空軍軍事職業教育考試系統的設計與實現

王衛疆 姚磊 房莉 陳莉

摘 要：為適應新時期軍隊職業教育的組訓模式，研制了空軍軍事職業教育考試系統。該系統以經典教育測量理論（CTT）為基礎，采用B/S+C/S混合式網絡架構模式，并運用usbkey軟件加密鎖技術，實現了大型復雜分布式考試系統中考務信息的高效處理和考場考試業務流程的高可靠性及安全性。實踐檢驗表明，該系統使用效率高、安裝方便快捷、可擴充性好、容錯性高，為空軍軍事職業大學的教學考試體系提供了有力保障。

關鍵詞：空軍軍事職業教育；網絡考試系統；C/S；B/S；

中圖分類號：G726 文獻標識碼：B

隨著軍事職業教育的快速發展，以培養軍人職業能力素質為目的的繼續教育也在蓬勃展開。為形成與之相適應的軍事職業教育體系，推動軍事職業教育健康有序發展，空軍成立了空軍軍事職業大學。考試是檢驗教學效果的關鍵手段，也是教學中的重要環節，因此建立一套與空軍軍事職業大學組訓模式相匹配的考試體系是十分必要。

伴隨著計算機技術、網絡技術、通信技術的發展，基于網絡的信息化考試系統日益成熟和完善。目前考試系統主要有三種模式：即基于C/S架構的考試系統、基于B/S架構的遠程在線考試系統和基于“云計算”架構的考試系統。基于C/S架構模式適用于局域網考試系統，如全國計算機水平等級考試系統；基于B/S架構模式適用于遠程在線考試系統，如中央廣播電視大學的遠程網絡考試系統；而基于“云計算”架構的網絡考試系統雖然還處于起步研究階段，但它必將是未來網絡考試系統的發展趨勢。空軍軍事職業教育考試系統架構的選擇上，必須綜合考慮所有學區現有的信息化條件。依據目前的網絡現狀，各學區考點的網絡考試系統采用基于C/S架構的局域網機考模式，而對于考務管理等子系統，則可采用B/S模式開發應用軟件。這樣，對于層級結構復雜、部署分散、功能繁多的空軍軍事職業大學網絡考試系統平臺，采用基于B/S+C/S的混合式架構模式。

一、系統組成及功能

空軍軍事職業教育考試系統主要分為題庫管理系統、考務管理系統、考場考試系統和考試模擬與練習系統四個部分，如圖1所示。其中，題庫管理系統為考場考試系統和考試模擬與練習系統提供試題庫文件和答案庫文件；考務管理系統將空軍軍事職業大學管理信息系統的學籍系統提供的報考信息加工成考試安排文件，下傳到考場考試系統。而考場考試系統上報的考試數據文件通過考務系統進行成績評定，最終向學籍系統提交本次考試所有參考人員的綜合成績；同時，考務系統還對本次機考的原始答題結果的正確率進行統計，統計數據作為批量調整題庫中試題難度系數的依據；考試模擬與練習系統是一個較為獨立的子系統，為正式考試提供上機練習的輔助服務。

（一）題庫管理系統功能

以空軍軍事職業教育考試題庫資源建設為核心，提供建立課程題庫的有效工具，采取統一維護試題庫的智能化管理模式，實現通用性和可定制性相結合的抽題組庫方法，實現考試試題庫的建立、維護、分析、組卷、出卷等功能。題庫管理系統主要包括三個子系統：一是命題工具，負責單門課程考試題庫的建立、編輯、備份、統計及導出等功能；二是題庫維護，負責總題庫的試題匯總、數據維護、考試組卷策略制定、考試及模擬訓練題庫生成、紙質試卷輸出等功能；三是抽題工具，負責生成下發到各個基層單位的考試題庫文件、試題答案文件及題庫密鑰。

