在线组卷系统的设计和研究

李世正，姚 佳

(洛阳职业技术学院，河南 洛阳 471000)

在线组卷系统的设计和研究

李世正，姚 佳

(洛阳职业技术学院，河南 洛阳 471000)

文章针对传统考试模式的弊端，提出了在线组卷系统的模型，介绍了在线组卷系统开发的背景、目的和意义，通过实际的业务流程调研，分析了系统的基本功能、设计思想以及系统组织结构和业务流程，提出了以J2EE技术、JSP技术为核心，依托SQL为后台数据库，并综合运用HTML、CSS、JAVASCRIPT等网页设计技术实现基于B/S架构的网络平台。通过本系统的设计可以实现在线组卷，提高工作效率。

JavaEE；自动组卷；题库管理；自动阅卷；在线组卷系统

一、引 言

教学效果评价是教学工作的一个重要环节，通常的教学评价方式多是通过试卷进行考试，因而试卷的质量将直接影响教学评价的结果。为了将老师从繁重的命题工作中解放出来，提高命题的质量和管理的现代化、科学化、规范化，本文对试卷生成系统进行研究和设计，希望通过这个系统，可以实现考试试卷题目的信息化、网络化、系统化、规范化管理。

传统的考试方式为：人工出卷、考生考试、人工阅卷，整个考试由试题选取到成绩评选都是人工进行，成本相对较高，且整个过程耗费时间较长。网络化考试作为一种新型的考试方式，打破了传统考试方式对地点和时间的限制，并大大缩减了整个考试过程所需的时间和成本。试题由系统随机抽取，减少了学生在参加考试时的人为因素影响，使得考试更加公平和合理。网上在线系统的开发设计也越来越受到各级院校的重视，促进了无纸化办公的推行，加强了电子政务建设，而且更有利于科学公正地测试学生成绩，促进教学改革，加速教育信息化的进程。

二、国内外在线组卷系统的应用和发展

1.国外主要在线考试系统

在线考试系统在西方发达国家有着较为成熟的理论基础和现实推广，由于计算机和网络技术源于欧美，技术起步早，研究体系完善，在教育领域应用和普及的都比较早。[1]因此，西方发达国家和地区在技术性、思想性、理论性等方面都进行了诸多有益的研究和探索。

这些技术理论侧重于采用流行技术的沿用和创新，在基础教育、职业教育、企业办公、商务应用等方面都已经有了一定的体系和规模，并形成了具有一定影响力和发展潜力的系统，其主要代表有以下三种。

(1)美国联邦教育考试服务中心(ETS)

该系统是托福考试(TOEFL)的凭借和依赖，全世界除采用英语作为母语的国家和地区外，其他地区的考生可以通过该系统接受英语能力测试。如今，这些考试系统已经渗透到全世界各地的高等院校、职业技术培训学校和部分语言培训学校，也成为测试新生英语水平的渠道。[2]我国早在2006年开始引入新一版的托福考试系统，新版系统在考试内容、考试类型和组织形式上较老版本有了较大的改进。

(2)欧洲语言测试联合会(ALTE)、英语剑桥大学考试委员会(UCLES)以及其他机构联合开发的职业外语水平测试系统——博思考试系统(BULATS)

该系统采用“渐进式”自适应考试技术，侧重于考评考生在各类职业工作环境中的听、说和阅读理解能力以及对单词、语法等熟练掌握程度，在全世界约40多个国家和地区推广应用，并赢得了广泛的好评，尤其是在美国、欧洲、亚洲等国家和地区具有较强的影响力。[3]

(3)世界上最大的计算机化教育和考试认证服务提供商Prometric公司开发的全球最大的考试服务平台[4]

该平台使考生能够结合自身条件，灵活选择考试时间和地点进行考评。即便是同一考试也可以进行不同种类和级别的考评，这是传统考试形式所无法实现的。并且在考试结束后，可以利用后台强大的分析总结能力，出具考生考试成绩分析报告，方便考生及时掌握考试基本情况以及知识的掌握情况，帮助考生分析自身的优势和不足。这种考试系统在全球得到了广泛的普及和应用，尤其在企业信息技术认证方面受到了广泛的好评。同时，在考试结束后，系统能够在第一时间将考生考试情况传送到特定授权考试中心，考试中心可以依据考生的考试情况，动态掌握学习情况以及知识熟练程度。[5]

2.我国在线考试系统的发展

我国由于计算机以及网络技术起步较晚，技术体系相对不完善。但由于我国教育规模庞大，教育基础雄厚，在线考试系统在我国市场需求强劲。政府部门非常重视系统的应用和推广，早在20世纪末期，我国教育主管部门就联合全国各地知名高校对系统的可行性以及运作情况进行分析研究，并制定了相关的技术标准体系并由教育部牵头成立了现代教育信息化技术标准委员会(CELTSC)。[6]自此，我国推出了相对完整的现代网络教育技术标准体系，体系由一系列的标准项目组合而成，分别是指导标准、教育管理标准、学习资源标准、数据规范化、元数据标准以及学习环境标准等。[7]

