高校公共課在線考試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

胥獻(xiàn)偉　楊贛川

摘 要： 計(jì)算機(jī)輔助考試以其網(wǎng)絡(luò)化、異地化、無紙化等優(yōu)勢越來越受到高校重視。從實(shí)際出發(fā)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了高校公共課在線考試系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過對比注冊實(shí)現(xiàn)學(xué)生身份認(rèn)證，可自主把試題通過模板導(dǎo)入試題庫；可通過按題類型從試題庫隨機(jī)抽題實(shí)現(xiàn)隨機(jī)組卷，系統(tǒng)具有操作簡單、界面友好、便于查詢、提高效率等優(yōu)點(diǎn)。

關(guān)鍵詞： 公共課； 在線考試； 隨機(jī)組卷； 題庫； 對比注冊

中圖分類號：G40-057 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1006-8228（2015）02-19-02

Design and implementation of online examination system for general courses

Xu Xianwei， Yang Ganchuan

（Sichuan University of Arts and Science， Dazhou， Sichuan 635000， China）

Abstract： The advantages of making computer aided test become online， be in different places and paperless， have drawn more and more attention. The online examination system is designed according to actual conditions. Each student's identity will be confirmed by contrast registration. The test will be automatically transmitted into the test questions bank through the panel. The composition of test papers will be realized by random extraction from the test bank according to the types of questions. It has advantages including simple operation， user-friendly interface， easy query and high efficiency.

Key words： general courses； online examination； random composing of test papers； question bank； contrast registration

0 引言

在線考試系統(tǒng)采用功能強(qiáng)大、高效靈活的全B/S模式，具有高度的可擴(kuò)展性，被授權(quán)的考試用戶不管身處何地，只要使用網(wǎng)絡(luò)瀏覽器就可通過網(wǎng)絡(luò)登錄在線考試系統(tǒng)，參加在線報(bào)名、在線考試等。

1 總體設(shè)計(jì)

實(shí)用性原則，實(shí)現(xiàn)快捷、可靠地部署和使用；易用性原則，實(shí)現(xiàn)“傻瓜”式的操作，將實(shí)施成本和周期降到最低；先進(jìn)性原則，采用先進(jìn)的技術(shù)架構(gòu)，結(jié)構(gòu)化程度高，易擴(kuò)展、易升級，符合未來發(fā)展趨勢；穩(wěn)定性原則，系統(tǒng)經(jīng)過嚴(yán)格測試，穩(wěn)定的數(shù)據(jù)庫，功能順暢，能在不同的軟硬件環(huán)境中長期平穩(wěn)運(yùn)行；安全性原則，防SQL注入、防Cookie欺騙、防不安全文件上傳，保證內(nèi)部數(shù)據(jù)安全，系統(tǒng)能有效防止外部各種病毒的攻擊，內(nèi)部數(shù)據(jù)具有多種備份方式，通過權(quán)限控制，具有嚴(yán)格、細(xì)致的訪問控制[1]。

2 功能設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

該考試系統(tǒng)是基于Web技術(shù)系統(tǒng)開發(fā)的，采用B/S的三層結(jié)構(gòu)模式，使用asp動態(tài)網(wǎng)頁技術(shù)開發(fā)。不受時(shí)間和地域的限制可以隨機(jī)出題；管理員可以管理角色，并對系統(tǒng)模塊、學(xué)生賬號密碼等進(jìn)行處理；教師在題庫添加試題，對成績進(jìn)行管理。學(xué)生則通過系統(tǒng)隨機(jī)出題生成不同的試卷開始考試，查詢成績。

在系統(tǒng)設(shè)計(jì)和開發(fā)上，運(yùn)用軟件工程的思想，分析和設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)模型和功能模型；給出了主要功能的算法設(shè)計(jì)，包括題庫組織、試卷生成、身份認(rèn)證、考生答案存儲、自動閱卷等。

2.2 基于B/S模式用戶接口

提供一個(gè)基于B/S模式用戶接口，能實(shí)現(xiàn)在線的學(xué)生認(rèn)證、自動組卷、隨機(jī)出題、時(shí)間限制、自動評卷、相關(guān)的考試題目管理和試卷題型設(shè)置等功能。

2.3 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)思想

⑴ 以提高教學(xué)效率為主要目的，實(shí)現(xiàn)考試信息管理，以及考試流程的規(guī)范化、系統(tǒng)化和自動化，大大提高教學(xué)效率。

⑵ 以安全穩(wěn)定為系統(tǒng)設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想，防止非法訪問和非法攻擊，為系統(tǒng)設(shè)置安全的入口。

⑶ 以智能便捷為系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則，使管理員的操作有章可循，提高系統(tǒng)的便捷性。

2.4 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

圍繞整個(gè)考試的過程，將系統(tǒng)分為以下幾個(gè)模塊：學(xué)生注冊與登錄、查詢成績及試卷、隨機(jī)試卷生成、試卷提交、主/客觀題閱卷、科目/章節(jié)及題型設(shè)置、院系及年級/班/專業(yè)設(shè)置、成績統(tǒng)計(jì)、學(xué)生管理、題庫管理、試卷設(shè)置、系統(tǒng)管理等。

