無(wú)紙化自主在線練習(xí)及測(cè)試系統(tǒng)的研發(fā)

摘 要：隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的普及和發(fā)展，越來(lái)越多的國(guó)內(nèi)外高校和認(rèn)證機(jī)構(gòu)開始使用無(wú)紙化考試來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)形式的考試。本文在系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上，利用了微軟的Visual Studio 2010和SQL Server 2008數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建的基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的C/S架構(gòu)的無(wú)紙化考試系統(tǒng)。該系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)庫(kù)訪問部分基于ADO.Net技術(shù)實(shí)現(xiàn)；試卷顯示部分基于微軟WPF技術(shù)實(shí)現(xiàn)；客戶端與服務(wù)器端通訊基于微軟WCF技術(shù)實(shí)現(xiàn)；試卷的存儲(chǔ)格式采用Xml進(jìn)行描述。

關(guān)鍵詞：在線考試；數(shù)據(jù)庫(kù)；C/S架構(gòu)；WPF；WCF

中圖分類號(hào)：TP311.52

1 項(xiàng)目研究背景與意義

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)輔助評(píng)分技術(shù)在現(xiàn)代教學(xué)測(cè)試和學(xué)習(xí)評(píng)估過(guò)程中的廣泛應(yīng)用，引發(fā)了一系列關(guān)于評(píng)估內(nèi)容、評(píng)估方法及評(píng)估形式的深刻變革。而開發(fā)一套既能夠符合當(dāng)代教育測(cè)評(píng)理論、方法并結(jié)合現(xiàn)代信息技術(shù)手段的網(wǎng)上測(cè)評(píng)系統(tǒng)，又能為學(xué)生提供“靈活、方便、科學(xué)、公平”的“測(cè)評(píng)服務(wù)”的網(wǎng)上測(cè)評(píng)系統(tǒng)，已成為廣大教育戰(zhàn)線工作者所面臨的一項(xiàng)重要任務(wù)。在這樣的情況下，無(wú)紙化考試網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的研究充分開展起來(lái)。

本人所在單位是一所外語(yǔ)類高校，目前學(xué)校所采取的考試方式主要有兩種。一種是采用傳統(tǒng)的方式，由任課教師自行出題，然后打印試卷、印刷試卷、安排考試時(shí)間、監(jiān)考、收集試卷、評(píng)改試卷，過(guò)程復(fù)雜繁瑣；另一種是采用用于天津市計(jì)算機(jī)等級(jí)考試的無(wú)紙化考試系統(tǒng)，簡(jiǎn)潔高效，但是由于手中題庫(kù)有限，且該系統(tǒng)無(wú)法自行對(duì)題庫(kù)進(jìn)行維護(hù)，導(dǎo)致該系統(tǒng)僅能對(duì)少數(shù)一、兩門課程進(jìn)行無(wú)紙化考試，大大降低了其使用范圍。

近年來(lái)，隨著學(xué)校招生人數(shù)的增多，以及新課程的增加，學(xué)校期末考試工作壓力也越來(lái)越大，對(duì)無(wú)紙化考試系統(tǒng)的研發(fā)也就提上了日程。如果能有一套自行開發(fā)的能廣泛用于各學(xué)科課程基于網(wǎng)絡(luò)的無(wú)紙化在線測(cè)試系統(tǒng)的話，將會(huì)帶來(lái)眾多可喜變化，有效提升工作效率。

2 系統(tǒng)需求分析

在線測(cè)試系統(tǒng)的核心自然是以“考試”為核心，包括了試題庫(kù)管理、試卷生成、試卷下發(fā)、試卷回收、試卷評(píng)分以及成績(jī)統(tǒng)計(jì)。其特點(diǎn)是自動(dòng)按要求批量生成試卷、自動(dòng)考務(wù)管理、自動(dòng)主觀題評(píng)分，以達(dá)到“無(wú)紙化測(cè)試”的目的，從而節(jié)省紙質(zhì)試卷傳遞在時(shí)間和人力成本上的浪費(fèi)，提高考務(wù)的工作效率。通過(guò)對(duì)本校傳統(tǒng)考試流程的分析及與任課教師的溝通，總結(jié)出了適合本校無(wú)紙化在線測(cè)試活動(dòng)的需求特點(diǎn)：

第一，注重簡(jiǎn)化操作流程，降低上手難度。軟件開發(fā)出來(lái)就是為了服務(wù)對(duì)應(yīng)人群，提高工作效率的。如果一個(gè)軟件界面復(fù)雜，使用者需要經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間學(xué)習(xí)才能熟練操作的話，那它肯定不能稱為一個(gè)成功的軟件。

第二，專注于考試相關(guān)事務(wù)的處理，功能在精而不在多。由于個(gè)人精力有限，不可能將系統(tǒng)功能開發(fā)的面面俱到，所以本系統(tǒng)主要針對(duì)占用任課教師大量時(shí)間且易于計(jì)算機(jī)自動(dòng)處理的組卷、試卷下發(fā)回收、主觀題判卷、成績(jī)匯總功能進(jìn)行研發(fā)，其余功能不作為重點(diǎn)進(jìn)行研發(fā)。

