網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)(共25頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)考號(hào)： 姓名：內(nèi)容摘要隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)考試顯示出其廣闊前景。由于考試本身所具有的公正性及特殊要求再加之技術(shù)原因，在線考試系統(tǒng)一直未得到提倡。本系統(tǒng)在分析了傳統(tǒng)考試與在線考試的特點(diǎn)之后，嘗試給出一個(gè)包括試卷生成與管理及閱卷與成績(jī)管理的在線考試解決方案。本文重點(diǎn)分析了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)過程中幾個(gè)關(guān)鍵問題：將組卷抽象為組合優(yōu)化問題，并設(shè)置試題屬性，依據(jù)屬性建立試題庫(kù)；采用改進(jìn)編碼的遺傳算法作為組卷方法，取代傳統(tǒng)二進(jìn)制編碼，提高了組卷的效率與成功率；閱卷采用計(jì)算機(jī)閱卷與人工閱卷相結(jié)合的方法，減輕教師的負(fù)擔(dān)；成績(jī)自動(dòng)生成、分析、發(fā)布，方便老師

2、和學(xué)生。本系統(tǒng)采用B/S三層結(jié)構(gòu)作為系統(tǒng)的開發(fā)結(jié)構(gòu)，使用ASP.NET技術(shù)進(jìn)行開發(fā)，后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)使用SQL Server 2005，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)。關(guān)鍵詞自動(dòng)組卷 在線考試 遺傳算法 ASP.NET SQL C#第一章 緒論1.1背景目前我校大多數(shù)課程進(jìn)行的考試都采用傳統(tǒng)的考試方式，組織一次考試至少要經(jīng)過幾個(gè)步驟，即人工出題、教研組組長(zhǎng)與主管教學(xué)的系領(lǐng)導(dǎo)審核批準(zhǔn)制卷、試卷打印、考生考試、人工閱卷、成績(jī)?cè)u(píng)定、試卷分析，并且在出試卷時(shí)必須要求制作一套完整的試卷（包括A卷和B卷）及相應(yīng)的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)和參考答案，再加上考試教室的安排、監(jiān)考老師的分配等，使學(xué)校消耗大量的人力、物力、財(cái)力、時(shí)間。顯然，隨著學(xué)

3、生人數(shù)的增多，考試類型的不斷增加及考試要求的不斷提高，學(xué)校的開支越來越大，教師的工作量也將會(huì)越來越大，從而嚴(yán)重影響學(xué)校的工作效率，并且考試本身就是一件十分繁瑣和非常容易出錯(cuò)的事情，傳統(tǒng)的考試方式已經(jīng)越來越不能適應(yīng)現(xiàn)代教學(xué)要求，應(yīng)改變傳統(tǒng)的紙張考試的方式，充分利用計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)考試，從而使考試更加公正、客觀。隨著新校區(qū)學(xué)生數(shù)量越來越大，學(xué)校在計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)方面的投入也越來越大，學(xué)生上網(wǎng)越來越方便。因此，本課題擬用學(xué)校現(xiàn)有的軟硬件資源設(shè)計(jì)并開發(fā)一個(gè)適合我校管理實(shí)際，能針對(duì)不同課程科目進(jìn)行考試的網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)，從而提高學(xué)校在考試組織和考務(wù)管理方面的工作效率和工作質(zhì)量，減輕教師和考務(wù)人員的工

4、作負(fù)擔(dān)，降低學(xué)校開銷，對(duì)推動(dòng)學(xué)校管理機(jī)制的進(jìn)一步完善，充分體現(xiàn)高校管理工作的先進(jìn)性，具有重要意義。1.2 國(guó)內(nèi)外研究狀況計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)考試在美國(guó)誕生，歷經(jīng)多年，在國(guó)外得到廣泛的運(yùn)用。目前，世界上許多國(guó)際考試都采用網(wǎng)絡(luò)考試的方式，比如微軟認(rèn)證，思科認(rèn)證，惠普認(rèn)證，以及TOFEL，GRE，這些考試都是通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)進(jìn)行的。并且國(guó)際電氣和電子工程師協(xié)會(huì)的一些工作小組，開展了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定和修訂工作。在我國(guó)，將計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)運(yùn)用在考試上比較晚，但也有一些投入使用的考試系統(tǒng)，如計(jì)算機(jī)等級(jí)考試，駕駛員理論考試，以及最近投入使用的大學(xué)英語四六級(jí)考試等。我國(guó)教育部于2000年5月推出現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育資源建設(shè)技術(shù)規(guī)范，其中

