李嵐

摘要：無紙化考試系統(tǒng)具有客觀性、安全性和公正性等優(yōu)點(diǎn)，因此受到了我國高職院校及各界教育人士的廣泛關(guān)注。論文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一種無紙化考試系統(tǒng)，進(jìn)行了較為詳細(xì)的需求分析，給出了系統(tǒng)的工作流程，敘述了系統(tǒng)的部分設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)過程。無紙化考試系統(tǒng)創(chuàng)新了傳統(tǒng)考試的形式，由紙質(zhì)的試卷變?yōu)殡娮釉嚲?，可以進(jìn)行自動(dòng)評(píng)改、計(jì)算分?jǐn)?shù)及等級(jí)分?jǐn)?shù)，避免了人工過程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤，大大節(jié)約了人力和物力，無紙化考試還實(shí)現(xiàn)了環(huán)保、節(jié)約資源的目的。

關(guān)鍵詞：無紙化考試系統(tǒng)；C/S模式；高職院校；應(yīng)用設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2018）27-0066-04

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)已被廣泛應(yīng)用到各行各業(yè)當(dāng)中，極大地影響著人們的思想和觀念，尤其是教育思想。目前計(jì)算機(jī)已經(jīng)創(chuàng)新了傳統(tǒng)的教育思想，現(xiàn)代化教育、網(wǎng)絡(luò)化教育及信息化教育能夠有效促進(jìn)我國高職教育的發(fā)展與改革步伐。在教學(xué)活動(dòng)過程當(dāng)中，檢測(cè)學(xué)生學(xué)習(xí)效果和評(píng)價(jià)教師教學(xué)質(zhì)量的手段就是考試，教學(xué)的改革自然也包含考試的改革。采用紙質(zhì)試卷進(jìn)行考試不僅效率低，還浪費(fèi)資源，目前完全可以實(shí)施無紙化考試，以彌補(bǔ)傳統(tǒng)考試的缺陷和不足。

1 實(shí)現(xiàn)無紙化考試的意義

《城市軌道交通行車組織》是我院城市軌道交通類專業(yè)開設(shè)的一門專業(yè)課程，講述的主要是城市軌道交通線路與車站、軌道與信號(hào)系統(tǒng)、列車運(yùn)行圖、列車折返方式與列車運(yùn)輸能力、運(yùn)行進(jìn)路及行車憑證、列車運(yùn)行組織、施工作業(yè)組織等內(nèi)容，是一門具有較強(qiáng)實(shí)踐性和操作性的課程，一般教學(xué)都是通過上機(jī)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行。傳統(tǒng)的紙質(zhì)化考試已經(jīng)無法充分體現(xiàn)學(xué)生真實(shí)的學(xué)習(xí)水平，所以可以通過上機(jī)操作對(duì)學(xué)生進(jìn)行考核。但是對(duì)學(xué)生的操作結(jié)果評(píng)閱并不是那么容易，因此開發(fā)網(wǎng)上考試系統(tǒng)使課程可以網(wǎng)上考試、自動(dòng)評(píng)分，在目前教育界有著重要的意義[1]：其一，無紙化考試系統(tǒng)的研發(fā)和應(yīng)用改革了傳統(tǒng)的教學(xué)，能夠有效實(shí)現(xiàn)我國教育教學(xué)及管理的現(xiàn)代化；其二，無紙化考試系統(tǒng)提高了學(xué)校信息化建設(shè)的質(zhì)量，能夠有效減少組織考試活動(dòng)的時(shí)間，還能夠通過網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)提高工作效率，使考試活動(dòng)具有自動(dòng)化、公平、公正及規(guī)范化的優(yōu)點(diǎn)；其三，無紙化考試系統(tǒng)的出卷、考試、評(píng)卷等一系列工作都實(shí)現(xiàn)了智能化，大大節(jié)約了人力、物力成本及資金，還有效節(jié)省了大量的資源，實(shí)現(xiàn)了環(huán)保的目的[2]。

2 無紙化考試系統(tǒng)的需求分析

為了能夠有效確定無紙化考試系統(tǒng)的基本功能，首先由于教師、學(xué)生及管理人員進(jìn)行了溝通和交流，以此明確了無紙化考試系統(tǒng)中的功能，并且將其制成了一個(gè)表格（見表1）。

2.1 教師需求

每個(gè)功能分別對(duì)應(yīng)教師、學(xué)生和管理員的不同需求，教師的需求包括：

1） 錄入題目：教師要根據(jù)考試內(nèi)容錄入題目數(shù)，每個(gè)章節(jié)的具體考試題目量教師可以根據(jù)該章節(jié)的題目量自己設(shè)計(jì)。同時(shí)教師也可以添加新的題目，《城市軌道交通行車組織》這門專業(yè)課程試卷全部為選擇題，教師只需要輸入不同的文本及題目之后設(shè)計(jì)答案，針對(duì)不同的題目，系統(tǒng)可以自動(dòng)進(jìn)行閱卷，并且給出相應(yīng)的成績(jī)；

