基于微信小程序的在線考試系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

馬延立

（許昌職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息中心 河南 許昌 461000）

0 引言

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，學(xué)校教學(xué)手段不斷向信息化、智能化發(fā)展，加上近年來(lái)受疫情影響，線上教學(xué)得到了飛速發(fā)展，在線考試平臺(tái)也成為了教師評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)情況的主要方式。本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一套在線考試系統(tǒng)，該系統(tǒng)基于微信小程序?qū)崿F(xiàn)，用戶(hù)無(wú)需對(duì)軟件下載安裝可直接在微信中使用，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了學(xué)生可通過(guò)小程序考試端進(jìn)行在線考試、在線練習(xí)、錯(cuò)題管理等操作。教師通過(guò)后臺(tái)管理端可進(jìn)行管理題庫(kù)、自動(dòng)組卷、考試管理、客觀題自動(dòng)評(píng)分等操作，對(duì)學(xué)生考試成績(jī)、練習(xí)次數(shù)、錯(cuò)題知識(shí)點(diǎn)等歸類(lèi)分析，極大提高了教師工作效率，減輕了教師工作負(fù)擔(dān)。

1 系統(tǒng)需求分析及總體功能架構(gòu)

1.1 系統(tǒng)需求分析

1.1.1 操作便捷

從考生角度來(lái)講，在線考試系統(tǒng)要滿足考生在線報(bào)名、在線練習(xí)、在線考試、成績(jī)查詢(xún)等功能，考生進(jìn)行考試時(shí)無(wú)需下載APP，使用小程序直接進(jìn)入考試端進(jìn)行考試。考試端支持考生在線注冊(cè)登錄和后臺(tái)導(dǎo)入賬號(hào)密碼登錄；考試端支持考生使用多種模式進(jìn)行在線練習(xí)。從教師角度來(lái)講，考試系統(tǒng)管理后臺(tái)要滿足教師使用便捷的需求，可以通過(guò)系統(tǒng)界面、Word 和Excel 格式導(dǎo)入題庫(kù)，客觀題支持自動(dòng)評(píng)分，支持自動(dòng)組卷等[1]。

1.1.2 可控性強(qiáng)

在線考試支持強(qiáng)制交卷、不可回看、后臺(tái)延時(shí)、打亂題目等操作；支持試卷定時(shí)按班級(jí)或人員進(jìn)行發(fā)放；管理后臺(tái)可對(duì)試卷進(jìn)行整體分析，包括題目得分率、客觀題排名等。

1.1.3 易擴(kuò)展

學(xué)生信息支持手動(dòng)導(dǎo)入，同時(shí)也支持對(duì)接學(xué)校數(shù)據(jù)中心，通過(guò)API 接口獲取學(xué)生信息；根據(jù)實(shí)際需要系統(tǒng)可快速部署在其他小程序平臺(tái)或生成APP。

1.2 系統(tǒng)總體功能架構(gòu)

在線考試系統(tǒng)分為微信小程序考試端和Web 后臺(tái)管理端?？荚嚩酥饕菍W(xué)生使用，其主要功能為在線練習(xí)、在線考試、錯(cuò)題管理等[2]；管理端主要由教師使用，主要功能為題庫(kù)管理、組卷管理、試卷管理、考生管理、報(bào)表分析等。在線考試系統(tǒng)總體功能見(jiàn)圖1。

2 系統(tǒng)技術(shù)選型

2.1 考試端

為了增強(qiáng)使用者使用體驗(yàn)，減輕使用者手機(jī)使用壓力，考試端采用微信小程序?qū)崿F(xiàn)，微信小程序不區(qū)分手機(jī)操作系統(tǒng)，無(wú)需下載，打開(kāi)即可登錄使用，關(guān)閉后不占用手機(jī)存儲(chǔ)，目前大量移動(dòng)端應(yīng)用都有小程序版本。本文設(shè)計(jì)的基于微信小程序的考試端使用uni-app 進(jìn)行開(kāi)發(fā)，uniapp 是一個(gè)使用Vue.js 開(kāi)發(fā)的前端應(yīng)用框架，開(kāi)發(fā)者只需要編寫(xiě)一套代碼，就可以發(fā)布到微信小程序、支付寶小程序、蘋(píng)果APP、安卓APP、移動(dòng)Web 端等多個(gè)平臺(tái)。

2.2 后臺(tái)管理端

教師后臺(tái)管理系統(tǒng)基于B/S 架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，采用前后端分離的架構(gòu)設(shè)計(jì)模式。前端采用Vue.js 進(jìn)行開(kāi)發(fā)，Vue 是一個(gè)輕量級(jí)前端框架，具有雙向數(shù)據(jù)綁定、組件化、數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)的分離、虛DOM 等特點(diǎn)，且運(yùn)行速度快。

