基于Ｂ／Ｓ模式的高校在線考試系統的設計與應用

徐鳳亮　史斌斌

摘要 隨著計算機和網絡技術的飛速發展,在線考試已成為計算機輔助教學的發展趨勢之一。在對在線考試系統進行分析的基礎上,利用ASP.NET技術在Windows 2003 server操作系統和SQL Server 2003數據庫平臺上開發三層架構的基于B/S模式的高校在線考試系統,并給出軟件的設計思想、數據庫的實現方式,最后還介紹并發故障、計算機死機的解決方法以及抽題的策略。

關鍵詞 在線考試;B/S模式;Web

中圖分類號:TP393 文獻標識碼:B 文章編號:1671-489X(2009)21-0090-02

Design and Application of Campus Online Examination System based on B/S Mode//Xu Fengliang, Shi Binbin

Abstract With the rapid development of Computer and Internet technology,online examination has become a development trend of CAI. Based on the analysis, with ASP.NET and Windows 2003 server as OS and SQL Sever 2003 as the database platform to develop a 3 layer structure College online examination system which based on B/S mode. Paper indicates the design blue prints, the database implementing mode, at last introducing the solvement of computer breakdown and startegy of choosing problems.

Key words online examination; B/S Mode; Web

Authors address

1 Suzhou Health College, Suzhou, Jiangsu, 215009, China

2 Suzhou Vocational University, Suzhou, Jiangsu, 215000, China

隨著計算機和網絡技術的快速發展,現代化教育技術也產生日新月異的變化。在硬件方面,高校配備計算機的數量和質量不斷提高;在軟件方面,各種教學軟件層出不窮。計算機輔助教學已經發揮越來越重要的作用,特別是利用高校的計算機房組織各種考試已成為一種趨勢[1]。

傳統方式組織考試,需要經歷出卷、考試、閱卷、分析4個階段,存在一些弊端:第一,重復勞動,造成人力、財力、物力和時間資源的浪費;第二,人工出卷和人工閱卷本身存在較大的主觀性和差異性,且容易出錯;第三,學生考試采用統一試卷,考試容易發生作弊現象。同時某些任課教師為了提高其任課班級的總體成績,造成試題泄露抄襲使成績不真實,影響教學質量檢測的真實效果。在線考試系統可以克服傳統考試方法的不足:第一,真正實現考教分離,創造一個公平開放的考試環境;第二,有效壓縮組織考試的各個階段,提高工作效率;第三,采用無紙化考試,創造節約型校園氛圍。

1 在線考試系統發展現狀

在線考試已成為開發和研究的熱點。市場上也出現許多網上考試系統可供選擇,但這些考試系統主要面向某一單科的考核,較少地集自動組卷、在線答卷、自動評卷、成績管理與統計分析、科目管理、題庫管理、用戶管理、記錄查詢于一體,且市場上出售的軟件存在開發成本高、價格昂貴、源代碼保密、不易于升級維護等弊端。目前各校的教務工作流程各不相同,所以在沒有對系統功能進行修改和升級的情況下很難直接將在線考試系統融入現有的教務管理中。

2 需求分析

在線考試系統實現的主要功能包括4部分:1)用戶管理功能,管理各種用戶的權限,包括用戶的類別、編號、姓名、口令等;2)考試功能,包括考生登錄,試卷生成、傳輸、顯示,在線答題,試卷的回收,自動閱卷及成績的排序打印等功能;3)題庫維護功能,包括題庫的創建,試題的錄入、修改、刪除;4)出卷功能,包括考試題型、考試題量、分值、抽卷策略。由于在線考試具有內容特殊、安全性高、結果要求準確等特點,因此系統在功能設計上還應該注重對網絡安全、抽題算法、中斷和系統恢復、服務器事件并發以及流量控制方面的處理,保證系統的可靠性和實用性。

3 系統的技術體系

目前比較流行的網絡軟件開發模式有C/S(客戶機/服務器)模式和B/S(瀏覽器/服務器)模式2種。C/S模式因為整個客戶端程序都是自行設計的,所以能夠完全控制考生的所有操作行為,安全性較好。許多國家級考試如國家計算機等級考試、國家衛生資格考試都采用這種模式。C/S模式的主要缺點是安裝、維護和升級麻煩,加大機房管理的工作量。B/S模式能有效地克服這些缺點,同時配合一些合理的機房管理安全措施同樣可以做到閉卷考試。

在線考試系統采用三層架構,將整個業務應用劃分成表示層、業務邏輯層、數據訪問層,符合“高內聚,低耦合”的軟件工程思想。整個系統運行在Windows 2003 server操作系統和SQL Server 2003數據庫平臺上,采用ASP.NET開發技術。

