基于Ajax技術的遠程教育在線考試系統的開發與應用

周志忠

遼寧廣播電視大學 （沈陽 110034）

1 問題的提出

如何實現廣播電視大學向開放大學戰略轉型，推進人才培養模式創新，是當前及未來一段時間極具挑戰性的重要課題。遼寧廣播電視大學把“社會化導向”作為開放大學人才培養模式，不僅具有著堅實的實踐基礎和充分的理論依據，而且對開放大學建設也有著重大的意義。

“社會化導向”人才培養模式的體系框架中包括培養過程社會化和技術手段社會化，這需要我們在教學過程中一切從學生出發，按照教育和學習理論，進行教學改革和創新。

考試是遠程開放教育教學管理中的一個組成部分，是保證遠程開放教育辦學質量不可或缺的重要環節，它涉及遠程開放教育的考試理論、考試制度、考試內容、考試類型、考試形式、考試時間等諸方面的問題。正是由于遠程開放教育對象的成人化、業余化和教學模式的遠程化、開放化形成了遠程教育考試問題的復雜性與特殊性，長期以來一直成為遠程開放教育研究的重點問題之一。

網絡化考試是以計算機網絡為基礎，以先進的計算機技術、網絡技術、數據庫技術，通過計算機和因特網模擬現實環境，考察學生綜合運用知識能力的新型的考試系統。它以大型題庫為基礎，融練習、測試和考試于一體，可以同時滿足大批學生的課后練習、自測以及教師組卷、考試、評卷和成績分析的要求，全面實現考試的無紙化和網絡化。

在此環境下我們組織技術力量進行開放學院在線考試系統開發。

2 在線考試系統需求分析

2.1 各種用戶權限功能

系統管理員模式：對系統進行管理，設定各類人員的權限、查詢統計等；

教務管理員模式：學生資料的管理、考試的科目管理、試題的管理、查看以往所有考生的考試成績和做題的時間、生成試卷發布考試新聞、提醒考生進行考試等；

教師模式：進入題庫進行試題輸入、設定試卷組成策略、試卷的新建和刪改、主觀題的評卷等；

學員模式：進入系統進行在線考試。

2.2 系統功能模塊

題庫管理功能：題庫支持題單選、多選、填空、問答、判斷、計算等題型，支持按照科目建立題庫，題庫可以指定教師進行獨立管理，題庫具有批量維護功能；

在線考試功能：支持考生參加考試、答卷、交卷、查看分數等完整過程，隨機打亂試題顯示順序避免抄襲，支持考試過程中服務器保存試卷、電腦一旦出現故障允許學生恢復考試；

試卷管理功能：支持通過知識點、題型抽取試題；

考試管理功能：支持考試成績自動發布，支持自動保存答卷等可靠性參數設定，不允許評卷人修改考生答案；

統計功能：批量導出考生成績、自動導入開放大學教務管理系統，支持成績匯總。

3 本系統關鍵技術

3.1 基于Ajax的Web 2.0技術

AJAX 即“Asynchronous Javascript+XML”（異步JavaScript和XML），是指一種創建交互式網頁應用的網頁開發技術。Ajax是一個前臺工具，在后臺可以使用各種服務器語言，比如：.NET，PHP，Java等。通過在后臺與服務器進行少量數據交換，AJAX可以使網頁實現異步更新。這意味著可以在不重新加載整個網頁的情況下，對網頁的某部分進行更新。

本在線考試系統采用了基于Ajax的Web 2.0技術。Ajax理念的出現，揭開了無刷新更新頁面時代的序幕，并有代替傳統Web開發中采用form(表單)遞交方式更新Web頁面的趨勢。

3.2 Ajax的工作原理

Ajax的工作原理相當于在用戶和服務器之間加了一個中間層Ajax引擎，從而實現用戶操作與服務器響應的異步化。這樣把以前的一些服務器負擔的工作轉嫁到客戶端，利于客戶端閑置的處理能力來處理，減輕服務器和帶寬的負擔，從而達到節約ISP的空間及帶寬租用成本的目的。傳統的Web應用程序模型和基于Ajax的Web應用模型分別如圖1，圖2所示。

4 性能測試

運用性能測試工具loadrunner對系統產生模擬真實使用環境的壓力負載,驗證軟件系統是否能夠達到用戶提出的性能指標，同時發現軟件系統中存在的性能瓶頸，優化軟件，最后起到優化系統的目的。

性能測試在以下的環境中進行：硬件服務器配置：四核、內存32G，系統布置在1.0Gbps內網服務器上，結果見表1所示。

2000 用戶同時在線：最大并發數為1000，平均每秒的吞吐量為506,251字節，總的請求數為307,974，失敗連接數0；5000用戶同時在線：最大并發數為1500，平均每秒的吞吐量為481,628字節，總的請求數為398,203，失敗連接數0；10000用戶同時在線：最大并發數為2000，平均每秒的吞吐量為527,438字節，總的請求數為498,671，失敗連接數50。根據上述數據能看出該考試系統能保障遼寧廣播電視大學遠程教育學生考試正常運行，并且具有一定的擴展空間，可以承擔較大規模的在線考試。

表1 性能測試結果

5 應用效果

在線考試的形式提高了工作效率、節約了大量的人力，物力與財力，而且可以優化教學管理，提高教學質量。2014年1月，遼寧廣播電視大學開放教育學院選取開放教育本科工商管理等6個專業、開放教育專科行政管理等11專業，共116門課程，16 513人次采用此在線考試系統進行了課程考試，在線考試系統運行正常。實踐證明在線考試系統的考試方式、考試題型適合成人學生的學習需要，從考試組織方面講，實現了變集中考試為分散考試，化解了考試風險，降低了考試運營成本。

[1]邵長海.Ajax在線考試系統的設計與實現[J].中國管理信息化,2012,18:111:-112.

[2]基于Ajax技術的Web2.0開發應用，http://www.dzsc.com/data/html/2009-12-30/81220.html

[3]李剛.瘋狂Ajax講義（第3版）[M].北京:電子工業出版社，2013.

[4]陳惠貞.網頁程序設計HTML、JavaScript、CSS、XHTML、Ajax（第三版）[M].北京:清華大學出版社,2013.