摘 要：針對(duì)專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)、遠(yuǎn)程教育、（分類(lèi)）招生考試等在線考試系統(tǒng)種類(lèi)繁多、功能復(fù)雜、操作不便，在使用過(guò)程中有兼容性、可維護(hù)性和安全性等問(wèn)題的現(xiàn)狀，采用H5、JS、PHP、MySQL等技術(shù)設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)了基于B/S的在線考試系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了題庫(kù)管理、隨機(jī)自動(dòng)組卷、在線考試、自動(dòng)評(píng)分等功能。通過(guò)主流瀏覽器即可訪問(wèn)該系統(tǒng)，系統(tǒng)能提高教學(xué)考核工作的效率，降低高校管理中的資金投入和運(yùn)營(yíng)成本。

關(guān)鍵詞：在線考試系統(tǒng)；系統(tǒng)設(shè)計(jì)；H5；PHP；MySQL

中圖分類(lèi)號(hào)：TP311.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-4706（2024）13-0121-05

Design of Online Examination System Based on B/S

CAI Bofeng

（Taizhou Polytechnic College， Taizhou 225316， China）

Abstract： In response to the diverse types， complex functions， and inconvenient operation of online examination systems such as professional training， remote education， and （classified） enrollment exams， as well as compatibility， maintainability， and security issues during use， a B/S-based online examination system is designed and developed using technologies such as H5， JS， PHP， and MySQL， achieving functions such as question bank management， random automatic test paper generation， online examination， and automatic scoring. The system can be accessed through mainstream browsers， which can improve the efficiency of teaching and assessment work， and reduce the capital investment and operating costs in university management.

Keywords： online examination system; system design; H5; PHP; MySQL

0 引 言

雖然大多數(shù)高校建設(shè)了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，但一般是專(zhuān)門(mén)針對(duì)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)方案規(guī)定的具體課程提供教學(xué)服務(wù)，可以解決在校學(xué)生線上教學(xué)、混合式教學(xué)所需的教學(xué)平臺(tái)問(wèn)題，也可以進(jìn)行在校學(xué)生的線上考試。但是，各個(gè)高校都有一定的針對(duì)社會(huì)人員的專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)、遠(yuǎn)程教育、（分類(lèi)）招生考試等教學(xué)活動(dòng)，這種階段性或臨時(shí)性的與專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)方案不相關(guān)的教學(xué)活動(dòng)考試往往以紙質(zhì)試卷為載體進(jìn)行線下考試，其考試全過(guò)程費(fèi)時(shí)、費(fèi)力、易出錯(cuò)且工作效率低；有些高校購(gòu)買(mǎi)了在線考試系統(tǒng)，但目前市面上的在線考試系統(tǒng)存在種類(lèi)繁多、功能復(fù)雜、操作不便，在使用過(guò)程中兼容性、可維護(hù)性和安全性等不足的問(wèn)題，并且根據(jù)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)采用的技術(shù)和系統(tǒng)功能強(qiáng)弱，購(gòu)買(mǎi)費(fèi)用也不盡相同。這些系統(tǒng)有基于C/S模式的，也有基于B/S模式的[1]，基于C/S模式的系統(tǒng)一般采用Java技術(shù)開(kāi)發(fā)，但存在開(kāi)發(fā)成本高、安裝煩瑣、維護(hù)不方便等問(wèn)題；基于B/S模式的系統(tǒng)一般采用HTML4、CSS2、ASP.NET、JSP、PHP等技術(shù)開(kāi)發(fā)，開(kāi)發(fā)成本相對(duì)低一些，但系統(tǒng)前端頁(yè)面往往存在瀏覽器兼容性不足等問(wèn)題。隨著H5技術(shù)、jQuery框架技術(shù)、Ajax技術(shù)等技術(shù)的推出和不斷更新，不但能更好地開(kāi)發(fā)出功能齊全、界面友好、操作簡(jiǎn)便、兼容性好、易于擴(kuò)展、易于維護(hù)、安全性好的系統(tǒng)，還有效降低系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)成本，提高系統(tǒng)的兼容性和可維護(hù)性等性能[2]。有鑒于此，本文介紹了基于H5、jQuery、Ajax、PHP等技術(shù)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的在線考試系統(tǒng)，為專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)、遠(yuǎn)程教育、（分類(lèi)）招生考試，以及其他無(wú)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的學(xué)校的在線考試等提供服務(wù)，提高教學(xué)考核工作的效率，也降低高校管理中的資金投入和運(yùn)營(yíng)成本。

