基于B/S模式的網絡考試系統設計與實現

摘要:網絡考試系統是教育隨著計算機信息技術發展涌現出的一種新的考試方式，該文利用了基于B/S模式下的三層結構體系，在ASP.NET框架下，利用SQL Server數據庫，設計出了功能完備、實用的網絡在線考試系統， 詳細闡述了系統的登錄安全驗證、知識點優先權的組卷技術、考試時間控制以及數據查詢幾個功能的實現，有效地解決了傳統考試的低效性與復雜度。

關鍵詞: 網絡考試;B/S模式;數據庫;三層體系

中圖分類號:TP311 文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2009)36-10166-03

Design and Implementation about Network Test System Based on B/S Mode

LIU Ming1， YANG Feng2

(1.Combining Chinese and Western Medicine Hospital， Southern Medical University， Guangzhou 510315， China; 2.School of Biomedical Engineering， Southern Medical University， Guangzhou 510315， China)

Abstract: Network test system is a computer information technology education， with the emergence of a new test method， this paper based on B/S mode， three-tier architecture， in the ASP.NET framework， the use of SQL Server databases， design a full-featured and practical network online examination system， described in detail the system logon security verification， knowledge points， priority technical test paper， examination time control and data-check the implementation of several functions effectively solve the inefficiencies of traditional examinations Sex and complexity.

Key words: network test; B/S mode; database; three-tier system

隨著網絡技術在教育領域應用的普及，應用信息技術構架的網絡在線學習測試系統展現出了越來越多的優越性。考試是教育中一個重要的環節，它不僅考查學生的知識掌握情況，同時為教師提供教學分析的依據。傳統考試由于涉及到組織命題、考場安排、組織閱卷等諸多環節，考試時間周期長、效率較低;同時人工評卷等主觀因素也影響到考試的公正性。運用計算機考試，以其運作成本低、高效、靈活的突出優勢，正在走進我們的工作和學習。本文研究的基于B/S模式的網絡在線考試系統，從根本上解決了傳統老師在評卷過程中工作量大、效率低等缺陷，成為教育技術發展與研究的方向，設計采用SQL Server 2000和ASP.NET有效結合，具有在線考試、成績查詢以及考題上傳、教師和考生信息管理等功能。

1 系統體系設計

本系統的開發中，使用的是基于瀏覽器/服務器(Brower/Server，B/S)架構的Web應用系統，并且使用了三層架構，其結構如圖1所示。所謂三層架構，是在客戶端與數據庫之間加入了一個\"中間層\"，也叫組件層。這里所說的三層體系，不是指物理上的三層，不是簡單地放置三臺機器就是三層體系結構，也不僅僅有B/S應用才是三層體系結構，三層是指邏輯上的三層，即使這三個層放置到一臺機器上。

1)表示層

主要與用戶交互，使用多個包含單顯示頁面的用戶部件，復雜的Web頁面可以展示來自多個數據源的內容。系統的用戶界面層采用瀏覽器的方式，方便用戶，界面盡量友好。為了便于用戶以各自不同的身份進入系統，我們將系統分為三種不同的用戶界面，即教師界面、學生界面和管理員界面，根據用戶登錄系統時提交的用戶名不同而進入各自相應的界面，目的是更好地為不同的用戶服務。

2)業務邏輯層

主要負責業務邏輯的處理，完成對數據庫的檢索，插入，更新以及刪除等操作。在業務邏輯層主要分為業務實體對象和業務處理對象，其中業務處理對象封裝了具體的處理邏輯，調用業務邏輯模型，并且把響應提交到合適的視圖組件以產生響應。

本系統的功能模塊包括用戶登錄、信息管理、在線考試和成績查詢四部分，且每部分都由若干個模塊組成。其中用戶登錄模塊包括用戶登錄和密碼修改模塊;信息管理模塊包括科目維護模塊、題庫維護模塊、試卷生成模塊、用戶信息模塊和考試信息模塊組成;考試模塊由學生考試模塊和成績查詢模塊組成;成績查詢模塊則是系統直接提供給學生進行成績查詢的界面。

