在線測試系統的設計與開發

王美茹

摘 要：為提高學生個性化學習效率和教師與管理員對學科系統資源的管理效率，文章基于ASP.NET技術，以Microsoft Visual Studio 2010為開發環境，以SQL Server 2008為后臺數據庫創建工具，按照軟件工程學的方法進行設計與開發，完成了一個《教育技術學研究方法》在線測試系統。該系統包括管理員、教師和學生三大模塊，除了實現基本的信息管理、試卷制定維護、在線測試和試卷評閱外，較好地滿足了學習者對形成性評價以及與教師互動的需求。

關鍵詞：測試系統;ASP.NET;數據庫;教育技術學研究方法

中圖分類號：TP393 ? ? ? ? ?文獻標志碼：A ? ? ? ? ?文章編號：1673-8454（2016）20-0085-05

隨著計算機多媒體和網絡信息技術的發展與普及，在線學習在教學和學習中所占的比重越來越大。作為在線學習的重要組成部分，在線測試系統已成為在線學習過程中不可或缺的一個環節。建立在互聯網上的在線測試系統，客戶端配置簡單，測試不受時間和地域限制，用戶在學習過后能夠上網及時檢測自己的學習效果，發現自己的不足，從而大大提高自己的學習效率 [1]。

形成性評價是基于對學生學習全過程的持續觀察、記錄、反思而做出的發展性評價，其主要目的是為了明確活動運行中存在的問題和改進的方向，及時修改或調整活動計劃，以期獲得更加理想的效果[2]。本系統作為形成性評價的一種工具，可以有效激勵學生，幫助學生調控自己的學習過程，使學生獲得成就感，增強自信心，培養學生的合作精神。教師和管理員還可以自己添加課程、單元、試題，并可動態生成試卷，在形成性測驗中記錄下每個學生答題的時間，以便進行學習分析，并對主觀測試題給出反饋，挖掘出對改善教與學有價值的參考信息。

一、 研究現狀與需求分析

1.研究現狀

在線測試系統現已發展得較為成熟，主要經歷了第一代計算機測試、第二代計算機自適應測試、第三代連續性測試和第四代智能化測試四個階段[3]，并且在題庫建設和統計測量等方面取得很多顯著的理論和實踐成果，如經典測量理論、項目反應理論、題庫理論和自適應測驗理論等，與之相適，比較著名的測試系統有WebCT、ASSYST、WebMCQ、愛考等。

然而在這些在線測試系統中，最常見的試題類型是容易實現自動判分和評估的客觀型試題，典型的試題類型有判斷、單項選擇、多項選擇以及填空題，這些系統仍未達到很好地測試學生的操作能力或者分析能力的目的。而且關于Internet環境下《教育技術學研究方法》這一學科的在線測試系統的研究開發目前仍處于發展階段，相關學科的在線測試系統仍較為少見。本文針對以上研究現狀，基于ASP.NET技術，以Microsoft Visual Studio 2010為開發環境，以SQL Server 2008為數據庫創建工具，完成了一個功能較為全面的《教育技術學研究方法》在線測試系統。

2.需求分析

（1）可行性研究

在系統開發過程中使用的SQL Server 2008和Microsoft Visual Studio 2010都是可以從網上免費下載的資源，因此很適合學生團體開發和使用，具有一定的經濟可行性。目前利用c#語言構建網站的技術已相當成熟，且ASP技術和SQL語言相對簡單，易于上手。筆者對以上開發工具的使用較為熟練并進行過相關課程的學習，具有一定的理論基礎和實踐經驗。因此，本課題的在線測試系統具有技術可行性。本系統是基于c#語言開發的，代碼可重用率高，操作簡單，界面友好，在局域網上可以正常運行，適用于集中的班級測試和分散的個人練習，便于教學過程的管理與控制，系統維護也相對容易，這些都保證了系統操作的可行性。

