網(wǎng)絡(luò)在線考試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)路徑,軟件工程論文

網(wǎng)絡(luò)在線考試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)路徑,軟件工程論文摘要：為了知足網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的快速發(fā)展需求,研究了網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)途徑,基于J2EE完成了系統(tǒng)總體架構(gòu)的設(shè)計(jì)。闡述了各模塊的功能,包括用戶管理(注冊(cè)、注銷等)、試卷及試題管理、在線考試、成績(jī)查詢及管理等,通過軟件框架及數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)以確保網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn),且系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單易于維護(hù)。本文關(guān)鍵詞語(yǔ)：網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng);自動(dòng)組卷判卷;實(shí)現(xiàn)途徑;Abstract：Inordertomeettherapiddevelopmentneedsofthenetworkteachingplatform,thispapermainlystudiesthedesignandimplementationpathofthenetworkexaminationsystem,completesthedesignoftheoverallsystemarchitecturebasedonJ2EE.Thispaperexpoundsthefunctionsofeachmodule,includingusermanagement(registration,cancellation,etc.),testpaperandtestquestionmanagement,onlineexamination.Thefunctionsoftest,gradeinquiryandmanagementaredesignedbysoftwareframeworkanddatabasetoensuretherealizationofthenetworkexaminationsystem,andthesystemiseasytooperateandmaintain.Keyword：Networkexaminationsystem;Automaticgeneratingtestpaperandmarking;Realizationpath;0、引言隨著教育在社會(huì)中的普及和數(shù)字化校園工程的啟動(dòng),考試作為教育的重要環(huán)節(jié)之一,牽涉到人數(shù)和類別也隨之不斷擴(kuò)大,為檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的把握情況,傳統(tǒng)的考試形式需調(diào)用較多的老師完成人工分、收試卷及判卷等工作,增加了老師的工作量,投入的成本較高,效率較低,難以知足需求,將高科技技術(shù)引用到考試中成為研究的重點(diǎn),尤其是網(wǎng)絡(luò)在線考試系統(tǒng)的完善和應(yīng)用,能夠顯著降低老師的負(fù)擔(dān),這種無(wú)紙化考試系統(tǒng)能夠進(jìn)行自動(dòng)組卷、批閱等操作,其客觀的評(píng)價(jià)結(jié)果及較高的效率遭到學(xué)校的青睞。1、現(xiàn)在狀況及需求分析當(dāng)前基于網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的考試系統(tǒng)種類繁多,極大地簡(jiǎn)化了考試及評(píng)卷工作,主要存在的問題在于:各種系統(tǒng)組卷方式大多相對(duì)簡(jiǎn)單,無(wú)法根據(jù)老師的要求動(dòng)態(tài)生成試卷,導(dǎo)致生成的試卷較為單一,使用同一套試卷無(wú)法有效地檢測(cè)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況;對(duì)實(shí)際考試經(jīng)過中的考務(wù)管理重視程度不高;系統(tǒng)大多只能對(duì)有標(biāo)準(zhǔn)答案:的客觀題實(shí)現(xiàn)自動(dòng)評(píng)卷,難以實(shí)現(xiàn)對(duì)主觀題的自動(dòng)評(píng)卷。