明達(dá)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 孫昕

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)將是學(xué)校信息化改革的重要發(fā)展方向。本文結(jié)合了學(xué)校教學(xué)的實(shí)際需求，講述了基于C/S 結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)的開發(fā)與實(shí)踐以及該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能和應(yīng)用。

在教育信息化浪潮的推動下，網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)是教育改革和信息化的必然發(fā)展趨勢，它受到學(xué)校的重視和推廣，網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)既確保了考試的公平、公正，又提高了考試的效率，降低了考試閱卷的人為因素。市場上的網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)固然有許多優(yōu)點(diǎn)，但是由于題庫題型封閉、不易修改且價格趨高等原因無法在校園內(nèi)普遍使用。因此，本人運(yùn)用VB.NET 和MySQL 數(shù)據(jù)庫開發(fā)了網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)無紙化考試。下面就系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，進(jìn)行闡述。

1 運(yùn)行模式

網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)分為B/S 結(jié)構(gòu)、C/S 結(jié)構(gòu)和混合結(jié)構(gòu)模式等開發(fā)方式。B/S 結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)考試因系統(tǒng)維護(hù)和升級成本低、客戶端無需安裝、不限地點(diǎn)、不限設(shè)備類型、不限固定人數(shù)等特點(diǎn)，得到廣泛使用。但是B/S 結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)缺點(diǎn)也比較明顯，公平性難以得到保障，即使各類網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)有各種防作弊功能，也是防不勝防，只適合于普通的考試[1]。

C/S 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)考試系統(tǒng)有對信息安全的控制能力強(qiáng)、面向相對固定的用戶群，有監(jiān)考老師，不容易作弊，適合做嚴(yán)肅的考試，在現(xiàn)在B/S 流行之時，C/S 結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)還在很多方面發(fā)揮巨大作用。由于本人開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)在本校的機(jī)房里進(jìn)行，考試內(nèi)容為學(xué)院的課程期末考試，這里優(yōu)先考慮以局域網(wǎng)為基礎(chǔ)的C/S 結(jié)構(gòu)。

C/S（Client/Server）結(jié)構(gòu)，即客戶機(jī)和服務(wù)器結(jié)構(gòu)。通過它可以充分利用兩端硬件環(huán)境的優(yōu)勢，將任務(wù)合理分配到Client 端和Server 端來實(shí)現(xiàn)，降低了系統(tǒng)的通訊開銷。本系統(tǒng)是屬于小型的網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)，對計(jì)算機(jī)性能要求不高，客戶端安裝Windows 7 及以上操作系統(tǒng)即可滿足條件。

系統(tǒng)開發(fā)工具采用了VB.NET，后臺數(shù)據(jù)庫采用MySQL。

2 系統(tǒng)模塊

本系統(tǒng)目前共分為四個模塊:題庫管理模塊、考生考試模塊、考務(wù)管理模塊、批閱成績分析模塊，各個模塊功能闡述如下。

2.1 考生考試模塊

考生考試模塊是考試系統(tǒng)的核心部分，安裝到客戶端計(jì)算機(jī)上。

（1）考生考試模塊。考生考試模塊有單項(xiàng)選擇、填空題、判斷題等為主的客觀題，操作題為主的主觀題。具體思路是:

到了規(guī)定時間后，考生便可以在客戶端計(jì)算機(jī)上啟動考試程序，輸入考號和驗(yàn)證姓名后，確認(rèn)登錄考試系統(tǒng)等待監(jiān)控老師發(fā)出指令。監(jiān)考老師發(fā)放試卷包、試卷密碼，點(diǎn)擊允許開始考試后，考生輸入試卷密碼才可以計(jì)時，答題。考生考試完成后，學(xué)生自行交卷，或由系統(tǒng)在規(guī)定時間點(diǎn)自動強(qiáng)制交卷。

做客觀題時，做完一題系統(tǒng)立即標(biāo)志本題已做，并且保存考生的答案?？忌砂错樞虼痤}，也可點(diǎn)擊“題板”窗體上的“題號”答題。當(dāng)考生交卷時，系統(tǒng)提示還有多少題未做，有多少疑問題，以防有漏做題。

做操作題時，考生需要隨時保存操作題，當(dāng)考生主動交卷時，需要將操作題保存退出，如考試結(jié)束時間到以后，操作程序沒有關(guān)閉，系統(tǒng)調(diào)用API 函數(shù)強(qiáng)制將打開的操作題退出，但不保存相應(yīng)的操作。最后將考生信息、理論題答案及操作題的文件打包壓縮上傳至服務(wù)器。

（2）客戶端網(wǎng)絡(luò)通信模塊。本模塊運(yùn)行時成為托盤程序，主要作用是進(jìn)行實(shí)時數(shù)據(jù)通信。運(yùn)行時通信控件接收數(shù)據(jù)時，通過選擇語句來根據(jù)信息為控制信息、通知還是文件采用相應(yīng)的動作?？蛻舳送ㄐ哦碎_機(jī)便啟動運(yùn)行以便隨時收到監(jiān)考教師指令信息、接收來自監(jiān)考端監(jiān)控和管理，同時也向監(jiān)考端計(jì)算機(jī)上傳考生信息和答案文件。

