高校Linux课程在线考试系统的研究与设计＊

张占强

（淮海工学院计算机工程学院，江苏连云港 222005）

0 引言

Linux操作系统凭借安全性高、稳定性强以及开源性的特点［1］，必将会得到广泛的应用。目前在高校普遍开设Linux课程。该课程由于其实践性强的特点，如果采用传统的考试方式，达不到考查学生动手能力的目的。本文针对Linux操作系统在线考试展开研究，系统使用Java语言进行开发，采用C／S结构，DBMS使用Mysql。系统实现了出题、组卷、考试、批改、成绩管理等功能。题目类型分为客观题目和主观题目，客观题目包括选择题、判断题，主观题目包括常用命令操作和服务器配置。本系统的主要特点是能够对上述操作性题目实现自动批改，极大地提高了考试的准确性和考试效率。

1 系统需要解决的主要问题

本系统需要解决的主要问题是如何在考试中对考生们的操作能力进行测试，操作能力测试包括常用命令的操作及服务器配置操作。本系统要实现对上述操作题的自动批改，必须从试题库建设和批改方法上做深入研究。

1.1 常用命令操作题的批改方法

常用命令操作题是让考生在考试机上执行一些常用的Linux命令，所有的Linux命令执行后都会在系统中留下痕迹。批改思路是用合适的命令把这些痕迹读取出来，再根据标准答案进行批改，这就需要对每道题选择合适的批改命令，所以该类题目的试题库中需要存放题目、批改命令以及标准答案。

1.2 服务器配置题目的批改方法

服务器配置操作题是让考生在考试机上进行各种服务器的配置，这些配置操作会修改相关配置文件中的配置项［2］。当考试结束时，该配置文件上传至服务器，批改程序根据标准答案和配置文件中的配置项，实现对该类题目的批改。所以该类题目的试题库中需要存放服务器配置操作题的题目、配置文件名及标准答案。

2 Linux在线考试系统总体设计

本系统采用C／S结构，系统功能分别在服务器或客户机上实现。服务器主要由教师使用，客户机由学生使用。本系统业务流图［3］如图1所示。

图1 系统业务流图Fig.1 Transaction flow diagram of system

2.1 服务器端设计

在服务器端需要实现试题管理、试卷管理、考试管理、系统维护等功能。功能结构图如图2所示。

（1）试题管理模块。实现录入各类试题的题目、答案、批改命令或文件名到试题库中。

（2）试卷管理模块。包括组卷和审核试卷两种功能。

（3）考试管理模块。包括考生录入、开始考试、批改试卷、成绩管理等功能。

（4）系统维护模块。实现系统的管理功能。

2.2 客户端设计

在客户端实现考生登录、考试及上传考试结果等功能。系统功能框图如图3所示。

（1）考生登录模块。实现合法考生的登录，登录成功后考生可进行考试。

（2）下载试卷模块。实现由服务器下载试卷的功能，考生根据试卷进行答题或操作。

（3）考试模块。实现考试功能，考生在考试机上考试。

（4）考试结束模块。实现把操作题的考试结果上传至服务器的功能。

图2 服务器端功能结构图Fig.2 Function structure of server－side

图3 客户端功能结构图Fig.3 Function structure of client－side

3 数据库设计

本系统采用的DBMS是Mysql，Mysql广受欢迎并且开放源代码，也是基于关系型的小型的DBMS。本系统中有关试题库的表包括选择题表、判断题表、常用命令操作题表、服务器配置操作题表等［4－5］。各表的定义如表1～表4所示。

系统中还有针对每个考生的试卷表，其结构也和上述试题表基本类似。服务器配置操作题的结果保存在配置文件，其相应的试卷表中不需要答案字段，其他的试卷表中都会在试题表的基础上增加一个记录考试答案的字段。

表1 选择题表Table 1 Multiple choice table

表2 判断题表Table 2 True－or－false choice table

表3 常用命令操作题表Table 3 Common command table

表4 服务器操作题表Table 4 Server configuration table

4 题目批改方法设计

系统针对不同类型的题目所使用的批改方法也不尽相同，下面分别就各类题目批改方法的设计进行阐述。

4.1 选择题、判断题批改方法

这两类题目的批改过程是相同的，本文以选择题的批改过程为例来介绍其设计方法。每个考生都有一个选择题试题表multiple－choice－paper，表中存有学生的答案，标准答案放在表multiplechoice－table中，批改过程就是把考生考试结果与标准答案进行比较，根据其正确与否，判定是否得分。其主要代码［6］如下：

4.2 常用命令操作题批改方法

常用命令操作题的考试结果保存在表common－command－paper中，标准答案放在表common－command－table中。批改过程就是把考生考试结果与标准答案进行比较，和上述方法不同的是比较结果不能用string的equals方法判断相等，而是使用其indexOf方法判断标准答案是否是考试结果的子串，判定是否得分。其主要代码如下：

4.3 服务器配置操作题批改方法

服务器配置操作结果保存在考试机的相关配置文件中，并且由客户端程序上传到了服务器。标准答案放在server－configuration－table表的answer－sc字段中，批改过程就是把配置文件中的有关配置项和表中的标准答案进行比较。由于配置文件有很多行，需要把配置文件的各行依次与标准答案进行比较，根据其正确与否，判定是否得分。其主要代码如下：

5 结论

由于具有安全性高、稳定性强以及开源性的特点，Linux操作系统必将在市场上占有更高的份额，高校也会越来越多地开设本课程。由于该课程实践性强的特点，需要选择合适的方式对Linux操作系统进行考试，才能准确、全面评价学生们对该课程的学习情况。本文针对Linux操作系统的在线考试系统展开研究，实现了出题、组卷、考试、批改、成绩管理的功能。本系统的主要特色是能够对常用命令及服务器配置操作题进行自动批改，保证了教师批改试卷的准确性和效率。通过本系统的推广应用，反过来也会推动Linux操作系统的教学。

［1］ 白戈力，付学良.Linux下技能测试和评判系统的设计与实现［J］.微计算机信息，2012，28（3）：167.

［2］ 郑阿奇.Ubuntu 9Linux应用基础［M］.北京：电子工业出版社，2011.

［3］ 王欣.管理信息系统［M］.2版.北京：中国水利水电出版社，2004.

［4］ 刘增杰，张少军.Mysql5.5从零开始学［M］.北京：清华大学出版社，2012.

［5］ 贺礼智，邹德文，韩坤，等.高校试题库建设的创新与实现［J］.河北科技师范学院学报：社会科学版，2005，4（1）：57－59.

［6］ 李钟尉，陈丹丹.Java开发实战1200例［M］.北京：清华大学出版社，2011.

［7］ PSAK H S，HORIE Y，OSTERMEYER G，et al. Movable cellular automata method for simulating materials with mesostructure［J］.Theoretical and Applied Fracture Mechanics，2001，37（3）：311－334.