5、對(duì)網(wǎng)絡(luò)題庫(kù)、考試系統(tǒng)的建設(shè)規(guī)范進(jìn)行了定義。教育部組織國(guó)內(nèi)8所重點(diǎn)高校的有關(guān)專家成立教育部教育信息化技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)，開展網(wǎng)絡(luò)教育技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研制，制定中國(guó)現(xiàn)代教育技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)CELTS。1.3 考試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的目的和意義近幾年來我校教學(xué)體制不斷改革，對(duì)檢驗(yàn)教師教學(xué)效果和學(xué)生學(xué)習(xí)效果的手段也一直在探討中，但是除了計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)之外，其他科目還是利用教師手工出卷學(xué)生答卷的傳統(tǒng)模式進(jìn)行考試，而且多數(shù)情況下對(duì)試卷的處理還是沿用傳統(tǒng)的手工處理的方式，雖然傳統(tǒng)的手工方式對(duì)處理主觀性試卷有一定的優(yōu)越性，但是從整個(gè)考試環(huán)節(jié)看，又不可避免的出現(xiàn)以下幾個(gè)問題。1試卷缺乏隨機(jī)性：由教師手工編寫具體的試卷，其中每道題均由教師指

6、定，每次考試學(xué)生面臨的試卷相同。試卷從老師向?qū)W生傳遞的過程中會(huì)發(fā)生不同程度和形式的泄密，并且考生在考試時(shí)難以從技術(shù)上避免作弊行為的發(fā)生。2教師工作量極大，負(fù)擔(dān)重：這主要表現(xiàn)在出卷和閱卷環(huán)節(jié)上。教師需要花費(fèi)時(shí)間總結(jié)、整理本學(xué)期課程的內(nèi)容和知識(shí)點(diǎn)，然后還要手工出題組卷。考試完畢后，還需教師評(píng)閱，登記，分析。在整個(gè)過程中工作量大，效率低。3考試場(chǎng)所缺乏靈活性：參加同一門考試的學(xué)生必須在同一時(shí)間內(nèi)參加考試，需要教務(wù)部門專門安排考場(chǎng)和監(jiān)考人員，這是一筆不小的開銷。相比傳統(tǒng)考試形式，網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)的主要好處是一方面可以動(dòng)態(tài)管理各種考試信息，只要準(zhǔn)備試題量足夠大、試題足夠標(biāo)準(zhǔn)的試題庫(kù)，老師便可以根據(jù)該課程的教

7、學(xué)大綱和教學(xué)內(nèi)容制定組卷策略，設(shè)計(jì)試題的編制要求，計(jì)算機(jī)則可以根據(jù)一定算法按照要求從題庫(kù)中取出滿足條件的試題并生成試卷；另一方面利用該系統(tǒng)考試時(shí)間靈活，可以充分利用網(wǎng)絡(luò)無限廣闊的空間，隨時(shí)對(duì)學(xué)生進(jìn)行考試。簡(jiǎn)化傳統(tǒng)考試過程，減輕繁重的考務(wù)工作，避免考試過稱中的人為因素，提高考試考核水平和管理水平。此外，網(wǎng)上考試系統(tǒng)閱卷速度快，迅速給出客觀題成績(jī)，減輕老師閱卷負(fù)擔(dān)。目前我校在許多方面都實(shí)現(xiàn)了信息化、網(wǎng)絡(luò)化，但是期末考試大多數(shù)科目仍是傳統(tǒng)考試模式。大量時(shí)間浪費(fèi)在重復(fù)勞動(dòng)上。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)不但充分發(fā)揮校園網(wǎng)的功能，而且可以節(jié)約考試用紙，是考試方便、靈活，有效防止作弊，提高學(xué)校在考試組織和考務(wù)方面的

8、工作效率和質(zhì)量。1.4 課題研究的主要內(nèi)容目前常見的網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)有兩種，一種是基于客戶機(jī)/服務(wù)器（即Client/Server,簡(jiǎn)稱C/S）模式。另一種是基于瀏覽器/服務(wù)器（即Brower/Server,簡(jiǎn)稱B/S）模式。采用C/S模式的考試系統(tǒng)，需在考試前在客戶機(jī)安裝考試應(yīng)用程序、對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行配置，系統(tǒng)維護(hù)困難，成本較高。在B/S模式下，用戶界面是通過WWW瀏覽器實(shí)現(xiàn)，極少部分事務(wù)邏輯在前端（Browser）實(shí)現(xiàn)，主要事務(wù)邏輯在服務(wù)器端（Server）實(shí)現(xiàn)，減輕系統(tǒng)維護(hù)與升級(jí)的成本和工作量。在比較兩種體系結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用B/S模式，將SQL Server 2005與ASP

9、.NET 2.0技術(shù)結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的主要功能。本課題主要解決問題如下：1建立標(biāo)準(zhǔn)化試題庫(kù)，方便實(shí)現(xiàn)試題的數(shù)字化管理。所謂題庫(kù)就是試題的倉(cāng)庫(kù)，把經(jīng)過教師認(rèn)真編制或者仔細(xì)挑選出來的題目集合到一起，供試卷編制者隨時(shí)查詢和使用的集合，為題目的保存、分類和檢索提供了便利，為試卷編制提供了高效率和低成本的手段。試題庫(kù)是網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)重要組成部分。2按照科學(xué)的策略智能組卷，從而提高出卷效率。網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)試題庫(kù)為依托，系統(tǒng)可以按照教師制定的組卷策略自動(dòng)抽題組卷，從而提高出卷效率。3實(shí)現(xiàn)自動(dòng)組卷、人工閱卷相結(jié)合和數(shù)據(jù)的有效保存。4實(shí)現(xiàn)管理員、老師、學(xué)生、試卷的信息管理。管理員維護(hù)系統(tǒng)，不同的老師具有不同的權(quán)限

