在線組卷系統(tǒng)的設(shè)計和研究

李世正，姚 佳

(洛陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 洛陽 471000)

在線組卷系統(tǒng)的設(shè)計和研究

李世正，姚 佳

(洛陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 洛陽 471000)

文章針對傳統(tǒng)考試模式的弊端，提出了在線組卷系統(tǒng)的模型，介紹了在線組卷系統(tǒng)開發(fā)的背景、目的和意義，通過實(shí)際的業(yè)務(wù)流程調(diào)研，分析了系統(tǒng)的基本功能、設(shè)計思想以及系統(tǒng)組織結(jié)構(gòu)和業(yè)務(wù)流程，提出了以J2EE技術(shù)、JSP技術(shù)為核心，依托SQL為后臺數(shù)據(jù)庫，并綜合運(yùn)用HTML、CSS、JAVASCRIPT等網(wǎng)頁設(shè)計技術(shù)實(shí)現(xiàn)基于B/S架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)平臺。通過本系統(tǒng)的設(shè)計可以實(shí)現(xiàn)在線組卷，提高工作效率。

JavaEE；自動組卷；題庫管理；自動閱卷；在線組卷系統(tǒng)

一、引 言

教學(xué)效果評價是教學(xué)工作的一個重要環(huán)節(jié)，通常的教學(xué)評價方式多是通過試卷進(jìn)行考試，因而試卷的質(zhì)量將直接影響教學(xué)評價的結(jié)果。為了將老師從繁重的命題工作中解放出來，提高命題的質(zhì)量和管理的現(xiàn)代化、科學(xué)化、規(guī)范化，本文對試卷生成系統(tǒng)進(jìn)行研究和設(shè)計，希望通過這個系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)考試試卷題目的信息化、網(wǎng)絡(luò)化、系統(tǒng)化、規(guī)范化管理。

傳統(tǒng)的考試方式為：人工出卷、考生考試、人工閱卷，整個考試由試題選取到成績評選都是人工進(jìn)行，成本相對較高，且整個過程耗費(fèi)時間較長。網(wǎng)絡(luò)化考試作為一種新型的考試方式，打破了傳統(tǒng)考試方式對地點(diǎn)和時間的限制，并大大縮減了整個考試過程所需的時間和成本。試題由系統(tǒng)隨機(jī)抽取，減少了學(xué)生在參加考試時的人為因素影響，使得考試更加公平和合理。網(wǎng)上在線系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計也越來越受到各級院校的重視，促進(jìn)了無紙化辦公的推行，加強(qiáng)了電子政務(wù)建設(shè)，而且更有利于科學(xué)公正地測試學(xué)生成績，促進(jìn)教學(xué)改革，加速教育信息化的進(jìn)程。

二、國內(nèi)外在線組卷系統(tǒng)的應(yīng)用和發(fā)展

1.國外主要在線考試系統(tǒng)

在線考試系統(tǒng)在西方發(fā)達(dá)國家有著較為成熟的理論基礎(chǔ)和現(xiàn)實(shí)推廣，由于計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)源于歐美，技術(shù)起步早，研究體系完善，在教育領(lǐng)域應(yīng)用和普及的都比較早。[1]因此，西方發(fā)達(dá)國家和地區(qū)在技術(shù)性、思想性、理論性等方面都進(jìn)行了諸多有益的研究和探索。

這些技術(shù)理論側(cè)重于采用流行技術(shù)的沿用和創(chuàng)新，在基礎(chǔ)教育、職業(yè)教育、企業(yè)辦公、商務(wù)應(yīng)用等方面都已經(jīng)有了一定的體系和規(guī)模，并形成了具有一定影響力和發(fā)展?jié)摿Φ南到y(tǒng)，其主要代表有以下三種。

(1)美國聯(lián)邦教育考試服務(wù)中心(ETS)

該系統(tǒng)是托?？荚?TOEFL)的憑借和依賴，全世界除采用英語作為母語的國家和地區(qū)外，其他地區(qū)的考生可以通過該系統(tǒng)接受英語能力測試。如今，這些考試系統(tǒng)已經(jīng)滲透到全世界各地的高等院校、職業(yè)技術(shù)培訓(xùn)學(xué)校和部分語言培訓(xùn)學(xué)校，也成為測試新生英語水平的渠道。[2]我國早在2006年開始引入新一版的托福考試系統(tǒng)，新版系統(tǒng)在考試內(nèi)容、考試類型和組織形式上較老版本有了較大的改進(jìn)。