第三，擁有一定的擴(kuò)展能力，為將來(lái)二次開發(fā)留有余地。

第四，能夠與傳統(tǒng)考試相互協(xié)作，相互補(bǔ)充。

3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 系統(tǒng)邏輯功能架構(gòu)

本考試系統(tǒng)分為用戶管理子系統(tǒng)、題庫(kù)管理子系統(tǒng)、考試科目管理子系統(tǒng)、考務(wù)管理子系統(tǒng)和評(píng)分統(tǒng)計(jì)子系統(tǒng)5個(gè)子系統(tǒng)，其邏輯功能模塊圖如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)邏輯功能模塊圖

3.2 系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)

本系統(tǒng)基于.Net Framework 3.5環(huán)境開發(fā)，使用的開發(fā)語(yǔ)言為Visual Basic.Net，采用的開發(fā)平臺(tái)為Visual Studio 2010。

在數(shù)據(jù)庫(kù)方面，出于對(duì)于數(shù)據(jù)的安全性以及通用性考慮，本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)采用了微軟SQL Server 2008+XML數(shù)據(jù)島的混合應(yīng)用方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。在題庫(kù)管理方面，為了保證數(shù)據(jù)安全，試題庫(kù)以及考試科目部分采用了SQL Server 2008數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。而對(duì)于試卷這種數(shù)據(jù)集合體，為了方便拷貝、易于擴(kuò)展以及減少系統(tǒng)組件依賴，故采用了XML數(shù)據(jù)格式進(jìn)行存儲(chǔ)。本系統(tǒng)通過(guò)組卷模塊將存儲(chǔ)于SQL Server 2008數(shù)據(jù)庫(kù)中的試題通過(guò)指定的試卷生成策略生成若干XML格式的字符串存儲(chǔ)與數(shù)據(jù)表中，在正式考試時(shí)，考試服務(wù)器端將數(shù)據(jù)表中的試卷以XML文件的方式發(fā)給考試客戶端進(jìn)行考試，考試客戶端不直接訪問數(shù)據(jù)庫(kù)，大大降低了試題庫(kù)外泄的風(fēng)險(xiǎn)。

在試卷顯示方面，本系統(tǒng)采用微軟WPF技術(shù)對(duì)試卷進(jìn)行渲染并顯示。采用這種技術(shù)的原因是由于WPF文檔可塑性及可控性極強(qiáng)，底層通過(guò)微軟DirectX技術(shù)渲染，執(zhí)行效率很高。并且既能像普通窗體那樣通過(guò)坐標(biāo)系來(lái)定位顯示控件，也能夠像網(wǎng)頁(yè)那樣按流式自動(dòng)排列控件。對(duì)于試卷內(nèi)容顯示來(lái)講，后者尤其重要。雖然可以采用IE控件顯示網(wǎng)頁(yè)的方式來(lái)顯示試卷信息，但是由于主流市場(chǎng)上，IE版本眾多，不同版本IE對(duì)網(wǎng)頁(yè)的顯示效果可能有比較大的差別，并且通過(guò).Net代碼直接訪問網(wǎng)頁(yè)內(nèi)控件數(shù)據(jù)，有可能會(huì)出現(xiàn)未知錯(cuò)誤，兼容性不佳，故本系統(tǒng)采用WPF技術(shù)來(lái)顯示試卷。

在網(wǎng)絡(luò)通訊方面，本系統(tǒng)采用了微軟的WCF技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)這一功能。原因比較簡(jiǎn)單，基于WCF技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)通訊十分易于使用，開發(fā)門檻比較低，客戶端能夠像使用本地類一樣調(diào)用服務(wù)器端的服務(wù)，采用此技術(shù)可以大大減少代碼編寫量，并且可用性和可靠性都有較高的保證。

3.3 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)相關(guān)的核心數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)如下列表所示。

4 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

本課題研究的完成從根本上解決了本校缺少自主研發(fā)的無(wú)紙化考試系統(tǒng)的問題，填補(bǔ)了本校的一項(xiàng)空白。在一定程度上降低了學(xué)校組織考試的成本，降低了計(jì)算機(jī)方面學(xué)科期末考試教師組卷的難度，提升了任課教師的工作效率。同時(shí)為學(xué)校教職工提供了一個(gè)小巧實(shí)用的無(wú)紙化考試系統(tǒng)，無(wú)論是在平時(shí)的隨堂測(cè)試，還是期末統(tǒng)一考試，都給其帶來(lái)了極大的方便。

參考文獻(xiàn)：

[1]夏正新.高校無(wú)紙化網(wǎng)絡(luò)考試探討[J].南京人口管理干部學(xué)院學(xué)報(bào)，2013（01）.

[2]周雪燕.在線考試系統(tǒng)的開發(fā)及應(yīng)用研究[D].陜西師范大學(xué)，2006.

[3]龍英，吳慶華，王新輝.無(wú)紙化考試考務(wù)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2013（28）.

[4]王源慶.無(wú)紙化考試的安全保障技術(shù)研究[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2013（08）.

作者簡(jiǎn)介：鄭國(guó)棟（1982-），男，天津人，工程師，碩士，研究方向：計(jì)算機(jī)信息管理。

作者單位：天津外國(guó)語(yǔ)大學(xué)，天津 300204