無(wú)紙化考試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

劉云萍

（太原工業(yè)學(xué)院 計(jì)算機(jī)工程系，山西 太原 030008）

無(wú)紙化考試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

劉云萍

（太原工業(yè)學(xué)院 計(jì)算機(jī)工程系，山西 太原 030008）

通過(guò)對(duì)無(wú)紙化考試系統(tǒng)的需求分析、總體設(shè)計(jì)和詳細(xì)的設(shè)計(jì)過(guò)程以及后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)的描述，利用VS 2005和SQL 2000數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了基于C／S模式的無(wú)紙化考試系統(tǒng).重點(diǎn)分析了前臺(tái)考試系統(tǒng)中的試題自動(dòng)評(píng)分模塊和后臺(tái)管理系統(tǒng)中的試題維護(hù)模塊，以及后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)的建立、數(shù)據(jù)維護(hù)等功能.

無(wú)紙化考試；管理；數(shù)據(jù)庫(kù)；維護(hù)

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)快速發(fā)展的今天，社會(huì)許多領(lǐng)域都在逐步推廣應(yīng)用上機(jī)考試，但很多學(xué)校還是用傳統(tǒng)模式進(jìn)行考試.傳統(tǒng)考試模式大多需要教師自己出題、安排考場(chǎng)、組織考試、監(jiān)考等一系列的任務(wù)，需要消耗大量物力、人力.隨著近年來(lái)學(xué)生人數(shù)的增加，傳統(tǒng)考試模式由于資源浪費(fèi)大、局限性等原因已經(jīng)越來(lái)越不適應(yīng)當(dāng)今社會(huì)的要求.考慮到當(dāng)前評(píng)估學(xué)生學(xué)習(xí)效果最主要的手段還是考試，而計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)課程又是要求動(dòng)手能力和實(shí)踐能力強(qiáng)的學(xué)科，為更好適應(yīng)教學(xué)需要，節(jié)省開(kāi)支，本人現(xiàn)結(jié)合學(xué)校機(jī)房實(shí)際情況開(kāi)發(fā)了一套基于C／S模式計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課的無(wú)紙化考試系統(tǒng).本考試系統(tǒng)前臺(tái)選用VS 2005開(kāi)發(fā)環(huán)境，后臺(tái)采用SQL 2000作為數(shù)據(jù)庫(kù)［1－3］.

1 系統(tǒng)需求分析

1.1 用戶需求分析

計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)考試系統(tǒng)的目的是在學(xué)校機(jī)房搭建一個(gè)局域網(wǎng)考試系統(tǒng)平臺(tái)，學(xué)生可登錄該系統(tǒng)平臺(tái)進(jìn)行考試.

本系統(tǒng)目前根據(jù)需求設(shè)定的登錄用戶主要有三種：學(xué)生、教師和管理員，用戶經(jīng)過(guò)有效的身份驗(yàn)證登錄本系統(tǒng)后才能使用本系統(tǒng)的資源.登錄用戶的身份不同，使用本系統(tǒng)資源也不同.學(xué)生登錄后只可以進(jìn)行上機(jī)考試；教師登錄后可以進(jìn)行學(xué)生成績(jī)查詢，班級(jí)成績(jī)查詢，還可以對(duì)試題庫(kù)中的試卷進(jìn)行添加、修改、刪除等操作；管理員登錄不僅可以進(jìn)行教師的相關(guān)操作還可以進(jìn)行用戶添加、試卷審閱、考試時(shí)間及考試參數(shù)設(shè)置、系統(tǒng)維護(hù)等相關(guān)操作.

1.2 系統(tǒng)功能需求

計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)考試系統(tǒng)的基本功能是利用計(jì)算機(jī)來(lái)代替人工完成考試中需要進(jìn)行的一系列工作，達(dá)到無(wú)紙化考試效果.系統(tǒng)應(yīng)滿足以下這些功能需求才能保證系統(tǒng)能夠長(zhǎng)期、穩(wěn)定、有效地運(yùn)行：

1）用戶管理：能對(duì)教師用戶、學(xué)生用戶以及管理員用戶進(jìn)行相應(yīng)添加和刪除.

