基于asp.net和C#的在線考試系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)

郝佳睿

摘 要： 為了滿足計算機應用基礎課程教學需要，提出了一個基于WEB的網(wǎng)絡在線考試系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要利用計算機技術對試題庫進行存儲管理，并由計算機完成自動組卷、測試、試卷評閱等工作，從而減少教師閱卷工作量，降低手工改卷的主觀因素影響，提高考試規(guī)范化和標準化程度，實現(xiàn)考試的準確性和公平性。

關鍵詞： 在線考試系統(tǒng) B/S模式 ASP C#

隨著計算機技術、網(wǎng)絡技術的不斷發(fā)展及在教育領域中的廣泛應用和快速普及，應用現(xiàn)代信息技術構架的網(wǎng)絡在線考試系統(tǒng)展現(xiàn)出了越來越多的優(yōu)越性，為推動在線考試和教育事業(yè)發(fā)展做出了很多貢獻。目前，基于Internet的考試系統(tǒng)正成為人們的研究熱點之一。與傳統(tǒng)考試模式相比，網(wǎng)上考試具有無可比擬的優(yōu)越性，它可以將傳統(tǒng)考試過程中的試卷組織、審定印制、傳送收集、登記發(fā)放、評判歸檔各個環(huán)節(jié)減少到一至兩個環(huán)節(jié)，幾乎屏蔽了所有人工直接干預考試活動的可能性，不但能夠節(jié)約大量時間、人力、物力與財力，還可以大幅度提高考試成績的客觀性和公正性。這種無紙化在線網(wǎng)絡考試系統(tǒng)使考務管理突破了時間和空間的限制，提高了考試的工作效率和標準化水平，使學校管理者、教師和學生可以在任何時候、任何地點通過網(wǎng)絡進行考試。網(wǎng)絡在線考試系統(tǒng)已經(jīng)成為教育技術發(fā)展與研究的方向。

依照軟件工程的設計思想，重點闡述了基于ASP.NET技術的網(wǎng)絡在線考試系統(tǒng)的實現(xiàn)過程，主要包括系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設計、系統(tǒng)實現(xiàn)、系統(tǒng)測試及采用的開發(fā)語言、開發(fā)工具和相關技術等。

1.系統(tǒng)的總體設計

1.1開發(fā)模式

在研究了國內(nèi)外計算機在線考試系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀的基礎上，為了考試的便利及學生使用得方便采用B/S模式。使用微軟的Visual Studio作為開發(fā)平臺，數(shù)據(jù)庫選用SQL Server 2008作為后臺數(shù)據(jù)庫架構，確保用戶資料及數(shù)據(jù)存儲安全等。結合ASP.NET和C#等語言，使用表示層、業(yè)務層、數(shù)據(jù)庫操作層的三層結構進行開發(fā)，即使用ASP網(wǎng)頁作為用戶使用的前端，用以實現(xiàn)表現(xiàn)邏輯層，中間使用組件實現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部復雜的業(yè)務邏輯，SQL Server 2008數(shù)據(jù)庫作為后端使用，用來實現(xiàn)數(shù)據(jù)邏輯。

1.2系統(tǒng)要求

網(wǎng)絡在線考試系統(tǒng)按照學校實際情況及考試需求定制，開發(fā)具有以下特點的在線考試系統(tǒng)。

方便用戶使用，操作簡單：該考試系統(tǒng)在考試機上不需要安裝任何客戶端，用戶只需要一臺能夠連接到校園網(wǎng)并且有IE瀏覽器的計算機即可。

嚴格的考試防舞弊措施：系統(tǒng)為監(jiān)考員提供了相關的監(jiān)考功能，可以通過web看到考試人員的考試狀態(tài)，可以通過系統(tǒng)對usb端口進行屏蔽，并且每一個學生收到的試題都是隨機且順序不一樣的，降低了考試人員作弊的可能性。同時系統(tǒng)提供更進一步的設置防止考試作弊情況出現(xiàn)。

方便快捷的信息管理方式：考試系統(tǒng)中有許多信息需要用戶管理與維護，怎么樣有效地管理是該系統(tǒng)的重點之一。系統(tǒng)可以通過事先做好的Excel數(shù)據(jù)表，快速向系統(tǒng)導入考試相關信息，如老師信息，參加考試的學生名單，題庫同樣可以通過Excel表的方式導入進去，方便題庫管理，無須直接操作數(shù)據(jù)庫。

合理的試題生成機制：試題的生成有兩種模式：一種是隨機生成，一種是人工生成。在導入試題的時候會事先對題目難度的等級進行劃分，這也是在生成試卷時設立的一個重要標準，讓系統(tǒng)根據(jù)題目的難度等級進行生成，方便采用難度等級限定的考試形式。

分布式考試環(huán)境：機房分布于不同樓層之間，每層均配備有服務器，可以根據(jù)考試人數(shù)對服務器進行擴載，滿足考試要求。

1.3模塊結構

系統(tǒng)分成三大模塊：考生模塊、教師模塊和管理員模塊，每個模塊劃分若干子模塊，對功能進行細化，如圖1所示。整個在線考試系統(tǒng)主要包括三種權限的用戶：管理員、教師和學生。學生模塊中主要功能有考試、作業(yè)、習題復習等。教師模塊中主要功能有組織試卷、新聞發(fā)布、試題更新、發(fā)布試卷、布置作業(yè)等。管理員模塊中主要功能有用戶管理、新聞發(fā)布、題庫的更新等。

