基于asp.net和C#的在線考試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

郝佳睿

摘 要： 為了滿足計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)課程教學(xué)需要，提出了一個(gè)基于WEB的網(wǎng)絡(luò)在線考試系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)試題庫進(jìn)行存儲(chǔ)管理，并由計(jì)算機(jī)完成自動(dòng)組卷、測試、試卷評(píng)閱等工作，從而減少教師閱卷工作量，降低手工改卷的主觀因素影響，提高考試規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化程度，實(shí)現(xiàn)考試的準(zhǔn)確性和公平性。

關(guān)鍵詞： 在線考試系統(tǒng) B/S模式 ASP C#

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展及在教育領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用和快速普及，應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)構(gòu)架的網(wǎng)絡(luò)在線考試系統(tǒng)展現(xiàn)出了越來越多的優(yōu)越性，為推動(dòng)在線考試和教育事業(yè)發(fā)展做出了很多貢獻(xiàn)。目前，基于Internet的考試系統(tǒng)正成為人們的研究熱點(diǎn)之一。與傳統(tǒng)考試模式相比，網(wǎng)上考試具有無可比擬的優(yōu)越性，它可以將傳統(tǒng)考試過程中的試卷組織、審定印制、傳送收集、登記發(fā)放、評(píng)判歸檔各個(gè)環(huán)節(jié)減少到一至兩個(gè)環(huán)節(jié)，幾乎屏蔽了所有人工直接干預(yù)考試活動(dòng)的可能性，不但能夠節(jié)約大量時(shí)間、人力、物力與財(cái)力，還可以大幅度提高考試成績的客觀性和公正性。這種無紙化在線網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)使考務(wù)管理突破了時(shí)間和空間的限制，提高了考試的工作效率和標(biāo)準(zhǔn)化水平，使學(xué)校管理者、教師和學(xué)生可以在任何時(shí)候、任何地點(diǎn)通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行考試。網(wǎng)絡(luò)在線考試系統(tǒng)已經(jīng)成為教育技術(shù)發(fā)展與研究的方向。

依照軟件工程的設(shè)計(jì)思想，重點(diǎn)闡述了基于ASP.NET技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)在線考試系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)過程，主要包括系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)、系統(tǒng)測試及采用的開發(fā)語言、開發(fā)工具和相關(guān)技術(shù)等。

1.系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)

1.1開發(fā)模式

在研究了國內(nèi)外計(jì)算機(jī)在線考試系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，為了考試的便利及學(xué)生使用得方便采用B/S模式。使用微軟的Visual Studio作為開發(fā)平臺(tái)，數(shù)據(jù)庫選用SQL Server 2008作為后臺(tái)數(shù)據(jù)庫架構(gòu)，確保用戶資料及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)安全等。結(jié)合ASP.NET和C#等語言，使用表示層、業(yè)務(wù)層、數(shù)據(jù)庫操作層的三層結(jié)構(gòu)進(jìn)行開發(fā)，即使用ASP網(wǎng)頁作為用戶使用的前端，用以實(shí)現(xiàn)表現(xiàn)邏輯層，中間使用組件實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部復(fù)雜的業(yè)務(wù)邏輯，SQL Server 2008數(shù)據(jù)庫作為后端使用，用來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)邏輯。

1.2系統(tǒng)要求

網(wǎng)絡(luò)在線考試系統(tǒng)按照學(xué)校實(shí)際情況及考試需求定制，開發(fā)具有以下特點(diǎn)的在線考試系統(tǒng)。

方便用戶使用，操作簡單：該考試系統(tǒng)在考試機(jī)上不需要安裝任何客戶端，用戶只需要一臺(tái)能夠連接到校園網(wǎng)并且有IE瀏覽器的計(jì)算機(jī)即可。

