基于Web的在線考試系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1、基于Web的在線考試系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)摘要：結(jié)合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和在線考試系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用情況，討論了一般在線考試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)技術(shù)，提出了本系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)和功能模塊，然后通過系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、表的設(shè)計(jì)及前端軟件開發(fā)，構(gòu)建并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于B/S多層結(jié)構(gòu)的、以ASP.NET技術(shù)和SQL后臺(tái)數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)的某市公安局公安交通管理局教育培訓(xùn)在線考試系統(tǒng)。關(guān)鍵詞：在線考試；B/S多層結(jié)構(gòu)；組件技術(shù)第一章 緒論計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的不斷擴(kuò)大，催生出遠(yuǎn)程教育的出現(xiàn)，二者又使得基于Web的考試系統(tǒng)成為現(xiàn)實(shí)?；赪eb的考試系統(tǒng)可以發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)的巨大優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地的考試，節(jié)約人力、物力和財(cái)力。以某市

2、交警的在職培訓(xùn)及考核為例，按照公安部及市局提出的教育訓(xùn)練工作要求，市交管局每年都將以一定的形式對(duì)在職民警進(jìn)行基礎(chǔ)知識(shí)及業(yè)務(wù)培訓(xùn)及考核，但由于各種原因，給我局民警進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)考核帶來不便。針對(duì)這個(gè)問題，研究開發(fā)一套面向交警的基于Web技術(shù)的考試系統(tǒng)，使民警可以不但隨時(shí)隨地通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行學(xué)習(xí)培訓(xùn)及考核，而且即使工種不同也可同時(shí)進(jìn)行考試，從而在人力、物力和財(cái)力上都有很大程度的節(jié)約，同時(shí)也使在職培訓(xùn)的形式進(jìn)一步多樣化。第二章 需求分析2.1在線考試系統(tǒng)2.1.1在線考試系統(tǒng)的主要特點(diǎn)在線考試系統(tǒng)一般有以下幾個(gè)特點(diǎn)：1、用多媒體的方式呈現(xiàn)：實(shí)踐證實(shí)，在教學(xué)中加入多媒體的教學(xué)手段，可以得到更佳的效果。2、交互性

3、：對(duì)于傳統(tǒng)教學(xué)媒體來說，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的一個(gè)很重要的特點(diǎn)就是它的交互性。教學(xué)中的交互活動(dòng)是很常見的；學(xué)生需要教官解答一些學(xué)習(xí)上遇到的問題，而教官需要學(xué)生學(xué)習(xí)情況的反饋。3、開放性：網(wǎng)絡(luò)教學(xué)具有其它教學(xué)媒體所無法比擬的開放性。每個(gè)人不需要有專門的客戶端工具，只要他們能上網(wǎng)，能使用web瀏覽器，就可獲取各種學(xué)習(xí)資料。4、靈活性：管理員可以隨時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫操作，進(jìn)行試卷的重組及題目的刪減，甚至管理員的任命和學(xué)生信息的錄入等。2.1.2在線考試系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)目前的在線考試系統(tǒng)主要由前端應(yīng)用系統(tǒng)和后端管理系統(tǒng)兩大部分組成(如圖2-1所示)，其中，前端應(yīng)用系統(tǒng)多采用B/S模式【3】，比較靈活，具有高度的可擴(kuò)展性；

4、后端管理系統(tǒng)多采用C/S模式，具有較好的安全性、可靠性和穩(wěn)定性。前端應(yīng)用管理系統(tǒng)用戶系統(tǒng)考試管理系統(tǒng)后端管理系統(tǒng)系統(tǒng)管理員系統(tǒng)考試管理員系統(tǒng)IIS數(shù)據(jù)庫操作系統(tǒng)圖2-1 在線考試系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖2.2系統(tǒng)的功能需求該在線考試系統(tǒng)是針對(duì)特定對(duì)象民警（學(xué)員）進(jìn)行開發(fā)的。學(xué)員需要通過身份驗(yàn)證才能進(jìn)入考試系統(tǒng)，身份驗(yàn)證是該考試的第一個(gè)環(huán)節(jié)。通過身份驗(yàn)證后，民警（學(xué)員）就可以進(jìn)行在線考試。交卷后，計(jì)算機(jī)會(huì)自動(dòng)進(jìn)行評(píng)卷，給出成績，該成績同時(shí)也保留在后臺(tái)數(shù)據(jù)庫。任課教官通過管理人員的授權(quán)，可以根據(jù)考試的要求、教學(xué)的內(nèi)容等對(duì)試題進(jìn)行錄入、刪除和修改，這種操作可以隨時(shí)、隨地進(jìn)行的，滿足了任課教官遠(yuǎn)程、及時(shí)操作的