為更好地知足在線考試的各種功能需求,本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于J2EE的網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了準(zhǔn)考證號(hào)同IP地址的綁定功能,試卷能夠根據(jù)老師設(shè)定動(dòng)態(tài)生成,同時(shí)能夠?qū)ο嚓P(guān)資源進(jìn)行屏蔽進(jìn)而有效避免作弊行為,能夠知識(shí)點(diǎn)、難度、題型、題量為根據(jù)確保試卷生成經(jīng)過的科學(xué)性,系統(tǒng)能夠?qū)χ饔^題進(jìn)行自動(dòng)評(píng)卷并動(dòng)態(tài)監(jiān)控考試經(jīng)過,及時(shí)處理考試經(jīng)過中出現(xiàn)的異常情況[1]。2、系統(tǒng)設(shè)計(jì)考試系統(tǒng)面對(duì)的主要用戶為老師、學(xué)生及系統(tǒng)管理員,系統(tǒng)具備操作方便快速、管理經(jīng)過簡(jiǎn)單高效的優(yōu)勢(shì),能夠科學(xué)組織試卷且通用性較高,本文按類似和相關(guān)功能對(duì)考試系統(tǒng)進(jìn)行功能模塊的劃分,進(jìn)而減少模塊間的依靠性,為各模塊的獨(dú)立開發(fā)打下基礎(chǔ),以便實(shí)現(xiàn)同網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的有效對(duì)接。(1)題庫(kù)管理模塊該模塊的使用對(duì)象為老師,主要負(fù)責(zé)題庫(kù)(分為公共題庫(kù)和個(gè)人題庫(kù))管理及生成試卷,所有老師可對(duì)公共題庫(kù)中的試題進(jìn)行使用,根據(jù)實(shí)際教學(xué)需要老師可在個(gè)人題庫(kù)中編撰符合當(dāng)下教學(xué)內(nèi)容的題目,實(shí)現(xiàn)自擬試題功能,知足老師的個(gè)性化教學(xué)需求,進(jìn)而提高了考察方式方法和角度的靈敏性,在組卷經(jīng)過中可通過點(diǎn)擊題庫(kù)中的試題進(jìn)行逐題添加,或提早對(duì)題型、難度、知識(shí)點(diǎn)、題量進(jìn)行設(shè)定,系統(tǒng)自動(dòng)從題庫(kù)中進(jìn)行批量添加,除此之外系統(tǒng)還能夠根據(jù)老師設(shè)定的知識(shí)點(diǎn)、題型、題量、難度及分值從題庫(kù)中動(dòng)態(tài)抽取試題完成組卷經(jīng)過[2]。(2)在線考試模塊該模塊主要負(fù)責(zé)考試、計(jì)時(shí)、查看已評(píng)試卷等,使用對(duì)象為學(xué)生,系統(tǒng)對(duì)考生的IP地址及身份認(rèn)證(ID號(hào))進(jìn)行記錄,為各考生生成唯一的準(zhǔn)考證號(hào)且只允許學(xué)生使用一次,學(xué)生據(jù)此登錄考生系統(tǒng)后完成準(zhǔn)考證號(hào)同IP地址及ID的綁定,系統(tǒng)逐題后自動(dòng)保存做答內(nèi)容及時(shí)記錄考試信息,有效防止系統(tǒng)故障等導(dǎo)致的考試中斷,考生可在斷點(diǎn)處繼續(xù)答題,確?？荚囌＿M(jìn)行。(3)評(píng)卷模塊該模塊主要負(fù)責(zé)試卷判評(píng)(包括人工和自動(dòng)兩種類型)、統(tǒng)計(jì)分?jǐn)?shù),使用對(duì)象為老師,系統(tǒng)自動(dòng)關(guān)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)答案:對(duì)選取題、填空題等題型進(jìn)行自動(dòng)評(píng)卷,通過使用基于知識(shí)點(diǎn)的帶權(quán)匹配技術(shù)完成簡(jiǎn)答題等主觀題的自動(dòng)評(píng)卷經(jīng)過。(4)考務(wù)管理模塊該模塊主要負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)人員管理、考試監(jiān)控、資源管理等功能,主要使用對(duì)象為考務(wù)管理員,老師、學(xué)生的信息均有考務(wù)管理員負(fù)責(zé)管理,并且能夠?qū)荚嚱?jīng)過進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控,及時(shí)處理考試中出現(xiàn)的異常情況,當(dāng)出現(xiàn)故障導(dǎo)致考試中斷時(shí),考務(wù)管理員通過對(duì)學(xué)生的IP地址綁定進(jìn)行更新使其能夠重新登錄并從斷點(diǎn)處繼續(xù)作答完成考試經(jīng)過,系統(tǒng)應(yīng)用程序如此圖1所示。圖1應(yīng)用程序的功能模塊3、系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)采用WAF框架對(duì)程序的流程進(jìn)行控制,具備定義明確的屏幕導(dǎo)航,開發(fā)系統(tǒng)經(jīng)過中對(duì)各功能模塊建立對(duì)應(yīng)的包后分開存放各功能類,詳細(xì)的包構(gòu)造如此圖2所示。圖2包構(gòu)造示意圖將EJBAction存放在Ejb中,Action和FlowHandler則在Web包中存放,實(shí)現(xiàn)了各功能模塊開發(fā)的相對(duì)獨(dú)立性,提高了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性,只需要注重對(duì)業(yè)務(wù)功能的實(shí)現(xiàn)[3]。