郝佳睿

摘 要： 為了滿足計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)課程教學(xué)需要，提出了一個(gè)基于WEB的網(wǎng)絡(luò)在線考試系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)試題庫(kù)進(jìn)行存儲(chǔ)管理，并由計(jì)算機(jī)完成自動(dòng)組卷、測(cè)試、試卷評(píng)閱等工作，從而減少教師閱卷工作量，降低手工改卷的主觀因素影響，提高考試規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化程度，實(shí)現(xiàn)考試的準(zhǔn)確性和公平性。

關(guān)鍵詞： 在線考試系統(tǒng) B/S模式 ASP C#

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展及在教育領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用和快速普及，應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)構(gòu)架的網(wǎng)絡(luò)在線考試系統(tǒng)展現(xiàn)出了越來(lái)越多的優(yōu)越性，為推動(dòng)在線考試和教育事業(yè)發(fā)展做出了很多貢獻(xiàn)。目前，基于Internet的考試系統(tǒng)正成為人們的研究熱點(diǎn)之一。與傳統(tǒng)考試模式相比，網(wǎng)上考試具有無(wú)可比擬的優(yōu)越性，它可以將傳統(tǒng)考試過(guò)程中的試卷組織、審定印制、傳送收集、登記發(fā)放、評(píng)判歸檔各個(gè)環(huán)節(jié)減少到一至兩個(gè)環(huán)節(jié)，幾乎屏蔽了所有人工直接干預(yù)考試活動(dòng)的可能性，不但能夠節(jié)約大量時(shí)間、人力、物力與財(cái)力，還可以大幅度提高考試成績(jī)的客觀性和公正性。這種無(wú)紙化在線網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)使考務(wù)管理突破了時(shí)間和空間的限制，提高了考試的工作效率和標(biāo)準(zhǔn)化水平，使學(xué)校管理者、教師和學(xué)生可以在任何時(shí)候、任何地點(diǎn)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行考試。網(wǎng)絡(luò)在線考試系統(tǒng)已經(jīng)成為教育技術(shù)發(fā)展與研究的方向。

依照軟件工程的設(shè)計(jì)思想，重點(diǎn)闡述了基于ASP.NET技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)在線考試系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程，主要包括系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)、系統(tǒng)測(cè)試及采用的開(kāi)發(fā)語(yǔ)言、開(kāi)發(fā)工具和相關(guān)技術(shù)等。

1.系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)

1.1開(kāi)發(fā)模式

在研究了國(guó)內(nèi)外計(jì)算機(jī)在線考試系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，為了考試的便利及學(xué)生使用得方便采用B/S模式。使用微軟的Visual Studio作為開(kāi)發(fā)平臺(tái)，數(shù)據(jù)庫(kù)選用SQL Server 2008作為后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)架構(gòu)，確保用戶資料及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)安全等。結(jié)合ASP.NET和C#等語(yǔ)言，使用表示層、業(yè)務(wù)層、數(shù)據(jù)庫(kù)操作層的三層結(jié)構(gòu)進(jìn)行開(kāi)發(fā)，即使用ASP網(wǎng)頁(yè)作為用戶使用的前端，用以實(shí)現(xiàn)表現(xiàn)邏輯層，中間使用組件實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部復(fù)雜的業(yè)務(wù)邏輯，SQL Server 2008數(shù)據(jù)庫(kù)作為后端使用，用來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)邏輯。

1.2系統(tǒng)要求

網(wǎng)絡(luò)在線考試系統(tǒng)按照學(xué)校實(shí)際情況及考試需求定制，開(kāi)發(fā)具有以下特點(diǎn)的在線考試系統(tǒng)。

方便用戶使用，操作簡(jiǎn)單：該考試系統(tǒng)在考試機(jī)上不需要安裝任何客戶端，用戶只需要一臺(tái)能夠連接到校園網(wǎng)并且有IE瀏覽器的計(jì)算機(jī)即可。

