无纸化考试系统的设计与实现

刘云萍

（太原工业学院 计算机工程系，山西 太原 030008）

无纸化考试系统的设计与实现

刘云萍

（太原工业学院 计算机工程系，山西 太原 030008）

通过对无纸化考试系统的需求分析、总体设计和详细的设计过程以及后台数据库的描述，利用VS 2005和SQL 2000数据库技术设计实现了基于C／S模式的无纸化考试系统.重点分析了前台考试系统中的试题自动评分模块和后台管理系统中的试题维护模块，以及后台数据库的建立、数据维护等功能.

无纸化考试；管理；数据库；维护

网络技术快速发展的今天，社会许多领域都在逐步推广应用上机考试，但很多学校还是用传统模式进行考试.传统考试模式大多需要教师自己出题、安排考场、组织考试、监考等一系列的任务，需要消耗大量物力、人力.随着近年来学生人数的增加，传统考试模式由于资源浪费大、局限性等原因已经越来越不适应当今社会的要求.考虑到当前评估学生学习效果最主要的手段还是考试，而计算机文化基础课程又是要求动手能力和实践能力强的学科，为更好适应教学需要，节省开支，本人现结合学校机房实际情况开发了一套基于C／S模式计算机基础课的无纸化考试系统.本考试系统前台选用VS 2005开发环境，后台采用SQL 2000作为数据库［1－3］.

1 系统需求分析

1.1 用户需求分析

计算机基础考试系统的目的是在学校机房搭建一个局域网考试系统平台，学生可登录该系统平台进行考试.

本系统目前根据需求设定的登录用户主要有三种：学生、教师和管理员，用户经过有效的身份验证登录本系统后才能使用本系统的资源.登录用户的身份不同，使用本系统资源也不同.学生登录后只可以进行上机考试；教师登录后可以进行学生成绩查询，班级成绩查询，还可以对试题库中的试卷进行添加、修改、删除等操作；管理员登录不仅可以进行教师的相关操作还可以进行用户添加、试卷审阅、考试时间及考试参数设置、系统维护等相关操作.

1.2 系统功能需求

计算机基础考试系统的基本功能是利用计算机来代替人工完成考试中需要进行的一系列工作，达到无纸化考试效果.系统应满足以下这些功能需求才能保证系统能够长期、稳定、有效地运行：

1）用户管理：能对教师用户、学生用户以及管理员用户进行相应添加和删除.

2）试题管理：可以对试题库中的试卷进行相应添加、修改、删除等操作.

3）查询管理：可以对学生基本信息、学生成绩信息以及试卷进行查询操作.

4）试题参数设置：对试卷所涉及的题型、分值、时间以及知识点范围等进行相关设置.

5）试卷生成：可以从试题库里根据预先设定试卷参数的情况随机抽取生成试卷.

6）在线考试：系统在考试过程中采取状态的控制与实时监控方式，提示学生在规定时间提交试卷.

7）计算机自动阅卷：学生答题完毕提交试卷后，系统采取对单个题型分别进行评分并修改试卷总成绩，最后将结果保存到数据库中.

8）系统维护：可以进行二次登录、清空考场等相关操作.

1.3 用户界面需求

作为机器与用户传递信息的系统用户界面，必须具备安全、稳定、友好、简洁等功能.尤其是考试界面更要简单易操作，学生登录到考试系统后，就能很快适应考试界面环境，完成考试相关操作.

2 系统设计

系统设计的目标是根据计算机基础课教学需求和学校机房现有的基础条件，制定出一套实用的与计算机基础课教学相适应，能有效减轻教师工作量为目的的总体规划方案.

2.1 系统体系结构设计

本计算机基础考试系统采用C／S模式结构，此结构将任务处理分别放在服务器与客户端上，使得服务器端负荷相对比较轻，响应速度快.但缺点是需要安装客户端程序.而学校机房设置是由一台服务器和80台计算机组成，机房还配有专门的系统管理员，每台机子都配有还原卡，这就使得考试时只需要第一次对系统客户端进行安装配置，以后考试就不需要重复安装.机房的软硬件设备以及网络环境情况正好弥补了C／S结构的缺点.因此选用了C／S结构模式开发本系统.

2.2 系统功能结构设计

无纸化考试系统主要由两大部分构成，分别是后台管理子系统与学生端考试子系统，学生端考试子系统具体划分为学生登录模块、信息帮助模块、试卷生成模块、批阅试卷模块及成绩归档几部分组成.其结构如图1所示.

图1 学生端考试系统结构

无纸化考试系统后台管理子系统由管理员登录模块、帮助信息模块、查询模块、试卷维护模块、学生信息管理管理模块以及试题维护模块构成.其结构如图2所示.