技术标准体系的确立和完善，极大地促进了计算机与网络无纸化考试系统的建立和完善。在“政府+企业+市场”、“政府+市场”、“企业+市场”等市场化运作模式下，一系列系统快速研发，并初步形成了基于“B/S”和“C/S”模式的系统，目前国内有代表性的主要有以下两种系统。

(1)全国计算机等级考试(National Computer Rank Examination，简称NCRE)

该系统由教育部考试中心举办，系统主要用于考查应试人员计算机基础知识以及应用技能水平。[8]系统服务器采用Windows 2008 Server、SQL Server 2008。考试机采用Windows XP，CPU主频3G、内存2G或以上，硬盘剩余空间10G以上。[9]为了提升考试系统的性能以及优化后台运作情况，教育部考试中心对考试体系进行创新和改进，调整了考试科目、考核内容以及考试形式。

(2)ATA考试服务专家

ATA公司是国内网络化考试专业运营服务商，总部设在北京，运营在上海，全国有十三个派出机构，为政府部门、教育机构、企事业单位等客户提供专业化考试服务，包括网上报名、快速缴费、考场编排、考试发布、成绩判评、网上查分、数据分析等特色化服务。[10]公司采用动态操作试题考试技术(DST技术)，结合庞大的服务器集群，支持上千个考试科目、上百万人次同时进行考试鉴定，并可以保存200T的考试历史记录。

三、系统开发的相关技术

1.B/S结构介绍

随着Internet技术的发展，管理系统的开发正逐步采用一种全新的技术模式：B/S(Browser/Server)模式。

B/S本质上也是一种C/S结构，它是传统的两层C/S结构在Web上的发展。相对于C/S结构而言，B/S结构是把原来在客户机一侧的应用程序模块与显示功能分开，将应用程序模块单独作为一层放在Web服务器上，客户端只需要安装浏览器就可以了，这样将系统的业务处理部分统一放在Web服务器上，客户端只起到与用户交互的作用。B/S模式架构如图1所示：

B/S结构的工作原理是：浏览器将Web请求发送到Web服务器，Web服务器收到Web页请求后将此请求转换成数据库服务器能接受的形式，然后传输到数据库服务器中，数据库服务器针对收到的数据请求进行查询、修改、统计等操作，并将处理结果通过转换后送回Web服务器，Web服务器将接收到的结果转换成浏览器可读出的页面(如HTML)，最后把页面发送给请求的Web浏览器，显示在用户端电脑上。

2.JavaBean技术

JSP在软件开发中被广泛应用，作为一个很好的动态网站开发语言得到了越来越广泛的应用，在不同JSP开发应用中，JSP + JavaBean的集成现在是最为常见的JSP程序标准。JavaBean作为Java的软件组件模型，相当于在Microsoft中COM组件概念。在Java模型中，可以运用JavaBean对Java程序中的一些功能进行无限扩充。运用JavaBean的合并能够对新的应用程序进行高速组成。作为程序开发人员，最重要的一点是JavaBean能够对代码循环使用，此外在程序维护方面也比较容易。

3.JDBC技术

JDBC是Java的开发者——Java Soft公司制定的Java数据库连接Java Data Base Connectivity技术的简称，在经常使用的数据库中提供无缝连接的技术。JDBC拥有特有的动态连接结构，能够让系统模块化。通过JDBC对数据库进行访问包含以下四个主要组成部分：JDBC驱动器管理器、 Java的应用程序、驱动器和数据源。JDBC可以完成以下三件事：

(1)同一个数据库建立连接；

(2)向数据库发送SQL语句；

(3)处理数据库返回的结果。

开发人员使用JDBC，能够很简单地将SQL语句发送到任何一种数据库，即开发者不需要写各个程序对Sybase、Oracle进行访问。通过JDBC写的程序可以自动地把SQL语句发送到对应的数据库管理系统(DBMS)。

四、组卷系统业务陈述

考试是整个教学过程中的一个重要环节，它是对学生所学知识和能力的一种评价，也是衡量教师教学效果优劣的一种教育测量手段。但是，目前考试的实施过程不完全科学，命题内容、评分标准等缺乏普遍的可比性，考试不够客观和准确。在服务器中建立试题库，实现考试系统自动的选题和组卷，是实现教考分离的一个重要手段。组卷系统完全自动的组卷，既节约了宝贵的时间，又不需要大量的人力，效率非常高。而且组出的试卷完全可以避免出卷人主观意识的影响，使得试卷更加标准，评价的结果也更加客观。可以全面真实地反映教学效果，有助于提高教学质量。

