基于B/S模式的網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

摘要:網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)是教育隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)發(fā)展涌現(xiàn)出的一種新的考試方式，該文利用了基于B/S模式下的三層結(jié)構(gòu)體系，在ASP.NET框架下，利用SQL Server數(shù)據(jù)庫，設(shè)計(jì)出了功能完備、實(shí)用的網(wǎng)絡(luò)在線考試系統(tǒng)， 詳細(xì)闡述了系統(tǒng)的登錄安全驗(yàn)證、知識點(diǎn)優(yōu)先權(quán)的組卷技術(shù)、考試時(shí)間控制以及數(shù)據(jù)查詢幾個(gè)功能的實(shí)現(xiàn)，有效地解決了傳統(tǒng)考試的低效性與復(fù)雜度。

關(guān)鍵詞: 網(wǎng)絡(luò)考試;B/S模式;數(shù)據(jù)庫;三層體系

中圖分類號:TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1009-3044(2009)36-10166-03

Design and Implementation about Network Test System Based on B/S Mode

LIU Ming1， YANG Feng2

(1.Combining Chinese and Western Medicine Hospital， Southern Medical University， Guangzhou 510315， China; 2.School of Biomedical Engineering， Southern Medical University， Guangzhou 510315， China)

Abstract: Network test system is a computer information technology education， with the emergence of a new test method， this paper based on B/S mode， three-tier architecture， in the ASP.NET framework， the use of SQL Server databases， design a full-featured and practical network online examination system， described in detail the system logon security verification， knowledge points， priority technical test paper， examination time control and data-check the implementation of several functions effectively solve the inefficiencies of traditional examinations Sex and complexity.

Key words: network test; B/S mode; database; three-tier system

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在教育領(lǐng)域應(yīng)用的普及，應(yīng)用信息技術(shù)構(gòu)架的網(wǎng)絡(luò)在線學(xué)習(xí)測試系統(tǒng)展現(xiàn)出了越來越多的優(yōu)越性。考試是教育中一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，它不僅考查學(xué)生的知識掌握情況，同時(shí)為教師提供教學(xué)分析的依據(jù)。傳統(tǒng)考試由于涉及到組織命題、考場安排、組織閱卷等諸多環(huán)節(jié)，考試時(shí)間周期長、效率較低;同時(shí)人工評卷等主觀因素也影響到考試的公正性。運(yùn)用計(jì)算機(jī)考試，以其運(yùn)作成本低、高效、靈活的突出優(yōu)勢，正在走進(jìn)我們的工作和學(xué)習(xí)。本文研究的基于B/S模式的網(wǎng)絡(luò)在線考試系統(tǒng)，從根本上解決了傳統(tǒng)老師在評卷過程中工作量大、效率低等缺陷，成為教育技術(shù)發(fā)展與研究的方向，設(shè)計(jì)采用SQL Server 2000和ASP.NET有效結(jié)合，具有在線考試、成績查詢以及考題上傳、教師和考生信息管理等功能。

1 系統(tǒng)體系設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)的開發(fā)中，使用的是基于瀏覽器/服務(wù)器(Brower/Server，B/S)架構(gòu)的Web應(yīng)用系統(tǒng)，并且使用了三層架構(gòu)，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。所謂三層架構(gòu)，是在客戶端與數(shù)據(jù)庫之間加入了一個(gè)\"中間層\"，也叫組件層。這里所說的三層體系，不是指物理上的三層，不是簡單地放置三臺(tái)機(jī)器就是三層體系結(jié)構(gòu)，也不僅僅有B/S應(yīng)用才是三層體系結(jié)構(gòu)，三層是指邏輯上的三層，即使這三個(gè)層放置到一臺(tái)機(jī)器上。

1)表示層

主要與用戶交互，使用多個(gè)包含單顯示頁面的用戶部件，復(fù)雜的Web頁面可以展示來自多個(gè)數(shù)據(jù)源的內(nèi)容。系統(tǒng)的用戶界面層采用瀏覽器的方式，方便用戶，界面盡量友好。為了便于用戶以各自不同的身份進(jìn)入系統(tǒng)，我們將系統(tǒng)分為三種不同的用戶界面，即教師界面、學(xué)生界面和管理員界面，根據(jù)用戶登錄系統(tǒng)時(shí)提交的用戶名不同而進(jìn)入各自相應(yīng)的界面，目的是更好地為不同的用戶服務(wù)。

