| 标题 | 基于C/S模式的无纸化考试系统设计与实现 |
| 范文 | 李岚 摘要：无纸化考试系统具有客观性、安全性和公正性等优点，因此受到了我国高职院校及各界教育人士的广泛关注。论文设计并实现一种无纸化考试系统，进行了较为详细的需求分析，给出了系统的工作流程，叙述了系统的部分设计和实现过程。无纸化考试系统创新了传统考试的形式，由纸质的试卷变为电子试卷，可以进行自动评改、计算分数及等级分数，避免了人工过程中出现的错误，大大节约了人力和物力，无纸化考试还实现了环保、节约资源的目的。 关键词：无纸化考试系统；C/S模式；高职院校；应用设计 中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2018）27-0066-04 随着社会的不断发展，计算机技术已被广泛应用到各行各业当中，极大地影响着人们的思想和观念，尤其是教育思想。目前计算机已经创新了传统的教育思想，现代化教育、网络化教育及信息化教育能够有效促进我国高职教育的发展与改革步伐。在教学活动过程当中，检测学生学习效果和评价教师教学质量的手段就是考试，教学的改革自然也包含考试的改革。采用纸质试卷进行考试不仅效率低，还浪费资源，目前完全可以实施无纸化考试，以弥补传统考试的缺陷和不足。 1 实现无纸化考试的意义 《城市轨道交通行车组织》是我院城市轨道交通类专业开设的一门专业课程，讲述的主要是城市轨道交通线路与车站、轨道与信号系统、列车运行图、列车折返方式与列车运输能力、运行进路及行车凭证、列车运行组织、施工作业组织等内容，是一门具有较强实践性和操作性的课程，一般教学都是通过上机实验进行。传统的纸质化考试已经无法充分体现学生真实的学习水平，所以可以通过上机操作对学生进行考核。但是对学生的操作结果评阅并不是那么容易，因此开发网上考试系统使课程可以网上考试、自动评分，在目前教育界有着重要的意义[1]：其一，无纸化考试系统的研发和应用改革了传统的教学，能够有效实现我国教育教学及管理的现代化；其二，无纸化考试系统提高了学校信息化建设的质量，能够有效减少组织考试活动的时间，还能够通过网络考试系统提高工作效率，使考试活动具有自动化、公平、公正及规范化的优点；其三，无纸化考试系统的出卷、考试、评卷等一系列工作都实现了智能化，大大节约了人力、物力成本及资金，还有效节省了大量的资源，实现了环保的目的[2]。 2 无纸化考试系统的需求分析 为了能够有效确定无纸化考试系统的基本功能，首先由于教师、学生及管理人员进行了沟通和交流，以此明确了无纸化考试系统中的功能，并且将其制成了一个表格（见表1）。 2.1 教师需求 每个功能分别对应教师、学生和管理员的不同需求，教师的需求包括： 1） 录入题目：教师要根据考试内容录入题目数，每个章节的具体考试题目量教师可以根据该章节的题目量自己设计。同时教师也可以添加新的题目，《城市轨道交通行车组织》这门专业课程试卷全部为选择题，教师只需要输入不同的文本及题目之后设计答案，针对不同的题目，系统可以自动进行阅卷，并且给出相应的成绩； 2） 生成试卷：根据题目的类型、范围、数量、分数、难易程度，在所有题库中抽取不同题目生成试卷； 3） 阅卷和打分：对于一些主观类且系统无法评分的题目，在所有试卷提交之后，教师可以对其查阅并且打分[3]。 教师功能示例见图1所示。 2.2 学生需求 1） 答题：在考试的时候，学生可以进行在线登录，点击开始考试进行答题； 2） 提交答案：当学生做完所有题目之后，学生可以通过交卷功能结束考试；当考试时间到了之后，全部学生的试卷可自动提交。 学生功能示例如图2所示。 2.3 管理员需求 1） 创建用户：管理员通过输入用户名、密码等信息创建用户； 2） 开启考试：在考试之前的5分钟，管理员发布试卷和参加考试的学生名单，并且进行倒计时，在考试结束之后，系统自动结束考试； 3） 生成成绩：在考试结束之后，管理员可以根据系统中的生成设计功能，将参加考试的学生按照学号从低到高的排列顺序来显示成绩，并可以打印； 4） 作弊处罚：如果有学生作弊的话，管理员可以将学生标记为作弊，并且将其分数记为0[4]。 