基于ASP.NET的在線考試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究

徐樂(lè)樂(lè)+尤健

摘 要： 針對(duì)在線考試系統(tǒng)靈活、方便等特點(diǎn)，分析了基于ASP.NET技術(shù)的在線考試系統(tǒng)的系統(tǒng)構(gòu)成、設(shè)計(jì)思想和實(shí)現(xiàn)過(guò)程。系統(tǒng)主要包括學(xué)生、教師、管理員三個(gè)子模塊，重點(diǎn)介紹了管理員模塊中的組卷模板、自動(dòng)組卷算法和隨機(jī)顯示算法。實(shí)際應(yīng)用證明了該系統(tǒng)的可靠性和有效性。

關(guān)鍵詞： 在線考試系統(tǒng)； 自動(dòng)組卷算法； ASP.NET； B/S

中圖分類號(hào)：TP391.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1006-8228（2016）11-32-03

Design and research of online examination system based on ASP.NET

Xu Lele1， You Jian2

（1. Nanjing Audit University， Nanjing， Jiangsu 211815， China； 2. ZTE Corporation）

Abstract： According to the characteristics of the online examination system such as flexibility and convenience， the system structure， design idea and implementation process of online examination system based on ASP.NET technology are analyzed. This system mainly includes three modules： student， teacher and administrator. The test paper auto-generating algorithm and the questions randomizing algorithm in the administrator module are emphatically introduced. The practical application of the system proves its reliability and effectiveness.

Key words： online examination system； test paper auto-generating algorithm； ASP.NET； B/S

0 引言

網(wǎng)絡(luò)化教育已經(jīng)成為現(xiàn)代教育一個(gè)不可或缺的特征，作為一種全新的教學(xué)手段，網(wǎng)絡(luò)化教育迫使傳統(tǒng)教育必須變革。與此同時(shí)，考試模式也發(fā)生了巨大變化，基于網(wǎng)絡(luò)的在線考試系統(tǒng)正成為人們的研究熱點(diǎn)之一。

與傳統(tǒng)考試相比，網(wǎng)上在線考試可以有效地利用校園軟硬件資源，實(shí)現(xiàn)無(wú)紙化考試，節(jié)約大量的資源；可以利用網(wǎng)絡(luò)的強(qiáng)大功能，進(jìn)行大規(guī)模的考試，保證考試的公平、公正性原則；實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)化，自動(dòng)組卷、閱卷可以減輕教師的工作量，降低教師負(fù)擔(dān)。

采用網(wǎng)絡(luò)化在線考試方式將是考試發(fā)展的趨勢(shì)，本文介紹基于ASP.NET的在線考試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想與實(shí)現(xiàn)過(guò)程。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

為盡可能地減少客戶端系統(tǒng)維護(hù)的工作量，本系統(tǒng)采用B/S（瀏覽器/服務(wù)器）結(jié)構(gòu)[1-2]作為系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，客戶端僅由瀏覽器組成，沒(méi)有相關(guān)軟件需要維護(hù)或者升級(jí)的需求，考試環(huán)境既可以是局域網(wǎng)也可以是因特網(wǎng)，用戶通過(guò)向Web服務(wù)器發(fā)出請(qǐng)求，在瀏覽器上接受和顯示服務(wù)器提供的Web信息（如圖1所示），而ASP.NET在數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)、與HTML的集成、提高服務(wù)器的效率等方面擁有諸多優(yōu)點(diǎn)。

從功能上本系統(tǒng)可分為三個(gè)基本功能模塊：

⑴ 學(xué)生子系統(tǒng)，為學(xué)生考試提供服務(wù)，如計(jì)時(shí)，考試素材下載，查詢成績(jī)等；

⑵ 教師子系統(tǒng)，為教師對(duì)自己所教班級(jí)學(xué)生提供管理服務(wù)及成績(jī)查詢等；

⑶ 管理員子系統(tǒng)，主要面向管理員用以管理整個(gè)系統(tǒng)的相關(guān)信息，包括人員信息管理、知識(shí)點(diǎn)管理、題庫(kù)管理、組卷系統(tǒng)等。

這三個(gè)基本功能模塊中，管理員子系統(tǒng)是核心模塊，其包含了考試系統(tǒng)必備的題庫(kù)管理和自動(dòng)組卷功能，如圖1所示。

1.1 題庫(kù)管理

題庫(kù)管理操作包括試題的添加、修改、刪除，支持單選、多選、判斷三種常見(jiàn)的客觀題型。

試題的添加需要用到信息管理模塊中的課程信息、知識(shí)點(diǎn)信息，同時(shí)必須設(shè)置試題的難易度（分為難、中、易三級(jí)）。

1.2 考試管理

考試管理模塊主要的功能是組卷，為方便出卷，系統(tǒng)提供了組卷模板功能，通過(guò)模板定義了試卷的構(gòu)成，包括題型、覆蓋的知識(shí)點(diǎn)、題目的數(shù)量、難易度及分?jǐn)?shù)分配。因此通過(guò)模板組卷可以避免教師人工出題的主觀性，特別是公共課程，因?qū)W生較多需要出多套試卷，模板組卷一定程度上保證了多套試卷的知識(shí)點(diǎn)覆蓋及難易度上的一致性，從而有利于考試公平、公正原則。另外，為了盡可能避免學(xué)生作弊，可通過(guò)隨機(jī)顯示算法，將每位學(xué)生的試題順序打亂，且每次僅顯示一條題目，具體流程如圖2所示。

