辦公軟件考試系統的設計與實現

2014-12-06 06:49:54蘇少禧

大眾科技 2014年2期

蘇少禧

（廣東省商業職業技術學校，廣東廣州 510360）

隨著個人電腦的普及以及信息技術的發展，無論是社會對人們的電腦操作熟練程度還是企業對員工的辦公軟件操作水平都要求越來越高，為了適應這樣的要求，基本上中等職業技術學校都會開設《計算機基礎》作為必修課，以讓學生在校期間能熟練掌握電腦的基本操作和辦公軟件的使用。電腦操作最基本一點就是文件夾的操作，辦公軟件的使用則主要是Word、Excel和Powerpoint三個軟件的使用。

辦公軟件的教學，大部分的中職學校都是分成若干個學期來學習，如第一學期學Word、Powerpoint模塊，第二學期學 Excel、Internet模塊。那在第一學期和第二學期考試時考核的模塊就不一樣了，目前多數考試系統一般都沒有具體做到考試模塊的可選性；無論你要考什么，系統都是固化地由理論、文件操作、Word、Excel、Powerpoint、Internet幾個模塊里抽題組成試卷，這樣難以符合現實的教學進度，而且試卷回收后，基本上還是需要教師手工改卷，也不提供試卷的評估分析。

針對以上不足和根據現實的教學需要，有必要開發一套辦公軟件無紙化考試系統，以更好地提高教學質量和效果。

1 系統設計

1.1 系統結構體系

目前常見的客戶-服務器體系結構分為兩種，一是B/S模式，即基于Web的瀏覽器-服務器體系；二是C/S模式，即客戶機-服務器體系。

B/S模式是通過互聯網進行信息傳輸，因此它完全突破了時間和空間的限制。但這種方式依賴于瀏覽器和專用的服務器，必須以HTML語言為基礎，只能按頁面傳輸。

C/S模式可分為兩層C/S模式和三層C/S模式，三層C/S模式包括數據服務器、應用服務器和客戶機三個層次。數據服務器存儲和管理被整個系統共享的數據，提供對這些數據進行查詢、更新、一致性維護等操作的服務。應用服務器提供按照應用系統需求和業務邏輯進行業務處理服務。客戶機層處理與用戶的交互，并請求應用服務器提供給服務，完成用戶所要求的業務處理。由于應用系統主要的業務邏輯都由應用服務器上的服務來實現，優點是實時性較高，傳送速度較快，不足之處是軟件升級不方便。

由于考試一般都是局限在學校機房，所以，系統結構體系采用三層C/S模式。結構圖如圖1所示。

圖1 系統體系結構

1.2 系統功能模塊設計

系統的功能分布在服務器端與客戶端上，在服務器端設置面向教師的功能，在客戶端設置面向考生的功能。

服務器端功能邏輯上分成四大模塊：基本信息管理、試題管理、考試管理和自動閱卷，如圖 2所示。下面介紹這四個模塊具體功能。

（1）基本信息管理模塊：①登陸驗證，對用戶身份進行管理，服務器端接受用戶登錄的請求并進行認證、記錄用戶的一系列信息以供其他模塊認證和身份確認使用；②用戶管理，用戶權限管理主要完成系統用戶的添加、刪除、修改以及用戶權限的設置、用戶密碼更改等功能；③學生信息管理，對考生的基本信息進行添加、刪除、修改等操作。

（2）試題管理模塊：對試題庫中各類型模塊的試題進行添加、刪除、修改等操作。

（3）考試模塊：①試卷發布管理，選擇考試內容模塊，如 Word、Excel、Powerpoint等，選擇考試班級和批次、選擇試卷保存的目錄；②考試監控，查看當前考試情況，如考場里已領取試卷情況，已提交試卷情況，處理考生考試過程中出現的異常情況；③試卷回收，把已提交的試卷按照一定的格式壓縮匯總。

（4）閱卷模塊：自動查閱考生的試卷，根據參考答案，給出評分以供查看。

圖2是系統結構和各功能模塊圖：

圖2 服務端功能模塊圖

客戶端（學生端）的功能包括：登陸、領取試卷、提交試卷、生成試題答案。如圖3所示。

圖3 客戶端功能模塊圖

1.3 數據庫設計

系統主要需求體現在教師能通過登陸后修改試題庫里的試題，設置試卷參數后發布試卷，回收試卷后自動閱卷產生成績；學生通過登陸后領取試卷考試，考試完畢后提交試卷，最后查看成績。

