基于B/S架構(gòu)的在線考試系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

摘? 要：隨著我國高等教育的普及，高校學(xué)生數(shù)量與日俱增。教師作為學(xué)生學(xué)習(xí)的監(jiān)督者和督促者，工作任務(wù)日益繁重，若要成功組織一場考試需要教師、教務(wù)、學(xué)生等多方的規(guī)劃和溝通。隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)的線下考試早已不能滿足教師和學(xué)生的需求。為了將老師從出卷、閱卷等繁重的工作中解脫出來，同時方便學(xué)生隨時查看自己的考試成績，利用現(xiàn)代信息技術(shù)，為學(xué)生量身設(shè)計一套基于B/S架構(gòu)的在線考試系統(tǒng)是非常有必要的。

關(guān)鍵詞：在線考試系統(tǒng);B/S;現(xiàn)代信息技術(shù)

中圖分類號：TP311? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A文章編號：2096-4706（2021）22-0013-04

Abstract： With the popularization of higher education in China， the number of college students is increasing day by day. As the supervisor of students learning， the task of teachers is becoming more and more arduous. To successfully organize an exam， teachers， educational administration， students and other parties need to make a detailed plan and communicate with each other. With the rapid development of information technology， the traditional offline examination has long been unable to meet the needs of teachers and students. In order to free teachers from the heavy work of writing and marking papers， and to facilitate students to view their examination results at any time， it is very necessary to design an online examination system based on B/S architecture for students by using modern information technology.

Keywords： online examination system; B/S; modern information technology

0? 引? 言

互聯(lián)網(wǎng)的迅速普及，促使各行業(yè)利用互聯(lián)網(wǎng)做出新的變革和創(chuàng)新，創(chuàng)造出新的發(fā)展生態(tài)。國家提倡構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化教育體系，創(chuàng)造良好的學(xué)習(xí)環(huán)境。由此，一些新的教育模式在這種背景下應(yīng)運而生，如在線教育、網(wǎng)絡(luò)課程、無紙化考試等。教學(xué)工作中的重要一環(huán)是對學(xué)生進行課程考核，是體現(xiàn)教學(xué)質(zhì)量與考查學(xué)生對知識掌握程度的重要方式，無論對教師還是學(xué)生都具有極其重要的意義。傳統(tǒng)的方式中，考試基本以紙質(zhì)的形式展開，從教師進行試題的編寫、試卷的編排、試卷的印刷，到考場的安排以及最后的批閱、分析，都需要消耗大量的人力和時間成本。這樣會占用教師大部分的科研工作時間，勢必會對教師的教育科研進程產(chǎn)生一定的影響。為了改善這一情況，以便使教師能夠?qū)⒏嗟木εc時間投入到提高教學(xué)質(zhì)量的工作以及科研工作中去，設(shè)計一套功能完備、操作簡便的在線考試系統(tǒng)，是迎合當(dāng)前教育改革的有力之舉。

根據(jù)分析得出，當(dāng)前教育系統(tǒng)中大部分學(xué)校考試、測試基本上還是沿用傳統(tǒng)的線下考試方式，在線考試方式的應(yīng)用寥寥可數(shù)。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，計算機在生活中的普及，教育系統(tǒng)從自身需求出發(fā)亟須引入一個依托于互聯(lián)網(wǎng)、完善高效的在線考試系統(tǒng)。該系統(tǒng)必須具備考試的功能、考試數(shù)據(jù)存儲的功能，同時學(xué)校中學(xué)生的信息、考試的信息、教師的信息、題庫的管理都需要實現(xiàn)數(shù)字化，為此本文提出實際可用的解決方案，即設(shè)計出集實用性和高效性于一身的在線考試系統(tǒng)。

1? 系統(tǒng)需求

1.1? 業(yè)務(wù)流程分析

本系統(tǒng)基于我校的日常考務(wù)工作展開調(diào)研、分析，通過對多個學(xué)科的需求分析以及對本人在日常學(xué)習(xí)中經(jīng)歷的課程考核過程的分析，將本系統(tǒng)的考試部分劃分為幾大題型，然后針對不同的功能劃分出三個用戶角色，即管理員、教師和學(xué)生。下面分三個階段對在線考試系統(tǒng)業(yè)務(wù)運行過程進行階段式流程分析：

（1）準備考試階段。教師根據(jù)課程要求選定待考察的知識點，往題庫中錄入數(shù)據(jù)，基于錄入的試題創(chuàng)建試卷，并且將試卷與班級進行綁定，試卷創(chuàng)建完成后將對應(yīng)的班級加入碼提供給學(xué)生。學(xué)生在考試開始前注冊自己的賬戶，錄入教師提供的班級加入碼，開啟待開考的試卷。