1 系統(tǒng)分析

在線考試模式要求，只要在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上通過(guò)在線考試系統(tǒng)組建培訓(xùn)教學(xué)等考試用試題庫(kù)，再通過(guò)在試題庫(kù)中隨機(jī)抽題并自動(dòng)化組卷，然后讓考生參加測(cè)試，系統(tǒng)自動(dòng)完成客觀題評(píng)閱并發(fā)布成績(jī)供教師查看和考生查詢。通過(guò)隨機(jī)組卷和自動(dòng)閱卷可以提供更全面、客觀的教學(xué)效果評(píng)價(jià)方式，這也反過(guò)來(lái)督促教師和考生更扎實(shí)細(xì)致地開(kāi)展教學(xué)工作和學(xué)習(xí)。通過(guò)實(shí)際調(diào)查和需求分析，提出在線考試系統(tǒng)有以下設(shè)計(jì)要求：

1）分角色統(tǒng)一管理系統(tǒng)的各個(gè)用戶（管理員、教師和考生），統(tǒng)一增減考生和教師信息，提高安全性?？忌卿浨岸丝荚囅到y(tǒng)，參加教師布置的考試、查詢自己的考試成績(jī)。教師登錄后臺(tái)教師管理系統(tǒng)，維護(hù)科目和試題庫(kù)、創(chuàng)建考試和查看考試結(jié)果。管理員登錄后臺(tái)管理系統(tǒng)，管理考生和教師賬號(hào)并分配用戶權(quán)限。

2）提供科目管理和章節(jié)管理功能，并能針對(duì)多個(gè)考試科目和多個(gè)章節(jié)模塊進(jìn)行題庫(kù)管理，可以動(dòng)態(tài)增減題目。

3）根據(jù)指定科目針對(duì)不同考生按照出題數(shù)量要求實(shí)現(xiàn)自動(dòng)隨機(jī)組卷以防考生作弊功能。

4）實(shí)現(xiàn)考試時(shí)間倒計(jì)時(shí)功能，使考生實(shí)時(shí)了解考試剩余時(shí)間。

5）客觀題自動(dòng)評(píng)分并提供試卷和成績(jī)的實(shí)時(shí)查詢顯示。

6）系統(tǒng)基于B/S架構(gòu)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，使考生隨時(shí)隨地進(jìn)行考試。系統(tǒng)基于HTML5、CSS3、JavaScript、Jquery等技術(shù)實(shí)現(xiàn)在各大主流瀏覽器上的兼容使用，并通過(guò)PHP、MySQL等后臺(tái)開(kāi)發(fā)技術(shù)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能、降低開(kāi)發(fā)成本。利用Ajax技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的各種異步更新操作，提高用戶體驗(yàn)。

7）系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)美觀大方、操作便捷，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、安全可靠。

2 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

B/S（Browser/Server）架構(gòu)即客戶端瀏覽器、Web服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，是WWW方式下實(shí)現(xiàn)信息訪問(wèn)、共享的一種通用體系結(jié)構(gòu)，是當(dāng)今流行的Web軟件開(kāi)發(fā)模式，具有客戶端無(wú)須安裝、占用內(nèi)存小、服務(wù)器端反應(yīng)迅速、使用靈活方便、運(yùn)維成本低等特點(diǎn)，使用時(shí)通過(guò)主流瀏覽器訪問(wèn)，不限時(shí)間地點(diǎn)、設(shè)備類(lèi)型、訪問(wèn)人數(shù)，其完全能夠滿足在線考試系統(tǒng)的相關(guān)要求。系統(tǒng)后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)采用MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)。系統(tǒng)架構(gòu)示意圖如圖1所示。

