摘要：隨著因特網(wǎng)與高校校園網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行考試迫在眉睫。目前已經(jīng)誕生了很多無(wú)紙化考試系統(tǒng)。該文在系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上，利用微軟的SQL Server2008和Visual Studio2010構(gòu)建了基于校園網(wǎng)的一套無(wú)紙化考試系統(tǒng)。該文介紹了相關(guān)的技術(shù)、系統(tǒng)的總體功能設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)，以及本系統(tǒng)的難點(diǎn)，自動(dòng)組卷算法的研究。

關(guān)鍵詞：無(wú)紙化考試系統(tǒng)；自動(dòng)組卷

中圖分類(lèi)號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2013）15-3479-02

傳統(tǒng)的考試方法主要是采用卷面考試，一般要經(jīng)過(guò)人工出題、學(xué)生考試、人工閱卷、成績(jī)?cè)u(píng)估與試卷分析五道程序，隨著考試類(lèi)型的增加與考試要求的提高，教師的工作量會(huì)越來(lái)越大，迫切需要改革考試方法，以減輕教師的工作負(fù)擔(dān)，提高考試的質(zhì)量。當(dāng)今社會(huì)是一個(gè)計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)普及的時(shí)代，它滲入了各行各業(yè)，運(yùn)用計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行無(wú)紙化考試應(yīng)運(yùn)而生。

本課題來(lái)源于貴穎祺主持的院級(jí)課題—《基于網(wǎng)絡(luò)的無(wú)紙化考試系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)》。利用學(xué)校的軟硬件資源，設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)了一個(gè)適合學(xué)院的能針對(duì)不同科目進(jìn)行無(wú)紙化考試的系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)教師命題、自動(dòng)組卷、學(xué)生抽題考試、試卷提交、自動(dòng)與手動(dòng)閱卷、成績(jī)?cè)u(píng)分與試卷分析。目前該系統(tǒng)的部分子系統(tǒng)已經(jīng)在部分課程的考試中得到了應(yīng)用，從效果來(lái)看，節(jié)約了人力與考試成本，減少了考試出錯(cuò)，考試的成績(jī)更為客觀合理。

1 相關(guān)的技術(shù)綜述

1.1 SQL2008的介紹

SQL是英文Structured Query Language的縮寫(xiě)，意思為結(jié)構(gòu)化查詢(xún)語(yǔ)言。SQL語(yǔ)言的主要功能就是同各種數(shù)據(jù)庫(kù)建立聯(lián)系，進(jìn)行溝通。目前，絕大多數(shù)流行的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)都采用了SQL語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)。SQL Server 2008新添了數(shù)據(jù)集成功能，改進(jìn)了分析服務(wù)，報(bào)告服務(wù)，以及Office集成等。它通過(guò)進(jìn)行簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)加密，充分利用外鍵管理，增強(qiáng)審查功能來(lái)提高可信任度。它利用基于政策的管理，改進(jìn)安裝，加速開(kāi)發(fā)過(guò)程等提高了性能，降低了開(kāi)發(fā)和管理數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施的時(shí)間和成本。同時(shí)它變得更為智能化，能夠集成任何數(shù)據(jù)，發(fā)送相應(yīng)報(bào)表，而且更為強(qiáng)大的OLAP能力使用戶(hù)獲得全面的洞察力。

1.2 Visual Studio 2010

Visual Studio是微軟公司推出的開(kāi)發(fā)環(huán)境。它新增了五大新特性與功能：云計(jì)算架構(gòu)，Agile/Scrum開(kāi)發(fā)方法，搭配Windows 7與Silverlight 4，發(fā)揮多核并行運(yùn)算威力，更好支持C++。另外Visual Studio 2010助力云計(jì)算與RIA創(chuàng)新應(yīng)用，全面支持企業(yè)級(jí)敏捷軟件開(kāi)發(fā)生命周期。

1.3 數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)模式

B/S結(jié)構(gòu)是一種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模式，WEB瀏覽器是客戶(hù)端最主要的應(yīng)用軟件。系統(tǒng)所有的的事務(wù)與邏輯處理都集中到服務(wù)器上實(shí)現(xiàn)，客戶(hù)端上只要安裝一個(gè)瀏覽器，考生就能參加考試，服務(wù)器安裝數(shù)據(jù)庫(kù)。瀏覽器通過(guò)Web Server 同數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。

2 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2.1 基本簡(jiǎn)介

在該系統(tǒng)中，用戶(hù)經(jīng)過(guò)有效的身份驗(yàn)證可以登錄，并擁有不同的權(quán)限。管理員可以對(duì)教師、學(xué)生、成績(jī)等基本信息進(jìn)行管理，教師負(fù)責(zé)試題庫(kù)的維護(hù)、試卷的生成、閱卷與試卷分析，學(xué)生可以根據(jù)學(xué)號(hào)或準(zhǔn)考證號(hào)選擇考試的科目與不同層次的試卷進(jìn)行考試。

