基于ASP.NET的在線組卷及考試系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究

高施廣

[摘 要] 結(jié)合現(xiàn)有的校園網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、專業(yè)特色、學(xué)生學(xué)情等現(xiàn)狀，基于智能組卷理論、ASP.NET技術(shù)、B/S架構(gòu)模式等理論方法，設(shè)計(jì)開發(fā)基于ASP.NET的在線組卷及考試系統(tǒng)。圍繞智能化在線組卷的實(shí)現(xiàn)，分別從試題屬性、試題分布、試題庫構(gòu)建等方面設(shè)計(jì)了系統(tǒng)試題庫，并以改進(jìn)的隨機(jī)組卷算法為組卷策略，詳細(xì)設(shè)計(jì)組卷過程中的試題屬性和試卷參數(shù)；圍繞在線組卷及考試系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，分析系統(tǒng)的基本功能需求，探討系統(tǒng)的可行性，從角色、功能用例等方面分析了系統(tǒng)的需求，設(shè)計(jì)系統(tǒng)的邏輯架構(gòu)、功能模塊以及系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫；圍繞系統(tǒng)的測(cè)試目的，依據(jù)系統(tǒng)測(cè)試方法，設(shè)計(jì)測(cè)試用例，對(duì)系統(tǒng)的功能和性能進(jìn)行測(cè)試，并得出測(cè)試結(jié)論。研究和測(cè)試基于ASP.NET的在線組卷及考試系統(tǒng)能有效地實(shí)現(xiàn)用戶管理、試題庫管理、智能化組卷以及閱卷成績(jī)管理，有效地提升了學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)化教育與管理水平，同時(shí)也豐富了在線組卷與考試?yán)碚摗?/p>

[關(guān) 鍵 詞] 在線組卷；考試系統(tǒng)；組卷策略；ASP.NET

[中圖分類號(hào)] G712 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號(hào)] 2096-0603（2018）17-0246-02

如今，伴隨著計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，各種網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用水平也得到飛速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)融入經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生活的各行各業(yè)之中。在教育領(lǐng)域，許多中職學(xué)校都以自身所構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境為基礎(chǔ)，開展了基于網(wǎng)絡(luò)的教學(xué)、多媒體、考試等活動(dòng)。這種方式通過整合校園網(wǎng)絡(luò)、教學(xué)、論壇等資源，提高了教師的教學(xué)效率，豐富了教學(xué)的方式，提高了學(xué)生的興趣，有效地起到輔助中職學(xué)校教學(xué)的作用。在基于網(wǎng)絡(luò)化的教學(xué)平臺(tái)的各種功能應(yīng)用中，最為典型的是在線考試功能，也是其中最難以實(shí)現(xiàn)的部分，得到了科研人員的廣泛關(guān)注。

在基于網(wǎng)絡(luò)的在線考試研究中，盡管已有很多科研人員對(duì)此展開了研究，并構(gòu)建了在線考試平臺(tái)，但對(duì)于國(guó)內(nèi)大多數(shù)的學(xué)校和考試機(jī)構(gòu)而言，采用最多的仍舊是傳統(tǒng)的紙質(zhì)試卷考試方式。在這種傳統(tǒng)的方式中，進(jìn)行一次考試需要教師和學(xué)生參與，共完成五個(gè)主要過程：（1）教師根據(jù)考試重點(diǎn)出題并擬卷；（2）教師確定考試時(shí)間、考試地點(diǎn)，組織學(xué)生進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)考試，并在考試過程中進(jìn)行監(jiān)考；（3）考試結(jié)束后，教師收集試卷，并抽出整塊的時(shí)間逐次閱卷，得到每名學(xué)生的分?jǐn)?shù)，并登記統(tǒng)計(jì)分?jǐn)?shù)；（4）教師根據(jù)分?jǐn)?shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，對(duì)考生的知識(shí)點(diǎn)掌握程度進(jìn)行評(píng)估；（5）教師在課堂上針對(duì)性地組織學(xué)生分析試卷的知識(shí)點(diǎn)，促進(jìn)進(jìn)一步掌握知識(shí)。通過上述五個(gè)步驟的論述可以看出，這種傳統(tǒng)的考試方式很繁瑣，并且隨著考試內(nèi)容的進(jìn)一步增加，每一次考試的人力物力消耗會(huì)猛增，牽扯了大量的精力之后，教師的工作效率會(huì)急劇下降，顯然，這種傳統(tǒng)的方式已經(jīng)不再適應(yīng)當(dāng)今的教師工作要求。人們希望借助網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，降低教師的工作量，改善現(xiàn)有的考試方式，提高考試的公平公正性，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。這也是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與教育信息化互相融合的大趨勢(shì)。