2）試題管理：可以對(duì)試題庫(kù)中的試卷進(jìn)行相應(yīng)添加、修改、刪除等操作.

3）查詢管理：可以對(duì)學(xué)生基本信息、學(xué)生成績(jī)信息以及試卷進(jìn)行查詢操作.

4）試題參數(shù)設(shè)置：對(duì)試卷所涉及的題型、分值、時(shí)間以及知識(shí)點(diǎn)范圍等進(jìn)行相關(guān)設(shè)置.

5）試卷生成：可以從試題庫(kù)里根據(jù)預(yù)先設(shè)定試卷參數(shù)的情況隨機(jī)抽取生成試卷.

6）在線考試：系統(tǒng)在考試過(guò)程中采取狀態(tài)的控制與實(shí)時(shí)監(jiān)控方式，提示學(xué)生在規(guī)定時(shí)間提交試卷.

7）計(jì)算機(jī)自動(dòng)閱卷：學(xué)生答題完畢提交試卷后，系統(tǒng)采取對(duì)單個(gè)題型分別進(jìn)行評(píng)分并修改試卷總成績(jī)，最后將結(jié)果保存到數(shù)據(jù)庫(kù)中.

8）系統(tǒng)維護(hù)：可以進(jìn)行二次登錄、清空考場(chǎng)等相關(guān)操作.

1.3 用戶界面需求

作為機(jī)器與用戶傳遞信息的系統(tǒng)用戶界面，必須具備安全、穩(wěn)定、友好、簡(jiǎn)潔等功能.尤其是考試界面更要簡(jiǎn)單易操作，學(xué)生登錄到考試系統(tǒng)后，就能很快適應(yīng)考試界面環(huán)境，完成考試相關(guān)操作.

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目標(biāo)是根據(jù)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課教學(xué)需求和學(xué)校機(jī)房現(xiàn)有的基礎(chǔ)條件，制定出一套實(shí)用的與計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課教學(xué)相適應(yīng)，能有效減輕教師工作量為目的的總體規(guī)劃方案.

2.1 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

本計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)考試系統(tǒng)采用C／S模式結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)將任務(wù)處理分別放在服務(wù)器與客戶端上，使得服務(wù)器端負(fù)荷相對(duì)比較輕，響應(yīng)速度快.但缺點(diǎn)是需要安裝客戶端程序.而學(xué)校機(jī)房設(shè)置是由一臺(tái)服務(wù)器和80臺(tái)計(jì)算機(jī)組成，機(jī)房還配有專(zhuān)門(mén)的系統(tǒng)管理員，每臺(tái)機(jī)子都配有還原卡，這就使得考試時(shí)只需要第一次對(duì)系統(tǒng)客戶端進(jìn)行安裝配置，以后考試就不需要重復(fù)安裝.機(jī)房的軟硬件設(shè)備以及網(wǎng)絡(luò)環(huán)境情況正好彌補(bǔ)了C／S結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn).因此選用了C／S結(jié)構(gòu)模式開(kāi)發(fā)本系統(tǒng).

2.2 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

無(wú)紙化考試系統(tǒng)主要由兩大部分構(gòu)成，分別是后臺(tái)管理子系統(tǒng)與學(xué)生端考試子系統(tǒng)，學(xué)生端考試子系統(tǒng)具體劃分為學(xué)生登錄模塊、信息幫助模塊、試卷生成模塊、批閱試卷模塊及成績(jī)歸檔幾部分組成.其結(jié)構(gòu)如圖1所示.

圖1 學(xué)生端考試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

無(wú)紙化考試系統(tǒng)后臺(tái)管理子系統(tǒng)由管理員登錄模塊、幫助信息模塊、查詢模塊、試卷維護(hù)模塊、學(xué)生信息管理管理模塊以及試題維護(hù)模塊構(gòu)成.其結(jié)構(gòu)如圖2所示.