10、去查看、修改、添加試題庫(kù)，老師可以批改試卷、管理學(xué)生成績(jī)，學(xué)生可以查看考試成績(jī)。1.5本文章節(jié)安排本文包含以下幾個(gè)部分：第一章 介紹課題選題背景、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀、考試系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的和意義以及本文的工作內(nèi)容。第二章 對(duì)系統(tǒng)所用開發(fā)技術(shù)進(jìn)行相關(guān)介紹。第三章 對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行需求分析和總體設(shè)計(jì)。第四章 在線考試系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。專心-專注-專業(yè)第二章 系統(tǒng)開發(fā)所用的相關(guān)技術(shù)2.1 SQL Server 2005在該考試系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，選擇SQL Server 2005作為后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)工具。SQL Server 2005是Microsoft公司SQL Server系列產(chǎn)品的第九版即SQL Server 9.0。它繼承了

11、SQL Server以前版本的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又增加了許多功能，如企業(yè)數(shù)據(jù)管理，開發(fā)工作效率和商務(wù)智能等。與Microsoft公司的其他產(chǎn)品有良好的兼容性。它提供的幾十種向?qū)?，覆蓋了幾乎所以的數(shù)據(jù)庫(kù)操作（數(shù)據(jù)庫(kù)的創(chuàng)建、維護(hù)、作業(yè)、警告、數(shù)據(jù)復(fù)制、轉(zhuǎn)換等）。SQL Server 2005是微軟公司開發(fā)的一個(gè)高性能的、多用戶的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。它是專為客戶服務(wù)器計(jì)算環(huán)境設(shè)計(jì)的，是當(dāng)前最流行的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器系統(tǒng)之一，它提供的內(nèi)置數(shù)據(jù)復(fù)制功能、強(qiáng)大的管理工具和開放式的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)為基于事務(wù)的信息管理方案提供了一個(gè)卓越的平臺(tái)。它是一個(gè)全面的數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)，使用集成的商業(yè)智能工具提供了企業(yè)級(jí)的數(shù)據(jù)管理。MS SQ

12、L Server 2005數(shù)據(jù)庫(kù)引擎為關(guān)系型數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)提供了更安全可靠的存儲(chǔ)功能，可以構(gòu)建和管理用于業(yè)務(wù)的高可用性和高性能的數(shù)據(jù)應(yīng)用程序。它有一套很好的安全性控制機(jī)制，可以保證數(shù)據(jù)庫(kù)和數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的安全。采用SQL Server 2005為后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)，在庫(kù)記錄檢索中，用簡(jiǎn)單查詢、多條件組合式查詢和基于內(nèi)容的搜索式查詢；在記錄集顯示中，采用記錄集多頁(yè)顯示技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)訪問直接采用，這方便系統(tǒng)移植，數(shù)據(jù)庫(kù)訪問效率更高。2.2 ADO.NET技術(shù)ADO.NET 對(duì) Microsoft SQL Server 和 XML 等數(shù)據(jù)源以及通過 OLE DB 和 XML 公開的數(shù)據(jù)源提供一致的訪問。數(shù)據(jù)共

13、享使用者應(yīng)用程序可以使用 ADO.NET 來連接到這些數(shù)據(jù)源，并檢索、處理和更新所包含的數(shù)據(jù)。ADO.NET是.NET Framework的一部分，可以讓應(yīng)用更加容易的管理和維護(hù)基于文件的或者基于服務(wù)器的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。ADO.NET類在System.Data命名空間下，這些類包括連接到數(shù)據(jù)源，執(zhí)行命令，存儲(chǔ)，控制，獲取數(shù)據(jù)的功能。所用ADO.NET技術(shù)如下：ADO.NET對(duì)象模型中有五個(gè)主要的部件，分別是：Connection物件：Connection對(duì)象主要是開啟程序和數(shù)據(jù)庫(kù)之間的連接。沒有利用連接對(duì)象將數(shù)據(jù)庫(kù)打開，書無法從數(shù)據(jù)庫(kù)中取得數(shù)據(jù)的，這個(gè)物件在ADO.NET的最底層。Command物件

