基于.NET技術(shù)的在線考試系統(tǒng)研究與設(shè)計

楊瑞

（陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 陜西 咸陽 712000）

隨著計算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的范圍不斷擴(kuò)大，例如遠(yuǎn)程教育等，這些應(yīng)用逐步被廣大人們所接受。人們較為迫切的需求采用這些計算機(jī)技術(shù)來實現(xiàn)在線考試，以減輕負(fù)擔(dān)和提升效率，進(jìn)一步使考試的質(zhì)量得到提高，這樣會更加公證、客觀并使得學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性得到提高。所以本系統(tǒng)采用較先進(jìn)的.NET開發(fā)平臺、利用B/S模式構(gòu)建三層結(jié)構(gòu)Web應(yīng)用程序的在線考試系統(tǒng)。這樣才能實現(xiàn)在線考試系統(tǒng)的實時、高效、科學(xué)和公開透明的特點。

1 設(shè)計方法、相關(guān)技術(shù)及開發(fā)工具

1.1 對象的設(shè)計方法（OOA）

本系統(tǒng)采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)設(shè)計，其中業(yè)務(wù)對象是指完成系統(tǒng)業(yè)務(wù)邏輯的對象，是系統(tǒng)的核心[1]。面向?qū)ο蠓治觯ㄍǔ？s寫為OOA），面向?qū)ο蠓治鲞^程從分析客戶需求開始。在分析客戶需求的過程中系統(tǒng)分析員反復(fù)多次地與用戶討論、協(xié)商，還要了解現(xiàn)有的類似系統(tǒng)，迅速建立起一個可以在計算機(jī)上運行的模型系統(tǒng)，讓用戶試用并聽取用戶反饋意見，才能更正確地總結(jié)出用戶的需求[2]。

1.2 數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù)（ADO.NET）

ADO.NET是微軟新一代.NET數(shù)據(jù)庫的訪問架構(gòu)，是數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)源之間溝通的橋梁，它提供了一個面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)訪問架構(gòu)，用來開發(fā)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序，ADO.NET具有很多優(yōu)異性，因此成為目前數(shù)據(jù)程序設(shè)計人員開發(fā)數(shù)據(jù)庫的主要接口[3]。

1.3 開發(fā)語言

本系統(tǒng)的開發(fā)語言是C#語言。C#語言具有以下突出的特點：1）語法簡潔明了；2）徹底的面向?qū)ο笤O(shè)計；3）良好的兼容性；4）靈活的版本處理技術(shù)；5）完善的錯誤、異常處理機(jī)制[4]。

2 系統(tǒng)研究的內(nèi)容和目標(biāo)

本系統(tǒng)研究的主要內(nèi)容：設(shè)計一個滿足各種標(biāo)準(zhǔn)化考試題型的、能在不同平臺上運行的網(wǎng)上考試系統(tǒng)。

該系統(tǒng)主要包含以下幾個功能模塊：1）用戶注冊管理模塊用來提交教師和學(xué)生用戶的注冊信息。2）用戶管理模塊用來對教師和學(xué)生注冊信息的管理。3）角色管理系統(tǒng)管理員模塊賦予用戶不同的角色，并可對角色的權(quán)限進(jìn)行修改。4）題庫管理模塊管理所有試題。5）試卷管理模塊生成符合要求的待考試卷并決定考試的時間和范圍。6）考試報名模塊審批學(xué)生的考試報名請求，并發(fā)送考試密碼給己批準(zhǔn)考試的學(xué)生生。7）考生通過考試模塊參加考試并提交試卷。8）教師通過判卷模塊批閱試卷并給出成績。9）學(xué)生可通過查分模塊功能查看考試得分。10）考試結(jié)果模塊分析幫助教師分析和評估考試結(jié)果。11）考試監(jiān)控模塊監(jiān)控當(dāng)前所有正在進(jìn)行的考試情況，包括考試科目、考試機(jī)器的地址、考生信息等。12）新聞管理模塊管理用戶對新聞的瀏覽、發(fā)布、修改等。