2） 生成試卷：根據(jù)題目的類型、范圍、數(shù)量、分?jǐn)?shù)、難易程度，在所有題庫中抽取不同題目生成試卷；

3） 閱卷和打分：對(duì)于一些主觀類且系統(tǒng)無法評(píng)分的題目，在所有試卷提交之后，教師可以對(duì)其查閱并且打分[3]。

教師功能示例見圖1所示。

2.2 學(xué)生需求

1） 答題：在考試的時(shí)候，學(xué)生可以進(jìn)行在線登錄，點(diǎn)擊開始考試進(jìn)行答題；

2） 提交答案：當(dāng)學(xué)生做完所有題目之后，學(xué)生可以通過交卷功能結(jié)束考試；當(dāng)考試時(shí)間到了之后，全部學(xué)生的試卷可自動(dòng)提交。

學(xué)生功能示例如圖2所示。

2.3 管理員需求

1） 創(chuàng)建用戶：管理員通過輸入用戶名、密碼等信息創(chuàng)建用戶；

2） 開啟考試：在考試之前的5分鐘，管理員發(fā)布試卷和參加考試的學(xué)生名單，并且進(jìn)行倒計(jì)時(shí)，在考試結(jié)束之后，系統(tǒng)自動(dòng)結(jié)束考試；

3） 生成成績(jī)：在考試結(jié)束之后，管理員可以根據(jù)系統(tǒng)中的生成設(shè)計(jì)功能，將參加考試的學(xué)生按照學(xué)號(hào)從低到高的排列順序來顯示成績(jī)，并可以打?。?/p>

4） 作弊處罰：如果有學(xué)生作弊的話，管理員可以將學(xué)生標(biāo)記為作弊，并且將其分?jǐn)?shù)記為0[4]。

管理員功能示例圖如圖3所示：

3 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)

3.1 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型

本系統(tǒng)是針對(duì)城市軌道交通類專業(yè)課程的考試而開發(fā)設(shè)計(jì)的。由于學(xué)校機(jī)房是學(xué)生進(jìn)行無紙化考試的主要場(chǎng)所，客戶端的考試機(jī)數(shù)量畢竟有限，加上考試地點(diǎn)一般固定不變，因此優(yōu)先考慮以局域網(wǎng)為基礎(chǔ)的Client/Server（客戶機(jī)/服務(wù)器）結(jié)構(gòu)模式。并且C/S結(jié)構(gòu)模式能夠很好地解決B/S模式在考試過程中，由于考生數(shù)量大，客戶機(jī)與服務(wù)器通信量大，導(dǎo)致的速度慢的突出問題。所以，對(duì)無紙化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸量、傳輸速度、響應(yīng)速度、數(shù)據(jù)安全性和系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)及系統(tǒng)的穩(wěn)定性等各個(gè)方面加以全面考慮，開發(fā)設(shè)計(jì)了以局域網(wǎng)為基礎(chǔ)的三層C/S模式的無紙化考試系統(tǒng)。

3.2 系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程

通過以上分析，系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程如圖4所示：

通過流程圖能夠?qū)⑾到y(tǒng)業(yè)務(wù)分為四大類，分別為用戶管理、考試管理、試題管理及成績(jī)管理，其中主要包括登錄管理、考試管理、成績(jī)生成管理、閱卷管理等，而且還要考慮數(shù)據(jù)安全及并發(fā)控制等其他措施，具體流程為：

管理員使用登錄管理進(jìn)入系統(tǒng)中，通過用戶管理批量添加用戶功能將學(xué)生和教師的信息添加到系統(tǒng)中，使學(xué)生和教師能夠在后續(xù)操作中使用登錄功能登錄到系統(tǒng)中。之后教師能夠通過試題的錄入將題目錄入到試題庫中進(jìn)行擴(kuò)充，在試題庫的試題足夠多之后，教師能夠通過組卷功能制定生成多套不同結(jié)構(gòu)的試題。管理員在考試管理中開啟考試，學(xué)生能夠在開始考試之前登錄系統(tǒng)等待開考后進(jìn)行作答。在考試結(jié)束之后，教師通過閱卷功能對(duì)考試的試卷進(jìn)行批閱并且評(píng)分。最后管理員通過成績(jī)生成將本次考試成績(jī)打印出來。

3.3 數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)

