淺析在線考試系統(tǒng)設(shè)計(jì)

胡彧

摘 要： 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，部分考試已經(jīng)從傳統(tǒng)的筆試移植到網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行。本文主要對在線考試系統(tǒng)的需求和算法進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞： 在線考試系統(tǒng) 需求 算法

1.緒論

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、多媒體技術(shù)和Internet的廣泛普及，基于Internet的網(wǎng)上考試越來越受到學(xué)校及教師的接受和歡迎。

網(wǎng)上考試相對于傳統(tǒng)考試有許多優(yōu)點(diǎn)：第一，為遠(yuǎn)程教育提供了可能，是對傳統(tǒng)教學(xué)的極大補(bǔ)充。網(wǎng)上考試系統(tǒng)作為遠(yuǎn)程教育的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，能考查學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)成果。如果考試系統(tǒng)構(gòu)造設(shè)計(jì)合理，便能客觀展示學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)刻苦程度，鼓勵(lì)學(xué)習(xí)者更認(rèn)真學(xué)習(xí)。第二，系統(tǒng)將隨機(jī)抽取試題，使得每一套試卷都不相同，考查知識(shí)點(diǎn)更廣更平均，能更全面地了解學(xué)生對知識(shí)的掌握情況。第三，由于每套試卷不同，客觀上杜絕了學(xué)生作弊的想法。第四，計(jì)算機(jī)考試系統(tǒng)具有保密程度高、客觀性強(qiáng)，評分迅速、公正，便于組織大規(guī)模異地實(shí)時(shí)考試[1]。第五，教師可以從費(fèi)時(shí)且容易出錯(cuò)的閱卷中擺脫出來，根據(jù)最終系統(tǒng)提供的知識(shí)點(diǎn)的失分情況，了解學(xué)生各個(gè)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，更有針對性地對錯(cuò)誤率高的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行強(qiáng)化教學(xué)，還能將更多的精力放在教法等方面的改進(jìn)中，不斷進(jìn)步。

2.需求分析

2.1功能需求分析

在線考試系統(tǒng)應(yīng)該具有的功能有：系統(tǒng)管理員對系統(tǒng)進(jìn)行全面管理，教師添加考試科目及該科目下的各種類型的考試題目，根據(jù)題目組卷，學(xué)生在線參加考試，學(xué)生在線自主測試（練習(xí)），系統(tǒng)自動(dòng)評閱客觀題目，教師后臺(tái)評閱主觀題目等方面的功能。如圖1所示：

圖1 在線考試系統(tǒng)的功能需求

（1）用戶登錄。用戶輸入用戶名和密碼及驗(yàn)證碼登錄，每位登錄用戶具有不同的角色，如管理員、教師、學(xué)生，登錄時(shí)根據(jù)不同的角色權(quán)限轉(zhuǎn)入不同的頁面進(jìn)行不同的操作。加入驗(yàn)證碼防止惡意攻擊。

（2）用戶權(quán)限管理。管理員登錄后可以添加用戶，并對用戶進(jìn)行權(quán)限設(shè)置，主要對教師用戶進(jìn)行權(quán)限設(shè)置（可以將教師設(shè)置為與管理員同樣的權(quán)限，但一般不這樣做）。

（3）部門管理。該這個(gè)功能一般由管理員掌握，可以添加、修改、刪除部門（一般在學(xué)校為系部名稱）。

（4）參加考試。學(xué)生經(jīng)管理員用戶管理添加后，可以參加考試，選擇指定的試卷，完成考試后提交考試。

（5）自主測試。學(xué)生可登錄后選擇科目進(jìn)行自主測試并查看自主測試結(jié)果。

（6）題庫維護(hù)。教師和管理員都可以利用這個(gè)功能，主要作用是添加考試科目，添加維護(hù)各類型試題（目前只有單項(xiàng)選擇題、多項(xiàng)選擇題、判斷題、填空題、簡答題、編程題、計(jì)算題等類型）。

（7）組卷?？蛇x擇系統(tǒng)可自動(dòng)組卷和教師手動(dòng)組卷兩種方式進(jìn)行組卷，同時(shí)教師可對已經(jīng)組好的試卷進(jìn)行手工調(diào)整。

（8）評閱試卷。教師對已參加考試的試卷可以調(diào)閱，手動(dòng)對簡答計(jì)算題進(jìn)行評閱，加上系統(tǒng)自動(dòng)對客觀題目的判閱分值形成考生成績。

（9）成績管理。教師對已評閱試卷生成考生總成績（教師對主觀題目的評閱分值加上系統(tǒng)自動(dòng)對客觀題目的判閱分值）導(dǎo)出至Excel文件進(jìn)行保存，并對成績進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析。

2.2用戶層次

在線考試系統(tǒng)有三種用戶：管理員、教師和學(xué)生。管理員可以設(shè)置教師和學(xué)生擁有不同的權(quán)限。如圖2-2所示：

圖2 在線考試系統(tǒng)用戶層次圖

3.技術(shù)分析

3.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)