2.3 API 接口開(kāi)發(fā)

考試端和后臺(tái)管理端的API 接口都采用了ThinkPHP5進(jìn)行設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)。ThinkPHP 是一款輕量級(jí)PHP 開(kāi)發(fā)框架，具有免費(fèi)開(kāi)源，開(kāi)發(fā)快速、簡(jiǎn)單，性能出色等特點(diǎn)。ThinkPHP5 是其第五代開(kāi)發(fā)框架，加入了對(duì)API 接口開(kāi)發(fā)的良好支持，能夠快速構(gòu)建開(kāi)發(fā)API 接口。

3 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)表設(shè)計(jì)及功能實(shí)現(xiàn)

3.1 系統(tǒng)主要數(shù)據(jù)庫(kù)表設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)使用MySQL 數(shù)據(jù)庫(kù)，其主要數(shù)據(jù)庫(kù)表包含題庫(kù)表、試卷表、考試表、錯(cuò)題表、答卷表、用戶(hù)表等，其設(shè)計(jì)如下。

（1）題庫(kù)表(e_question)：題庫(kù)表存放試題的相關(guān)信息，包括題目編號(hào)(q_id)、題干(q_content)、題目類(lèi)型(q_typeid)、選項(xiàng)(q_option)、答案(q_answer)、知識(shí)點(diǎn)(q_knowledge)、難易程度(q_level)等，其中“選項(xiàng)”字段只有當(dāng)題目類(lèi)型為選擇題時(shí)有值，其他情況為null。為了更方便地讀取“選項(xiàng)”字段值，采用JSON 字符串保存該值。

（2）試卷表(e_paper)：試卷表存放了組卷信息，主要包含試卷編號(hào)(p_id)，試卷內(nèi)容(p_content)、試卷狀態(tài)(p_flag)、組卷人(p_userid)等信息，為了讓該數(shù)據(jù)表適應(yīng)不同題型的試卷，字段“試卷內(nèi)容”采用JSON 字符串保存試卷所含題目信息，包含試題類(lèi)型id（TypeId）、題目id（QuestionIds）、每題分值（Score），讀取試卷時(shí)系統(tǒng)按照該字段試題類(lèi)型和題目id 順序從“題庫(kù)表”讀取題目信息。由5 道單選題(TypeId 為1)、5 道多選題(TypeId 為2)、5 道簡(jiǎn)單題(TypeId 為4)組成的100 分“試卷內(nèi)容”字段表示形式如下：

[{"TypeId":"1","QuestionId":"10,17,20,70,103","Score":"5"},

{"TypeId":"2","QuestionId":"5,19,30,85,208","Sc ore":"5"},

{"TypeId":"4","QuestionId":"135,191,310,385,408","Score":"10"}]

（3）考試表(e_exam)：考試表包含了教師組織的考試信息，主要包含考試編號(hào)(e_id)、試卷編號(hào)(e_pid)、考試時(shí)間(e_time)、考試狀態(tài)(e_flag)、是否允許回看(e_isback)、是否強(qiáng)制交卷(e_submit)、參考班級(jí)(e_classid)等。

（4）錯(cuò)題表(e_error)：錯(cuò)題表包含了學(xué)生自測(cè)及考試中的錯(cuò)題信息,主要自動(dòng)為題目編號(hào)(eq_qid)、作答答案(eq_option)、筆記內(nèi)容(eq_content)等。

（5）答卷表(e_answer)：答卷表主要包含學(xué)生每次考試的答卷信息，主要字段有試卷編號(hào)(a_pid)、考生編號(hào)(a_userid)、答卷內(nèi)容(a_content)、得分(a_score)等，其中“答卷內(nèi)容”采用JSON 字符串格式保存考生的答題信息，其表示形式如下：

{"qid":"題目編碼","answer":"答案","score":"得分"}

（6）用戶(hù)表（e_user）：用戶(hù)表包含學(xué)生的學(xué)號(hào)(u_userid)、性別(u_sex)、專(zhuān)業(yè)(u_major)、班級(jí)（u_class）、手機(jī)號(hào)(u_phone)、登錄密碼(u_password)、是否允許登錄(u_islogin)、注冊(cè)時(shí)間(u_time)、數(shù)據(jù)來(lái)源(u_origin)等。“數(shù)據(jù)來(lái)源”字段標(biāo)識(shí)考生信息是后臺(tái)導(dǎo)入還是考生考試端自助注冊(cè)。“是否允許登錄”可控制考生是否可以登錄考試端。

3.2 系統(tǒng)主要功能實(shí)現(xiàn)

