基于Java的考試機設計與實現

王改芳, 龔君芳

(1. 中國地質大學(武漢) 信息技術教學實驗中心, 湖北 武漢　430074；2. 中國地質大學(武漢) 信息工程學院, 湖北 武漢　430074)

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基于Java的考試機設計與實現

王改芳1, 龔君芳2

(1. 中國地質大學(武漢) 信息技術教學實驗中心, 湖北 武漢430074；2. 中國地質大學(武漢) 信息工程學院, 湖北 武漢430074)

為解決傳統考試方式需印刷試卷、安排監考、考核效果的局限性等問題,開發了基于Java語言實現的考試機系統。該考試機可以自動生成試卷,隨時隨地方便學生檢驗學習效果；通過對考試機各功能模塊的測試,證明該系統整體功能基本完善,具有試卷生成方便、答題流暢、試卷處理效率高、閱卷結果準確等優點,可以推廣安裝至實驗室,提供給學生和教師一個良好的檢驗實驗教學效果的平臺。

無紙化考試； 自動閱卷； 考試機； Java

傳統的考試采用紙質試卷,一般是由教師出試題和閱卷評分[1-2]。這樣的考試方法出題形式單一,對于學生學習情況的考查具有一定的片面性。另外,人工閱卷容易帶有閱卷人的主觀性,且信息的傳播較慢,對于考試結果的分析復雜,對考試結果的查詢、分析也較為困難[3]。對于學生而言,無法在學習的過程中隨時進行自我檢測和及時調整學習方法。

針對紙質試卷考試方式效率低、過程繁瑣的問題,計算機網上自動閱卷系統在1999年開發成功,給考試閱卷與結果分析的信息化帶來了新方法。但是,由于完善的網上閱卷系統耗資過大,升級維護困難,不同的考卷需要配套不同的專用標準答卷,通用性的考試系統實施起來太過困難[1,4]。因此,針對不同考試科目的不同需求開發出自適應的考試系統，是近年來高校的普遍做法。筆者針對這些自適應考試系統在通用性和普適性上的欠缺[5-8]進行了專門調研,結合計算機輔助教學,開發了基于Java語言的試卷生成與自動閱卷系統,即考試機。利用計算機進行電子化的考試,不僅能縮短考試流程,大量減少紙張的使用,同時在考試結果查詢、分析上有很大的優勢[9-10]。

1　系統總體設計

本考試機采用Java語言實現,主要包括學生考試模塊和教師管理模塊兩大部分。在學生模塊部分,開發了用戶登錄、上機測驗、成績查詢、個人考試結果分析功能；在教師模塊部分,開發了登錄信息管理、題庫編輯、創建試卷、評閱試卷、班級成績分析等功能。

本系統的創新之處在于,用計算機處理考試相關的工作,提高了效率,同時可以方便管理考試結果、改進教學工作。采用上機形式的考試,采用題庫的形式出卷、自動化閱卷,簡化了考試流程,減少了教師的工作量。后期對考試結果的分析,有助于對教學的改進。

2　系統功能模塊設計

根據考試系統的需求,所開發的考試機主要包括客戶端和后臺兩個子系統,其中客戶端系統分為學生模塊子系統和教師模塊子系統。

2.1客戶端子系統

2.1.1學生模塊

學生模塊包括3部分:登錄、創建顯示試卷、考試結果分析。圖1描述了客戶端學生模塊的總體結構。

圖1　客戶端學生模塊子系統

創建顯示試卷是客戶端比較核心的功能。用戶登錄考試機系統后,系統先根據讀取的試卷屬性文件,解密對應的題庫文件,將讀出來的文件內容解析成獨立的題目,隨機選擇符合要求的題目并匯總成試卷,再將生成的試卷添加到界面。當考試結束時,自動停止答卷,保存提交。考生提交試卷后，系統首先檢測考生信息是否完整,然后獲取考生的答案,將獲取的所有數據加密保存到指定目錄下與考生考號對應的文件中。

考試結果分析主要是分析易錯知識點,以及自己錯誤的分布情況。

2.1.2教師模塊

教師模塊也包括3部分:導出試卷、批閱錄入答案、分析班級成績。

圖2描述了客戶端教師模塊的總體結構。導出試卷主要是將獲得的試題導出成試題文件,方便教師打印出來分發給學生進行測試。批閱錄入答案功能將學生答卷的紙質選擇題答案錄入后進行對比,獲得結果,以便進行分析?？梢苑治稣麄€班級的答卷情況,然后統計班級成績、各分數段人數、易錯點、試卷難易程度等,為教師改進教學工作提供一些參考。

圖2　客戶端教師模塊子系統

2.2后臺子系統

后臺子系統主要包括創建題庫、創建指定類型試卷、加密登錄信息部分。

題庫是后臺系統的核心部分,是由教師按照不同的題目類型輸入的。題目的分類方式可以由教師自定義,例如按照題目類型、題目難度、題目所在教材章節等分類。這樣創建的題庫在后期對成績的分析就會比較方便,可為改進教學提供數據支持。創建題庫主要包括解密題庫內容、解析試題、顯示試題到界面、對題庫中的試題進行增刪改查、加密保存題庫內容。

