淺析在線考試系統(tǒng)設(shè)計

胡彧

摘 要： 隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，部分考試已經(jīng)從傳統(tǒng)的筆試移植到網(wǎng)絡(luò)上進行。本文主要對在線考試系統(tǒng)的需求和算法進行分析。

關(guān)鍵詞： 在線考試系統(tǒng) 需求 算法

1.緒論

隨著計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、多媒體技術(shù)和Internet的廣泛普及，基于Internet的網(wǎng)上考試越來越受到學校及教師的接受和歡迎。

網(wǎng)上考試相對于傳統(tǒng)考試有許多優(yōu)點：第一，為遠程教育提供了可能，是對傳統(tǒng)教學的極大補充。網(wǎng)上考試系統(tǒng)作為遠程教育的最后一個環(huán)節(jié)，能考查學習者的學習成果。如果考試系統(tǒng)構(gòu)造設(shè)計合理，便能客觀展示學習者的學習刻苦程度，鼓勵學習者更認真學習。第二，系統(tǒng)將隨機抽取試題，使得每一套試卷都不相同，考查知識點更廣更平均，能更全面地了解學生對知識的掌握情況。第三，由于每套試卷不同，客觀上杜絕了學生作弊的想法。第四，計算機考試系統(tǒng)具有保密程度高、客觀性強，評分迅速、公正，便于組織大規(guī)模異地實時考試[1]。第五，教師可以從費時且容易出錯的閱卷中擺脫出來，根據(jù)最終系統(tǒng)提供的知識點的失分情況，了解學生各個知識點的掌握情況，更有針對性地對錯誤率高的知識點進行強化教學，還能將更多的精力放在教法等方面的改進中，不斷進步。

2.需求分析

2.1功能需求分析

在線考試系統(tǒng)應(yīng)該具有的功能有：系統(tǒng)管理員對系統(tǒng)進行全面管理，教師添加考試科目及該科目下的各種類型的考試題目，根據(jù)題目組卷，學生在線參加考試，學生在線自主測試（練習），系統(tǒng)自動評閱客觀題目，教師后臺評閱主觀題目等方面的功能。如圖1所示：

圖1 在線考試系統(tǒng)的功能需求

（1）用戶登錄。用戶輸入用戶名和密碼及驗證碼登錄，每位登錄用戶具有不同的角色，如管理員、教師、學生，登錄時根據(jù)不同的角色權(quán)限轉(zhuǎn)入不同的頁面進行不同的操作。加入驗證碼防止惡意攻擊。

（2）用戶權(quán)限管理。管理員登錄后可以添加用戶，并對用戶進行權(quán)限設(shè)置，主要對教師用戶進行權(quán)限設(shè)置（可以將教師設(shè)置為與管理員同樣的權(quán)限，但一般不這樣做）。

（3）部門管理。該這個功能一般由管理員掌握，可以添加、修改、刪除部門（一般在學校為系部名稱）。

（4）參加考試。學生經(jīng)管理員用戶管理添加后，可以參加考試，選擇指定的試卷，完成考試后提交考試。

（5）自主測試。學生可登錄后選擇科目進行自主測試并查看自主測試結(jié)果。

（6）題庫維護。教師和管理員都可以利用這個功能，主要作用是添加考試科目，添加維護各類型試題（目前只有單項選擇題、多項選擇題、判斷題、填空題、簡答題、編程題、計算題等類型）。

（7）組卷。可選擇系統(tǒng)可自動組卷和教師手動組卷兩種方式進行組卷，同時教師可對已經(jīng)組好的試卷進行手工調(diào)整。

（8）評閱試卷。教師對已參加考試的試卷可以調(diào)閱，手動對簡答計算題進行評閱，加上系統(tǒng)自動對客觀題目的判閱分值形成考生成績。

（9）成績管理。教師對已評閱試卷生成考生總成績（教師對主觀題目的評閱分值加上系統(tǒng)自動對客觀題目的判閱分值）導出至Excel文件進行保存，并對成績進行統(tǒng)計和分析。

2.2用戶層次

在線考試系統(tǒng)有三種用戶：管理員、教師和學生。管理員可以設(shè)置教師和學生擁有不同的權(quán)限。如圖2-2所示：

圖2 在線考試系統(tǒng)用戶層次圖

3.技術(shù)分析

3.1系統(tǒng)設(shè)計目標

在跟學校眾多教師充分溝通后，結(jié)合前期對考試系統(tǒng)調(diào)研情況，本系統(tǒng)應(yīng)實現(xiàn)如下設(shè)計目標：