3 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

由于系統(tǒng)涉及三種不同角色的用戶：考生登錄前端考試系統(tǒng)參加考試、查詢成績(jī)；教師登錄后端教師管理系統(tǒng)維護(hù)科目、試題庫(kù)、創(chuàng)建考試、查看結(jié)果；管理員登錄后端考試系統(tǒng)，管理用戶賬號(hào)、分配用戶權(quán)限[3]，因此系統(tǒng)功能模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖2所示。

各個(gè)功能模塊具體設(shè)計(jì)如下：

1）考生子系統(tǒng)。登錄考場(chǎng)：教師創(chuàng)建某個(gè)科目的考試并設(shè)置好考試時(shí)間后，考生登錄系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入定時(shí)刷新的考場(chǎng)列表，開(kāi)考時(shí)間一到系統(tǒng)就會(huì)顯示“開(kāi)始考試”按鈕，考生單擊開(kāi)始答題。在線考試：考生一進(jìn)入考場(chǎng)系統(tǒng)就自動(dòng)按規(guī)則抽取試題，瀏覽器上顯示試題和考試計(jì)時(shí)器?？荚嚱Y(jié)束前10分鐘系統(tǒng)會(huì)提示考試剩余時(shí)間，考生可提前交卷，或者等到考試結(jié)束系統(tǒng)自動(dòng)交卷。交卷后系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行客觀題閱卷。查詢成績(jī)：考生及時(shí)查看考試用時(shí)和成績(jī)。

2）教師子系統(tǒng)。教師的主要工作是建設(shè)試題庫(kù)，創(chuàng)建考場(chǎng)和監(jiān)考[4]。其主要功能為科目管理：管理考試科目，每個(gè)考試科目有專(zhuān)用試題庫(kù)。章節(jié)管理：試題庫(kù)按章節(jié)組織，添加好科目后要先設(shè)置科目包含的各個(gè)章節(jié)，每個(gè)章節(jié)可以設(shè)置抽題比例，根據(jù)抽題比例隨機(jī)抽取題目。試題庫(kù)管理：試題按章節(jié)分類(lèi)，包括單選題、多選題和判斷題。根據(jù)題型輸入題干、選項(xiàng)、參考答案和分值。創(chuàng)建考試：創(chuàng)建一次具體的考試，指定考試科目、考試開(kāi)始時(shí)間和時(shí)長(zhǎng)，設(shè)定抽取的各題型題數(shù)?？紙?chǎng)管理：顯示某次考試考生的完成情況，是否開(kāi)始答題、是否已經(jīng)交卷等。瀏覽考試結(jié)果：教師瀏覽某次考試的成績(jī)、用時(shí)，并可查看考生答卷[5]。

3）管理員子系統(tǒng)。管理員負(fù)責(zé)對(duì)考生、教師身份、系統(tǒng)選項(xiàng)等進(jìn)行管理。其主要功能包括：教師管理：用于管理教師賬號(hào)、密碼等。班級(jí)管理：用于管理班級(jí)信息?？忌芾恚河糜诠芾砜忌卿涃~號(hào)和密碼。

4 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

使用主流的MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)，用于存放課程、章節(jié)、試題、考場(chǎng)、試卷、用戶等信息[6-7]。由于課程由章節(jié)構(gòu)成，而每個(gè)章節(jié)中又包含不同的試題；考試應(yīng)可多次組織，每次考試就是一個(gè)考試/考場(chǎng)記錄，每次考試每個(gè)考生都有一張?jiān)嚲恚繌堅(jiān)嚲碛啥鄺l題目構(gòu)成。

為便于開(kāi)發(fā)維護(hù)，每個(gè)數(shù)據(jù)表都統(tǒng)一設(shè)置主鍵ID自增字段、設(shè)置刪除標(biāo)志字段DeleteFlag以支持刪除數(shù)據(jù)的恢復(fù)（值為1表示邏輯刪除）。主要數(shù)據(jù)表包含的字段如下：