图2 管理员／教师端系统结构图

3 系统设计

3.1 系统主要模块设计

3.1.1 试卷生成模块

试卷生成模块是本系统的重要模块.考虑本系统应用主要是在机房使用，由于空间有限，为了保证考试的公平及合理，所以在抽取试卷时尽量保证不同学生使用不同的试卷.因此，首先需要系统题库足够大以便于生成不同的随机数序列，使得试卷题目重复率相对较低.其次，本系统主要是为文化基础考试建立的，因此本试卷生成其中包括的试题有客观题选择题试题及操作windows试题、powerpoint试题、excel试题、word试题的生成.当用户按要求进入相关页面，阅读完相关规则进入考试界面后，系统便自动抽取试题.以客观题抽取为例：学生进入考试界面后，系统会根据学生学号查询试题库中选择题试卷是否已经存在，如果有选择题编号，则提示学生做过此题，反之没有此题则按照选择题题型ID连接试题题库进行随机抽取试题，随机函数采用random函数.要是抽选的试题题目数小于题库中设置的选择题数目则持续抽题，直到与设置数相等，反之则跳出.

3.1.2 答题及自动评分

学生答题完毕后自己点击提交试卷按钮进行交卷，如果考试时间到后没有提交试卷，系统则采取自动交卷方式.无论那种交卷方式系统都会启动自动评分.评分大致实现过程为：学生考试过程中保存试卷后生成Paper＿Choose试卷，再连接数据库中选择题question＿choose试题表，查看试题表中的answer记录并和学生Choose＿Stu Key选择题试卷答案对比，要是question＿choose试题表中Choose＿Answer［i］与学生Paper＿Choose试卷中Choose＿Stu Key［i］相等，则学生Paper＿Choose表中Score分值加上该试题的分值，反之为0，最后更新试卷总分值［4，5］.

3.2 系统数据库设计

3.2.1 数据库E－R模型设计

E－R模型在数据库设计中是数据库建模的工具，能够按照信息处理的要求模拟现实世界.通过设计得到一组实体及与其相关的属性，通过系统的流程建立实体之间的联系，本系统E－R模型如图3所示.

图3 无纸化考试系统E－R模型

3.2.2 数据库表的设计

采用Microsoft SQL Server设计无纸化考试系统的数据库表设计包括学生用户表、管理员用户表、设置试卷分值表、学生选择题分值表及选择题表、windows试题分值表及windows试题表、学生excel分值表及excel试题表、学生word试题分值表及word试题表、powerpoint试题分值表及powerpoint试题表.

4 系统主要模块实现

4.1 学生系统考试主要模块实现页面

无纸化考试系统实现了需求分析中基本功能需求，学生登录成功后进入考试系统主界面阅读相关规则后进行抽题，学生可以在试题类型选择项卡中抽取需要试题.以选择题为例单击“答题”按钮，系统自动呈现选择题题目，学生可以根据自己的判断选择相关试题答案按钮，此时学生答案也会在界面有所显示以便学生修改自己答案.学生答完一题后可根据相关按钮选择其他试题，答题完毕后检查无误后，点击相关保存按钮进行保存后便可进行其他试题抽取，答题结束后提交试卷结束考试.其系统前台考试页面如下图4所示：

4.2 系统后台管理主要模块实现页面

无纸化考试后台管理子系统实现了需求分析中的基本功能要求，管理员登录成功后进入后台管理界面，便可以对本系统试题库中试卷进行相关维护操作，对成绩进行查询操作以及对学生基本信息和系统设置方面的相关操作.其系统后台管理子系统页面如下图4所示.

图4 后台管理系统页面

5 结论

目前，无纸化考试系统已开始在学校机房适用运行，基本达到预期效果.本系统主要适用于计算机基础课程，本系统的成功开发为当前计算机基础课程教学提供了一种简洁、高效的教学手段和方法，对本课程教学起了重要意义.在保证考试公平、合理的基础上有效减轻了传统考试模式下教师的工作任务，提高了教师工作效率，而且在教学过程中可以供学生练习使用，有效提高了学生学习掌握程度，使学生在学习中能有的放矢，事半功倍。

［1］ 马 骏，邓居英，杨 湖.C＃程序设计及应用教程［M］.第2版.北京：人民邮电出版社，2009

［2］ 金雪云，汪文彬，陈文臣.ASP.NET 2.0简明教程［M］.北京：清华大学出版社，2009

［3］ 申时凯，李海雁，张志红.数据库应用技术［M］.北京：中国铁道出版社，2005

［4］ 王小科，梁 冰，吕 双.C＃开发典型模块大全［M］.北京：人民邮电出版社，2009

［5］ 杨 乘.基于C／S结构的网络考试系统［J］.贵州师范大学学报，2005，23（3）：102-104

The Design and Implement for Paperless Examination System on C／S

Liu Yunping
（Department of Computer Engineering，Taiyuan Institute of Technology，Taiyuan 030008，China）

The needs analysis，overall design，the detailed design and the backend database of Paperless examination system are introduced.To uses the technology in visual stutio 2005 and SQL（Structured Query Language）database to design and implement the Paperless examination system based on C／S.The automatic grading and maintenance mode of the exam papers in the back-end management system，as well as the establishment of backend database and data maintenance are focused on the paper.

paperless examination；management；database；maintenance

张丽萍】

1672-2027（2012）03-0086-04

TP311.1

A

2012-05-17

刘云萍（1980-），女，山西运城人，硕士，太原工业学院计算机工程系助教，主要从事数据库系统设计研究.