14、：Command對(duì)象主要可以用來對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)出一些指令（查詢、新增、修改、刪除等）。DataAdapter物件：DataAdapter對(duì)象主要是在數(shù)據(jù)源以及DataSet之間執(zhí)行數(shù)據(jù)傳輸工作，他可以通過Command對(duì)象下達(dá)命令后，并將取得的數(shù)據(jù)放入DataSet對(duì)象中。這個(gè)對(duì)象是架構(gòu)在Command對(duì)象上，并提供了許多配合DataSet使用的功能。DataSet物件：DataSet對(duì)象可以視為一個(gè)暫存區(qū)（Cache），可以把從數(shù)據(jù)庫(kù)中查詢到的數(shù)據(jù)保留起來，甚至可以將這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)顯示出來。Dataset不僅可以存儲(chǔ)多個(gè)數(shù)據(jù)表，而且可以通過DataAdapter取得數(shù)據(jù)表的結(jié)構(gòu)，并可以記錄數(shù)據(jù)表之間

15、的關(guān)聯(lián)。DataSet對(duì)象是ADO.NET中的重要對(duì)象，架構(gòu)在DataAdapter上。DataReader物件：當(dāng)只需要讀取數(shù)據(jù)而不需要其他操作時(shí)，使用DataReader對(duì)象。DataReader對(duì)象一次只讀取一筆數(shù)據(jù)，并且這些數(shù)據(jù)是只讀的，不允許其他操作。這樣節(jié)約資源，效率很高，并且不用把數(shù)據(jù)全部傳回，可以降低網(wǎng)絡(luò)負(fù)載。2.3 ASP.NET技術(shù)ASP.NET是一項(xiàng)功能強(qiáng)大的、非常靈活的服務(wù)器端技術(shù)，他用于創(chuàng)建動(dòng)態(tài)Web頁(yè)面。ASP.NET是微軟公司的ASP 和.NET Franmework在兩項(xiàng)技術(shù)的結(jié)合。ASP.NET允許使用.NET Franmework的任何語言（如VB.NET,

16、C#等）創(chuàng)建Web應(yīng)用程序。與更高級(jí)的編程語言相比，一個(gè)主要區(qū)別是ASP.NET提供了完整的服務(wù)器端對(duì)象模型，可以在運(yùn)行期間使用。ASP.NET可以在環(huán)境中把頁(yè)面上的所有控件作為對(duì)象來訪問。在服務(wù)器端，還可以訪問其他.NET類，與許多有用的服務(wù)集成起來。在頁(yè)面上使用的控件有許多功能，實(shí)際上可以完成Windows Form類的幾乎所有功能，有非常大的靈活性。因此，生成HTML內(nèi)容的ASP.NET通常稱為Web窗體。ASP.NET提供許多比過去的Web開發(fā)模型更加優(yōu)異的功能。第一，ASP.NET實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用程序代碼與HTML分離，產(chǎn)生易于閱讀的代碼模塊。在傳統(tǒng)的ASP頁(yè)中兩種代碼是混合在一起的，非常

17、不利于開發(fā)人員糾錯(cuò)和系統(tǒng)后期維護(hù)和擴(kuò)展。ASP.NET已經(jīng)很好的解決了這個(gè)問題，HTML代碼*.aspx文件中，而事件的 處理代碼保存在*.aspx.cs中。這樣使前臺(tái)后臺(tái)分離，同時(shí)增加了系統(tǒng)的安全性。第二，ASP.NET是一個(gè)編譯式的.NET環(huán)境，開發(fā)者可以使用.NET Framework下的語言編寫ASP.NET，從而開發(fā)出快速可靠的動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)。本設(shè)計(jì)選擇C#語言。第三，ASP.NET不僅能夠享受到.NET Framework運(yùn)行時(shí)在效率上的諸多強(qiáng)化，他本身也是經(jīng)過重新設(shè)計(jì)，使其效率大幅超越ASP和其他Web開發(fā)平臺(tái)。第三章 在線考試系統(tǒng)需求和總體設(shè)計(jì)3.1對(duì)系統(tǒng)的綜合要求本系統(tǒng)是一個(gè)基于校

18、園網(wǎng)的考試系統(tǒng)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)必須滿足一下要求：1安全性操作人員進(jìn)入系統(tǒng)時(shí)首先應(yīng)進(jìn)行登錄，只有通過身份驗(yàn)證后才能操作，以防止誤權(quán)限的人員進(jìn)入系統(tǒng)。2保密性考試系統(tǒng)中的試題是要嚴(yán)格保密的，信息不得泄露。這是考試系統(tǒng)最重要的要求。3完整性考試系統(tǒng)的信息在存儲(chǔ)或傳輸過程中保持不會(huì)被修改、不被破壞和不丟失的特性。4可用性可用性是指系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)可被合法用于訪問并按照要求的特性使用，當(dāng)操作人員使用時(shí)應(yīng)能夠正常準(zhǔn)確無誤地存取。5可控性可控性是指對(duì)在線考試的信息及系統(tǒng)實(shí)施安全監(jiān)控。3.2用戶需求分析要設(shè)計(jì)一個(gè)性能良好的管理系統(tǒng)，明確用戶的應(yīng)用環(huán)境對(duì)系統(tǒng)的要求是首要的和基本的。本系統(tǒng)從以下幾個(gè)方面對(duì)用戶的需求進(jìn)行了分