[生成試卷][選擇課程][選擇組卷模板（若無(wú)，先創(chuàng)建新模板）][抽題算法組卷][隨機(jī)顯示算法][設(shè)定考試時(shí)長(zhǎng)、使用時(shí)間][完成]

圖2 組卷流程

2 系統(tǒng)關(guān)鍵算法

在線考試系統(tǒng)的組卷是根據(jù)用戶設(shè)置的組卷?xiàng)l件，通過(guò)一定的抽題算法，從題庫(kù)中選擇滿足要求的試題，來(lái)組成符合教師要求的試卷。因此，抽題算法是自動(dòng)組卷能否成功的關(guān)鍵。另外，用計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)將試題顯示的順序打亂，并限制每次僅顯示一道題目，則能有效避免學(xué)生的作弊。

2.1 抽題算法

為避免每次抽到的試題相同，抽題算法需要實(shí)現(xiàn)隨機(jī)抽題，該算法獲得了廣泛的研究[3-5]，但大多復(fù)雜度較高。為提高抽題效率，本文通過(guò).NET的偽隨機(jī)數(shù)生成器實(shí)現(xiàn)了一個(gè)簡(jiǎn)單有效的算法，具體算法如下（假設(shè)抽取n條單選題）：

count：抽取題庫(kù)所有未被抽取單選題的記錄條數(shù)

（滿足知識(shí)點(diǎn)、難易度要求）；

flag：抽取標(biāo)記（0：未抽取，1：已抽取）；

算法說(shuō)明：

初始化抽取標(biāo)記flag=0；

Random rnd=new Random（）；

For i=1 to n

抽取題庫(kù)所有未被抽取選擇題（flag=0）的記錄集并計(jì)算

記錄集的條數(shù)count；

int r=rnd.Next（count）； //生成隨機(jī)數(shù)

按隨機(jī)數(shù)r移動(dòng)記錄指針；

抽取題目并設(shè)置抽取標(biāo)記（flag=1）；

next i

2.2 隨機(jī)顯示算法

試題的隨機(jī)顯示，可以通過(guò)對(duì)試題題號(hào)的隨機(jī)排序?qū)崿F(xiàn)，以保證每位考生相同題型的題目出現(xiàn)順序不一樣，加大作弊難度，具體算法如下：

假設(shè)該試卷有n條單選題

算法說(shuō)明：

將n條單選題的題號(hào)取到數(shù)組sc[n]中；

Random rnd=new Random（）；

For i=0 to n-2

int r=rnd.Next（n-i-1）； //生成隨機(jī)數(shù)

交換sc[r]與sc[n-i-1]的值；

next i

3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

在線考試系統(tǒng)的核心在于網(wǎng)絡(luò)考試功能的實(shí)現(xiàn)，而自動(dòng)組卷是其核心，圍繞自動(dòng)組卷必不可少的就是組卷模板，實(shí)現(xiàn)的組卷模板mb1如圖3所示。

為進(jìn)一步避免作弊，除隨機(jī)顯示試題外，通過(guò)設(shè)定GridView每行數(shù)據(jù)的可見(jiàn)性實(shí)現(xiàn)每次僅顯示一條題目，單擊下一題按鈕的主要代碼如下（以單選題的顯示為例）：

for （int i=0； i

{ if （gvsc.Rows[i].Visible==true）

{ note=@"本題是第"+（i+2）+

"

題，還剩"

+（count-i-2）+ "

題。"；

if （i==gvsc.Rows.Count-1）

{

……

}

else {

if （i==gvsc.Rows.Count-2）

if （gvmc.Rows.Count+gvjudge.Rows.Count==0）

btnext.Text="交卷"；

gvsc.Rows[i].Visible=false；

gvsc.Rows[i+1].Visible=true；

lnote.Text=note；

break；

}

}

}

4 結(jié)束語(yǔ)

本系統(tǒng)已基本滿足在線考試的實(shí)際需要，對(duì)學(xué)生而言，系統(tǒng)界面簡(jiǎn)潔、友好，考生能及時(shí)查詢到考試成績(jī)。對(duì)教師而言，該系統(tǒng)降低了工作強(qiáng)度、提高了工作效率、不僅省去了批改、統(tǒng)計(jì)分?jǐn)?shù)等繁瑣工作，而且避免了手工批改時(shí)可能出現(xiàn)的差錯(cuò)。另外，該系統(tǒng)具有較好的通用性和靈活性，有利于題庫(kù)建設(shè)、實(shí)現(xiàn)教考分離、改革傳統(tǒng)的考試方式及提高教學(xué)質(zhì)量。在接下來(lái)的工作中，還可進(jìn)一步考慮提升系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性，能夠及時(shí)保存學(xué)生的答題結(jié)果，以避免當(dāng)網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定時(shí)提交失敗導(dǎo)致的結(jié)果丟失，同時(shí)進(jìn)一步研究和改進(jìn)抽題算法。

參考文獻(xiàn)（References）：

[1] 張惠茹.學(xué)生網(wǎng)上考試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].微型機(jī)與應(yīng)用，

2013.4.

[2] 王忠政.基于B/S架構(gòu)的網(wǎng)上考試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].軟

件導(dǎo)刊（教育技術(shù)），2013.2.

[3] 楊曉敏.自動(dòng)組卷及評(píng)分系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)算機(jī)時(shí)代，

2012.3.

[4] 袁桂霞.自動(dòng)組卷的建模和仿真研究[J].計(jì)算機(jī)仿真，

2011.11.

[5] 李永飛，趙巧芳.網(wǎng)上考試系統(tǒng)中隨機(jī)抽題算法的實(shí)現(xiàn)[J].華

北科技學(xué)院學(xué)報(bào)，2009.3.