圖2 管理員／教師端系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 系統(tǒng)主要模塊設(shè)計(jì)

3.1.1 試卷生成模塊

試卷生成模塊是本系統(tǒng)的重要模塊.考慮本系統(tǒng)應(yīng)用主要是在機(jī)房使用，由于空間有限，為了保證考試的公平及合理，所以在抽取試卷時(shí)盡量保證不同學(xué)生使用不同的試卷.因此，首先需要系統(tǒng)題庫(kù)足夠大以便于生成不同的隨機(jī)數(shù)序列，使得試卷題目重復(fù)率相對(duì)較低.其次，本系統(tǒng)主要是為文化基礎(chǔ)考試建立的，因此本試卷生成其中包括的試題有客觀題選擇題試題及操作windows試題、powerpoint試題、excel試題、word試題的生成.當(dāng)用戶按要求進(jìn)入相關(guān)頁(yè)面，閱讀完相關(guān)規(guī)則進(jìn)入考試界面后，系統(tǒng)便自動(dòng)抽取試題.以客觀題抽取為例：學(xué)生進(jìn)入考試界面后，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)學(xué)生學(xué)號(hào)查詢?cè)囶}庫(kù)中選擇題試卷是否已經(jīng)存在，如果有選擇題編號(hào)，則提示學(xué)生做過(guò)此題，反之沒(méi)有此題則按照選擇題題型ID連接試題題庫(kù)進(jìn)行隨機(jī)抽取試題，隨機(jī)函數(shù)采用random函數(shù).要是抽選的試題題目數(shù)小于題庫(kù)中設(shè)置的選擇題數(shù)目則持續(xù)抽題，直到與設(shè)置數(shù)相等，反之則跳出.

3.1.2 答題及自動(dòng)評(píng)分

學(xué)生答題完畢后自己點(diǎn)擊提交試卷按鈕進(jìn)行交卷，如果考試時(shí)間到后沒(méi)有提交試卷，系統(tǒng)則采取自動(dòng)交卷方式.無(wú)論那種交卷方式系統(tǒng)都會(huì)啟動(dòng)自動(dòng)評(píng)分.評(píng)分大致實(shí)現(xiàn)過(guò)程為：學(xué)生考試過(guò)程中保存試卷后生成Paper＿Choose試卷，再連接數(shù)據(jù)庫(kù)中選擇題question＿choose試題表，查看試題表中的answer記錄并和學(xué)生Choose＿Stu Key選擇題試卷答案對(duì)比，要是question＿choose試題表中Choose＿Answer［i］與學(xué)生Paper＿Choose試卷中Choose＿Stu Key［i］相等，則學(xué)生Paper＿Choose表中Score分值加上該試題的分值，反之為0，最后更新試卷總分值［4，5］.

3.2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

3.2.1 數(shù)據(jù)庫(kù)E－R模型設(shè)計(jì)

E－R模型在數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)中是數(shù)據(jù)庫(kù)建模的工具，能夠按照信息處理的要求模擬現(xiàn)實(shí)世界.通過(guò)設(shè)計(jì)得到一組實(shí)體及與其相關(guān)的屬性，通過(guò)系統(tǒng)的流程建立實(shí)體之間的聯(lián)系，本系統(tǒng)E－R模型如圖3所示.

圖3 無(wú)紙化考試系統(tǒng)E－R模型

3.2.2 數(shù)據(jù)庫(kù)表的設(shè)計(jì)

采用Microsoft SQL Server設(shè)計(jì)無(wú)紙化考試系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)表設(shè)計(jì)包括學(xué)生用戶表、管理員用戶表、設(shè)置試卷分值表、學(xué)生選擇題分值表及選擇題表、windows試題分值表及windows試題表、學(xué)生excel分值表及excel試題表、學(xué)生word試題分值表及word試題表、powerpoint試題分值表及powerpoint試題表.

