在線考試及試卷分析系統的設計與實現

金圣道

摘要 隨著高校學生數量的激增，需要管理的信息數據也成倍增加，因此提高數據管理的自動化水平勢在必行。本設計集成了在線考試、自動評卷和試卷分析，能夠實現學生的在線考試，從而擺脫紙質考試;并且能夠對試卷信息分析管理，從而整體提高教學管理水平。

【關鍵詞】數據管理 在線考試 試卷分析

隨著信息化時代到來，網絡應用也更加普遍。許多機構高校順應了時代潮流，采用新技術和新設備實現了遠程教育系統，能夠使信息更快地傳遞給更多的人。為了選拔人才或技術考核，學校或許多工作部門需要制定考試任務，但大多數還在延續傳統的紙質答題方式。該方式不僅增加了出題人的工作量，更重要的是不能保證質量和試卷評判的準確率，達到真正考核的目的。為了解決上述問題，利用計算機技術實現在線考試和試卷分析是一個有效的方案，不僅可以提高相關工作人員的效率，提高試卷的質量和評判的準確率，簡化考試方式，還可以使學生對學習產生濃厚興趣。

1 系統需求分析

1.1 可行性分析

在設計在線考試及試卷分析系統之前需要考慮方案的可行性，包括經濟方面和技術方面。

1.1.1 經濟可行性

經濟可行性實質就是設計該方案需要投入的資金數目與其帶來的效益是否平衡。考慮到當前的硬件設施已比較完善，不需要進行后續研發，因此設計該系統只需要在軟件研發上面投入一定的資金，即該系統在經濟上完全可行。

1.1.2 技術可行性

技術可行性主要就是從用戶方面考慮，設計出的系統所具有的功能是否可以滿足當前用戶的需求。由于計算機網絡技術的突出優勢，許多領域已經對該技術進行了深入研究并將其投入使用，并取得了不錯的效果。而且人們掌握了應用各種軟件研發技術來實現設備的功能和控制，該技術也已應用在許多方面。因此，該系統在技術上完全可行。

1.2 系統設計目標

本文設計的在線考試及試卷分析系統要完成以下三個目標：

（1）系統要方便用戶使用，操作簡易，可以真正減少用戶工作量;

（2）系統前端可以供學生登陸，進行注冊賬號、在線答題和查詢考試結果等;

（3）系統后臺用于教師登陸，在登陸后可以對學生答題情況進行審閱和管理等。

2 系統概要設計

2.1 總體結構設計

將考試系統設計為無紙化模式旨在減輕人力勞動和提高考試質量以及方便后續統計和管理。該系統利用計算機技術將整個系統分成6個模塊來實現，如圖1所示，這6個模塊對應6中不同的功能，包括考務管理、題庫管理、組卷管理、在線考試、閱卷管理和試卷分析。

其中題庫管理和組卷管理是出題之前所做的準備工作，閱卷功能可以實現選擇題的自動評分。

試卷分析功能是將閱卷后得到的成績進行相應的分析和處理，加以匯總及詳細研究，把看似雜亂無章的大量數據進行信息集中和提煉，從而得出其中的內在含義，根據相應的指標（如排序、求平均分、最高分、最低分、及格率等）反映學術學習的真實狀況。通過試卷分析功能不僅可以讓出題人更直觀地了解學生的真實水平，更重要的是可以讓學生認識到自己欠缺的地方和后期學習的主要內容。考務管理功能的功能是將試卷分析所得到的潛在信息進行整理后存到數據庫，以備后續出題提供依據和方向。

本系統在實現過程中主要的活動者就是教師，也就是說教師是該系統的主要用戶。該系統的功能可以簡單分為報表輸出和試卷評價兩個過程來實現，其中的試卷評價可進一步分為選擇分析策略、試卷分析和試題分析等。上述的選擇分析策略一般按照考試科目、題型和所屬班級三個方面。

2.2 系統的架構設計

系統的架構設計主要是采用J2EE技術體系，該體系內的技術有JSP、Servlet、WebService等。以上技術的不斷發展使網絡開發和使用奠定了基礎。當前主要研究問題是如何將這些技術應用到實際產品，更好地發揮其自身價值。