(2)歐洲語言測試聯(lián)合會(ALTE)、英語劍橋大學(xué)考試委員會(UCLES)以及其他機(jī)構(gòu)聯(lián)合開發(fā)的職業(yè)外語水平測試系統(tǒng)——博思考試系統(tǒng)(BULATS)

該系統(tǒng)采用“漸進(jìn)式”自適應(yīng)考試技術(shù)，側(cè)重于考評考生在各類職業(yè)工作環(huán)境中的聽、說和閱讀理解能力以及對單詞、語法等熟練掌握程度，在全世界約40多個國家和地區(qū)推廣應(yīng)用，并贏得了廣泛的好評，尤其是在美國、歐洲、亞洲等國家和地區(qū)具有較強(qiáng)的影響力。[3]

(3)世界上最大的計算機(jī)化教育和考試認(rèn)證服務(wù)提供商Prometric公司開發(fā)的全球最大的考試服務(wù)平臺[4]

該平臺使考生能夠結(jié)合自身?xiàng)l件，靈活選擇考試時間和地點(diǎn)進(jìn)行考評。即便是同一考試也可以進(jìn)行不同種類和級別的考評，這是傳統(tǒng)考試形式所無法實(shí)現(xiàn)的。并且在考試結(jié)束后，可以利用后臺強(qiáng)大的分析總結(jié)能力，出具考生考試成績分析報告，方便考生及時掌握考試基本情況以及知識的掌握情況，幫助考生分析自身的優(yōu)勢和不足。這種考試系統(tǒng)在全球得到了廣泛的普及和應(yīng)用，尤其在企業(yè)信息技術(shù)認(rèn)證方面受到了廣泛的好評。同時，在考試結(jié)束后，系統(tǒng)能夠在第一時間將考生考試情況傳送到特定授權(quán)考試中心，考試中心可以依據(jù)考生的考試情況，動態(tài)掌握學(xué)習(xí)情況以及知識熟練程度。[5]

2.我國在線考試系統(tǒng)的發(fā)展

我國由于計算機(jī)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)起步較晚，技術(shù)體系相對不完善。但由于我國教育規(guī)模龐大，教育基礎(chǔ)雄厚，在線考試系統(tǒng)在我國市場需求強(qiáng)勁。政府部門非常重視系統(tǒng)的應(yīng)用和推廣，早在20世紀(jì)末期，我國教育主管部門就聯(lián)合全國各地知名高校對系統(tǒng)的可行性以及運(yùn)作情況進(jìn)行分析研究，并制定了相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系并由教育部牽頭成立了現(xiàn)代教育信息化技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)委員會(CELTSC)。[6]自此，我國推出了相對完整的現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)教育技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，體系由一系列的標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目組合而成，分別是指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)、教育管理標(biāo)準(zhǔn)、學(xué)習(xí)資源標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)規(guī)范化、元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)以及學(xué)習(xí)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)等。[7]

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系的確立和完善，極大地促進(jìn)了計算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)無紙化考試系統(tǒng)的建立和完善。在“政府+企業(yè)+市場”、“政府+市場”、“企業(yè)+市場”等市場化運(yùn)作模式下，一系列系統(tǒng)快速研發(fā)，并初步形成了基于“B/S”和“C/S”模式的系統(tǒng)，目前國內(nèi)有代表性的主要有以下兩種系統(tǒng)。

(1)全國計算機(jī)等級考試(National Computer Rank Examination，簡稱NCRE)

該系統(tǒng)由教育部考試中心舉辦，系統(tǒng)主要用于考查應(yīng)試人員計算機(jī)基礎(chǔ)知識以及應(yīng)用技能水平。[8]系統(tǒng)服務(wù)器采用Windows 2008 Server、SQL Server 2008?？荚嚈C(jī)采用Windows XP，CPU主頻3G、內(nèi)存2G或以上，硬盤剩余空間10G以上。[9]為了提升考試系統(tǒng)的性能以及優(yōu)化后臺運(yùn)作情況，教育部考試中心對考試體系進(jìn)行創(chuàng)新和改進(jìn)，調(diào)整了考試科目、考核內(nèi)容以及考試形式。

