。

(6) 網絡連接問題

為了保證網絡的通暢，應該使各臺計算機的IP地址的網絡號相同。例如，服務器的IP地址為192.168.0.254，則其他計算機的IP地址為可高為192.168.0.1～253。

4 結 語

本文介紹了一個基于C/S模型的多課程在線考試系統。該系統采用Visual Basic語言和Access數據庫編程，在10/100 M的局域網上運行，操作簡單方便，具有提高教學質量、提供教學新手段和積累教學資源等作用。該系統對計算機硬件環境要求低，適合推廣應用。

參 考 文 獻

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［3］黃琴，楊貫中，孔婷.網絡學習系統的開放性體系結構\\[J\\].計算機工程，2005，31(5):221223.

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［5］朱貴良，宋慶濤，許強.基丁Web模式的網絡號試系統安傘性研究\\[J\\].計算機工程與應用，2002(13):173l75.

［6］付細楚，鄒北驥，馬錦波，等.考試系統中成績安全性多級管理模式研究\\[J\\].科學技術與工程，2005，5(6):368370，374.

［7］董勇，翁代云.基于ASP技術的Web考試系統的安全機制設計\\[J\\].現代電子技術，2007，30(5):7576，79.

作者簡介 蔡毅峰 男，1986年出生。主要研究方向計算機應用系統開發。

郭杰榮 男，1973年出生，副教授。主要研究方向為分布式計算與計算機網絡、嵌入式系統。