基于C－B/S混合架构的试题库系统设计

张雪亚

(宝鸡文理学院计算机科学系，陕西宝鸡 721016)

随着计算机辅助教学和互联网技术的发展，大部分高等学校已经建立了完善的校园网体系，并广泛开展了计算机辅助教学，收到了较好的效果。利用计算机网络可以实现教务、学生、图书的管理信息化，可以完善和丰富教学手段，使教学工作更高效。但目前绝大部分学校的考试工作还在依赖人力，每学期末的考试工作往往耗时数周，花费大量人力物力。所以尽快建立和完善计算机辅助考试(Computer Aided Test，CAT)体系［1］迫在眉睫，并建立一个完善的试题库系统。

1 高校试题库建设现状

某高校在历时数年的评建工作中就建立、完善和规范了一整套考核程序和体系，如图1所示。一套完整、规范的传统考试体系和流程，在一定程度上规范了教学活动。但整个过程较为繁琐，需要花费大量人力物力组织考试［2］。

在高校教学改革建设中，拥有一个功能完善、实用性强的试题使用平台，其优点如下:

图1 出卷过程

能够提高工作效率，改进考核方式;让考试更为准确反映教学质量。作为共享资源平台，供广大教师参考［3］。

2 系统设计

2.1 需求分析

试题使用平台是针对宝鸡文理学院教学现状设计的，所以在平台设计之前对学院的需求做出针对性的分析，以保证系统的有效性和实用性［4］。

学院现有本科专业52个，在校生近2万人。通过调查，目前的情况是:教务处会在期末下发考试计划，任课教师在规定时间出题，提交电子版和纸质版试题两套附参考答案供院系、教务处逐级审核。审核通过，随机抽取一套批量打印供考试用。

通过对试题生成到使用过程的分析，整个试题平台涉及到4个使用角色:学生、教师，院系和教务处。一般的试题库系统，为保密学生是没有进入权限的，但经过笔者调查，失去有效性的往年考卷对学生的学习和复习有一定的指导作用，所以将学生作为第4个有限制的使用角色。

图2 角色关系

根据不同角色的使用情况、使用范围设定4个等级的权限:教务处拥有最高权限。教务处是全院教学、组织考试的职能部门，也是试题使用平台建成后的主要维护单位，在平台上主要负责管理考试课程及其课程对应的题库，负责审核教师或者院系提交的试题和用户信息并提供相应权限，监控在线平台的运行，维护平台和防止入侵等等。院系拥有次高权限。院系作为教师和学生等个体所在单位，主要负责上传用户资料，管理单位用户极其权限，设置课程及其试题属性，审核教师提交的试题，批量上传试题等等工作。教师拥有普通权限。教师作为平台主要的使用者，可以使用平台所提供的绝大部分功能，在获得相关课程的权限后，可以浏览试题，在线组题、在线编辑、修改，上传试题。注意，一旦上传则无法修改，要修改则通过拥有更高权限的院系来操作。学生拥有最低权限。仅可以通过实名登录平台浏览所学课程的过期试卷，一般设定已使用试卷的有效期为23年。

2.2 架构设计

目前的软件系统体系架构有两种:C/S(Client/Server，客户机/服务器)架构和 B/S(Browser/Server，浏览器/服务器)架构。

2.2.1 C/S架构

C/S架构又称C/S模式，是20世纪80年代末逐步出现和流行的一种模式，典型的两层架构。C/S架构的核心思想在于功能分布，即将一些功能放在客户机上执行，另一些功能放在服务器上执行［5］。

C/S架构是基于局域网的系统分布模式，如图3所示。与B/S架构相比，C/S架构的应用系统最大的好处是客户端的功能丰富，可以应对数据量较大的使用环境，并且安全系数较高，不易受到来自公共网的攻击。所以类似机场、银行、商场、大型企业内部管理都是C/S架构。并且C/S架构不依赖公共网，只要内部局域网畅通，就可以安全运行，企业可以自主维护。C/S架构服务器通常采用高性能的PC、工作站或小型机，并采用大型数据库系统，如Oracel、Sybase或 SQL Server。客户端需要接入局域网，并且安装专用的客户端软件。