根據以上分析，使用 E/R模型作為概念設計的工具。整個系統的E/R圖如圖4所示。

圖4 E-R圖

根據以上E-R圖，轉換為關系模型如表1至表10所示。

（1）教師信息表

表的結構如表1所示：

表1 教師信息表

設計說明：在設計教師信息表的時候，預留了系統的擴展需求，增加了級別字段，主要是考慮到以后用戶也許提出這樣的要求：在教師里面要分級別，考試人員有權力發布回收試卷，監控考試，但不允許增加、修改試題庫的試題；有權力修改試題的老師則不允許發布試卷，防止考試的不公平性。

（2）試題庫表

表的結構如表2所示：

表2 試題庫表

設計說明：Test_Mo_ID是指考試模塊ID，考試系統的模塊包括理論題、文件操作題、Word、Excel、Powerpoint和Internet。Test_typ_ID為考試題型ID，如Word模塊中，考試的題型就有文字設置題、表格題、段落修飾題、頁面設置題、圖片排版題；Sub_code為題號，屬于自動編號，為主鍵，主要作用是因為題庫里面包含了所有試題，為了區分唯一性，就用自動編號為主鍵，當用隨機算法抽題時，不會因為題號的一致而導致抽到重復的題目；Sub_cont為試題的題目；Score為該題目的分值；Sour_file為該題目所要提供的資料文件，如Word、Excel、Powerpoint、文件夾操作等試題，就需要提供資料文檔；Key_file為答案文件，主要作用是系統要從答案文件中提取出關鍵考點，如考Word字體設置題，系統就需要從答案文件中提取出標準答案的設置值；Key為該題答案的關鍵值，保存系統從答案文件中提取出來的標準答案值。

（3）考試模塊表和考試題型表

考慮到用戶使用方便，需另外設計兩個表，用來保存考試模塊和考試題型的中文名稱，因為從表 3-7可知，考試模塊ID和考試題型ID都是用編號來表示，如考試模塊ID為1000表示理論題，ID為2000表示文件操作題，ID為3000為Word操作題……；考試題型ID也一樣，如ID為3001表示Word操作題的字體設計，ID為3002的表示Word操作題的段落設置……這樣對用戶來說比較難記，所以要設計兩個表來存儲和表達，結構分別如表3和表4所示。

表3 考試題型表

表4 考試模塊表

（4）試卷表

表的結構如表5所示：

表5 試卷表

設計說明：試卷的結構基本上和試題庫的結構一致，只是增加了Paper_ID（試卷號）。試卷號的值其實就是學生的準考證號。這個表是一個臨時表，在發布試卷的時候會生成，當考試結束后，閱卷時會從這表讀取試題的參考答案，與考生的答案比較，實現閱卷效果。在下次發布試卷時，表里面的內容先會清空，然后再生成新的試題。

（5）學生信息表

表的結構如表6所示：

表6 學生信息表

設計說明：Test_ID為準考證號，是考試時唯一的；Stu_ID為學生的學號，之所以還保留學生的學號，是為了和學校現有的校園網對接上，現有的校園網，學生的學號是唯一的。但為什么又不用學號作為學生的準考證號？主要是考慮到要是考試場次不止一次，那就可以從準考證號中讀取出考試場次，從而區分出學生是否在本次考試中，防止學生作弊。Class字段主要是為了在考試發布時，方便老師選擇學生，因為在現實教學中，都是整班教學，考試的時候，座位安排也是按照整個班級編排的。

（6）考試狀態表

表的結構如表7所示：

表7 考試狀態表

設計說明：考試表主要是記錄學生考試過程的一些基本信息，Test_ID為學生的準考證號；Paper_ID記錄學生領取了哪套試卷；Get_Paper_Tim記錄學生領取試卷的時間，從而計算學生剩余考試時間；Pos_Paper_Tim記錄學生提交試卷時間；Stu_Name記錄學生姓名；Log_Pc_name記錄學生登陸所用的電腦名，這樣方便監考人員快速找到該學生的位置。該表的內容會在試卷發布前清除，以保存最近一次考試狀態。

（7）答卷表

表的結構如表8所示：

表8 答卷表

設計說明：該表保存學生考試結果，Stu_Key保存從學生答題文件中提取出來的關鍵屬性，以便與標準答案比較，從而得到評分。

（8）成績表

表的結構如表9所示：

表9 成績表

設計說明：成績表是通過考試系統的閱卷功能，從答卷表、試卷表、試題庫表、考試題型表和考試模塊表得來。Score保存的是一小題的分值，并不是總成績，所以，總成績還需要把各小題分值相加才能得到。

