基于Web的在線考試系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

1、基于Web的在線考試系統(tǒng)設計與實現(xiàn)摘要：結合網(wǎng)絡技術、數(shù)據(jù)庫技術的發(fā)展現(xiàn)狀和在線考試系統(tǒng)的實際應用情況，討論了一般在線考試系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)技術，提出了本系統(tǒng)的總體結構和功能模塊，然后通過系統(tǒng)結構設計、表的設計及前端軟件開發(fā)，構建并實現(xiàn)了一個基于B/S多層結構的、以ASP.NET技術和SQL后臺數(shù)據(jù)庫為基礎的某市公安局公安交通管理局教育培訓在線考試系統(tǒng)。關鍵詞：在線考試；B/S多層結構；組件技術第一章 緒論計算機技術的發(fā)展和網(wǎng)絡應用的不斷擴大，催生出遠程教育的出現(xiàn)，二者又使得基于Web的考試系統(tǒng)成為現(xiàn)實?；赪eb的考試系統(tǒng)可以發(fā)揮網(wǎng)絡的巨大優(yōu)勢，實現(xiàn)隨時隨地的考試，節(jié)約人力、物力和財力。以某市

2、交警的在職培訓及考核為例，按照公安部及市局提出的教育訓練工作要求，市交管局每年都將以一定的形式對在職民警進行基礎知識及業(yè)務培訓及考核，但由于各種原因，給我局民警進行現(xiàn)場考核帶來不便。針對這個問題，研究開發(fā)一套面向交警的基于Web技術的考試系統(tǒng)，使民警可以不但隨時隨地通過網(wǎng)絡進行學習培訓及考核，而且即使工種不同也可同時進行考試，從而在人力、物力和財力上都有很大程度的節(jié)約，同時也使在職培訓的形式進一步多樣化。第二章 需求分析2.1在線考試系統(tǒng)2.1.1在線考試系統(tǒng)的主要特點在線考試系統(tǒng)一般有以下幾個特點：1、用多媒體的方式呈現(xiàn)：實踐證實，在教學中加入多媒體的教學手段，可以得到更佳的效果。2、交互性

3、：對于傳統(tǒng)教學媒體來說，網(wǎng)絡教學的一個很重要的特點就是它的交互性。教學中的交互活動是很常見的；學生需要教官解答一些學習上遇到的問題，而教官需要學生學習情況的反饋。3、開放性：網(wǎng)絡教學具有其它教學媒體所無法比擬的開放性。每個人不需要有專門的客戶端工具，只要他們能上網(wǎng)，能使用web瀏覽器，就可獲取各種學習資料。4、靈活性：管理員可以隨時進行數(shù)據(jù)庫操作，進行試卷的重組及題目的刪減，甚至管理員的任命和學生信息的錄入等。2.1.2在線考試系統(tǒng)的系統(tǒng)結構目前的在線考試系統(tǒng)主要由前端應用系統(tǒng)和后端管理系統(tǒng)兩大部分組成(如圖2-1所示)，其中，前端應用系統(tǒng)多采用B/S模式【3】，比較靈活，具有高度的可擴展性；

4、后端管理系統(tǒng)多采用C/S模式，具有較好的安全性、可靠性和穩(wěn)定性。前端應用管理系統(tǒng)用戶系統(tǒng)考試管理系統(tǒng)后端管理系統(tǒng)系統(tǒng)管理員系統(tǒng)考試管理員系統(tǒng)IIS數(shù)據(jù)庫操作系統(tǒng)圖2-1 在線考試系統(tǒng)的系統(tǒng)結構圖2.2系統(tǒng)的功能需求該在線考試系統(tǒng)是針對特定對象民警（學員）進行開發(fā)的。學員需要通過身份驗證才能進入考試系統(tǒng)，身份驗證是該考試的第一個環(huán)節(jié)。通過身份驗證后，民警（學員）就可以進行在線考試。交卷后，計算機會自動進行評卷，給出成績，該成績同時也保留在后臺數(shù)據(jù)庫。任課教官通過管理人員的授權，可以根據(jù)考試的要求、教學的內(nèi)容等對試題進行錄入、刪除和修改，這種操作可以隨時、隨地進行的，滿足了任課教官遠程、及時操作的

5、需求，同時任課教官也可以也可以隨時查看學員的成績，進行試卷分析、成績管理等 【4】。2.3系統(tǒng)性能的需求作為一個考試系統(tǒng)，其首要認為是能夠保證考生/學員能夠進行正?？荚噦鹘y(tǒng)考試所要達到目的，又能利用自身的優(yōu)勢完成傳統(tǒng)考試不能完成的目的，這種系統(tǒng)是基于網(wǎng)絡的Web應用程序。為了實現(xiàn)這些目的，在系統(tǒng)設計時，其性能比需要滿足以下兩個要求：1、實用性，2、可靠性。第三章 系統(tǒng)總體設計3.1系統(tǒng)的結構模型本文中的系統(tǒng)采用三層結構，這是目前比較新的分布式應用軟件體系結構。三層分別為數(shù)據(jù)層、功能層和表示層，他們分布于獨立的服務器上。這種結構最大的特點是在保證信息安全的同時有利于系統(tǒng)均衡負載和系統(tǒng)的維護。數(shù)據(jù)