解密題庫內容是將加密的信息解密成可讀的字符串形式,但這只是最原始的數據,還需要進行解析才能得到一個個獨立的試題。解析試題就是根據所得到的解密字符串按照一定的方式進行解析,得到一個個獨立的試題對象。顯示試題到界面就是將解析到的試題數據添加到界面上顯示,主要是以列表的形式顯示,當再點擊列表的時候,就會將題目的具體信息顯示到界面上。增刪改查操作就是對一個題目進行編輯,然后保存到題庫中。保存功能是將編輯后的題庫信息加密保存寫到文件中。

3　系統主要模塊的實現

首先通過客戶端模塊類視圖,了解客戶端中主要類的相互關系(見圖3),以便更好地分析系統中各功能的關聯關系,同時可以更好地分析每個類的功能。清晰化設計是后期實現的根本。

圖3　客戶端類的關系圖

3.1后臺模塊功能的實現

后臺模塊主要包括編輯題庫模塊和生成試卷模塊。

編輯題庫模塊主要包括解密題庫數據、解析數據、顯示數據、編輯題目、保存文件功能。主要涉及GetLibraryQuestion、ModifyLibrary兩個類。題庫編輯功能是對題庫題目的增、刪、改、查；生成試卷模塊主要是添加不同類型的題型,然后將這些題型信息寫入屬性文件中,作為客戶端生成試卷的依據。該模塊功能主要涉及到CreatePaper類。生成試卷主要是編輯試卷的題目類型信息。

3.2客戶端模塊的實現

客戶端模塊包括登錄模塊、創建試卷模塊、答卷提交模塊和閱卷結果分析模塊。

閱卷結果分析模塊包括保存成績顯示、考試結果分析等功能,涉及CheckPaper、ExamResult、ShowAnalysis、QueryScore幾個類,其中主要的是CheckPaper類,其他的只是對答卷的選擇和結果的顯示。

以在線測試界面說明系統實現的效果。在線測試界面包括創建試卷、答卷提交等功能按鈕(見圖4)，其中創建試卷模塊主要用到了兩個類:CreatePaper和MainFrame。CreatepPper用于讀取屬性文件、獲取題目功能；MainFrame類將得到的題目顯示在主界面上。答卷提交功能主要涉及到MainFrame類,該類主要完成了顯示試卷、答卷監督、提交試卷功能。

圖4　在線考試界面

4　結語

所開發的考試機采用上機形式的考試,采用題庫的形式出卷、自動化閱卷,簡化了流程,減少了工作量；后期對考試結果的分析有助于教師改進教學工作。但是,對該考試機功能的一些細節還需要進一步研究補充,例如系統的代碼量比較大,需要進一步優化；系統的可移植性和可擴展性有待改進。

References)

[1] 秦紅斌.數字化評閱卷系統的教與學應用探究[D].上海:華東師范大學,2009.

[2] 馬維鑫.計算機自動閱卷系統的研究與實現[D].長春:吉林大學,2014.

[3] 王春霞.自動閱卷系統的開發[J].鹽城工學院學報:自然科學版,2002,15(1):47-49.

[4] 王選勇,朱文耀,吳育鋒,等.開放式計算機考試閱卷系統的研究與實現[J].麗水學院學報,2011,33(5):42-45.

[5] 潘夏福.Windows自動改卷系統實現[J].信息技術,2013(12):15-17.

[6] 鄭志明,鄭燕娥.Java語言程序設計題自動閱卷技術研究[J].福建工程學院學報,2014,12(3):237-240.

[7] 趙曉靜.編程題自動閱卷系統的設計與實現[J].軟件工程師,2014(9):46-47.

[8] 郁選民.淺談網上閱卷系統的常見問題與對策[J].中國信息技術教育,2013(10):89-90.

[9] 王德利,湯海峰,孟威,等.數字化實驗教學平臺的構建[J].實驗技術與管理,2014,31(12):152-154.

[10] 霍凱,楊江天,劉玉琳.多課程共享實驗平臺的探索[J].實驗技術與管理,2015,32(3):37-39.

Design and implementation of test machine based on Java

Wang Gaifang1, Gong Junfang2

(1. Experimental Teaching Center for Information Technology, China University of Geoscience, Wuhan 430074, China;2. Faculty of Information Engineering, China University of Geoscience, Wuhan 430074, China)

In order to solve a series of problems on the traditional examination way, such as the tediousness of paper printing, the complex of invigilation arrangement, the limitation of evaluation effect, etc., this article develops the test machine system (hereinafter referred to as the test machine) based on Java language. This test machine can generate the test paper freely, which is convenient for the students to evaluate their learning effect. The tests on each function module of test machine can prove that the whole function of the system is complete basically, which owns the advantages of convenient test paper generating, fluently answering, high efficiency of dealing with test papers and accuracy of results marking. This test machine can be promoted and installed to laboratories, which can provide a good communication platform for the students and teachers.

examination without paper; automatic paper marking; test machine; Java

DOI：10.16791/j.cnki.sjg.2016.01.037

2015- 06- 16修改日期：2015- 07- 09

中國地質大學(武漢)中央高?；究蒲袠I務費專項資金優秀青年基金項目“地面Lidar數據的特征提取與智能分類研究”(2013199041)

王改芳(1975—),女,山西陽泉,在職博士研究生,講師,主要研究方向為軟件工程,數據處理,實驗教學研究

E-mail：gfwang@cug.edu.cn

TP311.52

A

1002-4956(2016)1- 0147- 03

龔君芳(1978—)，女，湖北天門，博士，講師，主要研究方向為空間數據挖掘.

E-mail：gjf4000@163.com