嚴(yán)格的考試防舞弊措施：系統(tǒng)為監(jiān)考員提供了相關(guān)的監(jiān)考功能，可以通過(guò)web看到考試人員的考試狀態(tài)，可以通過(guò)系統(tǒng)對(duì)usb端口進(jìn)行屏蔽，并且每一個(gè)學(xué)生收到的試題都是隨機(jī)且順序不一樣的，降低了考試人員作弊的可能性。同時(shí)系統(tǒng)提供更進(jìn)一步的設(shè)置防止考試作弊情況出現(xiàn)。

方便快捷的信息管理方式：考試系統(tǒng)中有許多信息需要用戶管理與維護(hù)，怎么樣有效地管理是該系統(tǒng)的重點(diǎn)之一。系統(tǒng)可以通過(guò)事先做好的Excel數(shù)據(jù)表，快速向系統(tǒng)導(dǎo)入考試相關(guān)信息，如老師信息，參加考試的學(xué)生名單，題庫(kù)同樣可以通過(guò)Excel表的方式導(dǎo)入進(jìn)去，方便題庫(kù)管理，無(wú)須直接操作數(shù)據(jù)庫(kù)。

合理的試題生成機(jī)制：試題的生成有兩種模式：一種是隨機(jī)生成，一種是人工生成。在導(dǎo)入試題的時(shí)候會(huì)事先對(duì)題目難度的等級(jí)進(jìn)行劃分，這也是在生成試卷時(shí)設(shè)立的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)，讓系統(tǒng)根據(jù)題目的難度等級(jí)進(jìn)行生成，方便采用難度等級(jí)限定的考試形式。

分布式考試環(huán)境：機(jī)房分布于不同樓層之間，每層均配備有服務(wù)器，可以根據(jù)考試人數(shù)對(duì)服務(wù)器進(jìn)行擴(kuò)載，滿足考試要求。

1.3模塊結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)分成三大模塊：考生模塊、教師模塊和管理員模塊，每個(gè)模塊劃分若干子模塊，對(duì)功能進(jìn)行細(xì)化，如圖1所示。整個(gè)在線考試系統(tǒng)主要包括三種權(quán)限的用戶：管理員、教師和學(xué)生。學(xué)生模塊中主要功能有考試、作業(yè)、習(xí)題復(fù)習(xí)等。教師模塊中主要功能有組織試卷、新聞發(fā)布、試題更新、發(fā)布試卷、布置作業(yè)等。管理員模塊中主要功能有用戶管理、新聞發(fā)布、題庫(kù)的更新等。

本系統(tǒng)設(shè)計(jì)意圖是提高考試前期準(zhǔn)備效率，實(shí)現(xiàn)考試信息化、網(wǎng)絡(luò)化、簡(jiǎn)單化，增強(qiáng)考試公平性，同時(shí)為學(xué)生提供方便，把老師從繁重的工作中解脫出來(lái)。

1.4數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

在系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程中，數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，一個(gè)設(shè)計(jì)良好的數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)可以提高效率，方便維護(hù)，并且為日后功能擴(kuò)充留有余地。通過(guò)之前需求分析系統(tǒng)流程設(shè)計(jì)和系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)的確定，規(guī)劃出系統(tǒng)中使用的數(shù)據(jù)實(shí)體對(duì)象，分別是考生信息、用戶信息、基本考試信息、試卷信息、試題庫(kù)信息等，其中重要信息的實(shí)體E-R圖如圖2所示。

2.在線考試系統(tǒng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)及關(guān)鍵問(wèn)題設(shè)計(jì)

計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)課程是培養(yǎng)學(xué)生熟練使用計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)，并能掌握office辦公軟件的基本操作技能，滿足日常辦公需要。為了了解學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握程度，學(xué)習(xí)過(guò)程中需對(duì)學(xué)生進(jìn)行不定期檢測(cè)。其中如何有效地防止學(xué)生考試過(guò)程中的作弊行為及如何有效地建立考試的題庫(kù)是本文討論的主要問(wèn)題。

2.1防作弊的處理方法

在線考試系統(tǒng)采取如下幾點(diǎn)防范措施：一是考試的題目順序是隨機(jī)的。二是每做完一題理論題，系統(tǒng)會(huì)隱藏該考生所做題目的選項(xiàng)標(biāo)簽，防止附近考生看到該生選取的考題選項(xiàng)。三是防止學(xué)生插入外部設(shè)備，在考試過(guò)程中查看相關(guān)資料，只要考生在考試過(guò)程中在考試機(jī)插入外部移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將該存儲(chǔ)設(shè)備彈出。