4 系統(tǒng)主要模塊實(shí)現(xiàn)

4.1 學(xué)生系統(tǒng)考試主要模塊實(shí)現(xiàn)頁(yè)面

無(wú)紙化考試系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了需求分析中基本功能需求，學(xué)生登錄成功后進(jìn)入考試系統(tǒng)主界面閱讀相關(guān)規(guī)則后進(jìn)行抽題，學(xué)生可以在試題類(lèi)型選擇項(xiàng)卡中抽取需要試題.以選擇題為例單擊“答題”按鈕，系統(tǒng)自動(dòng)呈現(xiàn)選擇題題目，學(xué)生可以根據(jù)自己的判斷選擇相關(guān)試題答案按鈕，此時(shí)學(xué)生答案也會(huì)在界面有所顯示以便學(xué)生修改自己答案.學(xué)生答完一題后可根據(jù)相關(guān)按鈕選擇其他試題，答題完畢后檢查無(wú)誤后，點(diǎn)擊相關(guān)保存按鈕進(jìn)行保存后便可進(jìn)行其他試題抽取，答題結(jié)束后提交試卷結(jié)束考試.其系統(tǒng)前臺(tái)考試頁(yè)面如下圖4所示：

4.2 系統(tǒng)后臺(tái)管理主要模塊實(shí)現(xiàn)頁(yè)面

無(wú)紙化考試后臺(tái)管理子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了需求分析中的基本功能要求，管理員登錄成功后進(jìn)入后臺(tái)管理界面，便可以對(duì)本系統(tǒng)試題庫(kù)中試卷進(jìn)行相關(guān)維護(hù)操作，對(duì)成績(jī)進(jìn)行查詢操作以及對(duì)學(xué)生基本信息和系統(tǒng)設(shè)置方面的相關(guān)操作.其系統(tǒng)后臺(tái)管理子系統(tǒng)頁(yè)面如下圖4所示.

圖4 后臺(tái)管理系統(tǒng)頁(yè)面

5 結(jié)論

目前，無(wú)紙化考試系統(tǒng)已開(kāi)始在學(xué)校機(jī)房適用運(yùn)行，基本達(dá)到預(yù)期效果.本系統(tǒng)主要適用于計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程，本系統(tǒng)的成功開(kāi)發(fā)為當(dāng)前計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)提供了一種簡(jiǎn)潔、高效的教學(xué)手段和方法，對(duì)本課程教學(xué)起了重要意義.在保證考試公平、合理的基礎(chǔ)上有效減輕了傳統(tǒng)考試模式下教師的工作任務(wù)，提高了教師工作效率，而且在教學(xué)過(guò)程中可以供學(xué)生練習(xí)使用，有效提高了學(xué)生學(xué)習(xí)掌握程度，使學(xué)生在學(xué)習(xí)中能有的放矢，事半功倍。

［1］ 馬 駿，鄧居英，楊 湖.C＃程序設(shè)計(jì)及應(yīng)用教程［M］.第2版.北京：人民郵電出版社，2009

［2］ 金雪云，汪文彬，陳文臣.ASP.NET 2.0簡(jiǎn)明教程［M］.北京：清華大學(xué)出版社，2009

［3］ 申時(shí)凱，李海雁，張志紅.數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用技術(shù)［M］.北京：中國(guó)鐵道出版社，2005

［4］ 王小科，梁 冰，呂 雙.C＃開(kāi)發(fā)典型模塊大全［M］.北京：人民郵電出版社，2009

［5］ 楊 乘.基于C／S結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)［J］.貴州師范大學(xué)學(xué)報(bào)，2005，23（3）：102-104

The Design and Implement for Paperless Examination System on C／S

Liu Yunping
（Department of Computer Engineering，Taiyuan Institute of Technology，Taiyuan 030008，China）

The needs analysis，overall design，the detailed design and the backend database of Paperless examination system are introduced.To uses the technology in visual stutio 2005 and SQL（Structured Query Language）database to design and implement the Paperless examination system based on C／S.The automatic grading and maintenance mode of the exam papers in the back-end management system，as well as the establishment of backend database and data maintenance are focused on the paper.

paperless examination；management；database；maintenance

張麗萍】

1672-2027（2012）03-0086-04

TP311.1

A

2012-05-17

劉云萍（1980-），女，山西運(yùn)城人，碩士，太原工業(yè)學(xué)院計(jì)算機(jī)工程系助教，主要從事數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究.