1）課程信息表Course包含：ID、課程名稱、排列序號(hào)、備注、刪除標(biāo)志。

2）章節(jié)信息表Chapter包含：ID、課程ID、章節(jié)名、排列序號(hào)、選題比例、備注、刪除標(biāo)志。

3）試題信息表Question包含：ID、課程ID、章節(jié)ID、題型、題干、選項(xiàng)A、選項(xiàng)B、選項(xiàng)C、選項(xiàng)D、參考答案、分值、刪除標(biāo)志。

4）考場(chǎng)信息表Exam：ID、課程ID、考試名稱、班級(jí)ID、開(kāi)考時(shí)間、考試時(shí)長(zhǎng)、單選題數(shù)、多選題數(shù)、判斷題數(shù)、創(chuàng)建教師ID、創(chuàng)建日期、備注、刪除標(biāo)志。

5）試卷信息表Paper包含：ID、考場(chǎng)ID、考生ID、開(kāi)始時(shí)間、提交標(biāo)志、提交時(shí)間、總分、刪除標(biāo)志。

6）試卷題目表PaperQuestion包含：ID、試卷ID、題目ID、考生答案、得分、正確標(biāo)志、刪除標(biāo)志。

7）用戶信息表Users包含：ID、用戶類(lèi)型、班級(jí)/單位ID、學(xué)號(hào)或工號(hào)、姓名、登錄賬號(hào)、密碼、最近登錄時(shí)間、登錄次數(shù)、備注、刪除標(biāo)志。

5 系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)技術(shù)要點(diǎn)

5.1 公共頭部和尾部設(shè)計(jì)

系統(tǒng)的每個(gè)頁(yè)面都要求完成一些類(lèi)似操作：

1）PHP網(wǎng)頁(yè)要在瀏覽器中顯示，最新發(fā)給瀏覽器的內(nèi)容是HTML頭部的信息，每個(gè)網(wǎng)頁(yè)的頭部信息幾乎是一致的。

2）為了校驗(yàn)用戶身份，通常是在登錄頁(yè)面中將當(dāng)前用戶的ID信息保存在Session變量中，系統(tǒng)采用LoginUserld來(lái)保存用戶ID，在登錄后的頁(yè)面中檢查Session變量是否存在。

3）需要操作數(shù)據(jù)庫(kù)的公共函數(shù)庫(kù)、常規(guī)自定義函數(shù)庫(kù)和控件庫(kù)等。

4）需要添加常規(guī)的CSS和JavaScript腳本的引用聲明。為提高開(kāi)發(fā)效率，將這些公共的部分匯集到一個(gè)頭文件Header.php中。

由于數(shù)據(jù)庫(kù)使用完需關(guān)閉，因此每個(gè)頁(yè)面包括公共尾部文件Footer.php，代碼如下：

<？ DBClose（）;？>

<iframe id="HiddenFrame" name="HiddenFrame" height="0"></iframe>

</body></html>

其中iframe是個(gè)隱藏框架，用于隱式表單提交，將表單的target屬性設(shè)為HiddenFrame后，頁(yè)面提交就不會(huì)在當(dāng)前頁(yè)面中或打開(kāi)新頁(yè)面，將操作結(jié)果信息直接通過(guò)對(duì)話框呈現(xiàn)給用戶，讓用戶感覺(jué)上是在操作桌面應(yīng)用程序，提高用戶體驗(yàn)。

5.2 用戶登錄模塊設(shè)計(jì)

