基于AJAX在线考试系统的研究

摘 要：基于AJAX的Web设计与实现在线考试系统，使用AJAX技术实现与服务器的异步通信，最终在网页中实现丰富友好的用户界面，该考试系统能带给用户无刷新的视觉体验。系统具备良好的用户界面，用户可以通过设置不同的组卷策略来实现随机抽题组卷，能够添加多媒体试题是该考试系统的一大特色。

关键词：AJAX;在线考试;；媒体试题

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1004－373X(2009)04－102－03

Research of On－line Examination System Based on AJAX

HAN Haixiao

(Luoyang Institute of Science and Technology,Luoyang,471023,China)

Abstract：The on－line examination system is designed and implemented adopting Web in AJAX.The AJAX technique is used to achieve asynchronous communication with server in system in order to create abundant friendly user windows which give no－refurbishing feeling to users.There is afavorable users interface in this system.Users can carry out examination－organized randomly by setting different examination－organized strategy,and append multimedia test questions,which is one of the features of on－line examination system

Keywords：AJAX;on－line examination;;medium test questions

随着软件工程技术和信息技术的高速发展，在线考试系统作为实施网络教育的高效、安全可靠、公平公正的考试系统越来越受到重视。当前，在线考试系统在组卷策略及访问速度方面对软件工程技术和网络通信提出了很高的要求。基于AJAX在线考试系统是发挥网络优势

开发的考试软件，具有模块控制、组卷灵活、网上考试、网上查分等优点。

1 技术基础

1.1 AJAX技术

AJAX(Asynchronous JavaScript and XML)包括：使用扩展超媒体标记语言（eXtended Hypertext Markup Language，XHTML）和级联样式单（Cascading Style Sheet，CSS）标准化呈现；使用文档对象模型（Document Object Model，DOM）实现动态显示和交互；使用可扩展标记语言（eXtensible Markup Language，XML）和可扩展样式表转换（eXtensible Stylesheet Language Transformation，XSLT）进行数据交换与处理；使用XMLHTTP组件XMLHttpRequest对象进行异步数据读取；最后采用JavaScript绑定和处理所有数据。AJAX用来描述一组技术［1，2］，它使浏览器可以为用户提供更为自然的浏览体验。AJAX技术已经成为计算机领域中一种新兴的技术正在被越来越多的专业人士所认可和研究，并且已开始广泛地用于实际科研项目的开发中［3］。

1.2 技术

对 Microsoft SQL Server 和 XML 等数据源以及通过 OLE DB 和 XML 公开的数据源提供一致的访问。数据共享使用者应用程序可以使用 来连接到这些数据源，并检索、处理和更新所包含的数据［4］。 通过数据处理将数据访问分解为多个可以单独使用或一前一后使用的不连续组件。 包含用于连接到数据库、执行命令和检索结果的 .NET Framework 数据提供程序。

2 在线考试系统的功能研究

2.1 系统功能模块划分

基于AJAX的在线考试系统共由6个模块构成：题库管理、考生管理、考试管理、成绩管理、管理员信息管理、系统维护。在此主要研究基于AJAX的在线考试系统中题库管理和考试管理2个模块。

2.2 题库管理模块

在题库管理中［5］，可以进行科目管理，包括知识点操作（添加、修改、删除、查询知识点）；试题的添加（分3个类型：判断、单选、多选进行试题的添加）；试题的查询、查看、修改（可以按照知识点、试题类型、难易程度进行查询）。也可以进行组卷策略的制定，包括设置策略的基本要求（策略的有效状态、考试时间、及格比率）；卷面试题设置（按照知识点同时按类型难易程度抽取试题并设置相应类型试题的分值）；策略总概（可以查看该策略的详细信息）；查询组卷策略。还可以进行试题分析(按照有效与无效科目状态分析该科目试题信息)，对所有科目所有试题进行分析（按照题型、知识点、难易程度等来进行分析）。题库管理部分的用例图如图1所示。

2.3 考试管理模块

该模块由考区管理员进行管理。当考生进入考试系统时考区管理员对考生的身份进行确认（准考证号），然后，确定考试所需要的试卷，并从试卷库中取出相应的试卷；接着，通过考试系统将试卷发送给考生；最后，在考生答卷结束后，回收试卷。考试管理部分的用例图，如图2所示。

3 在线考试系统的实现

3.1 系统的数据库设计

基于AJAX在线考试系统数据库的设计考虑到要使系统具有扩展性和较强的适应性，其数据库系统中，应该包括所有考试科目的基本信息、全部题目的信息、考生的基本信息、组卷策略的信息以及考生的试卷。这样根据数据库存储的内容，基于AJAX在线考试系统共建立了13个数据库表。在这里讨论的题库管理部分和考试管理部分中，系统数据库的数据模型所涉及的数据库表有：科目信息表、知识点信息表、题库信息表、组卷策略信息、学生详细信息、试卷信息表、试卷表。系统的工作原理图如图3所示。

3.2 系统功能模块设计

该在线考试系统使用AJAX技术，充分利用计算机技术和网络技术的结合，实现考试在线申请、自动审核、定时考试、远程题库智能维护、试题形式现代化多样性、考试课程以及考试人员数量的强制控制、自动组卷、电子试卷答题、自动即时评分、考生考试情况实时记录、试卷可逆性恢复查验、考试中心数据的自动记忆恢复和多项防作弊技术、考生信息管理和网上证书验证查询等功能。具有组卷科学、系统安全、网络可靠、连接多样、管理方便、安装简便的特点［6］。

