基于.Net技術支撐的ROE系統設計與實現

李奇峰

（吉林市廣播電視大學，吉林市 132002）

基于.Net技術支撐的ROE系統設計與實現

李奇峰

（吉林市廣播電視大學，吉林市 132002）

今天的信息社會，計算機技術和網絡技術不斷深入人們的生活，不斷改變著人們的廣泛學習方式，不僅在學習環節的各個領域，也引起了教育領域考試環節的重大變革。如何體現教育考試公平的過程中，還能體現快捷，高效，更輕松，是現代教育的一個重要問題。ROE(Remote Online Examination即遠程在線考試)系統是紙質考試的信息化延伸，它不受制于地點和時間的限制，可以充分發揮網絡的優勢，學生可以根據學校要求結合自身安隨時參加考試，加上云計算和大數據技術的成熟，極大的簡化了傳統紙質考試的過程，節約大量人力和物力資源，以一種方式響應節能減排的社會方向。

.Net；技術支撐；ROE；系統設計

在現代的信息社會，計算機技術與技術不斷深入各個領域，影響著人們的學習、工作、生活乃至邏輯思維方式，也引起了教育領域考試環節的重大變革。計算機技術與網絡技術結合起來應用于現代遠程教育中,是當代國內遠程教育發展到一定階段的需要,也是未來改革遠程教育方向，提高依托于遠程教育為主的學校教學效果和教學效率、提高科研能力和管理水平的必由之路。現在技術的主流趨勢是采用大數據模式試題庫引擎的計算機遠程在線考試模式。隨著計算機網絡在生產生活、教育領域中的影響不斷提高，傳統考試的老師出考試卷、學生集中指定考試場所答卷方式以及考試后成績人工統計方式正發生著潛移默化的改變。如何使傳統考試過程變得方便、高效、快捷、公正是當前教育領域中的一個重要改革方向。ROE系統是傳統紙質考試的信息化方向延伸,它可以發揮網絡的優勢,方便、快捷、高效對學生進行在線測試,加上云計算和大數據技術的日益成熟，體現了在線考試系統相對于傳統考試過程的巨大優勢。因此，ROE系統是遠程教育不可缺少的一個必要內容。

目前國際上許多認證考試，比如思科網絡工程師認證考試、微軟系統工程師認證考試，都有著自己的在線考試系統，從出題、考試直到成績核定都由系統直接完成。這種趨勢表明，考試方式的標準化、考試的網絡化已當今遠程教育考試的發展方向，ROE系統考試形式有著同計算機技術與網絡技術“與生俱來”的優勢，是傳統考試形式無法比肩的。

一、傳統考試與ROE系統的比較

1、傳統考試的弊端。整個考試流程繁雜，耗費大量人力和物力資源。傳統考試方式中人為的因素占有很大比例，考生對出題老師的出題套路很熟悉的情況下，考生就存在“超常發揮”的情況，反之就有可能發揮失常。

2、ROE系統的優點

圖一　ROE系統主要功能模塊流轉圖

ROE系統可以很好的規避傳統考試的弊端，最大限度的排除人為因素的影響，提高考試流程的效率，方便老師對學生整個考試過程中的對知識的理解和掌握。考試的最終目的不是排名和分數，而是讓學生通過測驗知道自己的對所學知識的掌握程度，讓老師進一步掌握以后的教學計劃。

二、ROE系統的特性設計

(1)實現無存儲介質、無紙化考試方式。考試全過程在服務器上進行并將考試結果直接提交存儲在服務器上。考卷采用BS模式，以減少對考生使用計算機的要求，降低ROE系統對終端計算機的要求。

(2)ROE系統通過對等網絡通訊數據進行MD5加密方式，采用系統隨機產生試卷結合出題人員手工篩選、修改的組卷方式科學的形成試卷。采用考生身份認證功能模塊，有效的保證了考試的安全特征和公平特征。

(3)ROE系統采用單點登陸方式拒絕其他考生用相同的學號注冊進行考試，保證考生的唯一性；系統自動判斷結束考試的考生防止考生二次答題；監考可以在考試時間內對考生進行遠程監考，查詢當前考生信息。

(4)ROE系統考慮了不同出題人員的習慣，在題庫導入功能中ROE系統可以將支持多種方式試題庫轉換導入ROE系統中，充分有效的拓展了ROE系統考試題庫來源。基于. Net接口方式技術，為以后功拓展打下基礎，并且做了開放式處理對未來功能拓展可以接駁多種程序語言技術。

(5)ROE系統在評卷盡量避免人為參與，利用人工智能算法設計實現高度自動化閱卷，自動化考生成績綜合評定。

(6)ROE系統故障容錯處理功能設計：組卷服務器、評卷服務器以及考試服務器都設定災難性恢復功能。對于非正常服務器操作處理出現的不可逆故障，導致ROE系統不能正常工作，可以適時恢復。

(7)ROE系統在考生UI層面上基于Asp.Net技術處理，人性化的考試界面設計將使考生有一個良好的考試氛圍。考試功能提供了自動倒計時、預覽試題、試題標記、重點提醒標記等友好的UI界面設定功能，讓考生不會覺得生疏，考試過程流暢。考試功能模塊從考生的角度為開發點。

三、ROE系統的構架設計

對于ROE系統，要面對以前計算機考試系統的一些缺點，一是考題內容形式陳舊，由于計算機考試與計算機閱卷要體現一定的自動化程度，客觀題成為計算機考試的主要題型，主管分析題要實現自動化閱卷難度很大，基本上無法實現。二是題庫來源單一，考試系統題庫的存儲方式確定，無法對其他格式進行兼容，對于現成的題庫更無法直接使用，一些優質題庫資源很難合理使用。三是考試系統功能簡單，只能在考試時候啟用，考生平時的熟悉考試系統尤其是針對性練習功能缺失，形成無形的資源閑置。

