基于Ajax技術(shù)的遠(yuǎn)程教育在線考試系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用

周志忠

遼寧廣播電視大學(xué) （沈陽 110034）

1 問題的提出

如何實現(xiàn)廣播電視大學(xué)向開放大學(xué)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型，推進(jìn)人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新，是當(dāng)前及未來一段時間極具挑戰(zhàn)性的重要課題。遼寧廣播電視大學(xué)把“社會化導(dǎo)向”作為開放大學(xué)人才培養(yǎng)模式，不僅具有著堅實的實踐基礎(chǔ)和充分的理論依據(jù)，而且對開放大學(xué)建設(shè)也有著重大的意義。

“社會化導(dǎo)向”人才培養(yǎng)模式的體系框架中包括培養(yǎng)過程社會化和技術(shù)手段社會化，這需要我們在教學(xué)過程中一切從學(xué)生出發(fā)，按照教育和學(xué)習(xí)理論，進(jìn)行教學(xué)改革和創(chuàng)新。

考試是遠(yuǎn)程開放教育教學(xué)管理中的一個組成部分，是保證遠(yuǎn)程開放教育辦學(xué)質(zhì)量不可或缺的重要環(huán)節(jié)，它涉及遠(yuǎn)程開放教育的考試?yán)碚?、考試制度、考試?nèi)容、考試類型、考試形式、考試時間等諸方面的問題。正是由于遠(yuǎn)程開放教育對象的成人化、業(yè)余化和教學(xué)模式的遠(yuǎn)程化、開放化形成了遠(yuǎn)程教育考試問題的復(fù)雜性與特殊性，長期以來一直成為遠(yuǎn)程開放教育研究的重點問題之一。

網(wǎng)絡(luò)化考試是以計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，以先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)，通過計算機(jī)和因特網(wǎng)模擬現(xiàn)實環(huán)境，考察學(xué)生綜合運用知識能力的新型的考試系統(tǒng)。它以大型題庫為基礎(chǔ)，融練習(xí)、測試和考試于一體，可以同時滿足大批學(xué)生的課后練習(xí)、自測以及教師組卷、考試、評卷和成績分析的要求，全面實現(xiàn)考試的無紙化和網(wǎng)絡(luò)化。

在此環(huán)境下我們組織技術(shù)力量進(jìn)行開放學(xué)院在線考試系統(tǒng)開發(fā)。

2 在線考試系統(tǒng)需求分析

2.1 各種用戶權(quán)限功能

系統(tǒng)管理員模式：對系統(tǒng)進(jìn)行管理，設(shè)定各類人員的權(quán)限、查詢統(tǒng)計等；

教務(wù)管理員模式：學(xué)生資料的管理、考試的科目管理、試題的管理、查看以往所有考生的考試成績和做題的時間、生成試卷發(fā)布考試新聞、提醒考生進(jìn)行考試等；

教師模式：進(jìn)入題庫進(jìn)行試題輸入、設(shè)定試卷組成策略、試卷的新建和刪改、主觀題的評卷等；

學(xué)員模式：進(jìn)入系統(tǒng)進(jìn)行在線考試。

2.2 系統(tǒng)功能模塊

題庫管理功能：題庫支持題單選、多選、填空、問答、判斷、計算等題型，支持按照科目建立題庫，題庫可以指定教師進(jìn)行獨立管理，題庫具有批量維護(hù)功能；

在線考試功能：支持考生參加考試、答卷、交卷、查看分?jǐn)?shù)等完整過程，隨機(jī)打亂試題顯示順序避免抄襲，支持考試過程中服務(wù)器保存試卷、電腦一旦出現(xiàn)故障允許學(xué)生恢復(fù)考試；

試卷管理功能：支持通過知識點、題型抽取試題；

考試管理功能：支持考試成績自動發(fā)布，支持自動保存答卷等可靠性參數(shù)設(shè)定，不允許評卷人修改考生答案；

統(tǒng)計功能：批量導(dǎo)出考生成績、自動導(dǎo)入開放大學(xué)教務(wù)管理系統(tǒng)，支持成績匯總。

3 本系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

3.1 基于Ajax的Web 2.0技術(shù)