（2）考試進行階段?？忌鶕?jù)加入的班級選擇待開始的考試進行答題，答題過程中系統(tǒng)能夠在一定的時間內(nèi)自動提交試題，確保將學(xué)生的答題數(shù)據(jù)保存到服務(wù)器，避免學(xué)生在答題過程中因出現(xiàn)不可控因素而需要二次答題，并且能夠延續(xù)上次的答題記錄?？荚囈?guī)定的截止時間后應(yīng)該禁止考生繼續(xù)答題，并且將考生的答題數(shù)據(jù)提交到服務(wù)器。

（3）考試結(jié)束階段。教師能夠查看本次考試學(xué)生的答題情況，客觀題的批閱由計算機完成，教師能夠進行復(fù)查。教師能夠?qū)Ρ緢隹荚嚨目荚嚁?shù)據(jù)進行統(tǒng)計與導(dǎo)出，系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程圖如圖1所示。

1.2? 功能設(shè)計

1.2.1? 系統(tǒng)登錄功能

針對本套系統(tǒng)劃分出的三個用戶角色，應(yīng)該能夠提供各自獨立的用戶登錄功能，登錄以后給予不同角色對應(yīng)的權(quán)限。登錄后的用戶能夠自行修改個人信息，對自己的個人信息進行增刪、修改、查看等。

1.2.2? 題庫管理功能需求

教師登錄以后應(yīng)該能夠針對試題進行操作，在創(chuàng)建試卷時將試題創(chuàng)建完成并添加到數(shù)據(jù)庫，添加到數(shù)據(jù)庫中的試題可以提供給考生使用。教師能夠?qū)υ囶}所做的操作包括添加、刪除、修改、查看等。

1.2.3? 班級管理功能

班級由系統(tǒng)中的教師角色負責(zé)創(chuàng)建，教師可以指定特定的班級名稱、班級代碼等信息，其中班級代碼具有唯一性，學(xué)生可根據(jù)班級代碼加入班級。系統(tǒng)對試卷的劃分以班級為單位，教師創(chuàng)建試卷時必須要求指定班級進行答題，考生加入班級后才能看到當(dāng)前班級需要進行的考試。

1.2.4? 試卷管理功能

試卷是學(xué)生端的主要訪問對象，試卷由教師創(chuàng)建，試卷中記錄本次考試的所有信息，本次考試的考試時間及時間范圍從試卷中提取，在規(guī)定的時間內(nèi)考生可以選擇試卷進行考試?？荚嚨淖罱K成績?nèi)Q于學(xué)生最后一次提交的數(shù)據(jù)。在線考試系統(tǒng)的考試流程是對現(xiàn)實考試流程的繼承與改進，考試時間截止后系統(tǒng)會結(jié)束考試。如果考試過程中由于不可控因素而使考試中斷，在考試時間范圍內(nèi)考生可以更換設(shè)備再次登錄考試系統(tǒng)，考生再次登錄系統(tǒng)以后，系統(tǒng)能夠獲取考生已答試題并在前端展示，考生可以繼續(xù)答題。

1.2.5? 成績管理功能

考生提交試卷后，客觀題部分由系統(tǒng)根據(jù)數(shù)據(jù)庫中保存的正確答案與考生所提交答案的比對而自動做出評判，得出考生的卷面分數(shù)。主觀題部分由教師進行手動批閱，對于系統(tǒng)自動評判的客觀題部分教師也可以重新批閱。所有學(xué)生的成績批閱完成后系統(tǒng)能夠?qū)λ袑W(xué)生的成績數(shù)據(jù)進行分析和統(tǒng)計，并將這些數(shù)據(jù)以圖表的形式呈現(xiàn)出來，得出直觀的匯總數(shù)據(jù)，統(tǒng)計數(shù)據(jù)能夠?qū)С龅奖镜匚募?/p>

通過考試數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析功能，教師可以直觀地看到考試結(jié)果，掌握當(dāng)前教學(xué)情況，根據(jù)學(xué)生對知識點的掌握程度去調(diào)整教學(xué)重心和方法。

2? 概要設(shè)計

2.1? 系統(tǒng)功能架構(gòu)設(shè)計

根據(jù)需求分析結(jié)果，本系統(tǒng)設(shè)計了賬戶管理、題目管理、試卷管理、數(shù)據(jù)管理、狀態(tài)管理、班級管理等模塊，系統(tǒng)功能架構(gòu)圖如圖2所示。

2.2? 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

針對系統(tǒng)的需求，以下數(shù)據(jù)庫表可保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，主要有教師表、學(xué)生表、試卷表、單選題表、多選題表、填空題表、簡答題表、開放題表，以及班級表、已答試卷表、已答單選題表、已答多選題表、已答開放題表，等等。

根據(jù)系統(tǒng)的功能需求，本系統(tǒng)主要設(shè)計了TEACHER_INFO、STUDENT_INFO、EXAM_INFO、CLASS_INFO、SINGLE_Q、MULTIPLE_Q、BLANKS等數(shù)據(jù)庫表，每個數(shù)據(jù)庫表的描述如表1所示。

