基于Web的在线考试系统的设计与实现

摘要： 现今借助于网络开展教学活动已经成为一个发展趋势。教学活动中有一个重要环节就是考试，如何让一些课程的考试在网络中进行是一个难题。为此，设计并实现了基于Web的网上考试系统。该网上考试系统采用B/S结构，后台数据库选用SQL Server 2000，利用技术进行系统开发。该系统将实现教师对题库中试题的添加、修改、删除，组成试卷，考生在线考试以及系统自动阅卷等功能。

关键词： 在线考试； 数据库； 组卷；

中图分类号：TP31 文献标志码：A 文章编号：1006-8228(2012)10-20-04

0 引言

网络技术的快速发展改变了很多行业的工作模式，使得工作过程变得更加简单和方便，教育领域也是如此。通过互联网来进行教育和培训，是现在许多国内外高等院校和社会上的一些部门正在使用的新的教育和培训方式。传统的试卷考试一般从出题、组成试卷、印刷排版，再到安排考场、组织考试、考生答题、收卷，最后到阅卷、成绩公布，考试才算结束，整个过程工作量大、时间长，消耗了大量人力和物力，成本较大。

在线考试系统可以使考试不再受时间和空间的限制，可以在已经建设好的庞大的试题库中随机抽取试题组成试卷，组卷的方式相对来说也比较方便和灵活，可以自动组卷，也可由教师手动组卷。

网上在线考试在一些国家已经得到蓬勃发展，学生选课和考试都是通过网上进行的。国外一些著名的考试，如托福、MCSE(Microsoft系统工程师认证考试)、GMAT(工商管理硕士入学考试)以及重点大学的面试等都是在网上进行的。此外，加拿大、英国等一些西方国家也在大力研发网络考试系统。网上考试已经成为现代教育发展的一个必然趋势。

目前，我国许多高等院校都已经建立了自己的网上考试系统，如清华大学、北京大学、华南理工大学、同济大学和湖南大学等。国家信息产业部还推出了如网上办公自动化证书CEAC远程考试系统、红旗Linux远程考试系统等在线考试系统，迅速形成了通过网络组织大规模考试的发展趋势。

1 系统需求分析及故障处理

1.1 系统需求

考试系统需要有一个高效共享的标准化题库，来保存各种试题信息。教师可以对题库进行有效的管理，以实现对客观题目的添加、编辑、删除功能。试题类型可分为单选题、多选题、判断题和填空题。

用户可用智能组卷系统进行自动组卷，设置一定的参数，如难度分值比及各类题型的题数和分值等。

考生需通过标准的web浏览器进行身份验证，验证成功后才能参加考试。考生在限定的考试时间内进行答题，考试时间到时则客户端强行交卷。如果考试过程中客户端出现非法操作或断电死机等意外故障，并因此导致考试中途停止，考试系统应提供一次登录功能，然后恢复考生之前的答题状态，使得考生可以继续考试。

系统的安全性。对考生登录考试系统须进行身份识别，通过密码验证后才能继续考试，否则无法进行下一步的操作。这样做是为了防止其他人员登录到考试系统窃取信息或进行破坏活动。

系统的科学性。每门课程在试题组织上都具有严谨的科学性，能够正确地反映该课程的知识结构和知识点。

系统的稳定性。考试系统必须可以让大量的学生同时进行在线考试，这就要求考试系统的稳定性要强。

系统的易维护性。考试系统是一个比较复杂的软件系统，使用频率比较高，因此要求考试系统的管理和维护要方便。

1.2 故障的处理需求

考试系统在运行期间可能会发生许多突发事件，当出现这些事件时可能会对系统造成各种各样的影响，甚至有可能会导致系统无法运行。所以要求考试系统应当及时检测，并且快速准确地处理这些突发事件，这个要求比较难以实现。在编写系统程序时，应当加入异常情况的处理机制。当系统运行出现异常情况时，有相应的模块/代码可以快速地处理这些问题。

考试系统在运行过程中可能会因为考生数量多而出现线路堵塞或者断开的情况，因此，在线考试系统还应该具有定时自动重新连接的功能。考试系统在运行时，可能会有很多考生的考试机与服务器距离比较远，在系统经过长时间运行后，数据通信可能会发生一些错误，如何避免这些错误是一个非常重要的问题。

在数据存储和数据通讯领域，为了保证数据的正确，不得不采用检错的手段。在诸多检错手段中，CRC是最著名的一种。

任何检测方法都不是完美的，不可能永远准确无误，如果考试系统遇到了无法解决的问题，系统管理员就应该手工修改数据，重启考试系统，或者重启操作系统。

2 系统总体设计

我们所设计的在线考试系统选用的是B/S结构模式，即浏览器/服务器模式。在这种结构模式下，考试系统可以在网络上运行，不需要在考试机上单独安装考试程序。用户只需要通过计算机的浏览器输入服务器的地址，访问服务器，然后进行登录，就可以进行考试。所有与考试有关的程序和数据都是由服务器端提供的。B/S结构模式有很大的优点是易于维护，因为在大多数情况下网络的服务器、数据库和应用服务器都在同一个地方，所以考试系统的升级和维护相对简单和方便。本系统的架构图如图1所示。

在线考试系统可以实现网络环境下的组卷和自动评分，还可以实现对一些基本信息的管理，包括教师和学生的基本信息。系统管理员负责对这些信息的管理和维护，并且还可以组织和管理在线考试。在线考试系统可以根据命题参数自动进行组卷，教师对于自己不满意的题目可以进行替换。考试过程中，考试系统允许考生在考试时间内修改自己的答案。考试系统还应当具有自动倒计时的功能，当考生提交答卷后，在线考试系统可以自动判卷并显示出考生的分数，然后把考试分数保存到数据库。教师还可以对考生的考试成绩进行统计和分析。

本系统主要由七大子系统组成，分别是考场管理子系统、用户管理子系统、题库管理子系统、组卷子系统、在线考试子系统、阅卷子系统和成绩查询与统计分析子系统。这七大子系统的使用对象分别有系统管理员、教师和学生。系统功能模块图如图2所示。