⑴ 學(xué)生注冊與登錄：系統(tǒng)已導(dǎo)入學(xué)生的基本信息，如學(xué)號、姓名、身份證號、性別、學(xué)院、年級、班、專業(yè)、照片等，學(xué)生輸入自己的相關(guān)信息、輸入初始密碼和驗(yàn)證碼，通過對學(xué)號+姓名+身份證號與學(xué)生數(shù)據(jù)庫對比注冊，完全匹配則密碼設(shè)置成功。

⑵ 查詢成績及試卷：在該板塊中，學(xué)生登錄后，可查詢已發(fā)布的科目成績，分別列出各類型題考試分?jǐn)?shù)，考試成績，平時(shí)成績及折合后的總成績。若對自己考試的成績有懷疑或想復(fù)習(xí)一下自己所考的試題，則可點(diǎn)擊每科總成績后的“試卷查閱”。

⑶ 隨機(jī)試卷生成：在該板塊中，管理員需要先設(shè)置好試卷的試題類型、每種類型題的題量及分值、然后根據(jù)類型在試題庫中選擇相應(yīng)的題量隨機(jī)抽題組成試卷。這樣，每個(gè)考生的試卷都不相同，有效防止抄襲作弊。

⑷ 試卷提交：當(dāng)學(xué)生完成各類型題后，需要點(diǎn)擊保存該題型答題情況，可反復(fù)修改、保存，最后確認(rèn)交卷。交卷后，自動退出考試系統(tǒng)。

⑸ 主觀/客觀題閱卷：完成客觀題后，系統(tǒng)自動根據(jù)參考答案計(jì)算分值并保存在數(shù)據(jù)庫中，學(xué)生考試結(jié)束并不會立即顯示成績，等老師在后臺完成主觀題手工給分以及平時(shí)成績給分后，管理員確認(rèn)發(fā)布成績，學(xué)生方可查詢成績。

⑹ 科目/章節(jié)和題型設(shè)置：管理員在后臺增、刪、改需要參與在線考試的科目，設(shè)置每一個(gè)科目的章節(jié)、設(shè)置每一章節(jié)的題型。

⑺ 院系及年級/班/專業(yè)設(shè)置：管理員在后臺增、刪、改學(xué)生所在的學(xué)院、年級、班級、專業(yè)等相關(guān)信息，方便成績統(tǒng)計(jì)。

⑻ 成績統(tǒng)計(jì)：管理員根據(jù)院系、年級、班、專業(yè)的選擇查詢成績，以班為單位，按學(xué)號列出學(xué)生成績表。

⑼ 題庫管理：按數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)EXCEL，導(dǎo)入EXCEL試題，可增、刪、改試題的題干，可選答案、參考答案等。通過該模塊，教師按照知識點(diǎn)輸入試題，建立龐大的試題庫，給以后的考試帶來方便。普通教師可統(tǒng)計(jì)某個(gè)知識點(diǎn)自己所出題的數(shù)量；教務(wù)處可查看每個(gè)教師的出題數(shù)量和質(zhì)量。

⑽ 試卷設(shè)置：根據(jù)課程需要，可設(shè)置生成試卷的題型、題量、分值。

⑾ 學(xué)生管理：按數(shù)據(jù)庫學(xué)生表的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)EXCEL，導(dǎo)入EXCEL學(xué)生信息表，可增、刪、改學(xué)生信息。可為學(xué)生修改登錄密碼。

⑿ 系統(tǒng)設(shè)置：設(shè)置考試的起止時(shí)間（年月日時(shí)分秒），設(shè)置考試的時(shí)長，增加教師及其任教科目。

2.5 主要數(shù)據(jù)庫表

Test_stu，學(xué)生表，存儲學(xué)生的信息；Test_admi，管理員及教師表，存儲管理員級信息；Test_exam，試題庫表，存儲各類型題試題信息；Test_papers，試卷表，存儲隨機(jī)試卷信息；Test_Results，成績表，存儲每科各題型得分、平時(shí)分、總分；Test_log，日志記錄表，記錄管理員、教師、學(xué)生登錄等操作動作。

2.6 系統(tǒng)流程

首先進(jìn)行登錄以驗(yàn)證考生身份的合法性，如果非法則拒絕考試。登錄成功后，選擇考試科目，隨機(jī)抽取試卷[2]。考生點(diǎn)擊“開始考試”按鈕后，顯示試卷內(nèi)容，并且開始計(jì)時(shí)，考生每做完一類題，就保存一次該類試題，考生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)沒有交卷，時(shí)間到時(shí)系統(tǒng)就會強(qiáng)迫交卷；交卷后自動閱卷，待老師給出主觀題成績及平時(shí)成績，管理員發(fā)布后，方可查詢成績。