同時(shí)，目前學(xué)習(xí)已經(jīng)不僅僅限于課堂環(huán)境，基于網(wǎng)絡(luò)的教育已經(jīng)成為終生學(xué)習(xí)的平臺(tái)，并且逐漸成為教育的熱點(diǎn)領(lǐng)域。以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)所構(gòu)建的在線考試系統(tǒng)是這種教育平臺(tái)最典型的代表。這種在線教育平臺(tái)能夠?qū)崿F(xiàn)教學(xué)課程的在線學(xué)習(xí)、在線考試，極大地促進(jìn)了教育的普及化和現(xiàn)代化。并且伴隨著因特網(wǎng)的普及以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，構(gòu)建在線考試系統(tǒng)的成本越來越低，并且相關(guān)技術(shù)已經(jīng)趨于成熟。

國(guó)內(nèi)外在在線考試系統(tǒng)的研究和應(yīng)用均取得了較大的發(fā)展。國(guó)外很多權(quán)威的考試均采用在線考試的方式，例如微軟的一些資格認(rèn)證考試等。這些在線考試系統(tǒng)應(yīng)用廣泛，為國(guó)內(nèi)的相關(guān)研究提供了很好的借鑒作用。伴隨著基于因特網(wǎng)的應(yīng)用廣度和深度不斷提高，在國(guó)內(nèi)，一些中職學(xué)校和機(jī)構(gòu)也逐漸針對(duì)自身的實(shí)際，開發(fā)出適合自身特點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)教育與考試平臺(tái)。較為典型的包括全國(guó)中小學(xué)教師繼續(xù)教育網(wǎng)、國(guó)家司法考試網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)平臺(tái)等，這些網(wǎng)絡(luò)教育與考試平臺(tái)的推出，一方面降低了人力資源成本，促進(jìn)了教育的開放性和公平性；另一方面提升了考試的公正性，提高了網(wǎng)絡(luò)考試的應(yīng)用水平。

盡管當(dāng)前基于網(wǎng)絡(luò)的在線考試系統(tǒng)有很多類型，但是其中也存在某些典型的問題。這些問題為相關(guān)領(lǐng)域軟件的開發(fā)提供了借鑒作用，主要存在的問題包括試題抽取方面的問題、試卷組卷問題、在線考試過程中的問題。其中，試題抽取方面的問題是核心，決定著在線組卷系統(tǒng)的效率，而目前算法較為混雜，并且體現(xiàn)在研究階段的較多。這需要在實(shí)際設(shè)計(jì)中充分考慮試題庫的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)科學(xué)實(shí)用的試題抽取算法，提高試題抽取的效率和科學(xué)性。針對(duì)于試卷組卷問題，一個(gè)科學(xué)的試卷是由很多要素所制約的，例如試卷中試題的題型分布、難易程度分布、題量大小、答卷時(shí)間、知識(shí)點(diǎn)分布等，如何充分考慮這些因素的影響，尋找到最優(yōu)的組卷結(jié)果，是當(dāng)前在線考試系統(tǒng)中的核心問題。當(dāng)前的很多在線考試系統(tǒng)在組卷問題中存在算法單一、題型單一、難度程度不當(dāng)、組卷時(shí)間慢，組卷效率低等問題。這些均是組卷策略的設(shè)計(jì)不當(dāng)所導(dǎo)致的。在線考試過程中，均采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行基本的操作，因此，避免不了出現(xiàn)各種難以解決的問題。例如，答卷的自動(dòng)保存問題、計(jì)算機(jī)的停機(jī)死機(jī)問題、自動(dòng)交卷的控制問題、考試過程中的考生監(jiān)控問題。這些均是在線考試過程中存在的一些問題，需要在系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中加以關(guān)注和重點(diǎn)解決。