（1）系統(tǒng)能創(chuàng)建并保存多門課程，并根據(jù)需要，能快速地對不同課程進行考試。

（2）系統(tǒng)能根據(jù)不同課程特點及要求，快速創(chuàng)建符合考試要求的多份試卷。

（3）在考試過程中，系統(tǒng)應(yīng)做到試題的創(chuàng)建、傳輸、改卷等過程不受到惡意攻擊而出現(xiàn)漏題或其他影響考試的問題，保證做到安全、公平、公正。

（4）系統(tǒng)在考試過程中如遇到斷網(wǎng)、客戶機重啟等突發(fā)事件時，能對之前作答的內(nèi)容進行備份。當網(wǎng)絡(luò)搶通或重啟電腦后，學生能按之前的時間繼續(xù)答題，避免出現(xiàn)必須重新開始答題等問題，使學生的考試心情和成績不受影響。

（5）良好的可擴展性。系統(tǒng)應(yīng)該能對試題或結(jié)構(gòu)進行增加、刪除等操作。

（6）可管理和可維護性。

（7）可靠性和可用性。

3.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

本系統(tǒng)采用C/S（客戶端/服務(wù)器）結(jié)構(gòu)和B/S（瀏覽器/服務(wù)器）結(jié)構(gòu)進行設(shè)計。結(jié)合兩種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點，將部分數(shù)據(jù)放在客戶端，減輕服務(wù)器的負載，增強系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可用性。

3.3組卷算法

組卷是指利用計算機對試題庫按照一定的算法抽取試題組成符合要求的試卷[2]。常見試題組卷有隨機抽題法、回溯試探法、遺傳法等算法。每種算法有各自的優(yōu)點和缺點，應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)大小和具體需要進行選擇。本系統(tǒng)主要使用隨機抽題法作為組題的主要算法。該算法是使用最普遍的一種組卷方式，由電腦根據(jù)考試課程內(nèi)容，從數(shù)據(jù)庫中不同類型題庫中隨機地抽取相應(yīng)的試題加入到試卷中，直到完成組卷。

在編寫代碼時，可以采用一個定長的線形表作為試卷生成過程中的狀態(tài)，線形表的長度為用戶提交的總題量，每一個元素代表選中試題的狀態(tài)長度，狀態(tài)類型由試題的若干分量組成，如題型、分數(shù)等，再從試題庫中抽取與之間相應(yīng)試題生成試卷[3]。算法實現(xiàn)過程為：

（1）首先創(chuàng)建2個數(shù)組變量A（M）和B（N）。A（M）中，M代表試題的類型；A代表數(shù)據(jù)庫中該類型的試題的總量。B（N）代表類型為N的試題數(shù)，線性表XXB為B（N）對應(yīng)的所有類型題目總的集合。

（2）如果B（N）A（M），則程序算法結(jié)束。

（3）若B（N）≠0，則B（N）=B（N）-1，重復第（2）步。

（4）若XXB線性表未選滿，則轉(zhuǎn)向第（1）步，否則組卷完成。

4.系統(tǒng)實現(xiàn)

輸入網(wǎng)址后，出現(xiàn)登錄界面（如圖3），輸入用戶名、密碼。根據(jù)用戶名所屬角色分別進入學生考試界面、教師界面或管理員界面。

圖3 登錄界面

進入教師界面后，教師可以在試題庫中添加科目及相關(guān)試題，并對學生考試成績進行統(tǒng)計分析。

進入學生考試界面后，學生可以進行相關(guān)科目考試，如圖4。

圖4 學生考試界面

結(jié)語

網(wǎng)上考試系統(tǒng)最大的好處是改變了人們對疆界的概念，使學生能隨時隨地地對自己掌握的知識進行檢測。讓學生學習更有針對性，主動對不熟悉的知識進行再次學習。把老師從改卷的重負中釋放出來。從目前來看，在線考試系統(tǒng)具有很多優(yōu)點，在實際中運用也越來越廣泛。

參考文獻：

[1]趙玉.基于asp.net的在線考試系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D].長春：東北師范大學，2007，5.

[2]蔣麗芳，梁銘.一種智能組卷算法的實現(xiàn)[J].電腦知識與技術(shù)，2006（3）：136-138.

[3]李小勇，王瑛.題庫管理系統(tǒng)中的自動化組卷算法[J].西北師范大學學報，2002：41-43.