基于WEB的在线考试系统的设计

基于WEB的在线考试系统的设计与实现1桑玉民2陈志坚庞根明张惠春【摘要】：利用计算机技术实现无纸化考试，取代传统的手工考试方式，是近年来计算机技术的一个非常活跃的研究领域。本论文在严格按照计算机基础课程教学大纲要求的基础上，基于.Net技术，采用B/S架构，合理运用c#和SQLServer2005数据库技术，开发了一个多用户的在线考试系统。该系统使用方便、操作简单，现阶段能实现多用户同时在线考试、动态随机出题、时间控制、自动阅卷，试题录入及修改、用户管理、科目管理、成绩管理等重要功能，也就是说实现了真正的无纸化考试，满足任何授权的考生随时随地考试并迅速获得成绩。最后，计算机基础课程是一门实践性很强的课程，无纸化考试可以有效检验学生的实践动手能力，而且大大提高了考试过程的自动化和科学化。【关键词】：B/S模式，考试系统，自动组卷，数据库，ADO.NET第一部分前言Web是访问Internet的一种最容易、最流行的方式，利用Web作为工具访问Internet的人数占了绝大多数，因此，Web蕴藏着极大的教育潜力，基于Web的远程教学有着非常广阔的前景。发展Web下的远程教育网站已成为了当今流行的远程教育基础建设项目。网上无纸化考试系统因其公正性、安全性、准确性、灵活性、随机性、及时性以及方便性等特点，已成为目前国际上普遍采用的一种考试和认证方式。例如遍布全球的美国思尔文学习系统有限公司(SylvanLearningSystemsInc.)的计算机化考试，包括计算机类的微软专家认证，外语的GRE、TOEFL等；还有IBM的各类认证考试等[1]。现在我国校园网的建设与发展为在各个学校内进行网上无纸化考试提供了必要的条件。网上无纸化考试系统可以充分的发挥考试题库的作用，方便管理员12008年晋城职业技术学院立项课题：基于WEB的在线考试系统的设计与实现，课题编号：L08192桑玉民（—），男，山西晋城人，副教授，研究方向：计算机科学技术。和教师对试题库进行管理；方便教师及时、全面、均衡的组织考试、生成试卷、批阅试卷以及分析考生得分的具体情况；方便考生参加考试和查阅分数；省去了试卷的打印、印刷、装订等一系列过程，大大减少了相应的工作量并可以尽量避免在此过程中的产生的不安全因素；灵活安排考试的时间，方便了教务处和参加考试的学生，在很大程度上摆脱了客观因素的干扰；对于客观题可以实现自动阅卷，客观题的考试成绩在考试后就能够立即输出，并自动传送到数据服务器的成绩数据库成绩表中，增强了阅卷的公正性以及成绩的准确性；可以随时产生相关的成绩统计，并进行成绩的横向和纵向分析从而指导教学行为等。随着技术的不断发展与完善，网上无纸化考试系统正在成为网上教学系统不可或缺的重要组成部分，成为大多数科目组织跨地域考试的一种重要手段。本文分析传统考试方法的种种不足与不便之处，指出传统的纸质考试将会逐步为无纸化网络考试的形式所代替，进行了相关理论分析和系统需求分析，从而提出计算机网上考试系统的系统构成、设计思想、关键技术，并且展示了系统最后的实现，最后说明了在实现的过程中如何解决开发中出现的各种问题以及将来的工作展望。第二部分绪论2.1课题背景与目的进入21世纪以来，人类己经步入信息化、数字化时代，知识和技术更新日益加快，信息高速公路在世界各国的实施以及计算机与通信技术的发展，使得实施网络远程教育成为普及全民教育的一个发展方向。中国互联网络信息中心(CNNIC)近日在京发布了《第23次中国互联网络发展状况统计报告》。报告显示，截至2008年底，我国互联网普及率以22.6%的比例首次超过21.9%的全球平均水平。同时，我国网民数达到2.98亿，宽带网民数达到2.7亿，国家CN域名数达1357.2万，三项指标继续稳居世界排名第一[2]。随着远程教育的蓬勃发展和虚拟大学的出现，考试作为衡量人的能力的重要手段，随着教育的普及，在现代生活中的地位进一步提高，并深入到社会的各个方面。