在計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)開發(fā)中，數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)是一項(xiàng)非常重要的技術(shù)，也是建立應(yīng)用系統(tǒng)的關(guān)鍵。此無紙化考試系統(tǒng)使用的是ADO概念，將考試數(shù)據(jù)庫通過二進(jìn)制信息錄入試題庫，在考試的時(shí)候?qū)⑦@些信息生成數(shù)據(jù)庫，它可以適用于多種類型的文件，比如Word、Excel格式等。以下一一介紹每個(gè)數(shù)據(jù)庫及信息表的功能及字段信息[5]。

1） 選擇題信息表，詳見表2。

3.4 系統(tǒng)數(shù)據(jù)流程圖

如圖5所示，無紙化考試系統(tǒng)中的用戶包括教師、學(xué)生和管理員，用戶可以使用信息庫中的用戶名和密碼登錄系統(tǒng)，以此查閱個(gè)人基本信息，用戶管理功能能夠管理不同用戶的操作權(quán)限。試題管理能夠通過教師錄入的題目?jī)?nèi)容及其他參數(shù)豐富試題庫，組卷功能能夠通過教師的題目自動(dòng)生成試卷。學(xué)生通過管理員進(jìn)行考試，在學(xué)生提前交卷或者考試結(jié)束之后，成績(jī)管理模塊能夠收集試卷中的答案，并且自動(dòng)閱卷及評(píng)分，之后自動(dòng)生成學(xué)生的成績(jī)，按學(xué)號(hào)從低到高排序并且輸出[5]。

4 無紙化考試系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

4.1 無紙化考試系統(tǒng)中的考試子系統(tǒng)

考試子系統(tǒng)是無紙化考試系統(tǒng)中的重要部分，其中包括學(xué)生登錄、考試全過程的管理及交卷評(píng)閱三部分。

1） 學(xué)生登錄

首先，檢測(cè)系統(tǒng)服務(wù)器是否連接正常；服務(wù)器中是否存在正確的考試文件夾，文件夾中的考試題目是否存在；考試的時(shí)間與服務(wù)器中的題庫包是否相符。另外，通過學(xué)生輸入自己的學(xué)號(hào)及密碼，進(jìn)行登錄系統(tǒng)；最后，在學(xué)生登錄系統(tǒng)之后，創(chuàng)建計(jì)算機(jī)中的考生數(shù)據(jù)庫，根據(jù)規(guī)則隨機(jī)抽取考試內(nèi)容，將其內(nèi)容復(fù)制到本地計(jì)算機(jī)的考生數(shù)據(jù)庫中，之后以秒為時(shí)間單位進(jìn)行計(jì)時(shí)。圖6為學(xué)生登錄系統(tǒng)的流程圖。

2） 考試全過程的管理

首先，顯示考試題目。計(jì)算機(jī)通過讀取服務(wù)器試題中的每個(gè)章節(jié)的題目數(shù)量和分值信息表，以此確定具體題目。根據(jù)考生點(diǎn)擊開始考試，即調(diào)取考生本地庫中的試題，以此顯示考試題目；其次，顯示考生的姓名、學(xué)號(hào)、考試倒計(jì)時(shí)及交卷部位；最后，系統(tǒng)每隔25秒刷新服務(wù)器考試庫中的考生答題信息，包括已答和未答的選擇題、考試時(shí)間、被標(biāo)記的題目等。

3） 交卷評(píng)閱

將各個(gè)考生的文件夾加密打包并且上傳到服務(wù)器中，然后將選擇題的結(jié)果和標(biāo)準(zhǔn)答案相對(duì)應(yīng)，以此進(jìn)行打分[6]。

4.2 無紙化考試系統(tǒng)中的考場(chǎng)管理子系統(tǒng)

1） 考場(chǎng)設(shè)置

其主要包括考試文件夾的設(shè)置（存放考試題目、考試數(shù)據(jù)庫、考生答案），以此設(shè)計(jì)教學(xué)點(diǎn)、考場(chǎng)等。

2） 考試過程管理

顯示考場(chǎng)中考試的學(xué)生姓名、學(xué)號(hào)、使用計(jì)算機(jī)的IP地址、考試使用的時(shí)間等信息；每隔5分鐘檢測(cè)學(xué)生與服務(wù)器連接是否正常。

3） 考試結(jié)果回收

當(dāng)考試結(jié)束之后，考試客戶端會(huì)全部回收考生的考試內(nèi)容，并且進(jìn)行閱卷和評(píng)分，然后將其結(jié)果加密傳輸?shù)椒?wù)器中的考試庫中，其功能能夠?qū)⒖忌脑u(píng)分結(jié)果導(dǎo)出服務(wù)器中的回收庫中并顯示出來[7]。