由于系統(tǒng)的各類(lèi)用戶采用同一用戶表Users保存用戶信息，因此系統(tǒng)設(shè)計(jì)一個(gè)統(tǒng)一入口登錄進(jìn)入[8]。由于登錄表單不涉及Session變量，故無(wú)須添加Header.php，直接采用靜態(tài)代碼即可。登錄信息提交給后臺(tái)身份校驗(yàn)代碼：Session初始化完成后，調(diào)用公共函數(shù)庫(kù)的GetParm（）函數(shù)獲取輸入信息，用以過(guò)濾掉特殊字符，以防止SQL注入等攻擊，這有效提高了系統(tǒng)安全性。系統(tǒng)用md5方式對(duì)用戶密碼進(jìn)行加密保存，防止密碼明文泄露。登錄工作流程如圖3所示。

5.3 系統(tǒng)框架主頁(yè)面設(shè)計(jì)

用戶登錄后進(jìn)入框架式的公共主頁(yè)面，主頁(yè)面包含頭部菜單欄和主體內(nèi)容兩大部分，呈上下排列，通過(guò)最新的H5語(yǔ)義化標(biāo)簽和彈性布局排版技術(shù)使其滿屏顯示。主體內(nèi)容部分采用iframe技術(shù)實(shí)現(xiàn)，這樣內(nèi)嵌頁(yè)面不受外面框架頁(yè)面干擾，以后每個(gè)內(nèi)頁(yè)都像一個(gè)新頁(yè)面一樣設(shè)計(jì)即可。

5.4 分頁(yè)功能設(shè)計(jì)

后臺(tái)系統(tǒng)對(duì)信息維護(hù)的模塊都有分頁(yè)顯示功能。因輸出全部記錄將會(huì)影響系統(tǒng)顯示效率，更易造成數(shù)據(jù)庫(kù)死鎖，為此采用分頁(yè)顯示，并設(shè)計(jì)分頁(yè)獲取數(shù)據(jù)PageQuery（$sql）和分頁(yè)導(dǎo)航PageShow（$Parm=""），存放到Pager.php文件中便于引用。其中$Parm參數(shù)是用于傳遞額外參數(shù)，比如用戶在查詢框中輸入的查詢條件，由于HTTP協(xié)議的無(wú)狀態(tài)特征，分頁(yè)時(shí)需將查詢條件附加到URL參數(shù)中傳遞給下一個(gè)顯示頁(yè)面。PageQuery（$sql）和PageShow（$Parm=""）工作流程圖如圖4、圖5所示。

5.5 考場(chǎng)模塊設(shè)計(jì)

考生登錄后系統(tǒng)將根據(jù)Session中的當(dāng)前用戶ID變量LoginUserID查詢?cè)嚲硇畔⒈鞵aper，并在“我的考試”頁(yè)面中顯示其考試記錄即考場(chǎng)。但是，當(dāng)某場(chǎng)考試未開(kāi)始時(shí)，系統(tǒng)會(huì)在操作欄顯示“考試還未開(kāi)始”，而當(dāng)開(kāi)始考試時(shí)間到則要顯示“進(jìn)入考試”鏈接，因此頁(yè)面要不斷刷新。如果采用整個(gè)頁(yè)面刷新那么將會(huì)出現(xiàn)頁(yè)面抖動(dòng)，嚴(yán)重影響用戶體驗(yàn)，為此采用Ajax局部刷新技術(shù)：在頁(yè)面中插入一個(gè)div容器用于顯示考場(chǎng)列表，系統(tǒng)只對(duì)該div區(qū)域進(jìn)行刷新，從而避免抖動(dòng)。局部刷新可采用jQuery的load方法，以Ajax方式在后臺(tái)啟動(dòng)下載參數(shù)url指定的頁(yè)面內(nèi)容，并將此頁(yè)面內(nèi)容賦給div容器。

5.6 自動(dòng)組卷模塊設(shè)計(jì)

在創(chuàng)建考試時(shí)設(shè)定組卷相關(guān)的參數(shù)，如考試科目、每個(gè)章節(jié)的抽題比例、每個(gè)題型的抽題數(shù)等，自動(dòng)組卷就是根據(jù)這些參數(shù)從試題庫(kù)中隨機(jī)抽取題目，且不出現(xiàn)重題[8]。抽題過(guò)程是先按題型分類(lèi)，再按章節(jié)分類(lèi)獲取可選的題號(hào)集合，并計(jì)算每個(gè)題型每個(gè)章節(jié)的抽題數(shù)，然后通過(guò)生成隨機(jī)數(shù)，從題號(hào)集合中挑選題目，選中后從待選集合中移除，直到選滿或待選集合為空，如圖6所示。

