高校在线考试系统的设计与实现

摘要: 在高等院校或在其他类型的学校,考试工作是学校教育教学工作中重要的组成部分。随着网络技术在教育领域应用,网络在线考试系统展现出越来越多的优越性。本系统结合当前教育形式,利用Microsoft公司提供的VisualStudio2005软件编程平台,采用B/S体系结构,利用ASP技术,设计在线考试系统,完成前台的学生使用模块和后台数据管理模块。

Abstract: In higher education colleges or other types of schools, the examination of school education is an important teaching component. With the application of network technology in the field of education, networking online examination system shows more and more advantages. Combining the current form of education, this system uses Microsoft's software programming platform VisualStudio2005 , B / S architecture, and ASP technology to design online examination system to complete the module of the front students and back-office data management module.

关键词: 在线考试系统;系统分析;系统实现

Key words: online testing system; system analysis; system implementation

中图分类号:TP393 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)08-0228-02

0引言

随着计算机技术的发展,网络技术也在不断的进步,网络技术已经应用的教育领域中的各个方面。现在很多国内外的大学开展了网络在线教育模式,通过计算机网络实现对学生进行网络在线课程培训和课程的考试。在学校实现网上考试,不但能够提高教师工作效率,节约大量的人力、物力与财力,还可以优化教学管理,提高教学质量,更重要的是影响现代高校课程的教学模式。因此,网上考试系统也如计算机辅助教学系统一样,成了界定教育现代化程度的重要标志。

本文所探讨的网上考试系统课题产生的背景就是依据当今教育信息化的趋势及我国高校教育信息化系统的建设,目的是充分利用学校现有的计算机软、硬件资源和网络资源实现无纸化考试。与传统考试模式相比,网上考试渗入了更多的计算机的技术环节,对实现安全性的途径、方法也提出了更高的技术要求。通过Internet/Intranet来实现网上考试,是现代教育技术的一个具体实现,具有很重要的现实意义。可以实现教考分离以及考务工作的全自动化管理,可以有效利用高等学校网络的软硬件资源,使其发挥最大效力,更好的为学校的教学、科研、管理服务。同时,还可以大规模的实行考试,实现考试的客观。现代化的在线考试系统能够自动化组卷、阅卷,比起传统考试中对老师的要求,比如设计试卷、印试卷、安排考试、监考、收集试卷、评改试卷、讲评试卷和分析试卷等工作,减轻教师的工作强度。传统的考试过程是一个漫长而复杂的过程,已经越来越不适应现代教学的需要,网络考试系统是传统考试的模式加上现代化的手段,它可以利用网络的无限广阔空间,随时随地的对学生进行考试,加上Web 数据库技术的利用,大大简化了传统考试的过程。现在各类已开发的在线考试系统很多,本文是通过笔者多年的研究,同时借鉴了一些优秀的考试系统,构建一个有特色的在线考试系统。

1系统的规划与分析

1.1 考试系统需求分析在线考试系统是利用计算机网络平台分发考试题给学生(终端机),在规定的考试时段完结时,又能将终端机处的考生答卷传送到网络服务器保存的系统。这是一种建立在计算机网络技术之上的新型考试方式,不仅是考试本身技术的改变,而且还能促进考试结果趋向相对客观。利用计算机网络平台分发考试题给学生时,考生可以选择不同的套题,这是传统纸质试卷无法做到的。假设题库合理科学有效,那么这种考试的结果将是公正客观的,学生舞弊的可能性将降低到最小。同时考生利用在线复卷功能,在交卷之后能核对自己的答卷及得分情况,从而杜绝教师判卷中的失误。

在线考试系统的开发和设计最终能够实现两个方面内容。一个方面,当考生成功登录后,进入考生界面,并且进入在线考场后,由系统出题后进入考试页面,考试计时,考试时间到,考生退出,及考完后对考试题的自动评分、存档。另一方面,当管理员进入管理员界面,管理员界面能够对学生信息、题库、试卷、成绩等内容进行管理。

在整个系统的开发过程中,结合计算机技术和网络通信技术,按照软件工程流程:系统分析、系统结构设计、数据库设计、程序编码等各个步骤,建立了一个较为完善,基本满足现实在线考试需求的在线考试系统。

1.2 系统总体模块结构系统应具有的主要功能模块:

①在线考试。考生选择套题名称后,可以通过系统打开该试卷,进行考试,答题结束后点击交卷,提交答题试卷。②修改密码。考生或者其他身份人登录后可修改密码。若考生忘记密码,可由管理员对其进行密码重置,重置后的密码为六位随机数字。③查询成绩。成绩查询是在线考试系统必不可少的功能模块,用户输入学号和密码登录后,即可查询已考过的试卷成绩,同时可看到参考答案,与自己的答题内容进行对照,知道自己错在什么地方,这也使得考试成绩更加透明化。④用户注册登录。用户提交一系列注册信息进行注册登录后,可以修改密码或个人资料。⑤后台管理。后台最重要的功能就是添加,只有管理员和教师才具有批准新添加的试题进库的权限。管理员有单独的管理模块和安全认证入口,进行后台数据库的维护工作,根据学科的知识点情况可以随时进行添加、修改和删除试题。同时管理员还可以对系统所采用的分类机制如单选题管理、多选题管理、简答题管理等分类进行维护。

1.3 系统功能规划根据已有的较为流行的其他在线考试系统,结合现在新的教学要求,对本考试系统规划如下:

①系统主要功能有:考生登录系统、在线考试、查询成绩以及退出登录、管理员对考生信息、考题信息、考生成绩信息、考试套题和课程信息等进行管理。

②根据用户角色的不同,可分为考生、管理员、教师,分别给予不同的权限,管理员和教师可以通过单独的后台入口对后台数据库中的所有内容修改管理。

根据对系统的规划,系统的功能图如图1所示:

2系统的实现

2.1 体系结构设计本系统是利用计算机网络平台分发考试题给学生(终端机),在规定的考试时段完结时,又能将终端机处的考生答卷传送到网络服务器保存的系统。因此选择基于B/S的三层网络结构。B/S软件体系结构,即Browser/Server(浏览器/服务器)结构,是随着Internet技术的兴起,对C/S体系结构进行改进的一种结构。

在B/S体系结构下,将应用划分为三层:用户界面层,业务逻辑层,数据库层。层是计算机领域广泛使用并在体系结构设计中起着重要的作用。它使人们对复杂问题简化处理的基本思想与方法面对一些难以处理的复杂问题,提供了一种设计思路,使难以把握的问题易于描述、控制与实现。利用分层的思想来组织与描述一个系统时,则认为一个系统由若干层组成;每个层完成系统的相应的功能。每个层又由功能相近的若干模块组成,同层能的不同模块承担遮盖层的不同的任务;各层之间相互独立,下层通过接口对上层提供服务。各层之间相关性不强,利于软件项目的开发、维护与实现。故采用分层的思想来构建基于 Web的软件体系结构具有一定的现实意义。采用三层结构的优点:

2.1.1 能有效提高系统并发处理能力三层体系架构的组件式系统将界面、界面、业务应用逻辑及数据存储分散管理,逻辑或物理地将它们分开,可减轻系统压力,提高整体性能。三层结构提供了客户端与服务器之间的异步通信,使得客户不必等待提交的分析处理结果而可以继续执行其他处理任务。

2.1.2 适应大规模和复杂的应用需求组件技术能使复杂系统的设计变得简单可行,具有良好的伸缩性。三层结构可以将数据处理从客户端转移到应用服务器和数据库服务器上。这样,尽管客户端与应用服务器之间可能存在着多个甚至数百个的连接,但是应用服务器与数据库服务器之间的连接却只有少数几个,从而达到减少通信线路上传递的数据量的目标。

2.1.3 可适应不断的变化和新的业务需求任何应用系统实施的重点不在于需求确定以后能否实现这些需求,而是在系统实施后如何适应变化的需求。在三层体系结构系统的开发和维护过程中,技术人员可以按照新的需求,通过在不同系统层次上调度更新的组件或新加入的组件来调整旧的系统,以适应新的与不断变化的要求。

2.1.4 能有效降低建设和维护成本,简化管理三层结构在各层次上的组件能单独更新、替换或增加、拆除。因此,系统维护更方便,代价相对低得多。而且,因各组件互相独立,更换组件就好比更换组合音响的一个部件,对系统其它部分并无影响,所以更新维护更加安全可靠。

2.2 关键技术实施

2.2.1 Web.Config文件代码编写内容Web.config 文件是一个XML文本文件,它用来储存 Web 应用程序的配置信息(如最常用的设置 Web 应用程序的身份验证方式),它可以出现在应用程序的每一个目录中。当你通过.NET新建一个Web应用程序后,默认情况下会在根目录自动创建一个默认的Web.config文件,包括默认的配置设置,所有的子目录都继承它的配置设置。如果你想修改子目录的配置设置,你可以在该子目录下新建一个Web.config文件。它可以提供除从父目录继承的配置信息以外的配置信息,也可以重写或修改父目录中定义的设置。

为了使应用程序方便移植,为版本控制提供更好的支持,需要在应用程序配置文件(web.config)中设置数据库连接信息。连接数据库,在DataAccessLayer文件夹下的database.cs类中的构造方法提取该配置文件中的connectionString字符串,建立连接。

连接数据库代码如下:

name="ConnectionString" connectionString="server=.;database=OnLineExam;uid=sa;pwd=sa" providerName="System.Data.SqlClient" />

2.2.2 系统的安全性由于本系统的特殊性,系统试卷数据应受到相应的处理,系统重要数据的保密工作应受到重视。在线考试系统可以通过用户的属性进行判断访问用户的类别。系统可以针对这个方面可以增设访问控制程序。针对每次考试学生用户的进出系统,可以通过数据日志进行详细的记录。凡每次学生进入在线考试系统,都要通过用户身份验证才能进入,包括输入用户、密码和验证码。而且,系统要针对不同的用户具有不同的操作权限,支持按权限进行操作,确保数据的安全性与私有性。不允许一般用户执行非法的操作及其误操作,防止用户无意或有意的进行破坏系统数据。通过安全访问程序的控制,可以保障在线考试系统在网络中的实施。

3进一步研究方向

本系统完成后在学校中进行试运行,根据日常出现的错误,在对系统进行代码调试。通过在线考试系统的应用,大大简化了教师的出卷、判卷等工作程序,提高了教师在考试任务中的工作效率,并且大大节省了教学经费的开支。特别是在考试结束后,学生们能够看到自己的试卷成绩。根据自己在测试中的不足,即使得补充相应的知识。

本次设计的系统功能还不能完全满足各个学校在考试方面的需求。在今后的软件设计中,我们还可以考虑添加一下其他功能,如留言板和教师与学习讨论区等功能,方便考生和教师之间的交流。经多次升级和调试后,能够最终形成一个比较完善的在线考试系统。

参考文献:

[1]潘晓锋.系统的设计与实现.中国信息科技,2008.

[2]夏龄.构建基于B/ S结构的网络考试系统.西华大学学报,2005.

[3]刘冠荣,楚武军.基于ASP的Web数据库开发技术与在线考试的实现[J].武汉理工大学学报(信息与管理工程版),2001,(02).