各种各样的学历考试、资格证书考试层出不穷。各种考试类型也在不断增加，考试要求随之不断提高，传统的人工出题、考生考试、人工阅卷、成绩统计评估及试卷分析的考试形式已经不能适应现代考试的需要。同时，随着科学技术的不断发展，考试的手段和媒介也在发生着革命性的变化。从传统的纸笔考试到计算机辅助考试，到最新的基于Web的考试。如何运用高新技术，并客观、准确地评估被测试者的知识和能力水平，已成为研究的热点问题。随着网络技术的发展，出现了网络考试模式。网络考试系统作为现代网络远程教育必不可少的重要组成部分，是网络教学系统中评价和分析学生对课程的掌握程度以及学生进行测验练习的工具。利用网络考试系统，可以实现电子出题、智能考务、自动评分、实时统计、异地考试、远程监控，更优化了考试的运行模式。最初仅用在局域网的考试系统，随着信息技术，尤其是随着Internet领域信息技术的发展，信息与知识的传输己经超越了地区、国界的限制。从而使得基于Web的网络考试成为一种极其重要的考试模式。因此大力发展远程网络考试系统，是提高办学效率、促进教育现代化的有力途径之一。考试作为教学的一种测试手段，既是对教学效果的检验，也是对学生学习的检查，是教学过程中必不可少的一个重要环节。目前，学校及社会上的组织的各种考试大多数还是采用传统的纸质考试方式，在这种考试方式下，组织一次完整的考试至少需要经历以下几个步骤：人工出卷、手动印制、考生考试、人工阅卷、成绩统计与分析。而且还要求参加考试的人员必须在规定的时间和指定的地点参加考试。采用传统的考试方法，从试卷生成、印刷到实施考试，需要花费大量人力、物力、财力，规模庞大而效率低下。所生成的试卷缺乏科学的衡量、评价，无法统一试卷难易度，质量也无法保证。传统的考试采用手工出卷和阅卷，中间难免出现错、漏、缺现象，给考试的公正性和严肃性带来负面影响。而且，当考生数量比较大时，其阅卷工作和对考生的考试成绩进行的统计工作也将是一件十分琐碎而且容易出错的事情。可以说，传统的考试方式已经不能适应现代考试的需要。随着计算机网络技术的不断发展，考试的技术手段和载体也发生了革命性的变化，计算机网络技术使得基于Web的在线考试成为现实。在线考试突破了时间和空间的限制，降低了考试的成本，节省了大量的人力和物力。网络考试系统能把教师和考务人员从繁重的命题、印卷、装订试卷、保密、监考、阅卷、登分等考务工作中解脱出来，减轻了老师的负担，并且推动了试题库的发展，使考试趋于更加客观、公正、高效，使广大教师有更多的时间投身于教学研究和科学研究中去。同时，网络考试系统也为教考分离、教学资源共享、科学评价教学效果、合理安排教学提供有利的条件。试卷还可以根据题库的内容自动即时生成，实现自动阅卷、统计、查询和分析工作。最后，试卷是随机生成的，不存在试卷泄密和考试作弊的问题，保证了考试的公平性。利用计算机网络进行考试，采用标准化试题，能及时测量出教学后的效果，使评判趋于客观并提高准确度。对于参加考试的人员来说，网络考试没有时间、地点、空间的约束，随时随地都能进行。考生可以在任何拥有计算机地方进行考前培训、测试、考试。利用网络作为教学模式，将最大限度地利用利用现有的教育资源，突破传统的“教师—教材—学生”的形式，同时它不受时间和空间的限制，将授课课堂由教室延伸到网络所覆盖的任何一个场所。所以，网络考试成为考试方法改革的主要方向。网络考试系统的优势主要表现在以下几个方面[3]:1、试卷保密性强网络考试系统的试题是由服务器端响应客户端请求，从大量的题库中随机提取，这就减少了人为接触试题的可能性，最大限度地避免了出现泄露试题的现象。2、试卷题型多样化网络考试系统可以在继承了传统的典型主客观题基础上，利用多媒体技术和虚拟现实技术，增加一些模拟试验、情景会话等试题，丰富了试题类型，使测试结果更具说服力。更主要的是提高被测试者的动手实践能力和想象力，能较全面地反映学生的综合素质。