19、析：1用戶的信息需求：考生能查詢有關(guān)考試通知、考試成績(jī)；系統(tǒng)管理員和教師都能夠查詢題庫(kù)信息、系別班級(jí)信息、考生成績(jī)信息；2用戶的處理需求：教師能對(duì)題庫(kù)執(zhí)行增加、刪除可修改操作，可以按照一定策略組卷，批改試卷；管理員能對(duì)考試科目、試題類型、人員信息進(jìn)行增加、刪除和修改，可以設(shè)置考試信息，經(jīng)考試主管領(lǐng)導(dǎo)的審核后就可考試；在考試時(shí)，系統(tǒng)根據(jù)考試信息的設(shè)置自動(dòng)生成試卷；系統(tǒng)控制考試時(shí)間、考試成績(jī)自動(dòng)生成、多功能查詢等。3對(duì)系統(tǒng)的適應(yīng)性、通用性要求：要求系統(tǒng)能夠不受未來課程設(shè)置變化的影響，仍然能照常使用。通用性方面，要求系統(tǒng)不僅能夠進(jìn)行計(jì)算機(jī)考試，而且其他系或?qū)I(yè)稍作設(shè)置或改動(dòng)也能使用本系統(tǒng)進(jìn)行無紙化網(wǎng)

20、絡(luò)考試。4對(duì)系統(tǒng)的安全性要求：要求進(jìn)入系統(tǒng)必須進(jìn)行口令校驗(yàn)。3.3系統(tǒng)的功能需求分析本系統(tǒng)的用可分為管理員，教師，學(xué)生三類?？紤]到系統(tǒng)的安全性，本系統(tǒng)供分為兩個(gè)界面：一個(gè)界面用于管理員和教師登錄，主要負(fù)責(zé)進(jìn)行基本資料、題庫(kù)、試卷、成績(jī)的管理和查詢等；另一個(gè)界面用于考生登錄，主要負(fù)責(zé)在線考試、成績(jī)查詢等?？傮w上考慮，該考試系統(tǒng)應(yīng)該實(shí)現(xiàn)下列功能：對(duì)管理員來說，主要包括管理基本資料（包括教師、學(xué)生資料的增、刪、改以及個(gè)人資料修改）、控制與分配用戶的訪問權(quán)限，保障系統(tǒng)的安全性，防止非法訪問。對(duì)教師來說，包括試卷管理、題庫(kù)管理、成績(jī)管理。1試卷管理：教師可以從課程，難度系數(shù)，各種題型的數(shù)量等方面對(duì)某份試

21、卷提出一定要求生成若干份試卷，在學(xué)生考試時(shí)，由系統(tǒng)根據(jù)學(xué)生信息隨機(jī)選一份試卷分發(fā)給學(xué)生，不需要手工組卷。同時(shí)，教師還可以對(duì)生成的試卷進(jìn)行修改刪除。2題庫(kù)管理：教師可以根據(jù)教學(xué)需求對(duì)題庫(kù)中進(jìn)行添加新的考題，刪除舊的考題，修改原有考題，其中試題類型包括判斷題、填空題、單選題、多選題、簡(jiǎn)答題、計(jì)算題等；對(duì)于每種題型，教師可以設(shè)置題干、答案、難度系數(shù)、所屬科目、所屬章節(jié)、估計(jì)答題時(shí)間等屬性。3成績(jī)管理：對(duì)于計(jì)算機(jī)無法判斷的主觀題，由人工批閱，然后系統(tǒng)自動(dòng)將成績(jī)統(tǒng)計(jì)出來進(jìn)行分析，包括各個(gè)分?jǐn)?shù)段人數(shù)、及格人數(shù)、不及格人數(shù)等 。對(duì)于學(xué)生來說，包括查詢考試信息、在線考試、查詢以往考試成績(jī)。1考生可以查詢即將開

22、始的考試。 2在線考試：考慮到我院實(shí)際情況，學(xué)生必須在計(jì)算中心集中參加考試，答完一種題型，就將試題答案提交到服務(wù)器，不允許返回修改。本系統(tǒng)添加考試計(jì)時(shí)器，一方面提醒考生注意考試時(shí)間，一方面當(dāng)考試結(jié)束時(shí)，強(qiáng)制提交試卷。3查詢以往考試成績(jī)：學(xué)生可以在線查詢以前參加過的考試的成績(jī)。3.4系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)本系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要采用B/S的三層結(jié)構(gòu)：表示層、應(yīng)用層、數(shù)據(jù)層。其中，表示層是客戶端瀏覽器；應(yīng)用層是具有應(yīng)用程序擴(kuò)展功能的Web服務(wù)器，包括事物處理邏輯，位于服務(wù)器端；數(shù)據(jù)層即數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器。這種結(jié)構(gòu)的工作流程是：用戶通過瀏覽器向網(wǎng)絡(luò)中的某一Web服務(wù)器提出請(qǐng)求，Web服務(wù)器對(duì)用戶驗(yàn)明身份后，首先執(zhí)