（2）系統功能分析

本系統實現的主要功能如下：

用戶登錄和退出功能：不同用戶的賬號和密碼由管理員預先設置，各用戶根據指定賬號登錄系統或者退出系統。系統管理員具有最高權限，可對用戶進行添加、刪除等管理操作。同時，鑒于《教育技術學研究方法》課程是院際公共平臺課，課程組包含多位任課教師，為實現資源共享，系統支持注冊多位系統管理員和教師角色。

個人信息管理功能：不同用戶根據指定賬號進入系統后，可在相關頁面進行密碼重置并查看系統的使用幫助。

用戶信息管理功能：管理員可以添加刪除用戶（賬號）信息并修改用戶權限。

測試章目管理功能：教師和管理員進入該模塊后，可對學科各章節進行查看、增加、刪除和修改。

試卷制定維護功能：①試卷制定。教師或管理員制定試卷時既可隨機出題也可自由出題，既可以實現教學過程中的形成性評價即章節性的測試，又可實現總結性評價即期末考試。②試卷維護。教師或管理員可對已命制好的試卷進行增、刪、改、查，并對試卷狀態即停用或可用進行設置。

用戶試卷管理功能：①試卷評閱。教師可查看測試者的作答情況、測試時間、評閱狀態等并對試卷做出評閱給出反饋，其中客觀題如單選、多選和填空題由系統自動給出分數，主觀題如問答題則由教師進行人工閱卷評分。②用戶成績。教師可以對成績進行導出、查閱和刪除。

試題類別管理功能：此模塊主要設置了五種題型：單項選擇題、多項選擇題、填空題、判斷題和問答題。教師進入該模塊后，可根據教學進度和學生情況對題庫進行查看、增加、刪除和修改。充分體現出在線測試系統作為教學形成性評價工具對學生學習的作用。

學生測試功能：此模塊為學生測試界面，測試者可自行選擇測試章目和試卷，并可查看自己的測試成績和教師評語。

二、系統設計

1.系統功能模塊設計

本系統可按管理員、教師和學生用戶角色的不同劃分為三大模塊，框架圖圖1描述了系統內各個模塊所存在的關系、順序和管理信息流向。

2.數據庫設計

學生、教師和管理員三大模塊的數據庫信息表包括：試卷內容信息表（PaperDetail）、學生作答情況查詢信息表（UserAnswer）、控制列表信息表（TreeMenu）、用戶信息表（Users）、角色權限信息表（Role）、測試章目信息表（Course）、試卷制定維護信息表（Paper）、學生成績信息表（score）和試題類別管理信息表（class）等，以填空題為例，填空題信息表如圖2所示。

三、系統開發

1.用戶登錄

系統用戶通過此界面輸入用戶名與密碼進入系統進行測試，輸入正確會直接跳轉到相應主頁，輸入錯誤則會在頁面上提示錯誤并重新輸入。筆者在系統開發階段以管理員的身份預先設置了多個管理員、教師和學生用戶角色，如圖3所示。

登錄功能的關鍵代碼如下：

if （user.UserPwd == pwdMd5）

{if （object.Equal（Request.Cookies["UserID"]， null））

{CreateCookie（）;}

else{CreateCookie（）;}

Session["userID"] = txtUserID.Text.Trim（）;

Response.Redirect（"Default.aspx"）; }[5]

2.學生在線測試

學生用戶登錄系統后，可根據自己的學習情況和興趣自由選擇測試卷，并可參考系統顯示的時間把握答題速度。測試者也可以看到自己的測試記錄和測試成績，整個前臺頁面簡潔，容易上手。如圖4所示。

3.個人信息管理

（1）使用幫助

對系統不熟悉的用戶可通過查看使用幫助獲得使用指南。如圖5所示。

（2）修改密碼

用戶可以根據個人需要重置密碼，有利于保障賬號的安全性，充分考慮到用戶的個人隱私。修改密碼功能的關鍵代碼為：user.ModifyPassword（this.Session["userID"].ToString（））