2.2 系統(tǒng)總體功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

通過(guò)對(duì)系統(tǒng)的需求加以分析和整理，無(wú)紙化考試系統(tǒng)應(yīng)具備四大功能：題庫(kù)管理、在線(xiàn)考試管理、成績(jī)管理和考務(wù)管理。

題庫(kù)管理子系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，統(tǒng)一對(duì)試題庫(kù)進(jìn)行建立和管理。試題的類(lèi)型包括選擇題、判斷題等客觀題，也包括填空題、材料分析題、簡(jiǎn)答題等主觀題。確保試題的錄入、自動(dòng)與手動(dòng)組卷。

在線(xiàn)考試管理，分為兩個(gè)子模塊?？忌蛻?hù)端收集考生信息，隨機(jī)抽題、考生考試，試卷上傳等。服務(wù)器端驗(yàn)證考生信息，題庫(kù)輸出，收集考生考試數(shù)據(jù)，對(duì)客觀題進(jìn)行自動(dòng)評(píng)判，主觀題交由教師手動(dòng)評(píng)分。

成績(jī)管理，包括考試閱卷，成績(jī)的生成、統(tǒng)計(jì)分析與輸出管理。

考務(wù)管理主要是對(duì)學(xué)生、院系、專(zhuān)業(yè)、教師等基本信息進(jìn)行管理。

2.3 數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)

在無(wú)紙化考試系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行重新組織和構(gòu)造的過(guò)程，影響系統(tǒng)的通用性與效率。該系統(tǒng)中應(yīng)包含的數(shù)據(jù)有考生信息、考試科目的基本信息、全部題目的信息、考生的注冊(cè)與考試狀態(tài)、成績(jī)及試卷的信息。主要的數(shù)據(jù)表描述如下。

1）考生信息表：用于存放考生的基本信息，由準(zhǔn)考證號(hào)惟一確定考生的身份。包含學(xué)生的準(zhǔn)考證號(hào)、學(xué)號(hào)、課程編號(hào)、考試類(lèi)型編號(hào)、考場(chǎng)號(hào)、參加考試時(shí)間等。

2）試題庫(kù)表：用于存放試題庫(kù)的信息，包括試題庫(kù)編號(hào)、課程編號(hào)、知識(shí)點(diǎn)編號(hào)、題型編號(hào)、題目編號(hào)、難度、題干、答案等。

3）考卷表：考卷表是在考生考試注冊(cè)后，記錄考生的考卷題目的表。在這個(gè)表中，主鍵為試卷編號(hào)，還包含題目編號(hào)，考生答案等。

4）成績(jī)表：記錄考生的準(zhǔn)考證號(hào)、考試科目與考試成績(jī)。

2.4 組卷方案的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

本系統(tǒng)中采用的是基于集合的自動(dòng)抽題算法，將試題按不同的屬性分成不同的集合，運(yùn)用集合自動(dòng)抽題算法來(lái)實(shí)現(xiàn)組卷。該問(wèn)題可以用如下的四元組來(lái)表示，，其中：

P={p1，p2，……，pn}是一個(gè)有限的變量集，代表每道試題的屬性變量，即類(lèi)型、內(nèi)容、難度、時(shí)間與題分。

S={s1，s2，……，sn}是一個(gè)有限的數(shù)據(jù)集，是上述屬性變量的取值范圍。

R={r1，r2，……，rn}是一個(gè)有限的規(guī)則集，是屬性變量取值之間的約束關(guān)系。

T={t1，t2，……，tn}是滿(mǎn)足所有約束條件的試題集。

組卷問(wèn)題的實(shí)質(zhì)是從整個(gè)題庫(kù)中選擇出滿(mǎn)足所有組卷要求的一個(gè)子集。該算法以題目總數(shù)、試卷總分值、試卷難度、試卷類(lèi)型、各題型的數(shù)目與分值、無(wú)重復(fù)題目作為約束條件。先根據(jù)組卷主約束參數(shù)初步計(jì)算試卷所需試題數(shù)，運(yùn)行相應(yīng)的取題模塊從符合約束條件的試題范圍內(nèi)隨機(jī)抽取所需數(shù)目的試題，生成一份試卷。但是這份試卷對(duì)所有約束的滿(mǎn)足程度并不高，需經(jīng)過(guò)不斷地處理與調(diào)節(jié)，讓它逐漸滿(mǎn)足各種約束條件，這樣，通過(guò)多次約束參數(shù)滿(mǎn)足程度的反饋與回溯，不斷提高組卷的質(zhì)量，最后得到一份滿(mǎn)足組卷目標(biāo)要求的試卷。

3 結(jié)束語(yǔ)

本軟件是根據(jù)學(xué)院無(wú)紙化考試的實(shí)際需求而開(kāi)發(fā)，具有較大的實(shí)用價(jià)值。但仍有很多不足之處，今后會(huì)進(jìn)一步修改，以利推廣應(yīng)用。

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