23、行相應(yīng)的擴(kuò)展應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)庫(kù)聯(lián)通，通過SQL語句向數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)出數(shù)據(jù)處理申請(qǐng)，然后將數(shù)據(jù)庫(kù)處理結(jié)果交給Web服務(wù)器后，在由Web服務(wù)器傳送到客戶端瀏覽器。三層體系結(jié)構(gòu)如下圖3-1所示。圖3-1三層體系結(jié)構(gòu)3.5系統(tǒng)的功能模塊劃分本考試系統(tǒng)可分為管理員模塊、教師模塊、學(xué)生模塊。系統(tǒng)總體模塊劃分如圖3-2所示。圖3-2 系統(tǒng)功能模塊圖下面對(duì)本考試系統(tǒng)的主要功能模塊進(jìn)行詳細(xì)介紹。一、管理員模塊1管理員登錄：管理員通過驗(yàn)證登錄進(jìn)入系統(tǒng)管理界面。2考試信息管理：管理員發(fā)布最近一段時(shí)間的考試信息，方便考生查詢。3科目管理：管理員可以對(duì)考試科目進(jìn)行添加、修改刪除。4用戶管理：管理員可以對(duì)用戶賬號(hào)、用戶信息、用戶

24、權(quán)限進(jìn)行管理。5題型管理：考慮到本考試系統(tǒng)的通用性，允許添加新的題型，但是需要以管理員身份添加。二、教師模塊1教師登錄：通過驗(yàn)證身份，教師進(jìn)入教師界面。2題庫(kù)管理：教師可以對(duì)試題庫(kù)進(jìn)行添加、編輯、刪除。3學(xué)生管理：教師可以管理參加考試的學(xué)生信息?？忌畔~號(hào)、密碼、姓名、院系等。考生信息來自教務(wù)部門，考生無需注冊(cè)。4試卷管理：教師可以按照一定組卷策略，從試題庫(kù)中抽取試題，組成試卷，并且可以對(duì)試卷進(jìn)行修改和刪除。5成績(jī)管理：包括試卷主觀題批閱功能。系統(tǒng)會(huì)將計(jì)算機(jī)閱卷部分與人工閱卷部分的分值相加，存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中。系統(tǒng)對(duì)考試成績(jī)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，教師、學(xué)生可以查看成績(jī)。三、學(xué)生模塊1學(xué)生登錄：首先對(duì)

25、考生進(jìn)行身份驗(yàn)證，才能進(jìn)入系統(tǒng)。2在線考試：學(xué)生選擇自己將要參加的的考試科目，到考試時(shí)間后，學(xué)生開始考試，客戶端時(shí)間與服務(wù)器時(shí)間同步?？荚嚪绞綖樽鐾暌环N題型，便將答案提交至服務(wù)器，不允許返回修改?？荚嚱Y(jié)束，強(qiáng)制提交試卷?？陀^題由系統(tǒng)批閱，主觀題由教師批閱。3成績(jī)查看：閱卷完畢后，考生可以查看考試成績(jī)信息。3.6數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)功能主要體現(xiàn)在對(duì)各種信息的提供、保存、更新和查詢上，包括用戶信息、試題信息、試卷信息、學(xué)生成績(jī)信息等。本文參與設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)表如下：一、題目表（problem）3-1：表3-1題目表字段名數(shù)據(jù)類型字段說明鍵引用備注problemidint題目編號(hào)PK主鍵（自動(dòng)增

26、1）problemvarchar(2000)題干chooseavarchar(100)選項(xiàng)Achoosebvarchar(100)選項(xiàng)Bchoosecvarchar(100)選項(xiàng)Cchoosedvarchar(100)選項(xiàng)Danswervarchar(2000)參考答案diffleveldouble難度系數(shù)estimatetimesmallint估計(jì)答題時(shí)間scoresmallint分值chapteridsmallint章節(jié)problemtypeidsmallint試題類型號(hào)FK引用試題類型表的problemtypeidcourseidsmallint科目FK引用課程表的courseid二、考

27、生答題表（stuproblemscore） 3-2：表3-2考生答題表字段名數(shù)據(jù)類型字段說明鍵引用備注indexnointPK主鍵（自動(dòng)增1）stuidint學(xué)生號(hào)FK引用學(xué)生表的stuidproblemidint題目編號(hào)FK引用題目表的problemidstuanswervarchar(2000)學(xué)生答案papernamevarchar(10)試卷名稱stugetscoresmallint應(yīng)得分?jǐn)?shù)problemtypeidsmallint試題類型FK引用試題類型表的problemtypeidanswervarchar(2000)參考答案ifchangebit標(biāo)志是否批改scoresmalli

28、nt分值problemvarchar(2000)題干courseidsmallint科目FK引用科目表的courseid三、試卷信息表（paperinformation）3-3：表3-3試卷信息表字段名數(shù)據(jù)類型字段說明鍵引用備注papernamevarchar(10)試卷名稱PK主鍵courseidsmallint課程號(hào)FK引用課程表的courseidmaketimedatetime制作時(shí)間tarttimedatetime開始考試時(shí)間studepartmentnchar(20)院系參加考試考生的院系papertypenchar(20)試卷類型testtypenachar(20)測(cè)試方式endt