3)數據層

為了能夠更好的處理配置數據，小型的臨時數據在本系統的開發過程中引入了XML，這樣對提高系統的性能起到了一定的作用，同時將一些系統配置數據放在XML中避免了傳統系統部署過程中需要專業人士對數據庫完成對數據庫數據更改。考慮網絡考試系統的開發需求，系統至少要實現考題數據、用戶及角色數據、考生及成績數據和試卷的數據。因此本系統數據庫至少要包含用戶表、考生表、試題表、試題種類表、試題題干答案表、正確答案表、試卷表、圖片表和成績表。

2 系統功能設計

本在線考試系統總共分為三個子系統部分，分別為學生考試子系統，教師試題上傳子系統，系統信息管理子系統。其基本的框架圖如圖2所示。

1)在線考試模塊

該模塊是整個在線考試系統的外部表現。在該系統里主要實現學生身份的驗證。當驗證通過后，選取報考科目，要求提取試題。考生可以在交卷時間內自行交卷，也可以當考試時間結束的時候由系統強行停止考試。

2)試題上傳模塊

在線考試系統的主要資源就是考試的試題，所以一般對試題的要求很高，包括及時的更新等。而本系統的設計中試題的上傳是全部由教師來完成的。在學生的考試過程中，老師擔當著不可忽略的重大任務。在網上考試系統中，后臺的教師起著很重要的作用。教師負責試題的選材和制作、試卷的評閱、考試成績的統計分析。在統計分析工作中，展示計算每道題目的得分率，及格率等獲知考生變化趨勢，考生知識能力的分析，從而可以給出學生對考試內容的掌握程度。

3)系統管理模塊

在線考試系統的管理子系統是系統維護的核心，主要包括了以下部分:

試題管理:是對試題題型、題目進行添加、刪除、修改、查重等管理，是考試系統必備的組成部分。教師根據需要可以在線進行數據的維護和管理，這樣在考試時就可以充分地利用試題庫。

試卷管理:教師按照一定的組卷策略組成試卷，這是考試前的重要的環節，設定出題的參數(試卷的總分、試卷總體的難度水平、考試時間等)。

成績查詢:管理員和教師可以對成績進行管理，這里不僅可以查詢到班級每位考生的成績，還可以對班級的成績做些統計查詢等操作。

用戶管理:用戶主要可以分為三種類型:學生、教師和管理員。管理員可以管理學生、教師，對系統擁有最高的權限，可以添加、刪除其他管理員、教師、學生用戶，管理用戶的權限。教師則為普通管理者，可以進行試題管理、試卷管理、試題相關圖片、選項管理、考生管理，包括:添加系統中的考生用戶資料、刪除不再需要的用戶、更改個人用戶信息。

3 開發環境

系統的頁面設計與程序編寫均在Visual Studio 2005.NET開發平臺下，使用C#面向對象編程語言;數據庫采用SQL Server 2000，使用SQL語句進行存儲過程的設計;硬件環境則依托于任何具有.Net Framework2.0以及IIS 5.0以上的Windows系列操作系統上運行。

4 系統關鍵技術的實現

1)用戶智能登錄與安全驗證

用戶登錄頁面主要是進行身份合法性驗證的平臺，防止非法用戶登錄系統。因此在“登錄頁面”設置了一個判斷用戶是否合法登錄的參數，在下一級操作頁面調用并檢查其合法性，只有通過ID、密碼和驗證碼檢驗的合法用戶才可以進入系統。如果用戶跳過“登錄頁面”直接訪問系統，將直接重定向到“登錄頁面”，強制其登錄，其功能閉環如圖3所示。

這樣有效地防止了非法用戶跳過登錄驗證頁面，直接利用URL鏈接訪問考試系統，進一步增強了系統的安全性。其實現的核心代碼(C#語言)如下:

SqlConnection cn = new SqlConnection(Connection);

cn.Open();

String strsql = \"select * from userinfo where name='\" + txtName.Text + \"'and password='\" + txtPwd.Text + \"'\";