5.7 考試時(shí)間提醒功能設(shè)計(jì)

在考生考試界面添加一個(gè)隱藏域<input type=

"hidden" id="EndTime"/>用于保存當(dāng)前考試結(jié)束時(shí)間，以及一個(gè)div標(biāo)簽<div id="TimeBox"></div>用于顯示剩余時(shí)間，并采用前端定時(shí)器setInterval（）腳本每隔1秒定時(shí)刷新來(lái)提示剩余時(shí)間，如果剩余時(shí)間小于15分鐘那么彈出對(duì)話框提醒考生，當(dāng)考試結(jié)束考生未交卷時(shí)系統(tǒng)將強(qiáng)制交卷[9]，如圖7所示。

5.8 自動(dòng)閱卷模塊設(shè)計(jì)

考生交卷時(shí)系統(tǒng)會(huì)檢查考生是否是按時(shí)或提前提交了試卷、是否重復(fù)交卷，并校驗(yàn)考生身份[10]。系統(tǒng)對(duì)每個(gè)題目進(jìn)行答案比對(duì)后將比對(duì)結(jié)果和得分值寫(xiě)入試卷題目表PaperQuestion中，并計(jì)算總成績(jī)，總成績(jī)將根據(jù)試卷得分和滿分折算成百分制保存到試卷信息表Paper中，并記錄交卷時(shí)間、設(shè)置交卷標(biāo)志，然后，自動(dòng)返回考場(chǎng)列表頁(yè)面，此時(shí)考生可查看考試成績(jī)。

6 運(yùn)行測(cè)試

系統(tǒng)開(kāi)發(fā)完成后，在安裝有PHP7.3+Apache2.3+

MySQL 5.7以上版本或集成運(yùn)行環(huán)境phpStudy 8.0（WAMP）的服務(wù)器上運(yùn)行，客戶端使用Chrome、IE、Firefox等主流瀏覽器操作。運(yùn)行時(shí)，先以管理員身份登錄系統(tǒng)添加教師和學(xué)生，再以教師身份登錄，添加維護(hù)課程、章節(jié)及抽題比例、章節(jié)的試題及分值，接著創(chuàng)建考試，即設(shè)定各種題型的試題數(shù)量和考試時(shí)間。然后以考生身份登錄，當(dāng)開(kāi)考時(shí)間到、考生進(jìn)入考場(chǎng)后，系統(tǒng)自動(dòng)按規(guī)則抽取試題組卷，并通過(guò)瀏覽器顯示試卷和計(jì)時(shí)器，考生完成考試交卷后，系統(tǒng)自動(dòng)完成客觀題評(píng)閱并發(fā)布成績(jī)，此時(shí)教師和考生可查閱試卷和成績(jī)。

7 結(jié) 論

由于該系統(tǒng)安裝在服務(wù)器上，因此使用時(shí)客戶端只需通過(guò)主流瀏覽器即可正常訪問(wèn)，考生可隨時(shí)隨地進(jìn)行考試。系統(tǒng)界面操作簡(jiǎn)便、兼容性、安全性和用戶體驗(yàn)好。系統(tǒng)投入使用必將極大方便專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)、遠(yuǎn)程教育、（分類(lèi)）招生考試、甚至其他無(wú)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的學(xué)校的在線考試課程考試等在內(nèi)的在線考試，能有效提高教學(xué)考核的工作效率。

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作者簡(jiǎn)介：蔡伯峰（1967.09—），男，漢族，江蘇泰州人，教授，計(jì)算機(jī)工程系主任，碩士，主要研究方向：軟件開(kāi)發(fā)、職業(yè)教育與物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)。