(2)ATA考試服務(wù)專家

ATA公司是國內(nèi)網(wǎng)絡(luò)化考試專業(yè)運(yùn)營服務(wù)商，總部設(shè)在北京，運(yùn)營在上海，全國有十三個派出機(jī)構(gòu)，為政府部門、教育機(jī)構(gòu)、企事業(yè)單位等客戶提供專業(yè)化考試服務(wù)，包括網(wǎng)上報名、快速繳費(fèi)、考場編排、考試發(fā)布、成績判評、網(wǎng)上查分、數(shù)據(jù)分析等特色化服務(wù)。[10]公司采用動態(tài)操作試題考試技術(shù)(DST技術(shù))，結(jié)合龐大的服務(wù)器集群，支持上千個考試科目、上百萬人次同時進(jìn)行考試鑒定，并可以保存200T的考試歷史記錄。

三、系統(tǒng)開發(fā)的相關(guān)技術(shù)

1.B/S結(jié)構(gòu)介紹

隨著Internet技術(shù)的發(fā)展，管理系統(tǒng)的開發(fā)正逐步采用一種全新的技術(shù)模式：B/S(Browser/Server)模式。

B/S本質(zhì)上也是一種C/S結(jié)構(gòu)，它是傳統(tǒng)的兩層C/S結(jié)構(gòu)在Web上的發(fā)展。相對于C/S結(jié)構(gòu)而言，B/S結(jié)構(gòu)是把原來在客戶機(jī)一側(cè)的應(yīng)用程序模塊與顯示功能分開，將應(yīng)用程序模塊單獨(dú)作為一層放在Web服務(wù)器上，客戶端只需要安裝瀏覽器就可以了，這樣將系統(tǒng)的業(yè)務(wù)處理部分統(tǒng)一放在Web服務(wù)器上，客戶端只起到與用戶交互的作用。B/S模式架構(gòu)如圖1所示：

B/S結(jié)構(gòu)的工作原理是：瀏覽器將Web請求發(fā)送到Web服務(wù)器，Web服務(wù)器收到Web頁請求后將此請求轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)庫服務(wù)器能接受的形式，然后傳輸?shù)綌?shù)據(jù)庫服務(wù)器中，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器針對收到的數(shù)據(jù)請求進(jìn)行查詢、修改、統(tǒng)計等操作，并將處理結(jié)果通過轉(zhuǎn)換后送回Web服務(wù)器，Web服務(wù)器將接收到的結(jié)果轉(zhuǎn)換成瀏覽器可讀出的頁面(如HTML)，最后把頁面發(fā)送給請求的Web瀏覽器，顯示在用戶端電腦上。

2.JavaBean技術(shù)

JSP在軟件開發(fā)中被廣泛應(yīng)用，作為一個很好的動態(tài)網(wǎng)站開發(fā)語言得到了越來越廣泛的應(yīng)用，在不同JSP開發(fā)應(yīng)用中，JSP + JavaBean的集成現(xiàn)在是最為常見的JSP程序標(biāo)準(zhǔn)。JavaBean作為Java的軟件組件模型，相當(dāng)于在Microsoft中COM組件概念。在Java模型中，可以運(yùn)用JavaBean對Java程序中的一些功能進(jìn)行無限擴(kuò)充。運(yùn)用JavaBean的合并能夠?qū)π碌膽?yīng)用程序進(jìn)行高速組成。作為程序開發(fā)人員，最重要的一點(diǎn)是JavaBean能夠?qū)Υa循環(huán)使用，此外在程序維護(hù)方面也比較容易。

3.JDBC技術(shù)

JDBC是Java的開發(fā)者——Java Soft公司制定的Java數(shù)據(jù)庫連接Java Data Base Connectivity技術(shù)的簡稱，在經(jīng)常使用的數(shù)據(jù)庫中提供無縫連接的技術(shù)。JDBC擁有特有的動態(tài)連接結(jié)構(gòu)，能夠讓系統(tǒng)模塊化。通過JDBC對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行訪問包含以下四個主要組成部分：JDBC驅(qū)動器管理器、 Java的應(yīng)用程序、驅(qū)動器和數(shù)據(jù)源。JDBC可以完成以下三件事：

(1)同一個數(shù)據(jù)庫建立連接；

(2)向數(shù)據(jù)庫發(fā)送SQL語句；

(3)處理數(shù)據(jù)庫返回的結(jié)果。

開發(fā)人員使用JDBC，能夠很簡單地將SQL語句發(fā)送到任何一種數(shù)據(jù)庫，即開發(fā)者不需要寫各個程序?qū)ybase、Oracle進(jìn)行訪問。通過JDBC寫的程序可以自動地把SQL語句發(fā)送到對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)。

