基于Ｗｅｂ方式的计算机基础课程考试系统的研究

　　[摘要]基于Web方式的考试系统是近几年出现的一种全新的教学考核方式。通过对计算机基础课程特点的分析，提出利用插件方式，利用计算机互联网的Web技术作为考试平台，进行计算机基础课程考试系统设计，并给出系统设计的关键技术。
　　[关键词]Web 考试系统 计算机基础
　　中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1671－7597(2008)0610052－01
　　
　　随着教育信息化网络化的飞速发展，传统的考试模式尤其是计算机基础考试已经不能适应信息化社会发展的需要。计算机技术的飞速发展，为整个社会教育教学模式的改革提供了个很好的支撑平台，基于Web 技术的网络考试系统成为计算机考试的必然要求。
　　
　　一、目前的状况
　　
　　目前社会上存在的计算机考试系统主要分为两种：一种是以单机为主体的、试题和评判功能一体的单机考试系统；另一种是以客观题为主要题型的基于Web/LAN（局域网）的网上考试系统。这两种系统使用比较广泛但都存在一些弊端，前者弊端主要是它使用单机作为考试平台，在管理、评分、公平性、安全性等方面存在不足，严重影响考试的进行；后者弊端主要是题型比较单一，对于操作性很强的计算机基础课程，只进行客观题考试显然是不够的，还要增加上机操作考试。但上机操作考试的自动评判是十分困难的，常常是通过单机逐个评判，在效率和评判质量上存在严重不足。
　　为了克服以上的弊端和满足实际考试要求，我们充分利用多年积累的计算机基础教学与考试的经验，利用插件方式，研发了一套体系完整、灵活实用、便于纵深发展的基于Web的B/S模式的计算机基础考试系统，实现真正意义的考试过程全自动。
　　
　　二、系统构成
　　
　　（一）基于B/S的三层体系结构
　　网络考试系统的实现技术有多种，采用传统的客户机/服务器型的MIS 型架构，即试题内容放在远程的服务器上，在考试机上安装考试应用程序和数据库客户机配置，这种方式的考试系统，每次考试时要对机器进行安装、配置，考务工作比较烦琐，而且考试程序放在客户机上，安全性也受到一定影响。另外，有些课程的教学内容随着发展而不断地在变化、更新，因此考试系统的软件也要不断地更新。采用Browser/Web模式来设计考试系统，服务器端用Web Server、数据库系统、ASP组件和WebServices服务来构成考试的应用服务系统；客户端采用浏览器来完成考试全过程，而对考试的控制通过ActiveX控件实时下载到浏览器来控制考生的考试时间和存盘交卷等操作，从而做到客户端零安装；所有的系统升级和更新均只要在服务器端完成，这样可较灵活地适应计算机考试内容的不断更新，从而减少系统升级、更新的工作量，同时可进行远程系统维护和管理。
　　根据网上考试各个环节的特点和计算机基础考试题型的多样化，计算机基础考试系统可分为如下各部分：出题子系统、组卷和发卷子系统、答卷环境的建立、交卷子系统以及自动阅卷子系统、成绩管理分析子系统等。采用了三层体系结构：用户界面层/事务层/数据库层。系统的总体结构如图1所示。
　　
　　（二）系统环境
　　系统采用Windows2000操作系统平台，IIS5.0 Web服务器，Microsoft SQL Server 2000以及ASP.Net技术，其中，ASP.Net技术是开发Web动态应用的关键技术，它有以下一些主要特征:简单易用，功能强大，适用范围广；是面向对象的，可以扩展ActiveXServer组件；简化Web页面之间的联系和状态维护；另外通过WebServices访问数据库实现了较好的安全机制。
　　（三）考试系统功能设计
　　整个考试系统可以分为三个主要部分：
　　1．考试系统。考试系统是进行实施考试的主要模块。包括以下功能：