3.2.1 考生管理

考生管理主要實(shí)現(xiàn)了對(duì)考生基本信息的管理和登錄認(rèn)證，本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了兩種方式獲取考生信息，一種是教師可通過(guò)后臺(tái)系統(tǒng)批量導(dǎo)入考生信息，主要包括考生的姓名、學(xué)號(hào)、手機(jī)號(hào)、專(zhuān)業(yè)、班級(jí)、初始密碼等，考生可在小程序端通過(guò)學(xué)號(hào)和初始密碼進(jìn)行登錄，登錄成功后系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將學(xué)生微信id 與學(xué)號(hào)進(jìn)行綁定關(guān)聯(lián)；第二種是考生通過(guò)考試端進(jìn)行注冊(cè)，注冊(cè)完成后根據(jù)教師設(shè)置的是否需要后臺(tái)進(jìn)行審核進(jìn)行相關(guān)操作，若需要審核則等待教師審核通過(guò)后考生可進(jìn)行登錄使用。

3.2.2 題庫(kù)管理

本系統(tǒng)題庫(kù)管理功能包括題目單題錄入、Excel導(dǎo)入、Word導(dǎo)入，題目類(lèi)型支持單選題、多選題、填空題、判斷題、簡(jiǎn)答題等[3]，題目錄入時(shí)可將客觀題正確答案及主觀題參考答案一并錄入，題庫(kù)管理界面見(jiàn)圖2。

單題錄入時(shí)教師點(diǎn)擊“添加題目”，選擇題目類(lèi)型，輸入題目?jī)?nèi)容、課程名稱(chēng)、難易程度、選項(xiàng)、正確答案、知識(shí)點(diǎn)、答案解析等進(jìn)行手動(dòng)錄入，由于手動(dòng)輸入題目較為麻煩，一般只用于錄入少量題目時(shí)使用，錄入大量題目時(shí)使用Excel 或者Word 進(jìn)行批量導(dǎo)入。

Excel 導(dǎo)入題目時(shí)教師操作相對(duì)簡(jiǎn)單，教師按照設(shè)定的Excel 模板輸入題目進(jìn)行導(dǎo)入即可，其中錄入填空題時(shí)，正確答案可不填寫(xiě)，選項(xiàng)數(shù)代表題目中的空數(shù)，若空較多，可對(duì)列進(jìn)行擴(kuò)展；錄入簡(jiǎn)答題時(shí)，正確答案寫(xiě)在標(biāo)題為A列。Excel 導(dǎo)入不支持題干中有圖片的題目，Excel 導(dǎo)入模板見(jiàn)圖3。

Word 導(dǎo)入題目時(shí)則需要按照導(dǎo)入模板設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作，具體要求為：

（1）每個(gè)題目的錄入順序需要按照題干、選項(xiàng)、答案、難易程度、答案解析、題型進(jìn)行錄入，相互之間用回車(chē)隔開(kāi)。（2）難易程度、答案解析、題型均以加冒號(hào)開(kāi)頭，如：“答案解析：”。難易程度包括難、中、易3 個(gè)級(jí)別。（3）題目中的文本、圖片、公式需要在同一行不能出現(xiàn)回車(chē)符，需要換行顯示時(shí)用大括號(hào)括起來(lái)。（4）題目需要添加題號(hào)，題號(hào)用小寫(xiě)數(shù)字表示，題目與題目之間用空行隔開(kāi)。（5）選擇題答案錄入方式為“‘答案：’+答案內(nèi)容”，多選題的答案內(nèi)容之間用逗號(hào)隔開(kāi)。（6）判斷題答案用中文“對(duì)”和“錯(cuò)”表示。（7）填空題的空缺處用下劃線“____”表示，空格與空格之間用頓號(hào)“、”隔開(kāi)。填空題答案以分號(hào)“；”結(jié)束，若有多個(gè)空格答案用分號(hào)“；”隔開(kāi)。

3.2.3 組卷管理

本系統(tǒng)組卷管理包括手動(dòng)組卷和自動(dòng)組卷兩種方式。手動(dòng)組卷時(shí)教師手動(dòng)從試題庫(kù)選擇題目，設(shè)定題型總分，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)選擇的題目進(jìn)行歸類(lèi)并計(jì)算單題分值。自動(dòng)組卷時(shí)教師需要設(shè)定試卷名稱(chēng)、試卷題庫(kù)科目、試卷總分、題型、題型分值、題型數(shù)量、難易程度比值等，提交生成之后系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)根據(jù)設(shè)定產(chǎn)生試卷，教師可對(duì)生成的試卷進(jìn)行個(gè)別調(diào)整，自動(dòng)組卷界面見(jiàn)圖4。