1.系统的设计思想应遵循的要点

(1)采用B/S模式进行开发，其优点是后台与前台处理层次分明，而且符合众多已经习惯网页方式的用户。

(2)采用面向对象的开发与设计理念。运用面向对象技术的前提是对整体系统的高度和准确抽象，通过它可以保证系统良好的框架，进而带来产品较强的稳定性和运行效率。

(3)采用模块化设计。模块化设计要求将整个系统划分成小的模块，有利于代码的重载，简化设计和实现过程。

(4)简单方便的系统界面。设计简单友好的系统界面，方便用户较快地适应系统的操作。

(5)速度优先原则。由于此工具最重要的评测标准就是速度，因此在设计过程中，具体过程尽量做到资源占用少，速度快。

(6)设计既要突出重点，又要细致周到。要符合设计需求，在有可能改进的地方进行扩充，使系统更适应用户的需要。

2.系统应实现的基本功能

(1)系统具有简洁大方的页面，使用简便、友好的错误操作提示。

(2)管理员具有科目信息管理、题库信息管理、试卷信息管理、系统管理功能。

(3)具有较强的安全性，避免用户的恶意操作。

3.管理员功能模块图说明：管理员是功能最多的一种用户角色

(1)系统管理模块：在该模块中完成密码修改、系统信息管理功能。系统信息管理提供系统管理员的查询、增加和删除等功能操作。管理员信息包括用户名、密码信息。

1.坚定政治觉悟的强化。信息化调查过程中可能会接触更为隐晦的社会阴暗面，需要调查人员更加具有分辨是非的政治觉悟，必须具有始终如一的忠诚理念。信息化调查工作难以避免、也具有更为便捷的了解案件内外的个人或单位隐秘信息可能，需要调查人员具有更为完善的爱国、爱民政治觉悟。需要按照“如果没有忠诚，能力将无处安身”的信念建设高政治素质人才队伍。

(2)科目信息模块：在该模块中定义了考试科目的管理，其功能包括科目录入、查询、删除等操作。

(3)题库信息模块：在该模块中定义了对考试题库信息的管理，其功能包括题库信息录入、查询、删除、选项查看等操作。

(4)试卷信息模块：在该模块中定义了对考试试卷信息的管理，其功能包括试卷信息录入、查询、删除、导出等操作。

具体的业务流程如图2所示：

五、组卷的基本过程

试卷是由各种类型参数组合而成的多维度空间，其过程见图3。如科目类别、题型分布、分值确定、命题难度、考试范围、权重系数等，从而形成相互约束、互为制约的命题过程。组卷是多种元素的任意组合，但并非是只满足其中的一个或多个条件的任意组合，如果仅满足一个或多个条件很可能会影响组卷的科学性，如导致命题偏难、偏易、试题范围失调等，从而不利于对学生的全面真实考核评价。因此，我们应综合多种元素并合理配置相关的参数，充分考虑科目类别、题目类型、分值设置、考试范围等命题因素的影响，避免组卷出现不合理、不均衡的情况。

六、应用需求与用例图

教师用户进行申请，管理员对教师用户的申请进行审核，审核后的教师即可通过用户名和密码登陆。管理员用户是整个系统的维护者和管理者。当需要教师出卷进行考试时，教师既可以手工组卷，也可以通过输入科目、试卷的具体要求，按照一定的算法自动组卷。根据用户权限的不同，系统用户可分为两类：管理员用户和教师用户。

管理员负责对题库、用户、系统设置等进行管理，也可对组卷、自动阅卷和成绩进行管理。整个系统的运行和保障是由管理员来提供，过程见图4。

教师也可以对自己课程的题库进行管理，可以根据考试计划通过系统自动组卷，其过程见图5。

七、结 语

[1]翟亚红,徐龙艳.基于JSP+Oracle系统的设计与实现[J].牡丹江师范学院学报(自然科学版),2013,(1)：8-9.

[2]王念桥.系统的设计实现及应用[J].文学教育(下),2013,(2):45-47.

[3]董林凤,简靖韡.系统模块设计及组题策略分析[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2013,(2):292-293.

[4]刘升华,张春杰.系统中防作弊措施的应用[J].软件导刊,2013,(4):110-112.

[5]杨娜娜.系统的研究和实现[J].数字技术与应用,2013,(2):85.

[6]李紫蔓.系统研究与实现[J].河南科技,2013,(2):12.

[7]杨 伟.系统的设计与实现[J].数字技术与应用,2013,(4):240.

[8]车昶宇.系统的分析与设计[J].数字化用户,2013,(4):50.

[9]马宪敏.浅谈系统的设计[J].计算机光盘软件与应用,2013,(11):246-247.

[10]刘思尧.系统防作弊策略研究[J].软件导刊,2013,(10):25-28.

责任编校：陈 强，王彩红

Research and Design of Online Test System Based on JavaEE

LI Shi-zheng，YAO Jia

(Luoyang Vocational & Career Technical College,Luoyang 471000, China)

Aiming at the disadvantages of the traditional examination pattern, proposed the on-line test system model. The paper introduces the background, purpose and significance of the development of test system of online, business process through the actual research, analyzes the basic function, the system design idea, system structure and business flow. And put forward by the J2EE technology, JSP technology as the core, based on SQL as the background database, and utilizes the B/S architecture network platform based on the realization of HTML, CSS, JAVASCRIPT etc. Webpage design technology. Through the design of this system can realize the online test, improve work efficiency.

JavaEE;automatic generating test paper;test library management;automatic marking;online test system

2014-10-14

李世正，男，河南洛阳人，讲师，主要从事计算机专业教学和研究。

G424.79

B

1007-9734(2015)01-0082-05