2.2 考務(wù)管理模塊

考務(wù)管理模塊是考試系統(tǒng)的主要部分，其主要功能如下:將考場信息含考生信息導(dǎo)入、將題庫包導(dǎo)入按一定規(guī)則策略并生成試卷包、對考生客戶端機(jī)的監(jiān)控和處理、試卷包發(fā)送和回收等功能，具體功能有[2]:（1）清空上一場考生信息；（2）查詢在線計(jì)算機(jī)；（3）導(dǎo)入考生信息；（4）考試試卷導(dǎo)入；（5）強(qiáng)制收卷:時間到，或者是作弊嚴(yán)重，教師可以強(qiáng)行收卷；（6）作弊處理:根據(jù)學(xué)生作弊嚴(yán)重程度，作出對學(xué)生的處理情況并將作弊標(biāo)記存入數(shù)據(jù)庫；（7）消息發(fā)送；（8）屏幕刷新:顯示在線學(xué)生的考試狀態(tài)；（9）鍵鼠管理，通過控制學(xué)生機(jī)的鍵盤、鼠標(biāo)等限制學(xué)生對計(jì)算機(jī)操作；（10）時間控制:可以使得學(xué)生機(jī)與教師機(jī)時間同步，使得考試公平；（11）發(fā)送試卷。

2.3 題庫管理模塊

試題庫主要功能有:對題進(jìn)行錄入、修改、刪除等操作，試卷的組卷、打印和查詢等功能，具體有:（1）用戶管理:用戶注冊、修改口令等；（2）試題庫維護(hù):根據(jù)課程大綱對試題庫中題目進(jìn)行編輯、添加、修改、刪除等操作；（3）題型表維護(hù)、難度表維護(hù)、出卷用戶表維護(hù)、章節(jié)表維護(hù):可以分別對以上四個表進(jìn)行數(shù)據(jù)添加、刪除、修改等操作；（4）試題庫查詢功能:支持萬能查詢，查詢字段不定、查詢運(yùn)算符不定、查詢條件不定；（5）組卷功能:根據(jù)課程考試大綱依據(jù)用戶輸入的題型分布、章節(jié)分布以及難度分布等要求，按照一定的組卷策略從試題庫中隨機(jī)抽取出滿足條件的試題組成試卷；（6）試卷打印、預(yù)覽:使用Office 自動化技術(shù)調(diào)用Word 應(yīng)用程序，將數(shù)據(jù)庫試卷中的記錄逐一地寫入到Word 文檔中，用戶就可以利用Word 對試題進(jìn)行預(yù)覽、打印。

2.4 統(tǒng)計(jì)分析模塊

（1）閱卷統(tǒng)計(jì)分析模塊。因?yàn)樵诳荚嚂r已經(jīng)實(shí)時批改了有唯一答案的客觀題，如單選題、判斷題這一類題型的試題。所以本模塊部分只有主觀題閱卷，閱卷方式可以自動閱卷，同時支持人工判卷。操作題評分，基本思想是:VB.NET 中操作Office 文件，同時在VB.NET中引用Office 提供的Com 組件，再調(diào)用Office 應(yīng)用程序打開對應(yīng)文檔，利用VBA 編程對Office 操作結(jié)果的自動閱卷評分。（2）分析統(tǒng)計(jì)?？梢园窗嗉?、學(xué)科最高分、高低分、平均分、優(yōu)秀人數(shù)（率）、及格人數(shù)（率）、不及格的人數(shù)（率）、良好人數(shù)（率）、中等人數(shù)（率）進(jìn)行成績分析。

3 關(guān)鍵技術(shù)因素

下面對一些關(guān)鍵性的問題闡述具體說明和解決方案。

3.1 異常問題處理

網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)依賴于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，可能有些意外情況發(fā)生，致使考試中斷，例如，網(wǎng)絡(luò)、電力、計(jì)算機(jī)運(yùn)行故障等。

（1）異常中斷，重新登錄。當(dāng)考試過程中，客戶端計(jì)算機(jī)出現(xiàn)異常情況時，網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)提供學(xué)生二次登錄的功能?？忌谥匦碌卿浘W(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)輸入考生信息時，需要監(jiān)考老師使用監(jiān)考密碼進(jìn)行驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)二次登錄，登錄后恢復(fù)原實(shí)時保存的考題結(jié)果、考試時間等相關(guān)信息[3]。

（2）考試信息保存與恢復(fù)模塊。異常中斷產(chǎn)生后，考生要重新參加考試時，原有的考試答案丟失，會顯得考試的不嚴(yán)謹(jǐn)和不科學(xué)。所以對網(wǎng)絡(luò)考試來說，考試系統(tǒng)具有實(shí)時保存和中斷恢復(fù)功能就顯得非常重要。