Windows 2003 server是微軟公司提出.NET戰略以后推出的一款最重要的服務器軟件產品,其中包括對IIS6和.NET的支持,使站點服務器的性能和安全性大幅提高。

SQL Server 2003數據庫是微軟公司推出的企業級數據庫,一經推出就以其易用性得到很多用戶的青睞。它是個功能強大,易于使用的數據庫,可直接與Windows操作系統的使用者賬號做安全機制整合。SQL Server友好、易操作的圖形使用界面,可以方便用戶對SQL Server進行管理和使用。

ASP.NET是創建動態Web頁面的一項功能強大的新技術。它是微軟公司.NET Framework的一部分,ASP.NET頁面可以利用這個架構提供的所有服務,包括聯網、數據訪問、安全性等。ASP.NET的出現大大提高程序員開發的效率,簡化Web開發人員的工作[2]。

4 功能設計

根據在線考試系統的需求分析,系統主要的操作對象分成系統管理員、專業負責人、教師、考生。整個系統主要包括系統管理模塊、題庫管理模塊、出卷模塊和考試模塊。

系統管理模塊只能由系統管理員登錄,主要對本系統的重要事務進行管理,包括專業課程的設立、專業負責人賬戶的設置與管理。

題庫管理和出卷模塊只能由專業負責人登錄,負責教師個人賬戶的設置與管理,試題庫的輸入、修改和刪除,考試題型和考試計劃的設置。

考試模塊是系統最重要的模塊,一部分是考生模塊,另一部分是考場監控模塊。考生模塊包括考生登錄、試題抽取、在線答題、自動評卷功能。考場監控模塊可以被系統管理員、專業負責人和教師訪問,進行開考命令的發布、強制收卷、考試成績統計。

5 數據庫設計

根據系統功能設計的要求以及功能模塊的劃分,給出以下數據庫表和字段名稱。

用戶信息表Admin:用戶賬號UserName,用戶口令Password,權限Role。

開考科目表Testkind:考試科目號TestId,考試名稱TestName,專業負責人UserName。

考生成績表Score:學生姓名StudentName,學生學號StudentNum,學生班級StudentClass,考試科目TestId,考試開始時間StartTime,考試結束時間EndTime,考試成績StudentScore。

試題庫Testdb:考試科目TestId,考題類型TestClass,難易度Difficult,題干TestMain,填空答案Blank,選擇答案Select,判斷題答案Decide。

試卷表:考試科目號TestId,學生班級StudentClass,開考時間TestStartTime,考試時間TestTime,總分TotalScore,選擇題分值SelVal,選擇題數量SelNum,選擇題難度SelDif,判斷題分值DecVal,判斷題數量DecNum,判斷題難度DecDif,填空題分值BlankVal,填空題數量BlankNum,填空題難度BlankDif。

6 技術難點

1)由并發引起的故障。在整個考試期間,服務器大規模并發事件主要發生在考試開始與結束2個時間。考試開始時,考生同時登錄系統抽取試題,結束時部分學生同時交卷,其間服務器要迅速處理來自客戶端的請求,容易造成服務器應用程序崩潰并停止響應。解決的辦法是在考生抽取試題和自動交卷的頁面中加入腳本代碼,使客戶端隨機延遲0～5秒再發出抽取試題的請求。

2)服務器和客戶機死機故障。若學生機死機會造成該生考試中止,特別是學校機房普遍裝有硬件還原卡,將使考生原先的答題內容丟失。解決的辦法是將考生的答題內容定時地保存在服務器的硬盤中,若服務器死機,則重啟后重新進入考試程序,自動收集學生的答題信息,不會影響學生答題的過程。

3)試題抽取策略。系統支持3種抽題策略,一種是所有考生考題相同,但題目出現的次序以及備選項次序不同;第二種是有2套或3套試題,系統根據考生號進行分配;第三種是從題庫完全隨機抽題。多種抽題策略可以滿足不同教師的考試要求。

7 結論

在線考試系統采用成熟和廣泛的ASP.NET技術進行開發,擴展性和靈活性好。該系統特別適合高校公共課程如英語、計算機、政治課程的考試。依托豐富的題庫資源和完善的抽題策略,大大減輕教師負擔,節約教學資源。但系統目前支持的題型仍比較有限,今后將加入智能語句處理模塊,使系統能夠支持簡答題乃至問答題的自動評分,使系統能勝任更多課程的考試。

參考文獻

[1]Pullen J M,McAndrews P M.A web portal for open-source synchronous distance education[A].Proceedings of the Seventh IASTED International Conference on computers and Advanced Technology in Education,2004:315-320

[2]Kauffman J,Millington B.ASP.NET 2.0數據庫入門經典[M].北京:清華大學出版社,2007