基于Java技術的考試系統設計與實現

蘇婉怡,揣小龍,王煜堯,劉美瑜

(吉林農業科技學院,吉林 吉林 130000)

0 引言

隨著互聯網和信息技術的快速發展,線上考試系統逐漸成為一種需求和趨勢。傳統的考試方式存在許多劣勢,如考試場地的限制、考試時間和方式的單一性、人工閱卷的高成本等問題,每次進行考試都會給高校增加很多工作量。為了改變傳統的線下考試模式,并積極貫徹國家關于“互聯網+教育”的相關政策,線上考試系統讓學生可以通過網絡進行考試,既能提高考試效率,又可以降低考試成本,推動了高校信息化的高質量發展[1]。

1 國內線上考試系統發展現狀

基于現代互聯網技術的發展,不少高校已經開始推行線上、線下相結合的教學模式,一些課程要求學生通過線上考試系統進行測驗,完成考核。由此看來,傳統的筆試已經無法滿足課程考核的需求,線上考試系統應運而生。近年來,線上考試系統已經發展成為一個成熟的技術領域,在一定程度上可以快速、高效地完成對學生的考核,但在一些方面依然具有局限性[2]。

1.1 缺少切實有效的監督機制

線上考試缺少面對面監考的靈活性,監考方式有限,監考教師通常無法全面地審查全體學生,給了一些學生可乘之機,導致考試作弊現象層出不窮。線上考試過程中經常會出現考生在考試途中切屏搜題或找人頂號代考等現象,考核結果缺乏真實性,往往無法體現學生對課程的真實掌握程度[3]。

1.2 組卷過程復雜且功能單一

部分考試系統在出卷時,題庫內只有客觀題,學生答題時只需從給定的幾個選項中做出選擇或判斷,答題過程較為隨意,嚴重缺失對學生的主觀考察,出現了“用運氣考出來高分”的不公平現象。而要錄入主觀題目的操作又相對復雜,不僅沒有起到減輕出卷教師負擔的作用,甚至相比傳統的筆試額外增加了出卷教師的工作量,與線上考試系統的設計初衷背道而馳。

1.3 網絡不穩定造成的數據缺失

線上考試對于空間的限制較小,雖然方便了考生進行考試,但由于考生考試時所處的環境不同,網絡狀況也有所出入,偏遠地區或是有特殊狀況的考生在進行線上考試時,可能會因為信號中斷導致考試異常中斷,進而影響考試結果[4]。

2 系統主要功能設計與實現

該系統主要由以下幾個重點功能模塊組成:(1)用戶管理模塊。主要用于用戶信息管理、用戶權限劃分、角色劃分。(2)考試管理模塊。主要用于模擬考試、正式考試、題庫管理等。(3)資源管理模塊。主要包括視頻資源、文字資源、圖像資源等。具體系統功能如圖1所示。

圖1 系統功能

2.1 用戶管理模塊

用戶的身份驗證,其實就是一個簡單的“實體+dao+service”的經典流程。dao查user表,將結果封裝成對象,service返回該對象給框架使用。框架提供了幾個接口,主要靠實現這些接口來完成身份驗證[5]。框架可以拿數據庫里的UserDetail對象與用戶傳入的賬號密碼進行比對,從而完成身份驗證。角色功能如圖2所示。

圖2 角色功能

為避免考生考試時出現替考等情況,線上考試系統對客戶端用戶登錄的唯一性進行強制要求。當用戶在一個客戶端登錄后另一個客戶端便會被強制退出,若考試過程中考生賬號在另一端被登錄,可強制考生終止考試。

2.2 考試管理模塊

考試過程的基本流程:教師在教師端選擇題目編寫試卷,選擇考試時間和考試對象;考生在考試即將開始時進入學生端選擇進入,考試時間開始后進行作答;考生提交試卷后,教師會收到考生的答卷,批閱后系統自動計算分數,學生即可通過線上考試系統查詢考試成績。線上考試系統的操作簡單,無需額外的使用方法教學,進一步提高了考試效率,讓學生能在最短的時間內進行一場規范化、信息化、現代化考試,節約了師生以及學校的時間。