6、庫服務器上面的是數(shù)據(jù)層；應用程序服務器和Web服務器上是功能層，而表示層則是位于客戶端上。3.2在線考試模塊流程該系統(tǒng)的核心是在線考試的實現(xiàn)，在線考試的流程包括 “選擇試題題型”、“答卷”、“提交”、“自動評卷”、“答案保存”和“成績保存”等，它們之間的關系如圖3-1所示。圖3-1學員在線考試細化用例圖第四章 系統(tǒng)實現(xiàn)4.1主要程序簡介1、用戶登錄（login.aspx）login.aspx是系統(tǒng)的登錄頁面，教官和學員可以通過該頁登錄到系統(tǒng)進行管理和進行考試。教官提交用戶名和密碼后，系統(tǒng)在數(shù)據(jù)庫中檢索輸入的用戶名和密碼，如果有匹配的就通過身份認證，進入到教官管理界面。學員登錄的過程與教官類似，

7、只是通過認證以后轉入考試頁面。2、主程序（main.aspx）該文件是考試的主頁面【5】，它的主要功能有隨機選題、生成試卷、試卷分發(fā)和提交等。為了防止學員互相抄襲作弊，系統(tǒng)事先生成了若干份題量和難度相同，但試題內(nèi)容不同的試卷，每個學員所做的題目都不是完全相同的，這樣可以有效的避免學員作弊又不影響考試的公平性原則。學員做完試題后點擊提交按鈕就可以將試題提交到服務器端，由服務器端進行自動閱卷。3、處理單選題（chosetest.aspx、maintest.aspx、chosemark.aspx）該組文件中的chosetest.aspx的主要功能是顯示單選題的題號、maintest.aspx的功能是

8、顯示題目、chosemark.aspx的功能是實現(xiàn)單選題的自動閱卷。學員提交答卷之后，chosemark.aspx該文件就把學員的答案與數(shù)據(jù)庫中的正確答案進行比較，根據(jù)該題的分值，計算出得分，最后將考試結果記錄存入數(shù)據(jù)庫表中。4、處理多選題（multchosetest.aspx、multmaintest.aspx、multchosemark.aspx）該組文件的功能主要有：多選題題號的顯示、題目的顯示和多選題的自動閱卷。當學員做完試題提交答卷以后，multchosemark.aspx文件就把學員的答案同題庫中的正確答案進行比較，最后統(tǒng)計出總分，并將總分記錄存入學員信息表中。判斷題和填空題的實現(xiàn)

9、方法類似。5、教官管理功能（manag.aspx）教官可以通過該頁面進行統(tǒng)一口令得設置、建立新的學員記錄、修改原有學員狀態(tài)、對未進行歸類的題目進行管理、設立新的題目、重組試卷等。4.2各功能模塊的實現(xiàn)4.2.1連接數(shù)據(jù)庫為便于與數(shù)據(jù)庫進行連接，系統(tǒng)專門定義了一個類my_db，它的主要功能是連接數(shù)據(jù)庫，每當需要與數(shù)據(jù)庫進行連接的時候，便通過該類的對象進行操作，使得程序中隨時都可以方便的與數(shù)據(jù)庫建立連接。4.2.2學員登錄頁面的實現(xiàn)學員輸入警號和口令后，如果通過身份驗證就可以轉到考試頁面進行考試，否則退回到登錄頁面提示錯誤，并要求重新輸入。這一過程的具體實現(xiàn)步驟是這樣的：學員點擊submit提交表

10、單后，將輸入信息提交給aspx程序進行處理，aspx將學員的輸入與數(shù)據(jù)庫中的相應內(nèi)容進行逐一對比，如果發(fā)現(xiàn)一致的則說明數(shù)據(jù)庫中存在該學員的信息，那么就跳轉到考試頁面，否則說明是非法用戶，提示出錯信息。4.2.3在線考試模塊的實現(xiàn)在線考試的流程是這樣的：學員通過身份驗證后登錄到在線考試界面，然后服務器從題庫中依據(jù)某種算法抽取試題形成試卷，并將試題顯示到客戶端瀏覽器中。學員每做完一種題型提交后方可進入下一題型的考試，直到所有題型都測試完為止。1、自動抽取試題的實現(xiàn)我們創(chuàng)建了一個類來實現(xiàn)隨機抽題，其功能是產(chǎn)生一個0-1之間的雙精度數(shù)。2、計時算法本計時算法主要有兩個功能，一個是在學員的瀏覽器端實時顯

11、示考試剩余時間，另一個是當考試時間用完時，終止學生答題并自動提交試卷。這里我們用客戶端腳本語言JAVASCRIPT來實現(xiàn)。3、防止學生作弊的分析與實現(xiàn)在考試的過程中，學員可能通過各種方法進行作弊，比如上網(wǎng)查詢或瀏覽文件，為了防止這些作弊行為，需要采取一些屏蔽措施。這里我們主要對鼠標右鍵、CTRL鍵等進行屏蔽。4.3.4自動閱卷的算法分析及實現(xiàn)自動閱卷的基本思想是：用學員提交的答案與原來試題庫中的標準答案進行比較，如果相同則說明學生的答案正確，否則說明答案錯誤。在對多選題進行評分的時候，只要有一個選項的答案與標準答案不一致，就判斷該題為錯誤。將所有題目判斷完畢之后統(tǒng)計各題的總分，并將其保存在數(shù)據(jù)庫中。4.2.5對考試題庫的添加、刪除、修改算法分析教官還可以對題庫進行管理操作，主要包括對題庫中的試題進行添加、修改和刪除等操作。當點擊建立新試題按鈕，將生成一個新的網(wǎng)頁，在該網(wǎng)頁的表格中輸入新的試題信息即可；如果要對試題進行修改，可以直接選擇要修改的試題，然后在系統(tǒng)生成的修改界面中對試題進行直接修改即可；如果想要刪除試題，采用delete方法直接刪除記錄即可。參考文獻：【1】 鄧文淵. ASP與網(wǎng)頁數(shù)據(jù)庫設計. 北京：中