管理员功能示例图如图3所示： 3 系统的总体设计 3.1 系统的结构模型 本系统是针对城市轨道交通类专业课程的考试而开发设计的。由于学校机房是学生进行无纸化考试的主要场所，客户端的考试机数量毕竟有限，加上考试地点一般固定不变，因此优先考虑以局域网为基础的Client/Server（客户机/服务器）结构模式。并且C/S结构模式能够很好地解决B/S模式在考试过程中，由于考生数量大，客户机与服务器通信量大，导致的速度慢的突出问题。所以，对无纸化系统的数据传输量、传输速度、响应速度、数据安全性和系统的功能实现及系统的稳定性等各个方面加以全面考虑，开发设计了以局域网为基础的三层C/S模式的无纸化考试系统。 3.2 系统业务流程 通过以上分析，系统的业务流程如图4所示： 通过流程图能够将系统业务分为四大类，分别为用户管理、考试管理、试题管理及成绩管理，其中主要包括登录管理、考试管理、成绩生成管理、阅卷管理等，而且还要考虑数据安全及并发控制等其他措施，具体流程為： 管理员使用登录管理进入系统中，通过用户管理批量添加用户功能将学生和教师的信息添加到系统中，使学生和教师能够在后续操作中使用登录功能登录到系统中。之后教师能够通过试题的录入将题目录入到试题库中进行扩充，在试题库的试题足够多之后，教师能够通过组卷功能制定生成多套不同结构的试题。管理员在考试管理中开启考试，学生能够在开始考试之前登录系统等待开考后进行作答。在考试结束之后，教师通过阅卷功能对考试的试卷进行批阅并且评分。最后管理员通过成绩生成将本次考试成绩打印出来。 3.3 数据库的设计 在计算机软件系统开发中，数据库设计是一项非常重要的技术，也是建立应用系统的关键。此无纸化考试系统使用的是ADO概念，将考试数据库通过二进制信息录入试题库，在考试的时候将这些信息生成数据库，它可以适用于多种类型的文件，比如Word、Excel格式等。以下一一介绍每个数据库及信息表的功能及字段信息[5]。 1） 选择题信息表，详见表2。 3.4 系统数据流程图 如图5所示，无纸化考试系统中的用户包括教师、学生和管理员，用户可以使用信息库中的用户名和密码登录系统，以此查阅个人基本信息，用户管理功能能够管理不同用户的操作权限。试题管理能够通过教师录入的题目内容及其他参数丰富试题库，组卷功能能够通过教师的题目自动生成试卷。学生通过管理员进行考试，在学生提前交卷或者考试结束之后，成绩管理模块能够收集试卷中的答案，并且自动阅卷及评分，之后自动生成学生的成绩，按学号从低到高排序并且输出[5]。 4 无纸化考试系统的实现 4.1 无纸化考试系统中的考试子系统 考试子系统是无纸化考试系统中的重要部分，其中包括学生登录、考试全过程的管理及交卷评阅三部分。 1） 学生登录 首先，检测系统服务器是否连接正常；服务器中是否存在正确的考试文件夹，文件夹中的考试题目是否存在；考试的时间与服务器中的题库包是否相符。另外，通过学生输入自己的学号及密码，进行登录系统；最后，在学生登录系统之后，创建计算机中的考生数据库，根据规则随机抽取考试内容，将其内容复制到本地计算机的考生数据库中，之后以秒为时间单位进行计时。图6为学生登录系统的流程图。 2） 考试全过程的管理 首先，显示考试题目。计算机通过读取服务器试题中的每个章节的题目数量和分值信息表，以此确定具体题目。根据考生点击开始考试，即调取考生本地库中的试题，以此显示考试题目；其次，显示考生的姓名、学号、考试倒计时及交卷部位；最后，系统每隔25秒刷新服务器考试库中的考生答题信息，包括已答和未答的选择题、考试时间、被标记的题目等。 3） 交卷评阅 将各个考生的文件夹加密打包并且上传到服务器中，然后将选择题的结果和标准答案相对应，以此进行打分[6]。 4.2 无纸化考试系统中的考场管理子系统 1） 考场设置 其主要包括考试文件夹的设置（存放考试题目、考试数据库、考生答案），以此设计教学点、考场等。 2） 考试过程管理 显示考场中考试的学生姓名、学号、使用计算机的IP地址、考试使用的时间等信息；每隔5分钟检测学生与服务器连接是否正常。 3） 考试结果回收 当考试结束之后，考试客户端会全部回收考生的考试内容，并且进行阅卷和评分，然后将其结果加密传输到服务器中的考试库中，其功能能够将考生的评分结果导出服务器中的回收库中并显示出来[7]。 