本系統(tǒng)研究的目標(biāo)是降低考試成本、減輕教師的工作負(fù)擔(dān)和提高工作效率，讓老師能夠在教學(xué)方法的高進(jìn)和教學(xué)質(zhì)量的提高擁有更充沛的精力和時間。

3 系統(tǒng)的分析

3.1 體系結(jié)構(gòu)

本系統(tǒng)采用B/S（瀏覽器/服務(wù)器）模式、采用微軟的.NET技術(shù)構(gòu)建了三層結(jié)構(gòu)的在線考試系統(tǒng)，以此來滿足不同用戶的分布式訪問，同時也方便和外界交流信息。

B/S架構(gòu)與C/S架構(gòu)比較有以下優(yōu)勢：1）所有的應(yīng)用軟件均在服務(wù)器上運行，客戶機(jī)只需運行瀏覽器軟件即可。2）開發(fā)工作全部集中在服務(wù)器上，與客戶方無關(guān)，便于以后開發(fā)。3）應(yīng)用系統(tǒng)界面均以頁面的形式出現(xiàn)，可以包含文本、圖象、聲音等內(nèi)容，可通過Internet訪問。4）B/S在廣域網(wǎng)的基礎(chǔ)上，借助瀏覽器使系統(tǒng)與用戶之間、用戶與用戶之間的交流更加方便[5]。根據(jù)以上分析，本系統(tǒng)決定采用B/S架構(gòu)作為本系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)。

3.2 系統(tǒng)的用戶

本系統(tǒng)的用戶角色有4類：管理員，學(xué)生，訪客，教師。學(xué)生，教師用戶在首次使用系統(tǒng)時均需經(jīng)過注冊，經(jīng)管理員確認(rèn)后成為正式用戶。其中教師類角色可根據(jù)具體權(quán)限的不同又可細(xì)分為若干類子角色，系統(tǒng)將教師對題庫的訪問權(quán)限以課程分配為單位按查看、修改、刪除、增加四種操作進(jìn)行權(quán)限的分配，管理員可建立不同級別的教師子角色，賦予各子角色不同的權(quán)限，在教師注冊申請時分配子角色，并可隨時更改。所有未登錄用戶均為訪客身份，訪客只能對系統(tǒng)中的個別信息進(jìn)行瀏覽，如考試新聞等。

3.3 系統(tǒng)功能模塊

系統(tǒng)功能模塊如圖1所示。

3.4 系統(tǒng)工作流程圖

用戶注冊流程如圖2所示。

圖1 系統(tǒng)功能模塊圖Fig.1 System function module

圖2 用戶注冊流程圖Fig.2 User registration flow chart

如果用戶已經(jīng)在網(wǎng)站提交了注冊申請，在登錄時選擇登錄身份，如管理員、教師、學(xué)生，不同身份沒有相同的用戶名，避免出現(xiàn)同名現(xiàn)象。

4 系統(tǒng)的設(shè)計

4.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計

4.1.1 系統(tǒng)物理結(jié)構(gòu)設(shè)計

考生可在校內(nèi)局域網(wǎng)內(nèi)部使用考試系統(tǒng)，也可通過互聯(lián)網(wǎng)，透過局域網(wǎng)本身的外防火墻從遠(yuǎn)程使用系統(tǒng)。考慮到系統(tǒng)的安全性，在局域網(wǎng)內(nèi)為考試系統(tǒng)添加內(nèi)防火墻。

4.1.2 系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計

在線考試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有C/S和B/S兩種，C/S結(jié)構(gòu)需要在客戶端安裝軟件，在部署軟件和升級時的費用較大。因此，本系統(tǒng)采用B/S三層結(jié)構(gòu)，取得了良好的效果，實現(xiàn)了“瘦客戶端”的系統(tǒng)要求。下圖是系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)圖，其中客戶端是標(biāo)準(zhǔn)瀏覽器，稱為表示層，中間層為應(yīng)用服務(wù)器，底層為數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，稱為數(shù)據(jù)層。如圖3所示。