3.2.1 题库管理详细设计

题库是与整个考试系统紧密关联的部分。由科目管理、试题分析、组卷策略3部分构成。其中，科目管理中添加多媒体试题，组卷策略的设置是该模块设计的核心。

在选定所要添加试题的科目、知识点和难易程度后就可以进入添加页面进行试题添加。在填写完试题内容后，点击保存即可。如果试题内容、答案为空时会自动判断，并提示管理员完整填写试题内容。如果添加成功，则将试题保存到数据库，选择题的添加和填空题添加的原理相同，填空题限制了需要填空的数量。基于AJAX的在线考试系统中可以添加多媒体试题［7，8］，比如视频剪辑、Flas、音乐、图片等。

在考试系统中，试卷的题目类型、难度、覆盖范围、答题参考时间及各类题型所占的比重是组卷的重要控制指标［9］。一般来说，当用户给出这些指标后，所生成的试卷要完全符合这些指标会有一定的难度，所以，组卷策略的制定是该考试系统设计的一个难点。当前，社会上一些网上考试系统对于这些指标的设计会有一定的偏差，如题目的占分比、难度及考试的参考时间等。在试卷生成过程中给定一些生成原则，生成算法根据这些原则来产生试卷。可以按照组卷策略的有效状态、考试时间、以及及格比率设置策略；也可以按照知识点同时按类型，难易程度抽取试题并设置相应类型试题的分值；可以查看该策略的详细信息。

3.2.2 考试管理详细设计

此部分主要是针对考生考试功能的实现而设计的，该系统在平时可以作为学生测试自己专业知识的模拟考卷系统，在考试周期内则承担起在线考试的任务。 在考试周期内的非考试时间该系统对学生关闭，考试时间内才允许考生登录，系统则生成该时间段内的考试科目试卷，考试结束前30 min,15 min,5 min时对考生进行提示，考试结束后若考生没有进行试卷提交则自动进行试卷保存处理。在同一次考试中系统生成的各份试卷难易度保持在同一个水平［10］。正式考试时系统对具体试卷的客观题自行判分，主观题则由老师判分，并保存每个学生的考试试卷副本，便于在规定时间内考生查卷。

如果考生在某个时间段内有考试，则进入考试登录界面，如果学生输入密码错误或者在该时段内没有考试则系统根据具体情况弹出错误窗口。具体有以下4种情况：学号或者密码错误，该时段内没有考试，已经考过，迟到。

从考生进入考试系统的考试界面开始，考试管理系统开始工作，考生答题完毕退出系统。首先，客户端进行了考生准考证号以及密码正确性的判定。后台检查学生的考号是否存在，考试科目是否合法，是否被禁止，以及该考生是否曾考试过该科目等；考试结束考生提交试卷，则系统进行判分。

4 系统的调试和性能

系统测试依托洛阳大学（现洛阳理工学院西校区）校园网进行，运用黑盒测试对系统主要模块功能测试，包括登录模块、系统主界面、题库管理模块及其科目管理、题库分析和组卷策略功能的实现，并对系统响应时间和数据库响应时间进行了测试。经测试发现这里所研究的主要模块运行良好，而且，基于AJAX技术的在线考试系统的响应时间相当及时，这正是该考试系统可以给用户无刷新视觉体验的特点之所在。

5 结 语

主要介绍基于AJAX技术的在线考试系统中题库管理部分和考试部分的开发与设计过程，该系统开发采用B/S结构，大部分服务在后台进行，克服了在所有客户机安装客户端软件的烦琐；采用流行的AJAX技术开发，AJAX与其他的软件开发技术相比具有高速、安全、与平台无关和无刷新等优点［11］。由于时间仓促，基于AJAX技术的在线考试系统尚有一些不足之处。

参 考 文 献

［1］阿斯利森,舒塔.Ajax基础教程\.金灵,译.北京:人民邮电出版社,2006.

［2］MSDN.Microsoft开发人员网络\.,2007.

［3］麦赫马夫.Ajax Design Patterns\.南京:东南大学出版社,2006.

［4］Dave Crane,Eric Pascarello,Darren James.Ajax in Action\.北京:人民邮电出版社,2006.

［5］梅晓勇,颜君彪,侯识忠.网络环境下的考试系统应用设计与实现\.计算机工程与应用,2003(26):129－131.

［6］Laurence Moroney,陈黎夫.Atlas基础教程 Ajax快速开发\.北京:人民邮电出版社,2006.

［7］冯能山,李其艺.轻松学习ASP\.北京:清华大学出版社,1998.

［8］Daniel Woolston.Ajax .NET高级程序设计\.北京:人民邮电出版社,2007.

［9］张蓓通用模块与系统开发\.北京:人民邮电出版社,2006.

［10］Michael Moncur.JavaScript速成教程\.高智勇,马天予,周彤,译.北京:机械工业出版社,2001.

［11］Karli Watson,Christian Nagel.Beginning Visual C# 2005\.北京:清华大学出版社,2006.

作者简介 韩海晓 女，1981年出生，华中科技大学软件工程硕士，洛阳理工学院教师。