5、需求，同時(shí)任課教官也可以也可以隨時(shí)查看學(xué)員的成績，進(jìn)行試卷分析、成績管理等 【4】。2.3系統(tǒng)性能的需求作為一個(gè)考試系統(tǒng)，其首要認(rèn)為是能夠保證考生/學(xué)員能夠進(jìn)行正?？荚噦鹘y(tǒng)考試所要達(dá)到目的，又能利用自身的優(yōu)勢(shì)完成傳統(tǒng)考試不能完成的目的，這種系統(tǒng)是基于網(wǎng)絡(luò)的Web應(yīng)用程序。為了實(shí)現(xiàn)這些目的，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，其性能比需要滿足以下兩個(gè)要求：1、實(shí)用性，2、可靠性。第三章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)3.1系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型本文中的系統(tǒng)采用三層結(jié)構(gòu)，這是目前比較新的分布式應(yīng)用軟件體系結(jié)構(gòu)。三層分別為數(shù)據(jù)層、功能層和表示層，他們分布于獨(dú)立的服務(wù)器上。這種結(jié)構(gòu)最大的特點(diǎn)是在保證信息安全的同時(shí)有利于系統(tǒng)均衡負(fù)載和系統(tǒng)的維護(hù)。數(shù)據(jù)

6、庫服務(wù)器上面的是數(shù)據(jù)層；應(yīng)用程序服務(wù)器和Web服務(wù)器上是功能層，而表示層則是位于客戶端上。3.2在線考試模塊流程該系統(tǒng)的核心是在線考試的實(shí)現(xiàn)，在線考試的流程包括 “選擇試題題型”、“答卷”、“提交”、“自動(dòng)評(píng)卷”、“答案保存”和“成績保存”等，它們之間的關(guān)系如圖3-1所示。圖3-1學(xué)員在線考試細(xì)化用例圖第四章 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)4.1主要程序簡(jiǎn)介1、用戶登錄（login.aspx）login.aspx是系統(tǒng)的登錄頁面，教官和學(xué)員可以通過該頁登錄到系統(tǒng)進(jìn)行管理和進(jìn)行考試。教官提交用戶名和密碼后，系統(tǒng)在數(shù)據(jù)庫中檢索輸入的用戶名和密碼，如果有匹配的就通過身份認(rèn)證，進(jìn)入到教官管理界面。學(xué)員登錄的過程與教官類似，

7、只是通過認(rèn)證以后轉(zhuǎn)入考試頁面。2、主程序（main.aspx）該文件是考試的主頁面【5】，它的主要功能有隨機(jī)選題、生成試卷、試卷分發(fā)和提交等。為了防止學(xué)員互相抄襲作弊，系統(tǒng)事先生成了若干份題量和難度相同，但試題內(nèi)容不同的試卷，每個(gè)學(xué)員所做的題目都不是完全相同的，這樣可以有效的避免學(xué)員作弊又不影響考試的公平性原則。學(xué)員做完試題后點(diǎn)擊提交按鈕就可以將試題提交到服務(wù)器端，由服務(wù)器端進(jìn)行自動(dòng)閱卷。3、處理單選題（chosetest.aspx、maintest.aspx、chosemark.aspx）該組文件中的chosetest.aspx的主要功能是顯示單選題的題號(hào)、maintest.aspx的功能是

8、顯示題目、chosemark.aspx的功能是實(shí)現(xiàn)單選題的自動(dòng)閱卷。學(xué)員提交答卷之后，chosemark.aspx該文件就把學(xué)員的答案與數(shù)據(jù)庫中的正確答案進(jìn)行比較，根據(jù)該題的分值，計(jì)算出得分，最后將考試結(jié)果記錄存入數(shù)據(jù)庫表中。4、處理多選題（multchosetest.aspx、multmaintest.aspx、multchosemark.aspx）該組文件的功能主要有：多選題題號(hào)的顯示、題目的顯示和多選題的自動(dòng)閱卷。當(dāng)學(xué)員做完試題提交答卷以后，multchosemark.aspx文件就把學(xué)員的答案同題庫中的正確答案進(jìn)行比較，最后統(tǒng)計(jì)出總分，并將總分記錄存入學(xué)員信息表中。判斷題和填空題的實(shí)現(xiàn)