29、imedatetime考試結(jié)束時(shí)間stumajornchar(20)考生專業(yè)diffleveldouble難度系數(shù)ifchangebit標(biāo)志此卷是否批改ifcommisionbit標(biāo)志此卷是否批準(zhǔn)使用coursenamevarchar(20)課程名稱四、學(xué)生成績(jī)表（studentscore）3-4：表3-4學(xué)生成績(jī)表字段名數(shù)據(jù)類型字段說明鍵引用備注stuidint學(xué)生號(hào)PK，F(xiàn)K引用學(xué)生表的stuidcourseidsmallint課程號(hào)PK，F(xiàn)K引用課程表的courseidscoresmallint分?jǐn)?shù)五、題目類型表（problemtype）3-5：表3-5題目類型表字段名數(shù)據(jù)類型字段說明鍵

30、引用備注problemtypeidsmallint試題類型號(hào)PK主鍵（自動(dòng)增1）problemnamevarchar(20)試題類型名稱六、試卷表（temper）3-6表3-6試卷表字段名數(shù)據(jù)類型字段說明鍵引用備注numberintPK主鍵（自動(dòng)增1）papernamevarchar(10)試卷名稱FK引用試卷信息表的papernameproblemidint試題編號(hào)FK引用題目表的problemidproblemvarchar(2000)題目chooseavarchar(100)選項(xiàng)Achoosebvarchar(100)選項(xiàng)Bchoosecvarchar(100)選項(xiàng)Cchoosedvar

31、char(100)選項(xiàng)Danswervarchar(2000)參考答案scoresmallint分值problemnamevarchar(20)試題類型名稱diffleveldouble難度系數(shù)estimatetimesmallint估計(jì)答題時(shí)間chapteredsmallint章節(jié)problemtypeidsmallint題目類型FK引用試題類型表的problemtypeidcourseidsmallint課程號(hào)FK引用課程表的courseid3.7數(shù)據(jù)表的邏輯結(jié)構(gòu)在本系統(tǒng)中，設(shè)計(jì)到多個(gè)數(shù)據(jù)表的操作，其中有些表會(huì)與多個(gè)表有關(guān)聯(lián)，各表的邏輯結(jié)構(gòu)見圖 3-3所示。第四章 在線考試系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)4.1

32、在線考試子系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)在線考試子系統(tǒng)的主要功能：（1） 考生登錄。（2） 考生在線作答試題。（3） 系統(tǒng)計(jì)時(shí)并在考試臨近結(jié)束時(shí)給出提示。（4） 考生提交試卷。這里考生提交試卷實(shí)現(xiàn)為：做完一種題型就將本題型所有試題提交，若要返回修改，則需要重新作答。若考生掉線，則返回重新登錄，已經(jīng)提交的試題則會(huì)保存起來，未提交的試題，則需要重新作答。在線考試子系統(tǒng)流程圖如圖4-1所示。圖 3-3 數(shù)據(jù)表邏輯結(jié)構(gòu)圖圖4-1在線考試子系統(tǒng)流程圖學(xué)生登錄考試系統(tǒng)后，進(jìn)入考試界面，點(diǎn)擊“開始考試”，則本次考試出現(xiàn)的大題類型將進(jìn)入下拉框，沒有將所有題型一次列舉出來，是因?yàn)榭紤]到系統(tǒng)擴(kuò)展性，每次考試題型可以不同。學(xué)生選擇相

33、應(yīng)題型之后，點(diǎn)擊“確定”，則該大題所有小題將出現(xiàn)。做完本大題之后，點(diǎn)擊提交，則學(xué)生所做答案將提交至服務(wù)器。考試界面顯示考生信息、服務(wù)器時(shí)間等。在線考試界面如圖4-2所示。圖4-2在線考試界面4.2試卷管理子系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)教師登錄系統(tǒng)后，選擇進(jìn)入出題規(guī)則界面，制定試卷總體控制參數(shù)，如總分、難度系數(shù)、章節(jié)、分值以及題量等。設(shè)定設(shè)置后，點(diǎn)擊“確定”后，系統(tǒng)采用遺傳算法出題，試題將放入試卷表中，試卷信息將放入試卷信息表中。出題規(guī)則界面如圖4-3所示。圖4-3出題規(guī)則界面4.3成績(jī)管理子系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)學(xué)生提交的答案將保存在考生答題表中。教師進(jìn)入成績(jī)管理子系統(tǒng)時(shí)，點(diǎn)擊“計(jì)算機(jī)閱卷”之后，系統(tǒng)自動(dòng)判閱客觀題。系統(tǒng)