3.2.4 考試管理

考試管理功能包括考前管理、考中管理、考后管理等。

考前管理主要實(shí)現(xiàn)了教師可以填寫(xiě)本次考試信息、選擇試卷、設(shè)置考試時(shí)間，考試須知，并設(shè)定試題是否允許回看，是否允許提前交卷、是否強(qiáng)制收卷、是否打亂題目順序等，選擇需要參加考試的班級(jí)或?qū)W生；當(dāng)學(xué)生進(jìn)入小程序考試端時(shí)，會(huì)看到需要參加的考試信息，到設(shè)定的考試時(shí)間，學(xué)生即可點(diǎn)擊進(jìn)入考試，考前試卷管理界面見(jiàn)圖5。

考中管理可以處理考試中出現(xiàn)的特殊情況，比如針對(duì)考試中考生手機(jī)無(wú)法進(jìn)入小程序、手機(jī)死機(jī)的情況可以對(duì)考生賬號(hào)進(jìn)行延時(shí)處理；對(duì)于考試誤操作提前交卷可手動(dòng)撤回考生試卷。對(duì)考試過(guò)程中違規(guī)的考生可標(biāo)記違規(guī)或強(qiáng)制收卷。

考后管理可以查看考試完成情況，學(xué)生考試用時(shí)等，進(jìn)入考后閱卷即可查看學(xué)生客觀題得分情況及對(duì)主管題目進(jìn)行判分。閱卷完畢后，教師可以通過(guò)后臺(tái)設(shè)置讓學(xué)生在考試端查看試卷得分，并查看題目正確答案及解析。

3.2.5 在線練習(xí)

學(xué)生登錄考試端小程序后可根據(jù)教師開(kāi)放的題庫(kù)或試卷庫(kù)進(jìn)行試題練習(xí)，題庫(kù)題目按照科目類(lèi)別、題目類(lèi)型、難易程度、知識(shí)點(diǎn)等進(jìn)行了劃分，學(xué)生可自主進(jìn)行選擇練習(xí)；選擇試卷進(jìn)行練習(xí)時(shí)，學(xué)生可以設(shè)定題目是否可以回看、是否及時(shí)顯示參考答案等進(jìn)行練習(xí)，同時(shí)可對(duì)題目進(jìn)行收藏及添加筆記等。

3.2.6 在線考試

在線考試界面主要顯示試卷名稱(chēng)、考試倒計(jì)時(shí)、題型、題目?jī)?nèi)容，界面操作按鈕包括交卷、答題卡、標(biāo)記、上一題、下一題；其中當(dāng)教師設(shè)置考試不可提前交卷時(shí)，點(diǎn)擊“交卷”按鈕時(shí)會(huì)提示“本場(chǎng)考試不允許提前交卷！”，當(dāng)考試時(shí)間到時(shí)系統(tǒng)會(huì)禁止學(xué)生答題，自動(dòng)提交學(xué)生試卷；點(diǎn)擊“答題卡”按鈕可顯示所有題號(hào)，已答題目顯示綠色，未答題目顯示灰色，標(biāo)記題目顯示紅色，點(diǎn)擊相應(yīng)題號(hào)可跳轉(zhuǎn)到所選題目；考生答題過(guò)程中如果遇到答案不確定時(shí)，可先行作答，然后點(diǎn)擊“標(biāo)記”按鈕，待題目全部做完后可點(diǎn)擊“答題卡”按鈕查看標(biāo)記為紅色的題目進(jìn)行重點(diǎn)檢查。

考試過(guò)程可設(shè)置為“可回看題目”和“不可回看題目”兩種模式，“可回看題目”模式下學(xué)生答題順序不受限制，遇到不確定題目可先進(jìn)行標(biāo)記跳過(guò)，全部作答完成可回看檢查題目；“不可回看模式”下學(xué)生只能順序答題，“上一題”和“標(biāo)記”按鈕均不可點(diǎn)擊，只能點(diǎn)擊“下一題”按鈕進(jìn)行作答，題目跳過(guò)后也不可回看重做，答題界面見(jiàn)圖6。

3.2.7 錯(cuò)題管理

錯(cuò)題管理中的錯(cuò)題為自動(dòng)記錄，主要記錄考生考試或練習(xí)過(guò)程中做錯(cuò)的題目，主要針對(duì)客觀題設(shè)定，主觀題可以手動(dòng)添加。錯(cuò)題管理支持以題型、難易程度、課程科目、知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行分類(lèi)管理。對(duì)錯(cuò)題學(xué)生可以進(jìn)行添加筆記、重新測(cè)試、移除錯(cuò)題等操作。

4 結(jié)語(yǔ)

本文設(shè)計(jì)的基于微信小程序的在線考試系統(tǒng)為疫情形勢(shì)下教師線上教學(xué)提供了一個(gè)比較實(shí)用的工具，且基于uni-app 開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)可以快速部署到其他平臺(tái)。但同時(shí)本系統(tǒng)也有一些不足，比如遠(yuǎn)程考試時(shí)不能監(jiān)測(cè)學(xué)生是否作弊等，后期仍需不斷完善。