（二）考務管理系統功能

根據空軍軍事職業大學組織機構和考試流程，以考試數據流為驅動，構建大學、分校和學區三級考務管理系統，能高效、靈活、安全地組織考試流程，并能實現考試數據的通暢、安全傳輸。依據空軍軍事職業大學的機構和職能設置，按照分級式垂直組織模式，將考務管理系統分成大學、分校和學區三級建設，實現兩大功能：一是考試組織流程管理系統（簡稱考務系統），主要負責考試的流程控制與管理，分為大學考務管理、分校考務管理和學區考務管理三個子系統；二是Usbkey軟件加密鎖考試防護系統，采用軟件、硬件相結合的方式，利用Usbkey軟件加密鎖實現考試系統多環節多功能的考試信息安全防護。

（三）考場考試系統功能

采取內聯（Intranet）局域網的機考模式，以學區考點為單位來組織考場考試，學員能完成規定課程的機上考試，確保空軍所有專業、所有層次的官兵所選修的職業教育課程的結業考試是可靠、穩定、安全的。考場考試系統由考試管理機系統和考生機系統兩個部分組成。

（四）考試模擬與練習系統功能

以自主式學習為指導原則，采用練習與考核一體化的模式，進行單機和網絡考試模擬與練習，為正式考試提供輔助學習的配套訓練工具，也為將來的遠程在線考試系統的建設奠定技術基礎。主要包括：單機練習子系統、網上練習子系統和考場模擬考試子系統三部分。

二、技術實現方法

按照復雜信息系統的層次結構建模方法，空軍軍事職業教育考試系統平臺的層次結構模型如圖2所示，主要包括網絡、服務器運行支撐平臺、考試數據集成平臺和應用系統集成平臺，并按照考試系統標準規范體系和考試系統安全保密體系綜合集成。既實現了題庫管理系統、考務管理系統、考場考試系統、考試模擬訓練系統這四個在結構上松散的應用系統的流程整合，又確保了各應用系統之間的信息交換與共享的有效集成。

考試系統的總體技術實現方法是：以經典教育測量論（CTT）為理論基礎，采用復雜信息系統“自頂向下、逐步求解”的建模方法，將考試系統按功能劃分為：題庫管理系統、考務管理系統、考場考試系統和考試模擬與練習系統四個子系統；以信息流為紐帶，將四個子系統聯接成為結構優化、功能完善、可靠穩定、數據安全、運營經濟的閉環考試系統。具體子系統技術實現方案如下：

（一）題庫管理系統實現

以經典教育測量理論（CTT）為基礎，研制單機版課程試題命題工具，實現考試課程試題的編制；基于C/S和B/S混合軟件架構，建立考試題庫數據庫系統，采集由命題工具編制的課程試題庫，運用信息反饋控制原理，實現題庫的集中統一管理和智能維護；采用組卷策略參數表和試題庫相分離的通用方法，同時運用控制試題曝光度算法和增加特征試題組算法，實現多門課程同時抽題組庫與題庫輸出功能，確保考試題庫的公平性、安全性和可審計性。

（二）考務管理系統實現

采用分布式系統構建大學、分校、學區三級考務系統，基于B/S軟件架構，實現報考信息處理、考試計劃安排、自動閱卷、考場考試數據上報等考務功能的按級布局與信息處理負載的合理分配，提高考務信息處理的效率，降低系統運營維護成本，增強系統抗毀能力。通過網絡遠程分發題庫密鑰，并自動裝載到usbkey軟件加密鎖中，確保考場考試的安全性。

（三）考場考試系統實現

依托內聯網（Intranet）模式構建基于C/S架構的考場考試系統，采用基于客戶端的實時組卷算法，實現及時按登錄考生和考試課程隨機生成電子試卷；采用偶然連接模式和軟件容錯技術，提高考場考試的并發性和可靠性，確保不可靠網絡環境下考試的正常進行；采用軟、硬件相結合的信息防護技術，防止考場作弊行為的發生。