圖3 系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)圖Fig.3 System logic structur

各層功能簡單說明如下：

1）表示層是采用瀏覽器實現(xiàn)的統(tǒng)一的用戶界面，以表單的形式提供的圖形用戶接口，并顯示服務(wù)器處理所返回的頁面，是用戶與系統(tǒng)進(jìn)行交互的接口。

2）中間層這一層是在服務(wù)器的承載下，運用實現(xiàn)系統(tǒng)的主要業(yè)務(wù)功能。

3）數(shù)據(jù)層這一層主要是數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。數(shù)據(jù)庫服務(wù)器為系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)服務(wù)[6]。

4.2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

數(shù)據(jù)庫設(shè)計是創(chuàng)建一個性能良好、能滿足不同用戶使用要求、又能被選定的所接受的數(shù)據(jù)庫模式，建立數(shù)據(jù)庫及其應(yīng)用系統(tǒng)，使之能有效地存儲數(shù)據(jù)，滿足用戶的信息要求和處理要求。邏輯結(jié)構(gòu)表示如下。

數(shù)據(jù)在具體數(shù)據(jù)庫上的存儲結(jié)構(gòu)與存取方法稱為數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)。邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要內(nèi)容是確定數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)表中具體字段的設(shè)計。因篇幅所限，下面僅從數(shù)據(jù)庫中列出答題簡表和填空圖表。答題簡表如表1所示。

表1 答題簡表Tab.1 Table answer

填空圖表如表2所示。

表2 填空圖表Tab.2 Fill in the chart

5 結(jié)束語

為降低教師的負(fù)擔(dān)和提高工作效率的需求，本系統(tǒng)采用ADO.NET和ASP.NET技術(shù)，利用B/S模式構(gòu)建了三層結(jié)構(gòu)的在線考試管理系統(tǒng)。在編寫代碼過程中使用了面向?qū)ο蟮木幊碳夹g(shù)，將系統(tǒng)中的各種實體包裝為類，系統(tǒng)的屬性和操作抽象為相應(yīng)類的屬性和方法，為以后的系統(tǒng)測試和維護(hù)工作打下了基礎(chǔ)，采用.NET技術(shù)所開發(fā)的在線考試管理系統(tǒng)具有良好的可擴(kuò)展性、易維護(hù)性與易操作性，可在系統(tǒng)現(xiàn)有功能的基礎(chǔ)上不斷增加與完善。從系統(tǒng)整個體系結(jié)構(gòu)來說基本能夠滿足降低考試成本、減輕教師負(fù)擔(dān)和提高工作效率的需求。

[1]蘇貴洋，黃惠.網(wǎng)絡(luò)編程從基礎(chǔ)到實踐[M].北京:電子工業(yè)出版社，2005.

[2]朱三元，錢樂秋，宿為民.軟件工程技術(shù)概論[M].北京:科技出版社，2003.

[3]曾登高.NET系統(tǒng)架構(gòu)與開發(fā)[M].北京:電子工業(yè)出版社，2003.

[4]張振蓮.基于NET的科研管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) [D].西安：西北大學(xué)，2005.

[5]張南平，王偉，夏紅霞.基于NET平臺的B/S應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)框架[J].武漢理工大學(xué)學(xué)報，2004，2（1）:42.

ZHANG Nan-ping，WANG Wei，XIA Hong-xia.Based on the.NET platform B/S application system development framework[J].Journal of Wuhan University，2004，2（1）:42.

[6]楊鯤鵬，孟凡琦，溫才焱.ASP.NET+SQL Server 2005動態(tài)網(wǎng)站開發(fā)從基礎(chǔ)到實踐[M].北京:電子工業(yè)出版社，2005.