3、考试管理智能化[4]考试系统从考生管理、过程监控，到试卷评阅、成绩审核与结果分析，考试全程的许多环节都实现了智能化，无形中减轻了教学人员很多日常繁琐的工作。4、开放性基于Web的网络考试具有其它教学媒体所无法比拟的开放性环境。对每个学习者而言，只要他们的电脑能上网，使用浏览器就可获取各种服务器端的相关资料。5、灵活性被赋予权限的管理员可以随时进行数据库的操作，进行题目的删减及试卷的重组，管理员的任命，学生信息的录入等。除了上述优势以外，网络考试的标准化、全球化方便于考场的管理及授证认证的公正性。在考试界普遍认为，计算机考试是二十一世纪的考试方式。2.2国内外研究现状在全球，美国是目前远程教育规模最大的国家。44％的高校向全社会提供各种远程教育。接受远程高等教育的学生约占全日制在校学生的32％，此外，还有21％的高校计划在今后3年内开展远程教育。美国远程教育开设的学历、学位课程达到4.9万门，基本覆盖了美国高等学校的所有学科和专业。如在前言所述，在线考试已经成为目前国际上普遍采用的一种考试和认证方式。通过计算机网络进行各种认证考试使得我们不出国门就可以获得各种国际上通行的证书。美国的思而文公司，是全球最大的计算机化认证考试服务公司。它开创了计算机化考试技术和管理标准，在世界的6大洲141个国家建立认证考试网络，可用25种不同语言提供2400多种考试。目前在国际市场上已有一些这样的产品，如Lotus公司的LearningSpace，哥伦比亚大学计算机科学系开发的WebCT(WebCourseTools，)等等[6]。全美测评软件系统(北京)有限公司(简称ATA)针对中小学信息技术课程量身订制了校园智能化测评平台——e考通。在该系统下，学生可进行网上的互动练习、课外作业和提问;教师可进行网上指导、网上批改作业。现在我们所熟知的微软认证、CISCO认证等都是在线进行的。亚太地区的计算机化考试正在飞速的发展，中国大陆、香港、台湾、韩国、日本、越南、马来西亚、新加坡、印度尼西亚等地分布有400多个授权考试中心，平均每月提供4万多人次考试。在国内，随着各种网校、在线教育的兴起，也出现了很多网上考试。目前教育部己批准全国50多所高校建立网络教育学院，当然，这些网上考试的权威性和思尔文这类大公司没得比，但在一定范围内还是有效的。例如，我们所知道的全国普法考试、全国卫生系统专业技术资格考试都是采用这样的方式进行考试的。在学校的实际应用过程中，像《计算机应用基础》作为中央广播电视大学教学中的一门基础课，现已全部采用WEB方式考试。本文由于是通过用户操作动态生成考试的页面而使得任何没有计算机背景的人员均可以参与考试的组织，大大提高了考试组织工作的效率。常见的有教育部组织的全国计算机等级考试(NCRE)、全国人事部组织的职称计算机模块考试，还有我国交通管理部门组织的驾驶员理论考试也采用计算机考试系统进行考核。随着时代的发展，对于IT行业而言，全国统一的、具有国际标准的实际操作认证考试将是未来1T考试的一种趋势，这种考试将接受市场和用人单位的考验，对专业技术人员和企事业单位办公人员的IT学习方式将带来一种变革。2.3运行环境本系统选用微软的MicrosoftWindows2000Server(SP3)作为网络服务器操作系统平台。软件环境：服务器/客户端：WindowsXP/2000，InternetExplorer(IE6.0)等。硬件环境：服务器：CPU：P43.0以上，内存：512MB以上；客户机CPU：P42.0以上，内存：256MB以上。第三部分开发技术简介3.1体系结构设计一个应用系统，采用哪种结构取决于系统的网络配置、应用需求及功能的实现等因素。在线考试系统实现的关键技术就是网络环境下数据库的运用，所以问题就归结到数据库系统的体系结构如何选择。目前比较流行的两种网络开发模式分别是C/S模式与B/S模式。C/S模式，即Client/Server（客户机/服务器）结构，由客户机与服务器合作完成的二层结构系统模式，是传统的在线