34、將計(jì)算機(jī)不能判閱的題目以及其參考答案、標(biāo)準(zhǔn)答案、分值顯示出來，供教員判閱。最后生成考試成績(jī)。閱卷管理界面如圖4-4所示。圖4-4閱卷管理界面生成成績(jī)后，教師可以進(jìn)入查詢界面查看學(xué)生成績(jī)。同時(shí)本次考試不及格人數(shù)、不及格人員的姓名、各分?jǐn)?shù)段人數(shù)等獎(jiǎng)顯示出來，供教師參考，同時(shí)可以生成考試分析報(bào)告格式，部分內(nèi)容由教師親自填寫。成績(jī)查詢分析界面如圖4-5所示。圖4-5成績(jī)查詢分析界面4.4遺傳算法的實(shí)現(xiàn)基于遺傳算法的組卷方法在實(shí)現(xiàn)時(shí)，首先選擇出符合出卷人要求章節(jié)、題型的試題，設(shè)定試題號(hào)、試題難度系數(shù)、章節(jié)號(hào)、題目類型號(hào)、估計(jì)時(shí)間、分值等屬性作為參數(shù)，然后對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。算法編碼采用C#語言。一、數(shù)據(jù)

35、的獲取遺傳算法進(jìn)行操作時(shí)，需要用到試題號(hào)、試題難度系數(shù)、章節(jié)號(hào)、題目類型號(hào)、估計(jì)時(shí)間、分值。這些屬性需要導(dǎo)入內(nèi)存，遺傳算法才能運(yùn)行。試題庫(kù)中的題量是巨大的，所以，先選擇出符合出卷人所要求的章節(jié)、題型的試題，再將這些屬性導(dǎo)入內(nèi)存，才能提高效率。數(shù)據(jù)獲取的流程如圖4-6所示。圖4-6數(shù)據(jù)獲取流程圖二、數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理步驟如下：1. 數(shù)據(jù)預(yù)處理由于染色體編碼采用整數(shù)編碼，所以對(duì)內(nèi)存中的記錄進(jìn)行重新編號(hào)后，才能使用隨機(jī)函數(shù)。使用ADO.NET技術(shù)中的DataTable，增加一列作為主鍵，從1開始，以1為步長(zhǎng)增長(zhǎng)，并記錄題目總量problemno。這些數(shù)據(jù)存放在數(shù)據(jù)集DataSet中的數(shù)據(jù)表中，表示為d

36、s.Tables“problem”。數(shù)據(jù)預(yù)處理部分代碼如下：public void getproblem()/獲取試題并編號(hào)DataTable fun = new DataTable("problem");DataColumn primarykey = new DataColumn();primarykey.DataType = System.Type.GetType("System.Int32");primarykey.AutoIncrement = true;primarykey.AutoIncrementSeed = 1;primarykey.Co

37、lumnName = "key"fun.Columns.Add(primarykey); fun.PrimaryKey = new DataColumn fun.Columns"key" ;2種群初始化種群初始化就是要構(gòu)造若干條染色體，每條染色體長(zhǎng)度為試卷題目總量questionno，由出卷人指定。染色體中的基因?yàn)樵囶}在內(nèi)存中的編號(hào)，在1problemno中隨機(jī)產(chǎn)生。本系統(tǒng)將染色體個(gè)數(shù)設(shè)為20條，并將這些染色體存放在一個(gè)DataTable中，表示為gadatattable(“ga”)。種群初始化部分代碼如下：public void initialize(

38、)/種群初始化Random ra = new Random();for (int k = 0; k < 20; k+) DataRow dr = gadatattable.NewRow(); for (int j = 0; j < question; j+) drj = ra.Next(1, problemno); gadatattable.Rows.Add(dr); 3計(jì)算評(píng)價(jià)值掃描gadatattable(“ga”)中一條染色體的基因，表示為t，然后采用ds.Tables“problem”.Rows.Find(t)方法從ds.Tables“problem”找到相應(yīng)記錄。將章節(jié)號(hào)

39、、試題類型號(hào)、難度系數(shù)、估計(jì)時(shí)間、分值存入一張DataTable中。一條染色體的屬性需要一張DataTable存儲(chǔ)，表示為temptable。使用方法getchapter、probtype、getdifficult、gettime、scor分別評(píng)價(jià)該條染色體在章節(jié)、試題類型、難度系數(shù)、估計(jì)時(shí)間、分值方面是否達(dá)到要求。最后將這些評(píng)價(jià)值按照各自權(quán)重wi計(jì)算出整卷指標(biāo)F。評(píng)價(jià)值計(jì)算流程圖如圖4-7所示。圖4-7評(píng)價(jià)值計(jì)算流程圖4輪盤選擇按照輪盤選擇法，產(chǎn)生新的種群。輪盤選擇流程圖如圖4-8所示。圖4-8輪盤選擇流程圖5雜交首先根據(jù)雜交概率=0.25,隨機(jī)產(chǎn)生雜交染色體，染色體個(gè)數(shù)須為偶數(shù)個(gè)。然后再隨機(jī)產(chǎn)生每對(duì)染色體雜交的位置，倆個(gè)染色體對(duì)該位置之后的片段進(jìn)行交換。雜交流程圖如圖4-9所示。