評價軟件好壞的標準主要是看它的整體架構好壞。一個好的系統架構表現在程序可讀性強，實現過程清晰等。另外由于系統要實現的功能較多，設計較為復雜而且要隨后續的使用或技術的改進進行不斷的更新，因此架構的通用性也是衡量好壞的一個重要標準。目前開發出的較成功的三大框架分別是Struts、Hibemate和Spring，其中由于Struts采用的是模塊化設計，靈活性和重用性較高，因此該框架應用最廣泛。

本文設計的系統采用的設計模式是MVC三層架構模式，分為模型層、視圖層和控制層，這三層均有自己各自的任務。模型層是核心內容，該層的任務最多，用于制定業務規則。視圖層用于顯示數據，是系統和用戶之間進行交互的模塊。控制層用于接收輸入指令，調用對應的模型和視圖滿足用戶需求。

2.3 系統的數據模型設計

本系統模型的設計是基于系統分析，是一種抽象到具體的過程。系統數據模型建立目的是將分析得到的信息轉化成能夠實施的技術方案，并結合到系統的總體設計和各子程序設計當中。本設計是基于B/S多層結構的試卷分析系統，能夠為下一階段系統設計和實施提供必要的技術方案和技術資料。

本系統設計中涉及到的實體包括用戶表實體、學校教師信息實體、各班級課程信息實體、各班級學校成績信息實體、學生個人信息實體、院系和任課類別實體。下面對上述實體含義具體闡述。

（1）用戶實體的兩個屬性分別為用戶名和用戶密碼。其中用戶名主要包括管理員用戶名和普通教師用戶名，另外用戶實體還具有電子郵件、用戶具體狀態和聯系方式等屬性。

（2）教師用戶信息主要有四個屬性，分別為教師用戶名、身份證信息、教師姓名和賬戶密碼。其中教師的用戶名為分配在校每個教師的教師編號，身份證信息、教師姓名則是用于確保教師身份的唯一性。

（3）課程實體主要包括六個屬性，分別為教師編號、開設課程院系、學年、學期、課程名稱和課程號，其中教師編號白含有教師信息，開設課程院系包含學生所在學習。

（4）成績成體包括七個屬性，分別為開設課程院系、學生學號和班號、課程編號、課程名稱、學生成績和記錄方式，其中學生學號和班號包含了學生相關信息，院系包含教師信息。

（5）學生實體包括七個屬性，分別為學生身份號、出生年月、籍貫、專業編號、班號、學號和學生姓名信息。其中前三者組成學生自身信息，后四部門包含試卷成績等相關信息。

（6）試卷實體屬性較多，其中試卷分數、客觀題和主觀題分數、試卷總題數和試卷類型組成了試卷信息;另外考試院系、課程變換、學科名稱、學分、學時、考試時間組成課程具體信息;另外還包括考生人數、班級名稱和教師姓名信息。

3 系統的詳細設計與實現

3.1 主要模塊實現

試卷的分析評價主要包括三個方面，其中試卷的質量分析是通過對試卷分數的統計整理，得到的信度、標準差、難度、區分度等指標進行評價，以上指標分析評價可以通過軟件程序的腳本實現;試題分析與試卷質量分析的方式基本類似，通過對試卷中各個小題的得分統計整理，進而得出試卷難度，完成試題分析;而試卷分析是依據之前已經錄入的信息進行分析，從試題名稱、成績單、課程表和試題詳細信息中獲取的數據分析處理。

3.2 主要模塊實現

依據上述原理，本設計基于J2EE技術并初步實現了在線考試和試卷分析系統的設計，該系統的原有模型實現了用戶的注冊和登錄、試卷信息的逐份錄入、對試卷的分析評價和試卷分析處理的結果輸出等，由于各個試卷信息不一致，所以在對試卷成績信息的錄入前要先進行試卷信息的錄入，并且要確保試卷信息的正確性，若出錯則會導致試卷信息的錄入不成功。另外試卷信息錄入時需要錄入一些附加信息，如院系等。圖2為在線考試及試卷分析系統的試卷管理界面。

4 結束語

本系統實現了考試由紙質向電子化轉變，為在校學校和教師提供了一個集考試、分析的平臺。電子化的考試方式擺脫了對紙質的依賴，在減輕環境污染的同時也節約了成本;此外，通過試卷數據的分析挖掘能夠為以后的教學等工作提供參考依據，不斷改正教學問題，提高教學質量。

參考文獻

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