SqlCommand cm = new SqlCommand(strsql， cn);

SqlDataReader dr = cm.ExecuteReader();

Users user=new Users();

string userid=Session[\"name\"].ToString();

switch(user.RoleName)

{

case \"管理員\":

Response.Redirect(\"Admin_index.Aspx\");

break;

case \"教師\":

Response.Redirect(\"Teacher_index.Aspx\");

break;

case \"學生\":

Response.Redirect(\"Student Index.Aspx\");

break;

default;

break;

}

cn.Close();

2)基于知識點優先權的組卷技術

經過對各種組卷算法的深入分析和研究，本系統設計了一套基于知識點優先權的組卷算法并結合隨機抽題法來實現組卷策略.隨機抽題法的實現簡單方便，實際應用比較多一些，但是隨機抽題會存在一些問題:隨機抽取的試題有可能過分集中在某一個或幾個章節，試題的分布范圍不夠廣泛;或者隨機抽取的試題分布范圍過于廣泛，使考試失去重點.這樣都會失去考試的有效性。

本系統的組卷策略采取模擬人工組卷的流程，并針對隨機抽題法的上述缺點進行了改進，它既能仿真人工組卷方法又能確保試卷的多樣性和針對性。首先由教師設置試卷所涉及到的題型、必考知識點代碼、每個知識點出題數、難度系數、分值、總題數等各項參數，然后根據設置的知識點的優先權利用隨機抽題法從題庫中為每一種題型抽出符合要求的試題，在選題過程中每選出一道試題，就要在試題庫中設置選中標記，防止重復選題，循環執行任務直到組卷完成，最后將所得試題保存到試卷庫中.學生考試時，隨機在試卷庫中抽取一套試題，此策略符合教師組卷的思維方式，充分體現了教師的主導地位，利用參數控制試題的分布范圍，擁有優先權的知識點抽中的概率大一些，使選題有了側重點和針對性，充分覆蓋各個知識點，進一步提高了組卷的成功率。

3)考試時間控制

為了保證考試公正、公平、合理地進行，考試時間結束后，系統將自動提交答案，強制考生交卷。本系統在考試頁面頂部利用一個文本框顯示剩余考試時間，利用Javascript中的SetTimeout函數，實現每隔一段時間就調用一次Function函數，在這里將Timespan設為1000 ms，即1s，如果最后時間為0，則提示時間到，并且自動執行TheForm.Submit語句，以實現強制考生提交試卷。

4)數據查詢實現

在本系統的數據查詢模塊中，提供學生信息、用戶信息、試題信息等列表使用DataGrid控件，就是使用了數據綁定技術，首先將需要顯示的信息讀到DataTable中，然后設置DataGrid控件的DataSource屬性，指向包含所需要信息的DataTable，再調用DataBind()方法實現控件的數據綁定。正確合理的使用數據綁定技術，使得系統開發變得非常輕松。數據庫指定模糊查詢的操作:

SqlConnection myConnection = new SqlConnection(Connection);

string strsql = \"select * from students_course where stu_id LIKE'%\" + TextBox2.Text + \"%'\";

SqlDataAdapter da = new SqlDataAdapter(strsql， myConnection);

DataSet ds = new DataSet();

DataTable dt = new DataTable();

da.Fill(ds);

5 結束語

本論文詳述了一個基于B/S模式的在線考試系統的設計與開發工作。通過使用ASP.NET的先進特性和.NET框架提供的強大功能，開發了一個實用性的網絡考試系統，只要符合題庫的規范，任何科目的考試都可以在這個系統上執行。系統的優點:考試流程使用便捷，界面美觀，具有較強的操作性和交互性;題庫的建設及試卷的自動生成，實現了考試信息的動態數字化管理，為教育評價和研究提供客觀依據;考試成績獲取及時、準確，降低教師閱卷的工作量;能減少重復性工作，加強考試工作規范性，提高高校現代化教學管理水平;網絡考試有利于學校應試教育和素質教育的完美結合。

參考文獻:

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