在跟學(xué)校眾多教師充分溝通后，結(jié)合前期對考試系統(tǒng)調(diào)研情況，本系統(tǒng)應(yīng)實(shí)現(xiàn)如下設(shè)計(jì)目標(biāo)：

（1）系統(tǒng)能創(chuàng)建并保存多門課程，并根據(jù)需要，能快速地對不同課程進(jìn)行考試。

（2）系統(tǒng)能根據(jù)不同課程特點(diǎn)及要求，快速創(chuàng)建符合考試要求的多份試卷。

（3）在考試過程中，系統(tǒng)應(yīng)做到試題的創(chuàng)建、傳輸、改卷等過程不受到惡意攻擊而出現(xiàn)漏題或其他影響考試的問題，保證做到安全、公平、公正。

（4）系統(tǒng)在考試過程中如遇到斷網(wǎng)、客戶機(jī)重啟等突發(fā)事件時(shí)，能對之前作答的內(nèi)容進(jìn)行備份。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)搶通或重啟電腦后，學(xué)生能按之前的時(shí)間繼續(xù)答題，避免出現(xiàn)必須重新開始答題等問題，使學(xué)生的考試心情和成績不受影響。

（5）良好的可擴(kuò)展性。系統(tǒng)應(yīng)該能對試題或結(jié)構(gòu)進(jìn)行增加、刪除等操作。

（6）可管理和可維護(hù)性。

（7）可靠性和可用性。

3.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

本系統(tǒng)采用C/S（客戶端/服務(wù)器）結(jié)構(gòu)和B/S（瀏覽器/服務(wù)器）結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。結(jié)合兩種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，將部分?jǐn)?shù)據(jù)放在客戶端，減輕服務(wù)器的負(fù)載，增強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可用性。

3.3組卷算法

組卷是指利用計(jì)算機(jī)對試題庫按照一定的算法抽取試題組成符合要求的試卷[2]。常見試題組卷有隨機(jī)抽題法、回溯試探法、遺傳法等算法。每種算法有各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)大小和具體需要進(jìn)行選擇。本系統(tǒng)主要使用隨機(jī)抽題法作為組題的主要算法。該算法是使用最普遍的一種組卷方式，由電腦根據(jù)考試課程內(nèi)容，從數(shù)據(jù)庫中不同類型題庫中隨機(jī)地抽取相應(yīng)的試題加入到試卷中，直到完成組卷。

在編寫代碼時(shí)，可以采用一個(gè)定長的線形表作為試卷生成過程中的狀態(tài)，線形表的長度為用戶提交的總題量，每一個(gè)元素代表選中試題的狀態(tài)長度，狀態(tài)類型由試題的若干分量組成，如題型、分?jǐn)?shù)等，再從試題庫中抽取與之間相應(yīng)試題生成試卷[3]。算法實(shí)現(xiàn)過程為：

（1）首先創(chuàng)建2個(gè)數(shù)組變量A（M）和B（N）。A（M）中，M代表試題的類型；A代表數(shù)據(jù)庫中該類型的試題的總量。B（N）代表類型為N的試題數(shù)，線性表XXB為B（N）對應(yīng)的所有類型題目總的集合。

（2）如果B（N）A（M），則程序算法結(jié)束。

（3）若B（N）≠0，則B（N）=B（N）-1，重復(fù)第（2）步。

（4）若XXB線性表未選滿，則轉(zhuǎn)向第（1）步，否則組卷完成。

4.系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

輸入網(wǎng)址后，出現(xiàn)登錄界面（如圖3），輸入用戶名、密碼。根據(jù)用戶名所屬角色分別進(jìn)入學(xué)生考試界面、教師界面或管理員界面。

圖3 登錄界面

進(jìn)入教師界面后，教師可以在試題庫中添加科目及相關(guān)試題，并對學(xué)生考試成績進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

進(jìn)入學(xué)生考試界面后，學(xué)生可以進(jìn)行相關(guān)科目考試，如圖4。

圖4 學(xué)生考試界面

結(jié)語

網(wǎng)上考試系統(tǒng)最大的好處是改變了人們對疆界的概念，使學(xué)生能隨時(shí)隨地地對自己掌握的知識(shí)進(jìn)行檢測。讓學(xué)生學(xué)習(xí)更有針對性，主動(dòng)對不熟悉的知識(shí)進(jìn)行再次學(xué)習(xí)。把老師從改卷的重負(fù)中釋放出來。從目前來看，在線考試系統(tǒng)具有很多優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)際中運(yùn)用也越來越廣泛。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙玉.基于asp.net的在線考試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].長春：東北師范大學(xué)，2007，5.

[2]蔣麗芳，梁銘.一種智能組卷算法的實(shí)現(xiàn)[J].電腦知識(shí)與技術(shù)，2006（3）：136-138.

[3]李小勇，王瑛.題庫管理系統(tǒng)中的自動(dòng)化組卷算法[J].西北師范大學(xué)學(xué)報(bào)，2002：41-43.