基于Ajax技术的远程教育在线考试系统的开发与应用

周志忠

辽宁广播电视大学 （沈阳 110034）

1 问题的提出

如何实现广播电视大学向开放大学战略转型，推进人才培养模式创新，是当前及未来一段时间极具挑战性的重要课题。辽宁广播电视大学把“社会化导向”作为开放大学人才培养模式，不仅具有着坚实的实践基础和充分的理论依据，而且对开放大学建设也有着重大的意义。

“社会化导向”人才培养模式的体系框架中包括培养过程社会化和技术手段社会化，这需要我们在教学过程中一切从学生出发，按照教育和学习理论，进行教学改革和创新。

考试是远程开放教育教学管理中的一个组成部分，是保证远程开放教育办学质量不可或缺的重要环节，它涉及远程开放教育的考试理论、考试制度、考试内容、考试类型、考试形式、考试时间等诸方面的问题。正是由于远程开放教育对象的成人化、业余化和教学模式的远程化、开放化形成了远程教育考试问题的复杂性与特殊性，长期以来一直成为远程开放教育研究的重点问题之一。

网络化考试是以计算机网络为基础，以先进的计算机技术、网络技术、数据库技术，通过计算机和因特网模拟现实环境，考察学生综合运用知识能力的新型的考试系统。它以大型题库为基础，融练习、测试和考试于一体，可以同时满足大批学生的课后练习、自测以及教师组卷、考试、评卷和成绩分析的要求，全面实现考试的无纸化和网络化。

在此环境下我们组织技术力量进行开放学院在线考试系统开发。

2 在线考试系统需求分析

2.1 各种用户权限功能

系统管理员模式：对系统进行管理，设定各类人员的权限、查询统计等；

教务管理员模式：学生资料的管理、考试的科目管理、试题的管理、查看以往所有考生的考试成绩和做题的时间、生成试卷发布考试新闻、提醒考生进行考试等；

教师模式：进入题库进行试题输入、设定试卷组成策略、试卷的新建和删改、主观题的评卷等；

学员模式：进入系统进行在线考试。

2.2 系统功能模块

题库管理功能：题库支持题单选、多选、填空、问答、判断、计算等题型，支持按照科目建立题库，题库可以指定教师进行独立管理，题库具有批量维护功能；

在线考试功能：支持考生参加考试、答卷、交卷、查看分数等完整过程，随机打乱试题显示顺序避免抄袭，支持考试过程中服务器保存试卷、电脑一旦出现故障允许学生恢复考试；

试卷管理功能：支持通过知识点、题型抽取试题；

考试管理功能：支持考试成绩自动发布，支持自动保存答卷等可靠性参数设定，不允许评卷人修改考生答案；

统计功能：批量导出考生成绩、自动导入开放大学教务管理系统，支持成绩汇总。

3 本系统关键技术

3.1 基于Ajax的Web 2.0技术

AJAX 即“Asynchronous Javascript+XML”（异步JavaScript和XML），是指一种创建交互式网页应用的网页开发技术。Ajax是一个前台工具，在后台可以使用各种服务器语言，比如：.NET，PHP，Java等。通过在后台与服务器进行少量数据交换，AJAX可以使网页实现异步更新。这意味着可以在不重新加载整个网页的情况下，对网页的某部分进行更新。

本在线考试系统采用了基于Ajax的Web 2.0技术。Ajax理念的出现，揭开了无刷新更新页面时代的序幕，并有代替传统Web开发中采用form(表单)递交方式更新Web页面的趋势。

3.2 Ajax的工作原理

Ajax的工作原理相当于在用户和服务器之间加了一个中间层Ajax引擎，从而实现用户操作与服务器响应的异步化。这样把以前的一些服务器负担的工作转嫁到客户端，利于客户端闲置的处理能力来处理，减轻服务器和带宽的负担，从而达到节约ISP的空间及带宽租用成本的目的。传统的Web应用程序模型和基于Ajax的Web应用模型分别如图1，图2所示。

4 性能测试

运用性能测试工具loadrunner对系统产生模拟真实使用环境的压力负载,验证软件系统是否能够达到用户提出的性能指标，同时发现软件系统中存在的性能瓶颈，优化软件，最后起到优化系统的目的。

性能测试在以下的环境中进行：硬件服务器配置：四核、内存32G，系统布置在1.0Gbps内网服务器上，结果见表1所示。

2000 用户同时在线：最大并发数为1000，平均每秒的吞吐量为506,251字节，总的请求数为307,974，失败连接数0；5000用户同时在线：最大并发数为1500，平均每秒的吞吐量为481,628字节，总的请求数为398,203，失败连接数0；10000用户同时在线：最大并发数为2000，平均每秒的吞吐量为527,438字节，总的请求数为498,671，失败连接数50。根据上述数据能看出该考试系统能保障辽宁广播电视大学远程教育学生考试正常运行，并且具有一定的扩展空间，可以承担较大规模的在线考试。

表1 性能测试结果

5 应用效果

在线考试的形式提高了工作效率、节约了大量的人力，物力与财力，而且可以优化教学管理，提高教学质量。2014年1月，辽宁广播电视大学开放教育学院选取开放教育本科工商管理等6个专业、开放教育专科行政管理等11专业，共116门课程，16 513人次采用此在线考试系统进行了课程考试，在线考试系统运行正常。实践证明在线考试系统的考试方式、考试题型适合成人学生的学习需要，从考试组织方面讲，实现了变集中考试为分散考试，化解了考试风险，降低了考试运营成本。

[1]邵长海.Ajax在线考试系统的设计与实现[J].中国管理信息化,2012,18:111:-112.

[2]基于Ajax技术的Web2.0开发应用，http://www.dzsc.com/data/html/2009-12-30/81220.html

[3]李刚.疯狂Ajax讲义（第3版）[M].北京:电子工业出版社，2013.

[4]陈惠贞.网页程序设计HTML、JavaScript、CSS、XHTML、Ajax（第三版）[M].北京:清华大学出版社,2013.