在上述背景以及國(guó)內(nèi)外的學(xué)習(xí)環(huán)境下，本文針對(duì)中職學(xué)校信息化教學(xué)的研究背景展開研究，為構(gòu)建在線組卷與考試系統(tǒng)，深入分析組卷與組卷策略，以ASP.NET為編程語言，以B/S架構(gòu)模式為系統(tǒng)架構(gòu)，以SQL Server為數(shù)據(jù)庫，編程開發(fā)了基于ASP.NET技術(shù)的在線組卷與考試系統(tǒng)。本文的研究與設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括以下幾方面：

（1）研究背景與理論基礎(chǔ)論述

深入分析了當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)信息化背景下，中職學(xué)校教育信息化的必要性和緊迫性，綜述了國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)，分析了相關(guān)理論與技術(shù)，包括組卷與常見組卷策略、ASP.NET技術(shù)、B/S架構(gòu)模式、ADO.NET數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù)，提出了論文的研究思路和研究?jī)?nèi)容。

（2）在線組卷與考試系統(tǒng)需求分析

通過調(diào)研，首先明確在線組卷與考試系統(tǒng)的基本功能需求以及系統(tǒng)的三個(gè)角色：學(xué)生用戶、教師用戶、系統(tǒng)管理員用戶。之后，分析系統(tǒng)的基本功能，并分別從技術(shù)和環(huán)境角度對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行需求分析。

（3）在線組卷與考試系統(tǒng)設(shè)計(jì)

對(duì)系統(tǒng)的三層架構(gòu)模式進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)，分析在線組卷與考試系統(tǒng)的功能模塊。之后對(duì)系統(tǒng)的試題庫、試題庫中的試題屬性、試題分布進(jìn)行設(shè)計(jì)，明確了試題庫的構(gòu)建原則，并對(duì)試題庫進(jìn)行了構(gòu)建。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，增加了試題庫管理模塊。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了智能組卷算法。以改進(jìn)的隨機(jī)組卷算法作為系統(tǒng)的組卷策略，并詳細(xì)設(shè)計(jì)了組卷過程中的試題屬性、試卷參數(shù)。與此同時(shí)，在系統(tǒng)的功能模塊中，為了提高教師的組卷效率，同時(shí)提供了智能組卷和手工組卷兩種方式。最后，從系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫方面對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

（4）在線組卷與考試系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

對(duì)系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境和運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行介紹，基于Visual Studio軟件平臺(tái)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行編程，對(duì)典型功能模塊的實(shí)現(xiàn)過程進(jìn)行論述。為了增強(qiáng)系統(tǒng)的使用效果，提高系統(tǒng)的應(yīng)用性，分別對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行功能測(cè)試和性能測(cè)試，論述系統(tǒng)的測(cè)試過程，最后，對(duì)測(cè)試的結(jié)果進(jìn)行分析。

本文針對(duì)在線組卷及考試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)展開研究，盡管完成了主要的工作，但是仍然存在以下幾點(diǎn)不足：

（1）在閱卷功能方面，本文只是對(duì)客觀題選擇系統(tǒng)閱卷，而對(duì)于主觀題仍然選擇了教師的人工閱卷方式，這方面需要在以后進(jìn)一步完善功能。

（2）試題庫的試題類型方面，本文的試題類型主要包括填空、選擇、判斷、簡(jiǎn)答等，而隨著考試內(nèi)容的不斷豐富，題型的類型也會(huì)越來越豐富，這需要在以后針對(duì)多種試題類型設(shè)計(jì)試題庫的構(gòu)造問題。

（3）在實(shí)現(xiàn)組卷方面，可以考慮在下一步研究中引入智能優(yōu)化算法，同時(shí)智能組卷算法的性能也有進(jìn)一步完善的空間。

（4）系統(tǒng)的安全性設(shè)計(jì)方面需要進(jìn)一步加強(qiáng)。

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