四、組卷系統(tǒng)業(yè)務(wù)陳述

考試是整個教學(xué)過程中的一個重要環(huán)節(jié)，它是對學(xué)生所學(xué)知識和能力的一種評價，也是衡量教師教學(xué)效果優(yōu)劣的一種教育測量手段。但是，目前考試的實(shí)施過程不完全科學(xué)，命題內(nèi)容、評分標(biāo)準(zhǔn)等缺乏普遍的可比性，考試不夠客觀和準(zhǔn)確。在服務(wù)器中建立試題庫，實(shí)現(xiàn)考試系統(tǒng)自動的選題和組卷，是實(shí)現(xiàn)教考分離的一個重要手段。組卷系統(tǒng)完全自動的組卷，既節(jié)約了寶貴的時間，又不需要大量的人力，效率非常高。而且組出的試卷完全可以避免出卷人主觀意識的影響，使得試卷更加標(biāo)準(zhǔn)，評價的結(jié)果也更加客觀。可以全面真實(shí)地反映教學(xué)效果，有助于提高教學(xué)質(zhì)量。

1.系統(tǒng)的設(shè)計思想應(yīng)遵循的要點(diǎn)

(1)采用B/S模式進(jìn)行開發(fā)，其優(yōu)點(diǎn)是后臺與前臺處理層次分明，而且符合眾多已經(jīng)習(xí)慣網(wǎng)頁方式的用戶。

(2)采用面向?qū)ο蟮拈_發(fā)與設(shè)計理念。運(yùn)用面向?qū)ο蠹夹g(shù)的前提是對整體系統(tǒng)的高度和準(zhǔn)確抽象，通過它可以保證系統(tǒng)良好的框架，進(jìn)而帶來產(chǎn)品較強(qiáng)的穩(wěn)定性和運(yùn)行效率。

(3)采用模塊化設(shè)計。模塊化設(shè)計要求將整個系統(tǒng)劃分成小的模塊，有利于代碼的重載，簡化設(shè)計和實(shí)現(xiàn)過程。

(4)簡單方便的系統(tǒng)界面。設(shè)計簡單友好的系統(tǒng)界面，方便用戶較快地適應(yīng)系統(tǒng)的操作。

(5)速度優(yōu)先原則。由于此工具最重要的評測標(biāo)準(zhǔn)就是速度，因此在設(shè)計過程中，具體過程盡量做到資源占用少，速度快。

(6)設(shè)計既要突出重點(diǎn)，又要細(xì)致周到。要符合設(shè)計需求，在有可能改進(jìn)的地方進(jìn)行擴(kuò)充，使系統(tǒng)更適應(yīng)用戶的需要。

2.系統(tǒng)應(yīng)實(shí)現(xiàn)的基本功能

(1)系統(tǒng)具有簡潔大方的頁面，使用簡便、友好的錯誤操作提示。

(2)管理員具有科目信息管理、題庫信息管理、試卷信息管理、系統(tǒng)管理功能。

(3)具有較強(qiáng)的安全性，避免用戶的惡意操作。

3.管理員功能模塊圖說明：管理員是功能最多的一種用戶角色

(1)系統(tǒng)管理模塊：在該模塊中完成密碼修改、系統(tǒng)信息管理功能。系統(tǒng)信息管理提供系統(tǒng)管理員的查詢、增加和刪除等功能操作。管理員信息包括用戶名、密碼信息。

1.堅定政治覺悟的強(qiáng)化。信息化調(diào)查過程中可能會接觸更為隱晦的社會陰暗面，需要調(diào)查人員更加具有分辨是非的政治覺悟，必須具有始終如一的忠誠理念。信息化調(diào)查工作難以避免、也具有更為便捷的了解案件內(nèi)外的個人或單位隱秘信息可能，需要調(diào)查人員具有更為完善的愛國、愛民政治覺悟。需要按照“如果沒有忠誠，能力將無處安身”的信念建設(shè)高政治素質(zhì)人才隊伍。