AJAX 即“Asynchronous Javascript+XML”（異步JavaScript和XML），是指一種創(chuàng)建交互式網(wǎng)頁應(yīng)用的網(wǎng)頁開發(fā)技術(shù)。Ajax是一個前臺工具，在后臺可以使用各種服務(wù)器語言，比如：.NET，PHP，Java等。通過在后臺與服務(wù)器進(jìn)行少量數(shù)據(jù)交換，AJAX可以使網(wǎng)頁實現(xiàn)異步更新。這意味著可以在不重新加載整個網(wǎng)頁的情況下，對網(wǎng)頁的某部分進(jìn)行更新。

本在線考試系統(tǒng)采用了基于Ajax的Web 2.0技術(shù)。Ajax理念的出現(xiàn)，揭開了無刷新更新頁面時代的序幕，并有代替?zhèn)鹘y(tǒng)Web開發(fā)中采用form(表單)遞交方式更新Web頁面的趨勢。

3.2 Ajax的工作原理

Ajax的工作原理相當(dāng)于在用戶和服務(wù)器之間加了一個中間層Ajax引擎，從而實現(xiàn)用戶操作與服務(wù)器響應(yīng)的異步化。這樣把以前的一些服務(wù)器負(fù)擔(dān)的工作轉(zhuǎn)嫁到客戶端，利于客戶端閑置的處理能力來處理，減輕服務(wù)器和帶寬的負(fù)擔(dān)，從而達(dá)到節(jié)約ISP的空間及帶寬租用成本的目的。傳統(tǒng)的Web應(yīng)用程序模型和基于Ajax的Web應(yīng)用模型分別如圖1，圖2所示。

4 性能測試

運用性能測試工具loadrunner對系統(tǒng)產(chǎn)生模擬真實使用環(huán)境的壓力負(fù)載,驗證軟件系統(tǒng)是否能夠達(dá)到用戶提出的性能指標(biāo)，同時發(fā)現(xiàn)軟件系統(tǒng)中存在的性能瓶頸，優(yōu)化軟件，最后起到優(yōu)化系統(tǒng)的目的。

性能測試在以下的環(huán)境中進(jìn)行：硬件服務(wù)器配置：四核、內(nèi)存32G，系統(tǒng)布置在1.0Gbps內(nèi)網(wǎng)服務(wù)器上，結(jié)果見表1所示。

2000 用戶同時在線：最大并發(fā)數(shù)為1000，平均每秒的吞吐量為506,251字節(jié)，總的請求數(shù)為307,974，失敗連接數(shù)0；5000用戶同時在線：最大并發(fā)數(shù)為1500，平均每秒的吞吐量為481,628字節(jié)，總的請求數(shù)為398,203，失敗連接數(shù)0；10000用戶同時在線：最大并發(fā)數(shù)為2000，平均每秒的吞吐量為527,438字節(jié)，總的請求數(shù)為498,671，失敗連接數(shù)50。根據(jù)上述數(shù)據(jù)能看出該考試系統(tǒng)能保障遼寧廣播電視大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)生考試正常運行，并且具有一定的擴(kuò)展空間，可以承擔(dān)較大規(guī)模的在線考試。

表1 性能測試結(jié)果

5 應(yīng)用效果

在線考試的形式提高了工作效率、節(jié)約了大量的人力，物力與財力，而且可以優(yōu)化教學(xué)管理，提高教學(xué)質(zhì)量。2014年1月，遼寧廣播電視大學(xué)開放教育學(xué)院選取開放教育本科工商管理等6個專業(yè)、開放教育專科行政管理等11專業(yè)，共116門課程，16 513人次采用此在線考試系統(tǒng)進(jìn)行了課程考試，在線考試系統(tǒng)運行正常。實踐證明在線考試系統(tǒng)的考試方式、考試題型適合成人學(xué)生的學(xué)習(xí)需要，從考試組織方面講，實現(xiàn)了變集中考試為分散考試，化解了考試風(fēng)險，降低了考試運營成本。

[1]邵長海.Ajax在線考試系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].中國管理信息化,2012,18:111:-112.

[2]基于Ajax技術(shù)的Web2.0開發(fā)應(yīng)用，http://www.dzsc.com/data/html/2009-12-30/81220.html

[3]李剛.瘋狂Ajax講義（第3版）[M].北京:電子工業(yè)出版社，2013.

[4]陳惠貞.網(wǎng)頁程序設(shè)計HTML、JavaScript、CSS、XHTML、Ajax（第三版）[M].北京:清華大學(xué)出版社,2013.