　　随机组卷：随机组卷根据随机算法，随机抽取考试试卷（一共30套，随时更新）。保证系统的公平与规范。这里采用随机抽取套题，主要考虑出题的系统性和公平性，避免了随机组题试卷不系统、不完整性的缺陷，也便于进行试卷分析。
　　时间控制模块：主要实现对时间的控制。利用机器本身的时钟积累计时，用服务器记录考试的开始时间，这样能避免考生更改系统时间而造成时间不准确。
　　考试登陆和考试模块：实现考试的登录管理。记录考生的登录信息：IP地址、考试开始时间、考生个人信息等。考试过程中，将考生的答题过程存储在本地，每隔一段时间自动向服务器备份，在机器异常情况下可以再次登录继续考试。
　　考试提交和自动评判：考试时间到，可以自动或者手动提交答案，以结束考试。考试结果存放在数据库服务器上。其中，自动评判是通过内嵌VBA代码对Offical进行自动评判的，并将自动评判结果传送到成绩库和答题库。
　　2．管理系统。管理系统是用来对考试过程进行管理的。包括：
　　题库的管理：对考试内容和评判标准进行设计。
　　用户管理、管理员管理：对考试和管理员（包括教师）进行管理，以保证考试的公正、公平、有效。
　　学生成绩查询：考试结束后由计算机统一判分、统计、登录成绩及打印成绩单。并可以根据学生要求，提供试题答案。
　　3．教学交互系统：主要用于教师和学生进行交互，是BBS结构的辅助辅导平台。教师可以创建属于本科目的平台选项。
　　（四）系统设计的关键技术
　　1．WebService技术。WebService是一种可以接收从Internet或者Intranet上的其它系统中传递过来的请求，轻量级的独立的通讯技术，这种技术允许网络上的所有系统进行交互。随着技术的发展，一个Web服务可以包含额外的指定功能并且可以在多个B2B应用中协作通讯。 Web服务可以理解请求中上下文的关系，并且在每一个特定的情况下产生动态的结果。这些服务会根据用户的身份，地点以及产生请求的原因来改变不同的处理，用以产生一个唯一的、定制的方案。这种协作机制对那些只对最终结果有兴趣的用户来说，是完全透明的。
　　2．加密技术、加密技术是用于构建安全 Web 应用程序的重要技术，为了保障试题传输、成绩存储的安全性，系统对试题和分数进行了加密处理。加密技术用于提供以下功能：
　　机密性：使用加密技术实现的，确保数据的保密性。
　　数据完整性：确保数据免受意外或者故意（恶意）的修改。
　　身份验证：保证数据来自某一方。
　　（五）关键功能的实现
　　1．自动评判功能。自动评判是本系统的核心功能，在考生提交试卷后系统将调用服务器发布的WEBService，调用相应的WEB方法进行试题判分。在WEBService中通过内嵌VBA代码对Offical进行自动评判，并将自动评判结果传送到成绩库和答题库。
　　2．考试倒计时及文件上传。主要实现对考试时间的控制。利用机器本身的时钟积累计时，每隔一段时间向服务器更新一下剩余时间，同时将考生本地答题文件向服务器进行复制备份（通过FTP上传）。使得由于意外原因考生二次登录时，尽量减少考生答题数据信息的损失。
　　
　　三、结束语
　　
　　基于Web的计算机基础考试系统，仅在浏览器的环境下，学生就可以完成考试任务，教师也很容易地完成考试内容的组织工作。该考试系统在沈阳工程学院已经成功地运行两年以上，运行状态一直良好。两年来，共考试40余场，没有发现致命性错误。充分体现了考试的公正、公平性和试题的系统性、完整性。由于系统采用了模块化的面向对象的设计方法和技术，所以还具有较好的可扩展性。
　　
　　参考文献：
　　[1]陈明.无纸化考试系统综述.计算机教育，2007，3，12-15.
　　[2]徐建勇.基于Web方式的计算机基础课程考试系统的研究.中山大学学报，2002，41（增刊），69-72.
　　
　　作者简介：
　　孙连科，男，汉族，吉林省梅河口人，沈阳工程学院计算中心教授，硕士，主要研究方向：计算机应用。