（四）考試模擬與練習系統實現

基于C/S和B/S混合軟件架構模式，同時提供單機版和網絡版輔助練習工具軟件，實現學員利用多種信息化設施和資源進行考試模擬練習和自主學習。

三、系統架構模式設計

在目前的網絡情況下，對于層級結構復雜、部署分散、功能繁多的考試系統的軟件邏輯結構設計，采用了基于B/S+C/S的混合式模式。具體來講，題庫管理系統和考場考試系統主要采用C/S模式，考務管理系統采用B/S模式，而考試模擬訓練系統則采用B/S+C/S的混合模式。

由于C/S模式通常面向相對固定的用戶群，程序更加注重流程，適用于性能要求高、數據處理量大的功能，對信息安全的控制能力很強，因此保證了題庫管理系統和考場考試系統的安全性和可靠性。而B/S模式則有效利用了網絡資源，免去了遠程用戶的客戶端程序安裝，方便用戶使用，也保證了考務管理系統的易用性和易維護性。考試模擬訓練系統既可實現網上在線練習，又可單機運行，能充分體現B/S+C/S的混合式模式的優點，實現了考試模擬訓練系統的泛在性和適應性。

B/S+C/S的混合式架構的軟件邏輯結構如下圖3所示。其中，客戶端層包括web瀏覽器和應用客戶端，完成人機交互功能，顯示用戶的輸入數據和服務器端返回給客戶端的處理結果。Web層主要是將客戶端發送的請求進行處理，再將處理后的客戶端瀏覽器上要顯示的內容進行描述，顯示內容以HTML文件的格式發送，最后將結果在客戶端瀏覽器窗口顯示出來，因此這層也被稱為表述層。采用的技術有CSS、JavaScript、服務器端腳本、控件、基于AJAX異步調用等。業務邏輯層負責連接數據訪問層與表示層，獲取數據源的數據并進行相應處理，把結果返回表示層。而數據訪問層的主要功能是通過訪問數據庫，封裝訪問數據的ADO.NET代碼，采用的技術有基于SQL語句、存儲過程、ORM映射機制等。這種四層體系結構，把數據庫和表示層分離開來，用業務邏輯層來進行交互，使軟件更易維護與升級。

四、軟件模塊設計

按照系統組成與功能要求，空軍軍事職業教育考試系統平臺的軟件模塊組成如圖4所示。考試系統總體分為四個分系統：題庫管理分系統、考務管理分系統、考場考試分系統和考試模擬與練習分系統。其中題庫管理分系統包括命題工具子系統、題庫維護子系統、抽題工具子系統；考務管理分系統包括大學考務管理子系統、分校考務管理子系統、學區考務管理子系統、Usbkey遠程管理子系統；考場考試分系統包括考試管理機子系統、考生機子系統、遠程考場監控子系統；考試模擬與練習分系統包括單機模擬練習子系統、在線網絡練習子系統、考場模擬考試子系統。

五、結語

空軍軍事職業教育考試系統屬于課程結業考試，其定位是較大規模的評鑒式教育考試，以教育質量檢測評價和學員學業成績測定為其基本職能，同時兼有督導功能、導向功能和管理功能。經過5年來的使用、功能完善和軟件升級，逐步形成了一套基于理論知識訓練的網絡考試系統。該系統以提高官兵綜合素質和專業能力為主線，按綜合知識、專業知識和崗位知識三個模塊設置教學內容，構建了“全程學習、統分結合、分層達標、逐級遞進”的在職培訓模式，為空軍軍事職業教育提供了高效靈活的考試平臺，填補了空軍開展大規模計算機化考試的空白，也為全軍各類計算機化考試提供了借鑒。但無紙化的網絡考試系統完全替代傳統考試系統，還需對系統功能進一步升級完善，特別是主觀題的自動評判等，這是下一步研究的方向。

參考文獻

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