(2)科目信息模塊：在該模塊中定義了考試科目的管理，其功能包括科目錄入、查詢、刪除等操作。

(3)題庫信息模塊：在該模塊中定義了對考試題庫信息的管理，其功能包括題庫信息錄入、查詢、刪除、選項(xiàng)查看等操作。

(4)試卷信息模塊：在該模塊中定義了對考試試卷信息的管理，其功能包括試卷信息錄入、查詢、刪除、導(dǎo)出等操作。

具體的業(yè)務(wù)流程如圖2所示：

五、組卷的基本過程

試卷是由各種類型參數(shù)組合而成的多維度空間，其過程見圖3。如科目類別、題型分布、分值確定、命題難度、考試范圍、權(quán)重系數(shù)等，從而形成相互約束、互為制約的命題過程。組卷是多種元素的任意組合，但并非是只滿足其中的一個或多個條件的任意組合，如果僅滿足一個或多個條件很可能會影響組卷的科學(xué)性，如導(dǎo)致命題偏難、偏易、試題范圍失調(diào)等，從而不利于對學(xué)生的全面真實(shí)考核評價。因此，我們應(yīng)綜合多種元素并合理配置相關(guān)的參數(shù)，充分考慮科目類別、題目類型、分值設(shè)置、考試范圍等命題因素的影響，避免組卷出現(xiàn)不合理、不均衡的情況。

六、應(yīng)用需求與用例圖

教師用戶進(jìn)行申請，管理員對教師用戶的申請進(jìn)行審核，審核后的教師即可通過用戶名和密碼登陸。管理員用戶是整個系統(tǒng)的維護(hù)者和管理者。當(dāng)需要教師出卷進(jìn)行考試時，教師既可以手工組卷，也可以通過輸入科目、試卷的具體要求，按照一定的算法自動組卷。根據(jù)用戶權(quán)限的不同，系統(tǒng)用戶可分為兩類：管理員用戶和教師用戶。

管理員負(fù)責(zé)對題庫、用戶、系統(tǒng)設(shè)置等進(jìn)行管理，也可對組卷、自動閱卷和成績進(jìn)行管理。整個系統(tǒng)的運(yùn)行和保障是由管理員來提供，過程見圖4。

教師也可以對自己課程的題庫進(jìn)行管理，可以根據(jù)考試計劃通過系統(tǒng)自動組卷，其過程見圖5。

七、結(jié) 語

[1]翟亞紅,徐龍艷.基于JSP+Oracle系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[J].牡丹江師范學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版),2013,(1)：8-9.

[2]王念橋.系統(tǒng)的設(shè)計實(shí)現(xiàn)及應(yīng)用[J].文學(xué)教育(下),2013,(2):45-47.

[3]董林鳳,簡靖韡.系統(tǒng)模塊設(shè)計及組題策略分析[J].中小企業(yè)管理與科技(上旬刊),2013,(2):292-293.

[4]劉升華,張春杰.系統(tǒng)中防作弊措施的應(yīng)用[J].軟件導(dǎo)刊,2013,(4):110-112.

[5]楊娜娜.系統(tǒng)的研究和實(shí)現(xiàn)[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用,2013,(2):85.

[6]李紫蔓.系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)[J].河南科技,2013,(2):12.

[7]楊 偉.系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用,2013,(4):240.

[8]車昶宇.系統(tǒng)的分析與設(shè)計[J].數(shù)字化用戶,2013,(4):50.

[9]馬憲敏.淺談系統(tǒng)的設(shè)計[J].計算機(jī)光盤軟件與應(yīng)用,2013,(11):246-247.

[10]劉思堯.系統(tǒng)防作弊策略研究[J].軟件導(dǎo)刊,2013,(10):25-28.

責(zé)任編校：陳 強(qiáng)，王彩紅

Research and Design of Online Test System Based on JavaEE

LI Shi-zheng，YAO Jia

(Luoyang Vocational & Career Technical College,Luoyang 471000, China)

Aiming at the disadvantages of the traditional examination pattern, proposed the on-line test system model. The paper introduces the background, purpose and significance of the development of test system of online, business process through the actual research, analyzes the basic function, the system design idea, system structure and business flow. And put forward by the J2EE technology, JSP technology as the core, based on SQL as the background database, and utilizes the B/S architecture network platform based on the realization of HTML, CSS, JAVASCRIPT etc. Webpage design technology. Through the design of this system can realize the online test, improve work efficiency.

JavaEE;automatic generating test paper;test library management;automatic marking;online test system

2014-10-14

李世正，男，河南洛陽人，講師，主要從事計算機(jī)專業(yè)教學(xué)和研究。

G424.79

B

1007-9734(2015)01-0082-05