4.用戶信息管理

具有用戶信息管理權限的用戶（管理員用戶）可以在此模塊實現對用戶管理和權限管理的功能。

（1）用戶管理

管理員用戶可以在此模塊對各用戶信息進行增加、刪除、更新、瀏覽、重置密碼以及設定用戶角色等。其關鍵代碼如下：

DataSet ds = user.QueryUsers（）;

user.DeleteByProc（userID）;

user.UpdateByProc（userID）;

user.ModifyPassword（UserID）;

（2）權限設置

管理員用戶在此模塊對登錄到后臺的用戶進行權限設置，既保護了系統的安全，又分工合理，模塊功能高效而快捷。權限設置功能的關鍵代碼如下（以用戶管理為例）：

if（OnLineExam.DataAccessHelper.GetSafeData.ValidateDataRow_N（dt.Rows[i]， "HasDuty_UserManage"） == 1）

（（CheckBox）GV.Rows[i].FindControl（"chkUserManage"））.Checked = true;//用戶管理

if（OnLineExam.DataAccessHelper.GetSafeData.ValidateDataRow_N（dt.Rows[i]， "HasDuty_CourseManage"） == 1）

5.測試章目管理

管理員或教師用戶進入章目測試管理頁面后，可以在此添加、刪除或修改教育技術學研究方法各測試章節，以完善測試題庫和學科內容。實現測試章目管理功能的關鍵代碼如下：

Course course = fresh Course（）;//創立測試章目對象

course.Name = txtName.Text;//設置測試章目對象屬性

course.InsertByProc（）//調用添加測試章目方法添加測試章目

6.試卷制定維護

管理員或教師在進入系統后可以進行試卷的管理和維護，保障試卷的安全性、科學性和可獲得性。

（1）試卷制定

教師用戶進入模塊后，可以通過自由出題和隨機出題兩種方式編制試卷，具有較好的靈活性。筆者已在系統開發階段以管理員的身份針對學科中四個章節的內容生成了6套試題，學生進入前臺測試模塊后，可根據實際情況選擇不同試卷進行測試。其關鍵代碼如下：

protected void GVbind（）

{ DataBase db = new DataBase（）;

string GridView1Str = "select * from SingleProblem";

DataSet ds1 = db.GetDataSetSql（GridView1Str）;

GridView1.DataSource = ds1.Tables[0].DefaultView;

GridView1.DataBind（）;}

（2）試卷維護

管理員或教師用戶登錄系統后，可以在此頁面查看或編輯測試章目、試卷名稱、試卷狀態。可以對試卷方便的進行權限管理，保證了試卷的安全性。試卷維護功能的關鍵代碼如下：

paper.UpdateByProc（ID）//使用Paper類UpdateByProc方法修改試卷狀態

7.學生試卷管理

教師用戶登錄到系統后，可以對學生測試過的試卷進行評閱和成績管理，并導出成績表格，讓學生及時得到反饋，充分體現出本系統作為形成性評價工具的優勢。

（1）試卷評閱

教師用戶進入該模塊后，可以查看測試者用戶姓名、測試時間、是否評閱等信息，也可以對所提交的試卷進行刪除。其中客觀題由系統自動評閱，主觀題由教師人工閱卷，對學生進行反饋互動。試卷評閱功能關鍵代碼如下：

Params1[0] = DB.MakeInParam（"@PaperID"， SqlDbType.Int， 4， paperID）;

Params1[1] = DB.MakeInParam（"@Type"， SqlDbType.VarChar， 10， "單選題"）;

DataSet ds1 = DB.GetDataSet（"Proc_PaperDetail"， Params1）;

GridView1.DataSource = ds1;

GridView1.DataBind（）;

（（Label）GridView1.HeaderRow.FindControl（"Label27"））.Text=（（Label）GridView1.Rows[0].FindControl（"Label4"））.Text;[6] //初始化試卷，從數據庫中將試題取出