4.3 評(píng)分管理

1） 考試成績(jī)解密

能夠回收數(shù)據(jù)庫中每個(gè)學(xué)生的信息，并且與成績(jī)庫中的信息相對(duì)比，如果有重復(fù)的則覆蓋，沒有就添加新記錄，將回收庫中的題目分?jǐn)?shù)分別解密，然后寫入新記錄。

2） 考試成績(jī)導(dǎo)出

將每個(gè)考生的成績(jī)根據(jù)考場(chǎng)以Excel格式進(jìn)行導(dǎo)出。

5 無紙化考試系統(tǒng)的測(cè)試

5.1 登錄模塊

用戶可以通過登錄功能輸入自己的賬號(hào)和密碼，從而對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行操作。如果用戶輸入的賬號(hào)和密碼與系統(tǒng)中用戶信息表中的賬號(hào)和密碼相同，那么用戶就可以成功登錄到系統(tǒng)中。如果不正確返回重新登錄，當(dāng)錯(cuò)誤超過5次之后，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)開啟保護(hù)功能，在輸入密碼之后再輸入4個(gè)字符的驗(yàn)證碼。其登錄主界面如圖7所示。

用戶在進(jìn)行登錄的時(shí)候，在文本框中輸入自己的用戶名和密碼，如果正確則會(huì)跳轉(zhuǎn)到操作界面，如果錯(cuò)誤則會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的錯(cuò)誤提示，重新輸入用戶名和密碼[8]。

5.2 試卷管理

1） 錄入題目

教師登錄之后可以進(jìn)入到功能界面中，依次錄入題目、章節(jié)、答案，一個(gè)題目錄入完成之后錄入下一個(gè)題目。錄入題目系統(tǒng)界面詳見圖8。

2） 生成試卷

教師考試之前完成此操作，教師根據(jù)參數(shù)通過系統(tǒng)自動(dòng)生成可用的試卷。教師在已經(jīng)登錄的狀態(tài)下，進(jìn)入生成試卷系統(tǒng)，輸入試卷中的所有題目，包括題目出自哪個(gè)章節(jié)及數(shù)量，然后根據(jù)不同題目的不同分?jǐn)?shù)進(jìn)行選擇。教師在完成所有參數(shù)的輸入之后，點(diǎn)擊開始生成試卷按鈕，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)生成試卷，之后教師再對(duì)其保存。核心代碼為：

5.3 考試管理

1） 開始考試

由管理員操控開始考試，可以設(shè)定考試的開始時(shí)間、考試的結(jié)束時(shí)間、試卷的編碼和

考試的學(xué)生等。在管理員開啟考試按鈕的時(shí)候，系統(tǒng)會(huì)提出是否開始考試，管理員再三確認(rèn)之后進(jìn)行考試。開始考試后系統(tǒng)界面見圖9。

2） 作弊處罰

作弊處罰是為了規(guī)范考試過程，由管理員進(jìn)行操作。當(dāng)考生在考試過程中出現(xiàn)說話、抄襲等一系列影響考試的現(xiàn)象時(shí)，管理員可以視情況而定對(duì)學(xué)生進(jìn)行處罰。在確定學(xué)生作弊的情況下，可以通過服務(wù)器鎖定該學(xué)生的信息，之后學(xué)生會(huì)被強(qiáng)制退出考試界面，成績(jī)將記為0。

5.4 成績(jī)管理

1） 評(píng)分：為了能夠有效降低教師的手動(dòng)閱卷的工作量，可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)全自動(dòng)評(píng)分。

2） 生成成績(jī)：將學(xué)生試卷中各題目的分?jǐn)?shù)進(jìn)行匯總，并且根據(jù)學(xué)號(hào)由低到高進(jìn)行排序，其主要由教師或者管理員進(jìn)行，前提是系統(tǒng)評(píng)分的分?jǐn)?shù)可以自動(dòng)匯總，教師評(píng)分的分?jǐn)?shù)由教師進(jìn)行匯總，然后通過表格的形式打印出來[9]。

5.5 系統(tǒng)性能測(cè)試數(shù)據(jù)

系統(tǒng)性能的測(cè)試數(shù)據(jù)見表5，通過表5可以看出，本文所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)能夠滿足用戶的使用需求。

6 結(jié)束語

本次設(shè)計(jì)的無紙化考試系統(tǒng)具有可靠性、簡(jiǎn)易性、安全性及實(shí)用性，其界面整潔并且操作簡(jiǎn)單，能夠滿足于學(xué)校、學(xué)生及教師的需求。經(jīng)過測(cè)試此系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運(yùn)行，能夠有效分擔(dān)教師的工作量，并且降低了人為閱卷的出錯(cuò)率，減少了學(xué)校教務(wù)人員在學(xué)生考試方面的人力、物力、精力及資金，還有效保障了學(xué)生在考試中的公平、公正性。

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