嚴(yán)格的考試防舞弊措施：系統(tǒng)為監(jiān)考員提供了相關(guān)的監(jiān)考功能，可以通過web看到考試人員的考試狀態(tài)，可以通過系統(tǒng)對(duì)usb端口進(jìn)行屏蔽，并且每一個(gè)學(xué)生收到的試題都是隨機(jī)且順序不一樣的，降低了考試人員作弊的可能性。同時(shí)系統(tǒng)提供更進(jìn)一步的設(shè)置防止考試作弊情況出現(xiàn)。

方便快捷的信息管理方式：考試系統(tǒng)中有許多信息需要用戶管理與維護(hù)，怎么樣有效地管理是該系統(tǒng)的重點(diǎn)之一。系統(tǒng)可以通過事先做好的Excel數(shù)據(jù)表，快速向系統(tǒng)導(dǎo)入考試相關(guān)信息，如老師信息，參加考試的學(xué)生名單，題庫同樣可以通過Excel表的方式導(dǎo)入進(jìn)去，方便題庫管理，無須直接操作數(shù)據(jù)庫。

合理的試題生成機(jī)制：試題的生成有兩種模式：一種是隨機(jī)生成，一種是人工生成。在導(dǎo)入試題的時(shí)候會(huì)事先對(duì)題目難度的等級(jí)進(jìn)行劃分，這也是在生成試卷時(shí)設(shè)立的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)，讓系統(tǒng)根據(jù)題目的難度等級(jí)進(jìn)行生成，方便采用難度等級(jí)限定的考試形式。

分布式考試環(huán)境：機(jī)房分布于不同樓層之間，每層均配備有服務(wù)器，可以根據(jù)考試人數(shù)對(duì)服務(wù)器進(jìn)行擴(kuò)載，滿足考試要求。

1.3模塊結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)分成三大模塊：考生模塊、教師模塊和管理員模塊，每個(gè)模塊劃分若干子模塊，對(duì)功能進(jìn)行細(xì)化，如圖1所示。整個(gè)在線考試系統(tǒng)主要包括三種權(quán)限的用戶：管理員、教師和學(xué)生。學(xué)生模塊中主要功能有考試、作業(yè)、習(xí)題復(fù)習(xí)等。教師模塊中主要功能有組織試卷、新聞發(fā)布、試題更新、發(fā)布試卷、布置作業(yè)等。管理員模塊中主要功能有用戶管理、新聞發(fā)布、題庫的更新等。

本系統(tǒng)設(shè)計(jì)意圖是提高考試前期準(zhǔn)備效率，實(shí)現(xiàn)考試信息化、網(wǎng)絡(luò)化、簡單化，增強(qiáng)考試公平性，同時(shí)為學(xué)生提供方便，把老師從繁重的工作中解脫出來。

1.4數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

在系統(tǒng)開發(fā)過程中，數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，一個(gè)設(shè)計(jì)良好的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)可以提高效率，方便維護(hù)，并且為日后功能擴(kuò)充留有余地。通過之前需求分析系統(tǒng)流程設(shè)計(jì)和系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)的確定，規(guī)劃出系統(tǒng)中使用的數(shù)據(jù)實(shí)體對(duì)象，分別是考生信息、用戶信息、基本考試信息、試卷信息、試題庫信息等，其中重要信息的實(shí)體E-R圖如圖2所示。

2.在線考試系統(tǒng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)及關(guān)鍵問題設(shè)計(jì)

計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)課程是培養(yǎng)學(xué)生熟練使用計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)，并能掌握office辦公軟件的基本操作技能，滿足日常辦公需要。為了了解學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握程度，學(xué)習(xí)過程中需對(duì)學(xué)生進(jìn)行不定期檢測。其中如何有效地防止學(xué)生考試過程中的作弊行為及如何有效地建立考試的題庫是本文討論的主要問題。

2.1防作弊的處理方法

在線考試系統(tǒng)采取如下幾點(diǎn)防范措施：一是考試的題目順序是隨機(jī)的。二是每做完一題理論題，系統(tǒng)會(huì)隱藏該考生所做題目的選項(xiàng)標(biāo)簽，防止附近考生看到該生選取的考題選項(xiàng)。三是防止學(xué)生插入外部設(shè)備，在考試過程中查看相關(guān)資料，只要考生在考試過程中在考試機(jī)插入外部移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將該存儲(chǔ)設(shè)備彈出。