图3 C/S架构

C/S架构也可以看成是“胖客户端”架构。因为客户端需要实现绝大多数的业务逻辑和界面展示。这种架构中，作为客户端的用户一端需要承受很大的压力，因为显示逻辑、事务处理和数据库交互都在客户端。

2.2.2 B/S架构

B/S架构又称 B/S模式［6－7］。这种模式下，只有少量的事务逻辑在用户端实现，大部分事务处理都在服务器端进行。Brwse客户端，WebApp服务器端和DB端构成了所谓的3层架构。B/S架构中的客户端无须特别安装，只要有Web浏览器即可，用户工作界面通过Web浏览器实现，如图4所示。即B/S用户可以通过Web浏览器去访问数据库服务器，大量的数据实际存放在数据库服务器中。基本过程设是:用户在Web浏览器上进行操作，操作指令上传至Web服务器，再由Web服务器交给数据库服务器来解释执行，并返回给Web服务器，Web服务器又返回给用户。

B/S架构中，显示逻辑交给了Web浏览器，事务处理逻辑在放在了WebApp上，这样就减少了客户端的压力。因为客户端包含的逻辑较少，因此也被成为“瘦客户端”。

2.2.3 C/S与B/S的比较

经过对比分析，两种架构各有优缺点，如表1所示。

图4 B/S架构

表1 C/S与B/S的优缺点

2.2.4 C－B/S混合架构

鉴于C/S架构和B/S架构各自的优缺点，多数企业在实际设计软件架构时都采用C/S和B/S混合架构，即C－B/S架构。二者结合，优势互补。数据量大、功能丰富、要求响应快的业务在安装了客户端程序的客户端进行，这部分与服务器之间采用C/S架构;数据量小，用户分散，安全性较低的简单业务由用户通过Web浏览器访问服务器实现，这部分采用B/S架构。

基于以上考虑，试题平台的架构设计为C－B/S混合架构实现，如图5所示。具体来说，就是教务处和院系信息节点处理的数据量大、功能繁多、操作复杂、要求快速响应，所以选择采用基于C/S模式实现与服务器的连接，即在教务处和院系的计算机上要安装平台对应的客户端程序，工作人员登录客户端程序实现对试题平台的管理和操作以及对数据库的访问。客户端程序一般较为复杂，具有一定操作难度，在使用前要对工作人员进行培训。

而另外两种用户，教师和学生因为用户人数众多、位置分散、数据量较小、功能和操作简单，所以与服务器之间的连接能基于B/S模式实现。即教师和学生无需安装操作复杂的客户端程序，只需通过PC机上安装的Web浏览器登录试题平台即可。友好而简单的Web用户交互页面可以使得普通用户易于操作。

图5 架构设计(C－B/S)

2.3 平台设计

本试题综合平台有教务处、院系、教师、学生4个使用角色。根据使用角色的不同，将系统平台划分为四个二级平台，如图6图10所示。使每种不同的用户登录后处于不同的工作环境下。

3 结束语

讨论了高校试题库系统的设计，包括角色划分、架构设计和平台设计，提出了C－B/S混合架构的试题库系统建设模式。目前，高校传统的教学和考核方式面临着巨大冲击。教育教学改革是每个高校面临的重大课题，这其中考核方式的改革又是重要一环，直接决定了教学方式和其他环节。本课题所研究的试题综合使用平台就是考核方式改革的重要组成部分，有一定的现实意义。

［1］陈林琳.试题库系统的设计与实现［J］.读与写:教育教学刊，2008(11):97－98.

［2］陈中永.高等学校题库建设的几个基本理论问题［J］.内蒙古师大学报:哲学社会科学版，1990(3):102－106，116.

［3］唐自力.网上在线命题、出题及试题库系统［D］.成都:电子科技大学，2007.

［4］陈华光，周铁山，张晓清.通用试题库系统的设计与实现［J］.湖南工程学院学报:自然科学版，2002(3):32－34.

［5］窦治.基于B/S与C/S的网上考试系统的实现［D］.乌鲁木齐:新疆大学，2003.

［6］张丽景.基于B/S高校实用题库考试系统的设计与实现［D］.成都:电子科技大学，2008.

［7］尹林.基于B/S的辅导员工作管理系统设计［D］.成都:电子科技大学，2009.