（2）用戶成績

教師進入該模塊后可以清楚地看到學生的測試卷、測試成績、測試時間和閱卷時間等信息，也可以將學生的成績表格導出進行名詞排列。

8.試題類別管理

教師用戶進入系統后，在該模塊可以對題庫中的題目進行查看、修改和刪除，并可增加新題目完善題庫，保證題庫試題的時限性、正確性和科學性。其中題庫既有客觀題也有主觀題，題型共包含五大類，分別是單項選擇題、多項選擇題、填空題、判斷題和簡答論述題，使學生各方面水平充分得到測試。以單項選擇題為例，其關鍵代碼如下：

QuestionProblem questionproblem = new QuestionProblem（）;

Sinproblem.UpdateByProc（int.Parse（Request["ID"].ToString（）））

四、系統功能測試

1.黑盒測試

本文主要介紹使用黑盒測試方法對系統功能進行測試的結果。黑盒測試是根據軟件的規格對軟件進行的測試，這類測試不考慮軟件內部的運作原理，因此軟件對用戶來說就像一個黑盒子[7]。黑盒測試也稱功能測試或者數據驅動測試，軟件測試人員從用戶的角度出發，不關心程序的具體實現過程，通過各種輸入和觀察軟件的各種輸出結果來發現軟件存在的缺陷。

2.測試用例

測試用例是：管理員/教師客戶端按照出題功能描述是否能完成各類題型的出題功能，學生客戶端是否能完成在線測試功能。

3.測試結果與分析

學生客戶端測試用例如表1所示：

五、使用與推廣

任何系統都需要在實踐應用中不斷成熟和完善，只有在實踐中整個系統才會更加結構化，邏輯性更加嚴密。因此， 筆者在系統開發完成后以教師身份共添加了《教育技術學研究方法》科目十個章節，對學科中四個章節的內容生成了6套試題，向題庫錄入300道題目，面向S大學教育技術學專業大三學生策劃組織了三次測試，對系統的功能、性能和安全性等進行了檢測，通過分析得出該系統基本功能均得以實現：前臺完成了學生個性化的在線測試，后臺確保了系統穩定、安全、健康的運行，并保障了網站內容的合法性。同時筆者也發現了一些問題并對系統做出了有針對性的改進。如在界面舒適度方面，學生測試界面中個人信息管理中的修改密碼占據過多主頁篇幅，根據學生的反饋意見，筆者對該頁布局進行了調整，基本達到了和諧美觀的要求;再如本系統在完成初期未能實現同一學生賬號對同一套題的重復測試，對此，筆者將代碼進行了修改，最終使得學生在做過一套試題以后可以對該套試題進行重復測試。一個相對完整的在線測試系統需要成千上萬道試題，編寫和測試這些試題的工作量是巨大而長期的，需要后續的使用者不斷更新和修改，從而不斷完善系統。

參考文獻：

[1]鄭本益.基于ASP.NET的校園考試系統的設計和實現[D].成都：電子科技大學，2012.

[2]徐天杰.構建高職外貿英語聽說課程教學形成性評價體系探討[J].現代企業教育，2013（22）：321-322.

[3]Gawali R.D Meshram.Agent-based autonomous Examination Systems[C].Intelligent Agent& Multi-Agent Systems，IAMA 2009，International Conference，2009：1-7.

[4]吳洪艷.智慧學習視角下個性化在線學習系統設計與應用[J].中國電化教育，2015（6）：127-131.

[5]蔡琳. “計算機應用基礎”課程考試系統的設計與開發[D].上海：華東師范大學，2010.

[6]袁艷軍.在線考試系統的設計與實現[D].成都：電子科技大學，2012.

[7]陳熙妍.基于工作流的報關代理管理系統的設計與實現[D].中山：中山大學，2011.

（編輯：魯利瑞）