系統(tǒng)各層功能實(shí)現(xiàn):(1)視圖,采用模板機(jī)制對(duì)JSP頁(yè)面進(jìn)行開發(fā),模板機(jī)制能夠在同一文件中存放所有的通用元素,首先完成模板template.jsp的定義(包括頁(yè)面框架的組成、格式及大小),接下來(lái)對(duì)模板的一系列屏幕進(jìn)行實(shí)例化,系統(tǒng)定義的基本模板主要為控制(包括標(biāo)題、主題、導(dǎo)航、工具條)和內(nèi)容(包括標(biāo)題、主題、導(dǎo)航)兩部分。(2)模型,VO按值傳遞對(duì)象(作為串行化的Java對(duì)象),數(shù)據(jù)訪問對(duì)象DAO對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問進(jìn)行封裝(屬于statelesssessionbean),完成插入、刪除、更新、查詢數(shù)據(jù)等操作,獲取數(shù)據(jù)的高速緩存,提供快速訪問功能,系統(tǒng)getdatasourse和getconnection方式方法的實(shí)現(xiàn)需先定義AbstractDao,再對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中各表定義DAO擴(kuò)展,系統(tǒng)通過questionDAO(封裝了各類試題的屬性)的建立實(shí)現(xiàn)對(duì)所有表的統(tǒng)一操作,進(jìn)而知足試題采用主輔表的存儲(chǔ)方式。(3)控制,視圖對(duì)屏幕的選擇及模型狀態(tài)的改變均需依靠控制器實(shí)現(xiàn),程序的控制經(jīng)過通過mainservlet、requestporcesor等實(shí)現(xiàn)(由WAF框架提供),Action和EJBAction在系統(tǒng)開發(fā)經(jīng)過完成在mapping.xml中的配置,動(dòng)作的定義則在flowhandler中完成;對(duì)象前一級(jí)與request對(duì)象聯(lián)絡(luò)嚴(yán)密,封裝數(shù)據(jù)構(gòu)成Event對(duì)象后傳遞至EJBAction對(duì)象,后一級(jí)則無(wú)關(guān)于request對(duì)象,進(jìn)而構(gòu)成了兩級(jí)處理機(jī)制。系統(tǒng)管理人員對(duì)用戶JSP頁(yè)面?zhèn)鱽?lái)的參數(shù)進(jìn)行處理,完成EJBAction和Event的定義,系統(tǒng)各功能模塊獨(dú)立開發(fā)經(jīng)過的步驟為:對(duì)請(qǐng)求的manageQB.do和screen在mapping、screendefination和flowhandler文件完成配置處理實(shí)現(xiàn)頁(yè)面?zhèn)鱽?lái)參數(shù)在QBevent中的封裝及處理(使用manageQBaction和perform方式方法),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的業(yè)務(wù)邏輯,調(diào)用DAO操作,實(shí)現(xiàn)questionbaseDAO,并在session中存放eventresponse傳回的數(shù)據(jù)[4]。3.1、主要功能模塊的實(shí)現(xiàn)(1)基于知識(shí)點(diǎn)的主觀題自動(dòng)評(píng)判技術(shù)主觀題對(duì)標(biāo)準(zhǔn)答案:五唯一、完全匹配的要求,主觀題知識(shí)點(diǎn)(分為等價(jià)類、類似類、反義類)通過自動(dòng)評(píng)判技術(shù)歸納為解釋型、集合型、判定型,為知識(shí)點(diǎn)的本文關(guān)鍵詞語(yǔ)定義了四種邏輯關(guān)系及權(quán)值分配(并列、順序、依靠、互斥),自動(dòng)評(píng)判時(shí)需對(duì)試題答案:進(jìn)行搜索,在這里基礎(chǔ)上完成本文關(guān)鍵詞語(yǔ)的切分及知識(shí)點(diǎn)的定位,根據(jù)表述正確的知識(shí)點(diǎn)對(duì)本文關(guān)鍵詞語(yǔ)進(jìn)行查找,結(jié)合使用邏輯關(guān)系完成主觀題知識(shí)點(diǎn)權(quán)值的計(jì)算,系統(tǒng)對(duì)分?jǐn)?shù)的計(jì)算根據(jù)試題分值和知識(shí)點(diǎn)權(quán)值即可自動(dòng)完成,系統(tǒng)的本文關(guān)鍵詞語(yǔ)庫(kù)具有自動(dòng)學(xué)習(xí)功能,能夠在本文關(guān)鍵詞語(yǔ)庫(kù)中添加新的本文關(guān)鍵詞語(yǔ),進(jìn)而不斷完善并豐富某一課程或?qū)W科知識(shí)點(diǎn),提高主觀題結(jié)果評(píng)判的準(zhǔn)確率。