2)業(yè)務(wù)邏輯層

主要負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)邏輯的處理，完成對數(shù)據(jù)庫的檢索，插入，更新以及刪除等操作。在業(yè)務(wù)邏輯層主要分為業(yè)務(wù)實(shí)體對象和業(yè)務(wù)處理對象，其中業(yè)務(wù)處理對象封裝了具體的處理邏輯，調(diào)用業(yè)務(wù)邏輯模型，并且把響應(yīng)提交到合適的視圖組件以產(chǎn)生響應(yīng)。

本系統(tǒng)的功能模塊包括用戶登錄、信息管理、在線考試和成績查詢四部分，且每部分都由若干個(gè)模塊組成。其中用戶登錄模塊包括用戶登錄和密碼修改模塊;信息管理模塊包括科目維護(hù)模塊、題庫維護(hù)模塊、試卷生成模塊、用戶信息模塊和考試信息模塊組成;考試模塊由學(xué)生考試模塊和成績查詢模塊組成;成績查詢模塊則是系統(tǒng)直接提供給學(xué)生進(jìn)行成績查詢的界面。

3)數(shù)據(jù)層

為了能夠更好的處理配置數(shù)據(jù)，小型的臨時(shí)數(shù)據(jù)在本系統(tǒng)的開發(fā)過程中引入了XML，這樣對提高系統(tǒng)的性能起到了一定的作用，同時(shí)將一些系統(tǒng)配置數(shù)據(jù)放在XML中避免了傳統(tǒng)系統(tǒng)部署過程中需要專業(yè)人士對數(shù)據(jù)庫完成對數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)更改?？紤]網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)的開發(fā)需求，系統(tǒng)至少要實(shí)現(xiàn)考題數(shù)據(jù)、用戶及角色數(shù)據(jù)、考生及成績數(shù)據(jù)和試卷的數(shù)據(jù)。因此本系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫至少要包含用戶表、考生表、試題表、試題種類表、試題題干答案表、正確答案表、試卷表、圖片表和成績表。

2 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

本在線考試系統(tǒng)總共分為三個(gè)子系統(tǒng)部分，分別為學(xué)生考試子系統(tǒng)，教師試題上傳子系統(tǒng)，系統(tǒng)信息管理子系統(tǒng)。其基本的框架圖如圖2所示。

1)在線考試模塊

該模塊是整個(gè)在線考試系統(tǒng)的外部表現(xiàn)。在該系統(tǒng)里主要實(shí)現(xiàn)學(xué)生身份的驗(yàn)證。當(dāng)驗(yàn)證通過后，選取報(bào)考科目，要求提取試題?？忌梢栽诮痪頃r(shí)間內(nèi)自行交卷，也可以當(dāng)考試時(shí)間結(jié)束的時(shí)候由系統(tǒng)強(qiáng)行停止考試。

2)試題上傳模塊

在線考試系統(tǒng)的主要資源就是考試的試題，所以一般對試題的要求很高，包括及時(shí)的更新等。而本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中試題的上傳是全部由教師來完成的。在學(xué)生的考試過程中，老師擔(dān)當(dāng)著不可忽略的重大任務(wù)。在網(wǎng)上考試系統(tǒng)中，后臺(tái)的教師起著很重要的作用。教師負(fù)責(zé)試題的選材和制作、試卷的評閱、考試成績的統(tǒng)計(jì)分析。在統(tǒng)計(jì)分析工作中，展示計(jì)算每道題目的得分率，及格率等獲知考生變化趨勢，考生知識能力的分析，從而可以給出學(xué)生對考試內(nèi)容的掌握程度。

3)系統(tǒng)管理模塊

在線考試系統(tǒng)的管理子系統(tǒng)是系統(tǒng)維護(hù)的核心，主要包括了以下部分:

試題管理:是對試題題型、題目進(jìn)行添加、刪除、修改、查重等管理，是考試系統(tǒng)必備的組成部分。教師根據(jù)需要可以在線進(jìn)行數(shù)據(jù)的維護(hù)和管理，這樣在考試時(shí)就可以充分地利用試題庫。