3 需要解決的關(guān)鍵問題

3.1 學(xué)生注冊及題庫管理

此系統(tǒng)采用對比注冊的方式進(jìn)行注冊，這需要在數(shù)據(jù)庫中設(shè)置專門的學(xué)生信息表，包含學(xué)號、姓名、性別、學(xué)院、年級、班、專業(yè)等詳細(xì)信息，由于學(xué)生信息量大，動輒上萬條記錄，若是每個(gè)學(xué)生都要注冊去對比一下，所有的學(xué)生注冊完畢，估計(jì)至少要進(jìn)行上億次查詢，因此，需要優(yōu)化查詢。這時(shí)，可以把表的一個(gè)子集進(jìn)行排序并創(chuàng)建臨時(shí)表，或許能加速查詢。它有助于避免多重排序操作，而且在其他方面還能簡化優(yōu)化器的工作。臨時(shí)表中的行要比主表中的行少，而且物理順序就是所要求的順序，減少了磁盤I/O，所以查詢工作量可以得到大幅減少[3]。

題庫的管理除了增、刪、改外，還應(yīng)該有題庫EXCEL導(dǎo)入功能，這樣能簡輕任課教師的工作量。任課教師按數(shù)據(jù)庫提供的標(biāo)準(zhǔn)建EXCEL試題庫表，再把EXCEL表導(dǎo)入到數(shù)據(jù)庫中，一次性建庫，一次性導(dǎo)入，永久使用[4]。

3.2 非法考試

非法考試是指考生不通過正常方式進(jìn)入考試系統(tǒng)參與考試。所以，需要在查詢及考試頁面設(shè)置Cookie記錄，如果學(xué)號、姓名、身份證號為null，則提醒其登錄考試，并轉(zhuǎn)到登錄頁面。

Name=Session（（"name"） /*姓名

xh=Session（"xh"） /*學(xué)號

xfz= Session（"sfz"） /*身份證號碼

If Name="" or xh="" or sfz="" Then

Response.Write（""）

response.redirect "Userlogin.asp"

3.3 隨機(jī)抽題組卷

根據(jù)考試大綱的要求，任課老師按數(shù)據(jù)庫提供的標(biāo)準(zhǔn)組織試題，每一科的情況不同，可設(shè)置由不同類型試題組成的試卷，以及對抽題規(guī)則進(jìn)行設(shè)置。系統(tǒng)將根據(jù)試卷設(shè)置和試卷規(guī)則形成一份完整的試卷。如：試卷選擇題有30道題，則可從試題庫表Test_exam中隨機(jī)抽取30道選擇題，代碼如下：

Select top 30 * FROM Test_exam where tixing="選擇題"

order by Rnd（id）

3.4 自動閱卷

自動閱卷主要是指客觀題部分，如單選題、多選題和判斷題。把學(xué)生的答案與參考答案一一對比，以累加求和的方式實(shí)現(xiàn)客觀題給分。

3.5 試卷查看

當(dāng)系統(tǒng)統(tǒng)一發(fā)布成績后，學(xué)生不但可以查看各科每一題型成績，還能查看自己所做的每一道題目，這就需要在提交答案時(shí)，把每一道題的題干、參考答案和學(xué)生答案一并保存到數(shù)據(jù)庫的試卷表中，這樣，學(xué)生自己就能看出做了哪些題，哪些題出錯(cuò)，進(jìn)而分析出哪些章節(jié)是自己的薄弱環(huán)節(jié)。

4 結(jié)束語

本系統(tǒng)是作者所在單位的教改項(xiàng)目之一，主要功能是在網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)高校思想政治理論課的在線考試，具有一定的實(shí)用性，達(dá)到了預(yù)期的效果，可以有效地避免現(xiàn)有考試模式的不足[5]，徹底實(shí)現(xiàn)集中考試、無紙化考試。后期主要研究的問題：一是考試環(huán)節(jié)中的防作弊功能設(shè)計(jì)，以應(yīng)對各種可能的作弊行為，需要具體實(shí)踐探索；二是學(xué)生準(zhǔn)考證及座位簽的生成；三是精細(xì)化隨機(jī)抽題，本系統(tǒng)主要設(shè)計(jì)了按類型抽題，而沒有考慮各科各章節(jié)的權(quán)重，此外，對大綱中的重點(diǎn)、要點(diǎn)還不能很好地在試卷中體現(xiàn)。我們將對系統(tǒng)不斷優(yōu)化、完善以及進(jìn)行技術(shù)上的推陳出新，使B/S模式的在線考試成為我們所有公共課的主流考試模式。

參考文獻(xiàn)：

[1] 企慧通在線考試系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則.[EB/OL].http：//wenku.baidu.com/

view/72803105bed5b9f3f90f1c9a.html

[2] 在線考試系統(tǒng).[EB/OL].http：//www.docin.com/p-560173468.html

[3] 數(shù)據(jù)庫的查詢優(yōu)化技術(shù).[EB/OL].http：//www.alixixi.com/Dev/

Web/ASP/ASP_7/2007/200702053685.html

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[5] 姜春風(fēng)，許薇.基于B/S模式的考試系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].吉林農(nóng)業(yè)科

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