（9）考試參數表

表的結構如表10所示：

設計說明：考試參數表是保存發布試卷時的參數，Server_dir是保存試卷發布所存放的目錄，該字段的作用是當學生端登錄后，從該表中讀取出試卷目錄，然后通過 FTP讀取相應以準考證號為文件夾名的目錄內容（試卷）；Test_ord是保存當前考試的批次，該字段是用來驗證當前準考證號有效性條件之一，主要是考試安排時已經安排好學生所參加的考試場次，這可有效防止學生隨意考試，而導致機房電腦不足或過多。Test_tim則保存改次考試的總時間。

各功能模塊與數據庫中的表對應關系如表11所示：

表11 各功能與相對應的表

2 系統主要功能模塊的算法與實現

2.1 服務器端功能模塊

（1）試題管理模塊

試卷管理模塊的功能主要是對試題庫中的試題進行增加、刪除、修改管理。其中，試題中的考試模塊分為理論題、文件夾操作題、Word、Excel、Powerpoint、Internet，每個模塊的試題保存要點會有所不同，保存和管理難度也不一樣。如理論題相對容易，只要保存好題目和正確答案就可以了。而 Office軟件的操作題就相對困難多。下面以介紹 Office試題的管理為主，介紹其實現算法。

Office軟件操作內容比較多，考點也比較多，而且Office軟件內容的讀取比較麻煩，為了實現起來簡單，特把Office中各軟件的考點逐一區分出來。以Word為例，Word的考點包括字體格式的設計、表格操作、圖片設置、頁面設置、段落設置……編輯試題時，每一個考點就作為一類題目。對該題目的增加、刪除、修改功能流程圖分別如圖5所示：

圖5 增加功能流程圖

流程圖說明：提交試題內容包括題目、所屬模塊、所屬題型、分值、源操作文件、標準答案文件，分別對試題庫表中的 Sub_cont、Test_Mo_ID、Test_Typ_ID、Score、Sour_file和Key_file字段；所提交內容齊全后，根據所屬模塊和所屬題型從標準答案文件中提取出相應的形式化答案，如模塊為Word、題型為字體格式設置，則從標準答案文件中提取出形式化答案：%字體%顏色%字號%加粗%傾斜%，其中，“%”為各關鍵點之間的分隔符。若有以下形式化答案：%宋體%#000000%小四%1%0%，則對應表示該段落的字體設置為：宋體，黑色，小四號，加粗（1表示要加粗，0表示不加粗），不用傾斜（1表示傾斜，0表示不用傾斜），然后把形式化答案和試題內容寫入到試題庫表中。

對于不同的考試模塊、題型，提取出來的內容是不一樣的。如Word表格操作中，提取的內容就包含有：行數，列數，行高，列寬，單元格對齊方式，邊框，邊框大小，邊框顏色，邊框樣式……Word圖像設置就包含：圖像寬，高，離頁面左邊的距離，離頁面頂端的距離，圍繞方式。

對于Word試題模塊的管理功能用偽代碼可表示為：

If 試題內容齊全 then

Case 試題類型 of

Case 字體格式設置

讀取答案文件的文字格式（字體、字號、顏色、加粗、傾斜）并保存為形式化答案

Case 段落設置

讀取答案文件的段落格式（對齊方式、縮進、間距、行高、特殊格式……）并保存為形式化答案

Case 表格操作.

讀取答案文件中表格相關屬性（行數，列數，行高，列寬，單元格對齊方式……）

并保存為形式化答案

Case 圖像設置

讀取答案文件中圖像相關屬性（圖像寬高，在頁面的位置，圍繞方式……）并保存為形式化答案

Case頁面設置

讀取答案文件頁面相關屬性（紙張大小，上下、左右邊距，頁眉，頁腳，裝訂線……）并保存為形式化答案

……

End Case

把答案和試題內容寫入試題庫表中

End if

對于試題管理的另外兩個功能：修改和刪除，修改的流程和增加的流程差不多，修改時只是要對形式化答案重新再生成一次，并保存；而刪除功能則是簡單的數據庫刪除數據操作。

（2）試卷發布功能

試卷發布功能主要是指根據選定的考試模塊、學生生成試卷，并把試卷放在指定的目錄下，以提供學生讀取。

主要流程是：根據所選定的考試模塊，在試題庫中隨機抽取相應模塊的試題，組成一份試卷，并用學生信息表中的準考證號作為試卷編號，在服務器指定的目錄下創建以準考證號為名稱的目錄，把試卷存放在里面。如有一個學生的準考證號為 1001009051001，服務器指定保存目錄為 d∶