2.3 自動收卷模塊

與線下考試相同,到規定時間收卷是考試的必然結果。線上考試系統在考試開始后自動倒計時,倒計時結束考生若未交卷,便采取強制收卷的行為。Java中收卷功能的實現主要應用了具有定時調用、能固定時間執行功能的Timer和TimerTask類。

2.4 數據存儲模塊

考生每完成一道題目,系統會自動將考生答案保存到數據庫,避免因信號中斷或特殊情況中途退出考試重新進入后丟失數據而影響考試成績。

2.5 防切屏模塊

為了控制切屏次數,首先,要在Vue生命周期的mounted里添加一個監聽事件visibilitychange;其次,為事件添加一個函數,在此函數中獲取頁面元素的狀態document.VisibilityState;最后,調用后臺接口,獲取在考試管理中是否設置了開啟切屏功能以及可切屏的最大次數和剩余次數的數據。教師可以通過后臺統計數據得知學生在考試中有關切屏的具體數據。

2.6 判卷答題模塊

考生完成考試后,教師可在線上考試系統內看到考生提交的試卷。閱卷教師可以從自動閱卷和人工閱卷兩種方式中進行選擇,也可以將兩者結合使用:客觀題自動判分,主觀題人工判卷或設置關鍵詞給分。自動閱卷的加入減少了閱卷教師機械性的工作,讓閱卷教師能夠快速、準確地處理好大規模考試的試卷批閱工作[6]。

2.7 資源管理模塊

線上考試系統的題庫中不僅有客觀的選擇題、判斷題,也有需要學生進行主觀思考的開放性作答題目,大量的相關試題可供教師和學生參考使用。教師也可以選擇自行輸入題目,增加題庫的針對性。為保證系統功能的實現,教師可對線上考試系統題庫中的題目根據難易程度進行分類,組卷時根據題目難易程度的不同以及知識點的重要程度抽取題目的數量會相對調整,難度高的題目抽取的數量會相對較少,確保考卷的實用性[7]。

3 考試系統的技術特點

系統采用當下流行的微服務框架Spring Cloud構建而成。Spring Cloud將各個獨立的Spring Boot系統通過接口間的調用組合起來,形成一個微服務系統。由于其中增加了第三方庫配置,相對減輕了搭建和開發的技術難度,讓開發人員能夠更注重業務模塊,使功能更具多樣性。且由于各子系統間的粘連性不高,均可對其進行獨立的開發和研究,大幅節約了開發成本及時間[8]。

在數據庫的設計上,線上考試系統對所需的功能進行分析后,根據不同功能規劃出幾大模塊,再根據模塊需要的不同屬性做出系統各個功能的表。當功能需要的表數量大于1時,為了避免出現錯誤,將其分為不同的表,使用數據庫的左鏈接即可得到詳細信息。

4 考試系統實際應用效果

與傳統的筆試相比,線上考試能夠充分發揮互聯網和信息技術的優勢,在提高考試效率和質量的同時,也為師生提供了更為靈活多樣的考核方式,促進了考試的多元化發展改革,滿足了時代發展的要求和趨勢,避免了傳統考試對時間和地點的限制,提高了考試效率。

線上考試系統是高校發展的必然需求,普及師生對線上考試系統的使用具有深刻的意義。不僅可以省去傳統考試的場地租賃、人工閱卷、試卷印刷等成本,同時通過提高考試效率,還能夠節約時間和人力成本。而且,線上考試還可以避免人工評卷的主觀性,確保考試的公正性。此外,線上考試系統可以收集考生的答題、成績等數據,便于數據分析和評估。

5 結語

計算機網絡的迅猛發展已經讓高校邁向網絡和信息化高速發展的時代,伴隨著教學方式的不斷改變,線上考試系統補充了高校缺乏先進考核方式的短板,不僅減輕了師生的負擔,也節約了高校的考試成本,對促進考試模式的轉變具有劃時代的意義。