ROE系統采用了主流的B/S（瀏覽器/服務器）三層結構(Three-tiered)模型，由于其安全性和操作性在技術上都非常成熟，以上特性設計。在三層構架中，表現層通過統一的接口向數據層訪問層發送數據請求，業務邏輯層將請求按照一定的業務數據邏輯處理規則處理后流轉到數據庫操作。然后將從數據庫處理后發揮的數據集合封裝成對象的形式返回表現層。通過這樣的系統數據業務流轉，用戶表現層甚至可以不知道數據庫的結構，只要維護與數據訪問層之間的接口即可。這種方式在一定程度上增加了數據庫的安全，一定程度上規避了來源于網絡的風險，同時也降低了用戶表現層開發人員的要求，因為表現層不需要進行任何關于數據庫的操作。

本文設計的是一套基于微軟.Net技術開發環境支撐的系統。SQL server2012數據庫和TCP/IP網際互聯協議的分布式網絡環境系統，其考試應用范圍可小至單機PC、大到整個Internet互聯網絡。各個不同的功能模塊構成不同的功能服務器上，管理各個服務器與數據庫的核心模塊構成系統服務器群。服務器與服務器在物理上可以是分散的，考生使用的電腦最終通過網絡與中心服務器相連，系統服務器執行全部數據操作（數據庫操作、數據傳輸、數據處理等）。

ROE系統分為考試功能模塊、系統管理考試功能模塊、閱卷考試功能模塊、出卷考試功能模塊、成績管理考試功能模塊以及系統服務器、試題數據庫七大功能模塊。各個功能模塊采用分布式耦合與系統主功能服務器通訊，采用此種系統構架意味著各個功能模塊可以在物理分散處理，考試功能可以布置在計算機考試中心機房，出卷考試功能模塊可以部署到各個相關人員使用的計算機中，成績管理考試功能模可以部署給遠程教育學校的教務部門等。所有需要參加考試的考生機通過互聯網絡登陸到考試服務器上，主功能服務器負責各功能模塊之間的通訊以及功能模塊到服務器、功能模塊到數據庫的通信，ROE系統集成從出考題、考試、評卷、評分到題庫管理、學績管理等多種功能。

各功能模塊的技術平臺支撐環境：

服務器：基于Microsoft Windows server2008系統構建，采用Microsoft Visual stdio2012編程實現。數據庫：基于Microsoft SQL Server 2012數據庫構建。終端：WinXp及以上操作系統，IE7.0及以上瀏覽器。ADO.Net接口直接訪問數據庫，其他各個終端則是基于TCP/IP協議采用Windows Sockets編程技術通過Internet網絡接入服務器通訊實現相應功能。

四、ROE系統的部分關鍵技術：

1、獲取試題數目使用COUNT聚合函數獲取所指定的數據庫相關表中的試題數目。抽取題目數量獲得過程如下：

2、隨機抽取試題功能部分技術直接使用數據庫內置的newid函數功能實現，這樣做可以減少主功能服務器壓力，將部分壓力分攤到其他服務器上，降低硬件需求減少系統開發成本。次函數可以動態創建uniquedentifier類型的值即隨機數。

3、自動評分功能部分關鍵技術采用前端Ajax技術進行設計，考生在考試過程中，主動結束考試或者考試時間結束，同時將考生的考試得分計算出來。這樣可以讓考生減少考試壓力。后臺計算部分功能通過.Net技術中Substring方法和Equals方法實現。Substring方法用來截取考試中返回的字符數據信息，Equals方法用來對截取字符信息進行判斷比較。核心算法如下：

五、ROE系統測試流程：

服務器部署要求本文前面已經介紹過了，客戶端使用的是WinXp（sp2）版本操作系統，360安全瀏覽器（IE7.0瀏覽器內核）。客戶端機器已經不是主流配置，硬件稍顯落后這樣的測試好處在于可以獲得更好的通用性結果。

主要測試流程：分別以考生、教師、管理員身份等不同身份在首頁進行登錄。然后進行在線考試，試題管理等全部功能的測試。

并發壓力測試過程：同時模擬一定數量用戶登錄，包括考生、教師、管理員等，使用自動化測試軟件同時對服務器提交表單，進行按規定流程操作，嘗試不同功能，檢測系統對并發性網絡壓力的承受能力。

系統權限驗證測試過程：在同一臺計算機上登錄不同權限用戶訪問同一頁面，直接輸入URL請求非法頁面，檢測顯示情況。使用不同身份用戶登錄系統，最大化權限操作，嘗試進行越權操作，檢測系統對越權操作的控制能力。

具體模塊功能測試采用黑盒測試發放，這樣可以降低對系統測試人員的要求，按照前期制定好的測試計劃，進行數據流轉功能測試。

通過Internet來實現網上考試,是現代教育技術的一個重要體現。可以實現遠程教育的教考分離和考務工作的自動化管理，合理利用軟硬件資源，ROE系統能夠很好的配合遠程教育模式的推廣。隨著技術的不斷完善，ROE系統預留接口使得系統功能會不斷完善。

表一 系統測試用例表

[1]陳薈慧,張新顏.計算機技術與發展.2009

[2]李養勝,李俊.物聯網技術.2015

[3]周嵐,周虎.軟件導刊.2014

G623.58

A

1008-7508（2015）06-0103-03

2015-05-11

李奇峰（1982-），吉林省吉林市人，吉林市廣播電視大學講師，研究方向為計算機科學技術與應用。