(2)消息驅(qū)動(dòng),MDB對(duì)學(xué)生客戶端消息的處理采用MDB完成,實(shí)現(xiàn)學(xué)生考試情況的動(dòng)態(tài)監(jiān)控,MDB實(shí)現(xiàn)運(yùn)行服務(wù)器的業(yè)務(wù)邏輯,客戶端消息驅(qū)動(dòng)Bean的訪問通過向目的發(fā)送消息完成,MDB完全由提供安全服務(wù)及自動(dòng)事務(wù)管理的weblogicserverEJB容器管理,能夠高效處理并發(fā)消息,建立JSM消息隊(duì)列及testMGB消息驅(qū)動(dòng)Bean(消息隊(duì)列消費(fèi)者),考生進(jìn)入系統(tǒng)后,一個(gè)JSP消息將對(duì)其準(zhǔn)考證號(hào)和IP地址進(jìn)行封裝再傳送至消息隊(duì)列中,消息被testMGB提取出后將存入數(shù)據(jù)庫(kù),從數(shù)據(jù)庫(kù)中提取考生準(zhǔn)考證號(hào)和IP信息同樣需由testMGB完成,系統(tǒng)通過ONtestAtion的應(yīng)用為考生生成唯一的準(zhǔn)考證號(hào),實(shí)現(xiàn)對(duì)登錄考生的嚴(yán)格控制,降意外情況及時(shí)發(fā)送給testMGB提示管理員進(jìn)行處理,通過manageresource的定義實(shí)現(xiàn)屏蔽考試相關(guān)的資源,有效的避免了作弊行為[5]。3.2、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需對(duì)題庫(kù)的存儲(chǔ)格式進(jìn)行明確,考試系統(tǒng)包含八種構(gòu)造方式不同的類型試題,設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)采用主輔的建表方式,以簡(jiǎn)化不同類型試題的存儲(chǔ),試題的公共信息存放于試題主表中(包括知識(shí)點(diǎn)、難度等),試題子表則用于存放試題答案:和選項(xiàng),數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)造詳細(xì)如此圖3所示。資源表(用戶ID、資源名、權(quán)限)、答卷表、考場(chǎng)表、和成績(jī)表作為輔助性表更好的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能[5]。圖3系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)造圖4、系統(tǒng)測(cè)試為檢測(cè)本文所述的網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)的實(shí)用性,在計(jì)算機(jī)專業(yè)的2個(gè)班共120名學(xué)生中試用本系統(tǒng),老師將考試試題輸入到系統(tǒng)的考試題庫(kù)中后,通過試題編輯界面可根據(jù)需要編寫考題,根據(jù)知識(shí)點(diǎn)、難度、題量、分值等進(jìn)行自動(dòng)組卷和動(dòng)態(tài)組卷功能知足了考試靈敏性及考察科學(xué)性的需求,120名學(xué)生憑借生成的唯一準(zhǔn)考證號(hào)登錄系統(tǒng)后,即可進(jìn)行考試(考題順序不唯一),作答經(jīng)過系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,并且自動(dòng)判卷轉(zhuǎn)去了更高層次,尤其是主觀題的評(píng)判得到了老師的認(rèn)可,老師和學(xué)生普遍反映該考試系統(tǒng)顯著簡(jiǎn)化了考試程序,降低了老師的工作量,具有較高的實(shí)用性和穩(wěn)定性。5、結(jié)束語(yǔ)為知足網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的快速發(fā)展需求,在對(duì)了考試系統(tǒng)所需具備的核心功能進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上,本文主要研究了網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)途徑,利用WAF框架進(jìn)行開發(fā),完成了系統(tǒng)總體架構(gòu)的設(shè)計(jì),該系統(tǒng)基于J2EE,闡述了各模塊的功能,包括用戶管理(注冊(cè)、注銷等)、試卷及試題管理、在線考試、成績(jī)查詢及管理等功能通過軟件框架及數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)以確保網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn),且系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單易于維護(hù)。經(jīng)公式用表示清楚,該平臺(tái)在確保安全、公正和高效的基礎(chǔ)上,提高了考試經(jīng)過的系統(tǒng)化和自動(dòng)化程度。以下為參考文獻(xiàn)[1]李莉.基于UML的網(wǎng)絡(luò)分布式考試系統(tǒng)軟件建模[J].電子技術(shù)與軟件工程,2021(14):4