4.3 评分管理 1） 考试成绩解密 能够回收数据库中每个学生的信息，并且与成绩库中的信息相对比，如果有重复的则覆盖，没有就添加新记录，将回收库中的题目分数分别解密，然后写入新记录。 2） 考试成绩导出 将每个考生的成绩根据考场以Excel格式进行导出。 5 无纸化考试系统的测试 5.1 登录模块 用户可以通过登录功能输入自己的账号和密码，从而对系统进行操作。如果用户输入的账号和密码与系统中用户信息表中的账号和密码相同，那么用户就可以成功登录到系统中。如果不正确返回重新登录，当错误超过5次之后，系统就会自动开启保护功能，在输入密码之后再输入4个字符的验证码。其登录主界面如图7所示。 用户在进行登录的时候，在文本框中输入自己的用户名和密码，如果正确则会跳转到操作界面，如果错误则会出现相应的错误提示，重新输入用户名和密码[8]。 5.2 试卷管理 1） 录入题目 教师登录之后可以进入到功能界面中，依次录入题目、章节、答案，一个题目录入完成之后录入下一个题目。录入题目系统界面详见图8。 2） 生成试卷 教师考试之前完成此操作，教师根据参数通过系统自动生成可用的试卷。教师在已经登录的状态下，进入生成试卷系统，输入试卷中的所有题目，包括题目出自哪个章节及数量，然后根据不同题目的不同分数进行选择。教师在完成所有参数的输入之后，点击开始生成试卷按钮，系统会自动生成试卷，之后教师再对其保存。核心代码为： 5.3 考试管理 1） 开始考试 由管理员操控开始考试，可以设定考试的开始时间、考试的结束时间、试卷的编码和 考试的学生等。在管理员开启考试按钮的时候，系统会提出是否开始考试，管理员再三确认之后进行考试。开始考试后系统界面见图9。 2） 作弊处罚 作弊处罚是为了规范考试过程，由管理员进行操作。当考生在考试过程中出现说话、抄袭等一系列影响考试的现象时，管理员可以视情况而定对学生进行处罚。在确定学生作弊的情况下，可以通过服务器锁定该学生的信息，之后学生会被强制退出考试界面，成绩将记为0。 5.4 成绩管理 1） 评分：为了能够有效降低教师的手动阅卷的工作量，可以实现系统全自动评分。 2） 生成成绩：将学生试卷中各题目的分数进行汇总，并且根据学号由低到高进行排序，其主要由教师或者管理员进行，前提是系统评分的分数可以自动汇总，教师评分的分数由教师进行汇总，然后通过表格的形式打印出来[9]。 5.5 系统性能测试数据 系统性能的测试数据见表5，通过表5可以看出，本文所设计的系统能够满足用户的使用需求。 6 结束语 本次设计的无纸化考试系统具有可靠性、简易性、安全性及实用性，其界面整洁并且操作简单，能够满足于学校、学生及教师的需求。经过测试此系统能够稳定运行，能够有效分担教师的工作量，并且降低了人为阅卷的出错率，减少了学校教务人员在学生考试方面的人力、物力、精力及资金，还有效保障了学生在考试中的公平、公正性。 参考文献： [1] 胡木林，丁朝芳.浅析高职院校机械设计基础网络无纸化考试系统的设计[J].科技致富向导，2014（15）：216-217. [2] 郑红梅，胡木林.高职院校机械设计基础无纸化通用考试系统的设计[J].科技致富向导，2012（29）：34-34. [3] 王鑫.基于ASP的高职院校在线考试系统的设计与应用[D].长春：吉林大学，2011. [4] 范舜.基于web的高职院校考试系统设计与实现[D].成都：电子科技大学，2013. [5] 袁鋒，张福强.无纸化考试系统的设计与应用[J].中国成人教育，2005（10）：38-39. [6] 宁华，皮至明，高虹宇.无纸化考试系统的设计、制作和应用研究[J].卫生职业教育，2006，24（18）：46-48. [7] 彭剑.无纸化考试系统的优化与应用[J].中国科技信息，2008（22）：233-233. [8] 吴慧君.高职院校在线考试系统的分析与设计[J].科学与财富，2010（12）：50-51. [9] 赵源.基于J2EE的高职院校在线考试系统[D].呼和浩特：内蒙古大学，2010. [通联编辑：光文玲] |
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