本系統(tǒng)設計意圖是提高考試前期準備效率，實現(xiàn)考試信息化、網(wǎng)絡化、簡單化，增強考試公平性，同時為學生提供方便，把老師從繁重的工作中解脫出來。

1.4數(shù)據(jù)庫設計

在系統(tǒng)開發(fā)過程中，數(shù)據(jù)庫設計是非常重要的一個環(huán)節(jié)，一個設計良好的數(shù)據(jù)庫結構可以提高效率，方便維護，并且為日后功能擴充留有余地。通過之前需求分析系統(tǒng)流程設計和系統(tǒng)功能結構的確定，規(guī)劃出系統(tǒng)中使用的數(shù)據(jù)實體對象，分別是考生信息、用戶信息、基本考試信息、試卷信息、試題庫信息等，其中重要信息的實體E-R圖如圖2所示。

2.在線考試系統(tǒng)技術實現(xiàn)及關鍵問題設計

計算機應用基礎課程是培養(yǎng)學生熟練使用計算機操作系統(tǒng)，并能掌握office辦公軟件的基本操作技能，滿足日常辦公需要。為了了解學生對計算機基礎知識的掌握程度，學習過程中需對學生進行不定期檢測。其中如何有效地防止學生考試過程中的作弊行為及如何有效地建立考試的題庫是本文討論的主要問題。

2.1防作弊的處理方法

在線考試系統(tǒng)采取如下幾點防范措施：一是考試的題目順序是隨機的。二是每做完一題理論題，系統(tǒng)會隱藏該考生所做題目的選項標簽，防止附近考生看到該生選取的考題選項。三是防止學生插入外部設備，在考試過程中查看相關資料，只要考生在考試過程中在考試機插入外部移動存儲設備，系統(tǒng)會自動將該存儲設備彈出。

2.2 NPOI技術的使用

一個完善的考試題庫可以反映出一個考試系統(tǒng)的質(zhì)量，是考試系統(tǒng)非常重要的基礎內(nèi)容。首先，建立和上傳考試系統(tǒng)題庫要有較為方便的方法，教師用戶只需要簡單地把題目整理到Excel表中通過系統(tǒng)直接導入到數(shù)據(jù)庫即可，極大減輕教師用戶創(chuàng)建考試題庫的工作，且每一道上傳到題庫的題目內(nèi)容盡可能詳細。上傳題目包含科目名稱、知識點、題目名稱、試題難度、試題分數(shù)、試題內(nèi)容、試題選項、標準答案及實體解析。其中試題難度一共分為五個難度，目的是方便教師在組卷過程中根據(jù)試題難易度生成試卷。

考試系統(tǒng)試題庫通過Excel導入到數(shù)據(jù)庫中，使用傳統(tǒng)方法操作Excel遇到的問題有：.NET中，需要在服務器端裝Office，且及時更新它，以防漏洞，還需要設定權限允許.NET訪問COM+，如果在導出過程中出問題可能導致服務器宕機。Excel會把只包含數(shù)字的列進行類型轉(zhuǎn)換，本來是文本型的，Excel會將其轉(zhuǎn)成數(shù)值型的，如編號000123會變成123。導出時，如果字段內(nèi)容以“-”或“=”開頭，Excel會把它當成公式進行，會報錯。Excel會根據(jù)Excel文件前8行分析數(shù)據(jù)類型，如果正好前8行某一列只是數(shù)字，那它會認為該列為數(shù)值型，自動將該列轉(zhuǎn)變成類似1.42702E+17格式，日期列變成包含日期和數(shù)字的。一旦出現(xiàn)這種問題，就會使考試結果出現(xiàn)偏差，影響考試結果。

為了解決這些問題，我們采用NPOI技術操作Excel，不但可以避免以上問題，而且使用NPOI可以在沒有安裝Office或者相應環(huán)境的機器上對WORD/EXCEL文檔進行讀寫。

POI項目本身是處理Office檔案的函式庫，包含Word、Excel、PowerPoint、Outlook、Visio、Publisher等檔案，但POI項目并沒有使用到Excel的任何東西，直接深入OLE Compound Document格式內(nèi)存取資料，也可以直接控制各種儲存格的信息（顏色、儲存格格式與樣式等），并將它物件導向化，外部開發(fā)人員只需要利用POI提供的屬性就可以控制Office格式的檔案資料。

3.結語

本系統(tǒng)的開發(fā)滿足了計算機基礎課程無紙化在線考試的需求。該系統(tǒng)的開發(fā)和使用調(diào)動了學生學習積極性、主動性及考試實時性。對教師來說，系統(tǒng)實現(xiàn)了自動組卷、改卷、評分及成績登記等工作。這種無紙化在線考試對課程考核方式和教學質(zhì)量提高起到了積極的促進作用，降低了考試成本，減輕了教師的教學工作量，提高了效率，推動了教學管理的信息化。

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基金項目：廣東食品藥品職業(yè)學院基金項目（項目編號2012YR001）