2.2 NPOI技術(shù)的使用

一個(gè)完善的考試題庫可以反映出一個(gè)考試系統(tǒng)的質(zhì)量，是考試系統(tǒng)非常重要的基礎(chǔ)內(nèi)容。首先，建立和上傳考試系統(tǒng)題庫要有較為方便的方法，教師用戶只需要簡單地把題目整理到Excel表中通過系統(tǒng)直接導(dǎo)入到數(shù)據(jù)庫即可，極大減輕教師用戶創(chuàng)建考試題庫的工作，且每一道上傳到題庫的題目內(nèi)容盡可能詳細(xì)。上傳題目包含科目名稱、知識(shí)點(diǎn)、題目名稱、試題難度、試題分?jǐn)?shù)、試題內(nèi)容、試題選項(xiàng)、標(biāo)準(zhǔn)答案及實(shí)體解析。其中試題難度一共分為五個(gè)難度，目的是方便教師在組卷過程中根據(jù)試題難易度生成試卷。

考試系統(tǒng)試題庫通過Excel導(dǎo)入到數(shù)據(jù)庫中，使用傳統(tǒng)方法操作Excel遇到的問題有：.NET中，需要在服務(wù)器端裝Office，且及時(shí)更新它，以防漏洞，還需要設(shè)定權(quán)限允許.NET訪問COM+，如果在導(dǎo)出過程中出問題可能導(dǎo)致服務(wù)器宕機(jī)。Excel會(huì)把只包含數(shù)字的列進(jìn)行類型轉(zhuǎn)換，本來是文本型的，Excel會(huì)將其轉(zhuǎn)成數(shù)值型的，如編號(hào)000123會(huì)變成123。導(dǎo)出時(shí)，如果字段內(nèi)容以“-”或“=”開頭，Excel會(huì)把它當(dāng)成公式進(jìn)行，會(huì)報(bào)錯(cuò)。Excel會(huì)根據(jù)Excel文件前8行分析數(shù)據(jù)類型，如果正好前8行某一列只是數(shù)字，那它會(huì)認(rèn)為該列為數(shù)值型，自動(dòng)將該列轉(zhuǎn)變成類似1.42702E+17格式，日期列變成包含日期和數(shù)字的。一旦出現(xiàn)這種問題，就會(huì)使考試結(jié)果出現(xiàn)偏差，影響考試結(jié)果。

為了解決這些問題，我們采用NPOI技術(shù)操作Excel，不但可以避免以上問題，而且使用NPOI可以在沒有安裝Office或者相應(yīng)環(huán)境的機(jī)器上對(duì)WORD/EXCEL文檔進(jìn)行讀寫。

POI項(xiàng)目本身是處理Office檔案的函式庫，包含Word、Excel、PowerPoint、Outlook、Visio、Publisher等檔案，但POI項(xiàng)目并沒有使用到Excel的任何東西，直接深入OLE Compound Document格式內(nèi)存取資料，也可以直接控制各種儲(chǔ)存格的信息（顏色、儲(chǔ)存格格式與樣式等），并將它物件導(dǎo)向化，外部開發(fā)人員只需要利用POI提供的屬性就可以控制Office格式的檔案資料。

3.結(jié)語

本系統(tǒng)的開發(fā)滿足了計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程無紙化在線考試的需求。該系統(tǒng)的開發(fā)和使用調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、主動(dòng)性及考試實(shí)時(shí)性。對(duì)教師來說，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)組卷、改卷、評(píng)分及成績登記等工作。這種無紙化在線考試對(duì)課程考核方式和教學(xué)質(zhì)量提高起到了積極的促進(jìn)作用，降低了考試成本，減輕了教師的教學(xué)工作量，提高了效率，推動(dòng)了教學(xué)管理的信息化。

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基金項(xiàng)目：廣東食品藥品職業(yè)學(xué)院基金項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)2012YR001）