9、方法類似。5、教官管理功能（manag.aspx）教官可以通過該頁面進(jìn)行統(tǒng)一口令得設(shè)置、建立新的學(xué)員記錄、修改原有學(xué)員狀態(tài)、對(duì)未進(jìn)行歸類的題目進(jìn)行管理、設(shè)立新的題目、重組試卷等。4.2各功能模塊的實(shí)現(xiàn)4.2.1連接數(shù)據(jù)庫為便于與數(shù)據(jù)庫進(jìn)行連接，系統(tǒng)專門定義了一個(gè)類my_db，它的主要功能是連接數(shù)據(jù)庫，每當(dāng)需要與數(shù)據(jù)庫進(jìn)行連接的時(shí)候，便通過該類的對(duì)象進(jìn)行操作，使得程序中隨時(shí)都可以方便的與數(shù)據(jù)庫建立連接。4.2.2學(xué)員登錄頁面的實(shí)現(xiàn)學(xué)員輸入警號(hào)和口令后，如果通過身份驗(yàn)證就可以轉(zhuǎn)到考試頁面進(jìn)行考試，否則退回到登錄頁面提示錯(cuò)誤，并要求重新輸入。這一過程的具體實(shí)現(xiàn)步驟是這樣的：學(xué)員點(diǎn)擊submit提交表

10、單后，將輸入信息提交給aspx程序進(jìn)行處理，aspx將學(xué)員的輸入與數(shù)據(jù)庫中的相應(yīng)內(nèi)容進(jìn)行逐一對(duì)比，如果發(fā)現(xiàn)一致的則說明數(shù)據(jù)庫中存在該學(xué)員的信息，那么就跳轉(zhuǎn)到考試頁面，否則說明是非法用戶，提示出錯(cuò)信息。4.2.3在線考試模塊的實(shí)現(xiàn)在線考試的流程是這樣的：學(xué)員通過身份驗(yàn)證后登錄到在線考試界面，然后服務(wù)器從題庫中依據(jù)某種算法抽取試題形成試卷，并將試題顯示到客戶端瀏覽器中。學(xué)員每做完一種題型提交后方可進(jìn)入下一題型的考試，直到所有題型都測(cè)試完為止。1、自動(dòng)抽取試題的實(shí)現(xiàn)我們創(chuàng)建了一個(gè)類來實(shí)現(xiàn)隨機(jī)抽題，其功能是產(chǎn)生一個(gè)0-1之間的雙精度數(shù)。2、計(jì)時(shí)算法本計(jì)時(shí)算法主要有兩個(gè)功能，一個(gè)是在學(xué)員的瀏覽器端實(shí)時(shí)顯

11、示考試剩余時(shí)間，另一個(gè)是當(dāng)考試時(shí)間用完時(shí)，終止學(xué)生答題并自動(dòng)提交試卷。這里我們用客戶端腳本語言JAVASCRIPT來實(shí)現(xiàn)。3、防止學(xué)生作弊的分析與實(shí)現(xiàn)在考試的過程中，學(xué)員可能通過各種方法進(jìn)行作弊，比如上網(wǎng)查詢或?yàn)g覽文件，為了防止這些作弊行為，需要采取一些屏蔽措施。這里我們主要對(duì)鼠標(biāo)右鍵、CTRL鍵等進(jìn)行屏蔽。4.3.4自動(dòng)閱卷的算法分析及實(shí)現(xiàn)自動(dòng)閱卷的基本思想是：用學(xué)員提交的答案與原來試題庫中的標(biāo)準(zhǔn)答案進(jìn)行比較，如果相同則說明學(xué)生的答案正確，否則說明答案錯(cuò)誤。在對(duì)多選題進(jìn)行評(píng)分的時(shí)候，只要有一個(gè)選項(xiàng)的答案與標(biāo)準(zhǔn)答案不一致，就判斷該題為錯(cuò)誤。將所有題目判斷完畢之后統(tǒng)計(jì)各題的總分，并將其保存在數(shù)據(jù)庫中。4.2.5對(duì)考試題庫的添加、刪除、修改算法分析教官還可以對(duì)題庫進(jìn)行管理操作，主要包括對(duì)題庫中的試題進(jìn)行添加、修改和刪除等操作。當(dāng)點(diǎn)擊建立新試題按鈕，將生成一個(gè)新的網(wǎng)頁，在該網(wǎng)頁的表格中輸入新的試題信息即可；如果要對(duì)試題進(jìn)行修改，可以直接選擇要修改的試題，然后在系統(tǒng)生成的修改界面中對(duì)試題進(jìn)行直接修改即可；如果想要?jiǎng)h除試題，采用delete方法直接刪除記錄即可。參考文獻(xiàn)：【1】 鄧文淵. ASP與網(wǎng)頁數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì). 北京：中