3? 詳細設(shè)計

系統(tǒng)詳細設(shè)計部分（即系統(tǒng)實現(xiàn)），通過頁面設(shè)計、代碼編寫、數(shù)據(jù)庫訪問完成每個功能模塊的功能，并實現(xiàn)功能模塊之間的數(shù)據(jù)通信，從而完成整個系統(tǒng)的實現(xiàn)。由于論文篇幅有限，詳細設(shè)計部分以創(chuàng)建試卷模塊和試卷管理模塊為例進行詳細論述。

3.1? 創(chuàng)建試卷模塊

教師登錄后擁有創(chuàng)建試卷的權(quán)限，試卷創(chuàng)建過程中選擇班級進行綁定，綁定以后加入該班級的學(xué)生即可選擇參加考試。采用前端框架來選擇考試范圍，提交時轉(zhuǎn)換選擇的日期范圍進行提交即可，創(chuàng)建考試基本信息部分的界面如圖3所示。

后端獲取到用戶提交的試卷信息后進行解密，解密完成后得到的數(shù)據(jù)是JSON格式的數(shù)據(jù)，JSON格式的字符串轉(zhuǎn)換成JSONObject格式有很多種方法，本系統(tǒng)采用了開源工具Fastjson，F(xiàn)astjson具有運行速度快，API豐富，使用靈活等特點，通過Fastjson將前端的試卷信息解析出來，驗證完數(shù)據(jù)后調(diào)用業(yè)務(wù)層將數(shù)據(jù)保存到數(shù)據(jù)庫中。

3.2? 試卷管理模塊

系統(tǒng)中試題管理模塊的功能主要是為教師添加試題、刪除試題、變更試卷等一系列操作提供支持，通過對試題的增刪改查來組成一場考試。本系統(tǒng)提供五大基本題型，包括單選題、多選題、填空題、判斷題、簡答題及開放題。開放題型使得學(xué)生考試時可以拍照上傳圖片，大大豐富了系統(tǒng)的題型適應(yīng)范圍，為教師和學(xué)生提供方便。

系統(tǒng)添加單選題部分，滿足選項個數(shù)的自定義，并且能夠根據(jù)選項個數(shù)的增減自動更改每個選項的標識，增加選擇題部分的系統(tǒng)運行界面如圖4所示。

考生最終提交的時候，前端向服務(wù)器傳輸?shù)氖荍SON格式的數(shù)據(jù)，本系統(tǒng)設(shè)計之初考慮到數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咝裕诮處熖砑釉囶}的同時，后臺同步將本道試題的內(nèi)容添加到最終需要傳輸?shù)腏SON對象中，選擇題部分的添加代碼為：

function examAddTopic（exam，type，topic）{

console.log（“examJSON type：”+type+” size： “+exam[type][“size”]）;

//更新當(dāng)前類型題目數(shù)量

exam[type][“size”]=exam[type][“size”]+1;

//更新所有類型題目數(shù)量

exam.size=exam.size+1;

console.log（“exam type：”+type+” size： “+exam[type][“size”]）;

if（exam[type][“topics”]==null）{

exam[type][“topics”]=[];

}

exam[type][“topics”].push（topic）;

console.log（exam）;

//更改題目數(shù)量

$（“#examSize”）.html（examJSON.size）;

//更改總分

$（“#totalScore”）.html（examJSON.totalScore）;

}

4? 系統(tǒng)測試

系統(tǒng)測試是在單元測試的基礎(chǔ)上，對系統(tǒng)進行的一次整合測試，是系統(tǒng)在交付使用之前的全面檢測，對所出現(xiàn)的問題進行及時的修訂和優(yōu)化。本次使用黑盒測試對在線考試系統(tǒng)進行測試，包括功能性測試及非功能性測試，由于篇幅有限，以用戶登錄及試卷創(chuàng)建測試為例進行論述，如表2、表3所示。最終，測試效果良好，表明了系統(tǒng)的可用性以及穩(wěn)定性。

5? 結(jié)? 論

本系統(tǒng)分別實現(xiàn)了從試題錄入、試題選定、考試班級選定、考試相關(guān)信息設(shè)置，到發(fā)布考試、學(xué)生答題、試卷最終審閱的全部流程，將計算機技術(shù)與工作需要有效地結(jié)合起來，大大提高了工作效率。在本課題的研究過程中，充分利用了理論和實際相結(jié)合的方式，同時將平時積累的經(jīng)驗靈活運用到系統(tǒng)的研發(fā)之中，實現(xiàn)了系統(tǒng)的實用性、高效性、安全性、穩(wěn)定性，有助于教師教學(xué)工作中效率與質(zhì)量的提升，彌補了傳統(tǒng)考試方式中的弊端，節(jié)約大量的人力、物力資源，提高了考試效率并增加了考試方式的靈活性，進一步拓展了考試內(nèi)容的全面性，也為無紙化考核提供了系統(tǒng)支撐。

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作者簡介：任煥海（1985.02—），男，漢族，山東德州人，副教授，碩士，主要研究方向：智能系統(tǒng)設(shè)計、圖形圖像處理。