2.2 NPOI技術(shù)的使用

一個(gè)完善的考試題庫(kù)可以反映出一個(gè)考試系統(tǒng)的質(zhì)量，是考試系統(tǒng)非常重要的基礎(chǔ)內(nèi)容。首先，建立和上傳考試系統(tǒng)題庫(kù)要有較為方便的方法，教師用戶只需要簡(jiǎn)單地把題目整理到Excel表中通過(guò)系統(tǒng)直接導(dǎo)入到數(shù)據(jù)庫(kù)即可，極大減輕教師用戶創(chuàng)建考試題庫(kù)的工作，且每一道上傳到題庫(kù)的題目?jī)?nèi)容盡可能詳細(xì)。上傳題目包含科目名稱、知識(shí)點(diǎn)、題目名稱、試題難度、試題分?jǐn)?shù)、試題內(nèi)容、試題選項(xiàng)、標(biāo)準(zhǔn)答案及實(shí)體解析。其中試題難度一共分為五個(gè)難度，目的是方便教師在組卷過(guò)程中根據(jù)試題難易度生成試卷。

考試系統(tǒng)試題庫(kù)通過(guò)Excel導(dǎo)入到數(shù)據(jù)庫(kù)中，使用傳統(tǒng)方法操作Excel遇到的問(wèn)題有：.NET中，需要在服務(wù)器端裝Office，且及時(shí)更新它，以防漏洞，還需要設(shè)定權(quán)限允許.NET訪問(wèn)COM+，如果在導(dǎo)出過(guò)程中出問(wèn)題可能導(dǎo)致服務(wù)器宕機(jī)。Excel會(huì)把只包含數(shù)字的列進(jìn)行類型轉(zhuǎn)換，本來(lái)是文本型的，Excel會(huì)將其轉(zhuǎn)成數(shù)值型的，如編號(hào)000123會(huì)變成123。導(dǎo)出時(shí)，如果字段內(nèi)容以“-”或“=”開(kāi)頭，Excel會(huì)把它當(dāng)成公式進(jìn)行，會(huì)報(bào)錯(cuò)。Excel會(huì)根據(jù)Excel文件前8行分析數(shù)據(jù)類型，如果正好前8行某一列只是數(shù)字，那它會(huì)認(rèn)為該列為數(shù)值型，自動(dòng)將該列轉(zhuǎn)變成類似1.42702E+17格式，日期列變成包含日期和數(shù)字的。一旦出現(xiàn)這種問(wèn)題，就會(huì)使考試結(jié)果出現(xiàn)偏差，影響考試結(jié)果。

為了解決這些問(wèn)題，我們采用NPOI技術(shù)操作Excel，不但可以避免以上問(wèn)題，而且使用NPOI可以在沒(méi)有安裝Office或者相應(yīng)環(huán)境的機(jī)器上對(duì)WORD/EXCEL文檔進(jìn)行讀寫。

POI項(xiàng)目本身是處理Office檔案的函式庫(kù)，包含Word、Excel、PowerPoint、Outlook、Visio、Publisher等檔案，但POI項(xiàng)目并沒(méi)有使用到Excel的任何東西，直接深入OLE Compound Document格式內(nèi)存取資料，也可以直接控制各種儲(chǔ)存格的信息（顏色、儲(chǔ)存格格式與樣式等），并將它物件導(dǎo)向化，外部開(kāi)發(fā)人員只需要利用POI提供的屬性就可以控制Office格式的檔案資料。

3.結(jié)語(yǔ)

本系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)滿足了計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程無(wú)紙化在線考試的需求。該系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和使用調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、主動(dòng)性及考試實(shí)時(shí)性。對(duì)教師來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)組卷、改卷、評(píng)分及成績(jī)登記等工作。這種無(wú)紙化在線考試對(duì)課程考核方式和教學(xué)質(zhì)量提高起到了積極的促進(jìn)作用，降低了考試成本，減輕了教師的教學(xué)工作量，提高了效率，推動(dòng)了教學(xué)管理的信息化。

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