實(shí)時保存功能:將考生的準(zhǔn)考證號、考試時間、考生的客戶端計(jì)算機(jī)名、IP 地址等信息每隔30s 時間就會自動保存在本地計(jì)算機(jī)上磁盤的指定文件中，同時將相關(guān)數(shù)據(jù)發(fā)給服務(wù)器。客觀題已經(jīng)隨著點(diǎn)擊“下一題”時已經(jīng)實(shí)時保存在試卷數(shù)據(jù)庫里了，操作題保存系統(tǒng)設(shè)置每隔10min 時間保存。

中斷恢復(fù)功能:當(dāng)考試意外中斷，考生重新登錄時，系統(tǒng)會調(diào)用保存在磁盤中原考試信息文件，已做的客觀題答案原以實(shí)時保存在試卷數(shù)據(jù)庫，答案還存在，考生可以繼續(xù)答題；操作題沒有10min 且沒有自己保存，需要重新做題。

因?yàn)閿嗑W(wǎng)或系統(tǒng)崩潰，監(jiān)考老師可以通過U 盤將考生答案信息導(dǎo)出至另一臺計(jì)算機(jī)考試，而不影響考生的原來答案和考試時間，還可以根據(jù)實(shí)際情況做出適當(dāng)?shù)臅r間延時，從而保證考試的公平性。

3.2 計(jì)時器

（1）發(fā)送信息。通過計(jì)時器每30s 將本機(jī)與本考生相應(yīng)的數(shù)據(jù)（固定長度）發(fā)送給監(jiān)考端計(jì)算機(jī)。如本機(jī)IP地址、考生準(zhǔn)考證號、考生姓名、考生的剩余時間，計(jì)算機(jī)名等信息。（2）自動收卷與鎖定?？忌荚嚂r，在程序頂端會動態(tài)地顯示考試剩余時間，在最后5min，系統(tǒng)自動彈出窗體會提醒考生。如時間結(jié)束而還沒有交卷，系統(tǒng)會強(qiáng)制收取試卷；如果因?yàn)橛?jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)等異常原因?qū)е碌⒄`考生答題時間的，可由監(jiān)考老師輸入監(jiān)考指令進(jìn)行適當(dāng)?shù)匮娱L考生答題時間。

3.3 隨機(jī)抽題

同一場考試客戶端接收到是同一份試卷，為了保證考試公平性，同一個試卷亂序，即是隨機(jī)抽題功能，具體思路是:（1）定義初始變量，利用Randomize()初始化隨機(jī)數(shù)發(fā)生器，使用外循環(huán)生成隨機(jī)數(shù)，將其存放在Temp中，設(shè)此時的隨機(jī)數(shù)重復(fù)標(biāo)識為False 不重復(fù)；（2）利用內(nèi)循環(huán)，用來篩選外循環(huán)生成的隨機(jī)數(shù)是否和已存入數(shù)組的任何一個元素重復(fù)，如果重復(fù)，則通過將外循環(huán)變量減1 來退回到上一個循環(huán)，將重復(fù)標(biāo)識設(shè)置為True(重復(fù)），去掉這個數(shù)，并且放棄這次內(nèi)循環(huán)；（3）如果標(biāo)識不再重復(fù)，那當(dāng)前的隨機(jī)數(shù)滿足條件，將這個數(shù)存入數(shù)組，當(dāng)做題目的邏輯序號。（4）試卷包中題目輸出按照邏輯序號順序顯示，達(dá)到試卷包中題目物理序號亂序作用。

3.4 壓縮、解壓文件

使用SHELL 調(diào)用WINZIP 和WINRAR 是可以實(shí)現(xiàn)壓縮子目錄的，但是受控于SHELL，容易出錯。于是通過靜態(tài)調(diào)用第三方UNZIP32.DLL 和ZIP32.dll 動態(tài)鏈接庫文件，來實(shí)現(xiàn)將考生文件夾下所有文件和子文件夾下所有文件打包壓縮為一個ZIP 的文件。使用的源碼如下:

3.5 對操作題進(jìn)行自動閱卷功能

系統(tǒng)不但可以對理論題進(jìn)行閱卷，還可以對操作題閱卷。

（1）判斷指定Windows 文件和文件夾是否存在，或者文件屬性判斷，可以使用WinAPI 函數(shù)GetFileAttributes 獲取文件各種屬性，對設(shè)置文件屬性的操作題進(jìn)行自動評分。

也可以使用DIR 函數(shù)來判斷文件是否存在，如對創(chuàng)建文件快捷方式操作的正確性，即該文件中有目標(biāo)文件完整的文件路徑是否和原文件路徑一致，來判斷創(chuàng)建的快捷方式是否成功。

（2）如對Office 軟件中文檔評分，打開一個文檔后，可以在文檔中進(jìn)行批閱。對文章第一段即標(biāo)題段進(jìn)行批閱:字體設(shè)置是加粗加1 分、段落設(shè)置為水平居中加1分，字體顏色為紅色加1 分。

4 總結(jié)

本系統(tǒng)在學(xué)院使用后，不僅能夠簡化傳統(tǒng)考試的繁瑣過程，減輕教師的出卷、閱卷等工作，同時還能夠節(jié)省時間和經(jīng)費(fèi)，使得試卷的出卷、判閱更加科學(xué)、公平，促進(jìn)了教學(xué)質(zhì)量的提升。