試卷管理:教師按照一定的組卷策略組成試卷，這是考試前的重要的環(huán)節(jié)，設(shè)定出題的參數(shù)(試卷的總分、試卷總體的難度水平、考試時(shí)間等)。

成績查詢:管理員和教師可以對成績進(jìn)行管理，這里不僅可以查詢到班級每位考生的成績，還可以對班級的成績做些統(tǒng)計(jì)查詢等操作。

用戶管理:用戶主要可以分為三種類型:學(xué)生、教師和管理員。管理員可以管理學(xué)生、教師，對系統(tǒng)擁有最高的權(quán)限，可以添加、刪除其他管理員、教師、學(xué)生用戶，管理用戶的權(quán)限。教師則為普通管理者，可以進(jìn)行試題管理、試卷管理、試題相關(guān)圖片、選項(xiàng)管理、考生管理，包括:添加系統(tǒng)中的考生用戶資料、刪除不再需要的用戶、更改個(gè)人用戶信息。

3 開發(fā)環(huán)境

系統(tǒng)的頁面設(shè)計(jì)與程序編寫均在Visual Studio 2005.NET開發(fā)平臺(tái)下，使用C#面向?qū)ο缶幊陶Z言;數(shù)據(jù)庫采用SQL Server 2000，使用SQL語句進(jìn)行存儲(chǔ)過程的設(shè)計(jì);硬件環(huán)境則依托于任何具有.Net Framework2.0以及IIS 5.0以上的Windows系列操作系統(tǒng)上運(yùn)行。

4 系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的實(shí)現(xiàn)

1)用戶智能登錄與安全驗(yàn)證

用戶登錄頁面主要是進(jìn)行身份合法性驗(yàn)證的平臺(tái)，防止非法用戶登錄系統(tǒng)。因此在“登錄頁面”設(shè)置了一個(gè)判斷用戶是否合法登錄的參數(shù)，在下一級操作頁面調(diào)用并檢查其合法性，只有通過ID、密碼和驗(yàn)證碼檢驗(yàn)的合法用戶才可以進(jìn)入系統(tǒng)。如果用戶跳過“登錄頁面”直接訪問系統(tǒng)，將直接重定向到“登錄頁面”，強(qiáng)制其登錄，其功能閉環(huán)如圖3所示。

這樣有效地防止了非法用戶跳過登錄驗(yàn)證頁面，直接利用URL鏈接訪問考試系統(tǒng)，進(jìn)一步增強(qiáng)了系統(tǒng)的安全性。其實(shí)現(xiàn)的核心代碼(C#語言)如下:

SqlConnection cn = new SqlConnection(Connection);

cn.Open();

String strsql = \"select * from userinfo where name='\" + txtName.Text + \"'and password='\" + txtPwd.Text + \"'\";

SqlCommand cm = new SqlCommand(strsql， cn);

SqlDataReader dr = cm.ExecuteReader();

Users user=new Users();

string userid=Session[\"name\"].ToString();

switch(user.RoleName)

{

case \"管理員\":

Response.Redirect(\"Admin_index.Aspx\");

break;

case \"教師\":

Response.Redirect(\"Teacher_index.Aspx\");

break;

case \"學(xué)生\":

Response.Redirect(\"Student Index.Aspx\");

break;

default;

break;

}

cn.Close();

2)基于知識點(diǎn)優(yōu)先權(quán)的組卷技術(shù)

經(jīng)過對各種組卷算法的深入分析和研究，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)了一套基于知識點(diǎn)優(yōu)先權(quán)的組卷算法并結(jié)合隨機(jī)抽題法來實(shí)現(xiàn)組卷策略.隨機(jī)抽題法的實(shí)現(xiàn)簡單方便，實(shí)際應(yīng)用比較多一些，但是隨機(jī)抽題會(huì)存在一些問題:隨機(jī)抽取的試題有可能過分集中在某一個(gè)或幾個(gè)章節(jié)，試題的分布范圍不夠廣泛;或者隨機(jī)抽取的試題分布范圍過于廣泛，使考試失去重點(diǎn).這樣都會(huì)失去考試的有效性。

本系統(tǒng)的組卷策略采取模擬人工組卷的流程，并針對隨機(jī)抽題法的上述缺點(diǎn)進(jìn)行了改進(jìn)，它既能仿真人工組卷方法又能確保試卷的多樣性和針對性。首先由教師設(shè)置試卷所涉及到的題型、必考知識點(diǎn)代碼、每個(gè)知識點(diǎn)出題數(shù)、難度系數(shù)、分值、總題數(shù)等各項(xiàng)參數(shù)，然后根據(jù)設(shè)置的知識點(diǎn)的優(yōu)先權(quán)利用隨機(jī)抽題法從題庫中為每一種題型抽出符合要求的試題，在選題過程中每選出一道試題，就要在試題庫中設(shè)置選中標(biāo)記，防止重復(fù)選題，循環(huán)執(zhí)行任務(wù)直到組卷完成，最后將所得試題保存到試卷庫中.學(xué)生考試時(shí)，隨機(jī)在試卷庫中抽取一套試題，此策略符合教師組卷的思維方式，充分體現(xiàn)了教師的主導(dǎo)地位，利用參數(shù)控制試題的分布范圍，擁有優(yōu)先權(quán)的知識點(diǎn)抽中的概率大一些，使選題有了側(cè)重點(diǎn)和針對性，充分覆蓋各個(gè)知識點(diǎn)，進(jìn)一步提高了組卷的成功率。

3)考試時(shí)間控制

為了保證考試公正、公平、合理地進(jìn)行，考試時(shí)間結(jié)束后，系統(tǒng)將自動(dòng)提交答案，強(qiáng)制考生交卷。本系統(tǒng)在考試頁面頂部利用一個(gè)文本框顯示剩余考試時(shí)間，利用Javascript中的SetTimeout函數(shù)，實(shí)現(xiàn)每隔一段時(shí)間就調(diào)用一次Function函數(shù)，在這里將Timespan設(shè)為1000 ms，即1s，如果最后時(shí)間為0，則提示時(shí)間到，并且自動(dòng)執(zhí)行TheForm.Submit語句，以實(shí)現(xiàn)強(qiáng)制考生提交試卷。

4)數(shù)據(jù)查詢實(shí)現(xiàn)

在本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)查詢模塊中，提供學(xué)生信息、用戶信息、試題信息等列表使用DataGrid控件，就是使用了數(shù)據(jù)綁定技術(shù)，首先將需要顯示的信息讀到DataTable中，然后設(shè)置DataGrid控件的DataSource屬性，指向包含所需要信息的DataTable，再調(diào)用DataBind()方法實(shí)現(xiàn)控件的數(shù)據(jù)綁定。正確合理的使用數(shù)據(jù)綁定技術(shù)，使得系統(tǒng)開發(fā)變得非常輕松。數(shù)據(jù)庫指定模糊查詢的操作:

SqlConnection myConnection = new SqlConnection(Connection);

string strsql = \"select * from students_course where stu_id LIKE'%\" + TextBox2.Text + \"%'\";

SqlDataAdapter da = new SqlDataAdapter(strsql， myConnection);

DataSet ds = new DataSet();

DataTable dt = new DataTable();

da.Fill(ds);

5 結(jié)束語

本論文詳述了一個(gè)基于B/S模式的在線考試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)工作。通過使用ASP.NET的先進(jìn)特性和.NET框架提供的強(qiáng)大功能，開發(fā)了一個(gè)實(shí)用性的網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)，只要符合題庫的規(guī)范，任何科目的考試都可以在這個(gè)系統(tǒng)上執(zhí)行。系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn):考試流程使用便捷，界面美觀，具有較強(qiáng)的操作性和交互性;題庫的建設(shè)及試卷的自動(dòng)生成，實(shí)現(xiàn)了考試信息的動(dòng)態(tài)數(shù)字化管理，為教育評價(jià)和研究提供客觀依據(jù);考試成績獲取及時(shí)、準(zhǔn)確，降低教師閱卷的工作量;能減少重復(fù)性工作，加強(qiáng)考試工作規(guī)范性，提高高?，F(xiàn)代化教學(xué)管理水平;網(wǎng)絡(luò)考試有利于學(xué)校應(yīng)試教育和素質(zhì)教育的完美結(jié)合。

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