空军军事职业教育考试系统的设计与实现

王卫疆 姚磊 房莉 陈莉

摘 要：为适应新时期军队职业教育的组训模式，研制了空军军事职业教育考试系统。该系统以经典教育测量理论（CTT）为基础，采用B/S+C/S混合式网络架构模式，并运用usbkey软件加密锁技术，实现了大型复杂分布式考试系统中考务信息的高效处理和考场考试业务流程的高可靠性及安全性。实践检验表明，该系统使用效率高、安装方便快捷、可扩充性好、容错性高，为空军军事职业大学的教学考试体系提供了有力保障。

关键词：空军军事职业教育；网络考试系统；C/S；B/S；

中图分类号：G726 文献标识码：B

随着军事职业教育的快速发展，以培养军人职业能力素质为目的的继续教育也在蓬勃展开。为形成与之相适应的军事职业教育体系，推动军事职业教育健康有序发展，空军成立了空军军事职业大学。考试是检验教学效果的关键手段，也是教学中的重要环节，因此建立一套与空军军事职业大学组训模式相匹配的考试体系是十分必要。

伴随着计算机技术、网络技术、通信技术的发展，基于网络的信息化考试系统日益成熟和完善。目前考试系统主要有三种模式：即基于C/S架构的考试系统、基于B/S架构的远程在线考试系统和基于“云计算”架构的考试系统。基于C/S架构模式适用于局域网考试系统，如全国计算机水平等级考试系统；基于B/S架构模式适用于远程在线考试系统，如中央广播电视大学的远程网络考试系统；而基于“云计算”架构的网络考试系统虽然还处于起步研究阶段，但它必将是未来网络考试系统的发展趋势。空军军事职业教育考试系统架构的选择上，必须综合考虑所有学区现有的信息化条件。依据目前的网络现状，各学区考点的网络考试系统采用基于C/S架构的局域网机考模式，而对于考务管理等子系统，则可采用B/S模式开发应用软件。这样，对于层级结构复杂、部署分散、功能繁多的空军军事职业大学网络考试系统平台，采用基于B/S+C/S的混合式架构模式。

一、系统组成及功能

空军军事职业教育考试系统主要分为题库管理系统、考务管理系统、考场考试系统和考试模拟与练习系统四个部分，如图1所示。其中，题库管理系统为考场考试系统和考试模拟与练习系统提供试题库文件和答案库文件；考务管理系统将空军军事职业大学管理信息系统的学籍系统提供的报考信息加工成考试安排文件，下传到考场考试系统。而考场考试系统上报的考试数据文件通过考务系统进行成绩评定，最终向学籍系统提交本次考试所有参考人员的综合成绩；同时，考务系统还对本次机考的原始答题结果的正确率进行统计，统计数据作为批量调整题库中试题难度系数的依据；考试模拟与练习系统是一个较为独立的子系统，为正式考试提供上机练习的辅助服务。

（一）题库管理系统功能

以空军军事职业教育考试题库资源建设为核心，提供建立课程题库的有效工具，采取统一维护试题库的智能化管理模式，实现通用性和可定制性相结合的抽题组库方法，实现考试试题库的建立、维护、分析、组卷、出卷等功能。题库管理系统主要包括三个子系统：一是命题工具，负责单门课程考试题库的建立、编辑、备份、统计及导出等功能；二是题库维护，负责总题库的试题汇总、数据维护、考试组卷策略制定、考试及模拟训练题库生成、纸质试卷输出等功能；三是抽题工具，负责生成下发到各个基层单位的考试题库文件、试题答案文件及题库密钥。

（二）考务管理系统功能

根据空军军事职业大学组织机构和考试流程，以考试数据流为驱动，构建大学、分校和学区三级考务管理系统，能高效、灵活、安全地组织考试流程，并能实现考试数据的通畅、安全传输。依据空军军事职业大学的机构和职能设置，按照分级式垂直组织模式，将考务管理系统分成大学、分校和学区三级建设，实现两大功能：一是考试组织流程管理系统（简称考务系统），主要负责考试的流程控制与管理，分为大学考务管理、分校考务管理和学区考务管理三个子系统；二是Usbkey软件加密锁考试防护系统，采用软件、硬件相结合的方式，利用Usbkey软件加密锁实现考试系统多环节多功能的考试信息安全防护。

（三）考场考试系统功能

采取内联（Intranet）局域网的机考模式，以学区考点为单位来组织考场考试，学员能完成规定课程的机上考试，确保空军所有专业、所有层次的官兵所选修的职业教育课程的结业考试是可靠、稳定、安全的。考场考试系统由考试管理机系统和考生机系统两个部分组成。

（四）考试模拟与练习系统功能

以自主式学习为指导原则，采用练习与考核一体化的模式，进行单机和网络考试模拟与练习，为正式考试提供辅助学习的配套训练工具，也为将来的远程在线考试系统的建设奠定技术基础。主要包括：单机练习子系统、网上练习子系统和考场模拟考试子系统三部分。

二、技术实现方法

按照复杂信息系统的层次结构建模方法，空军军事职业教育考试系统平台的层次结构模型如图2所示，主要包括网络、服务器运行支撑平台、考试数据集成平台和应用系统集成平台，并按照考试系统标准规范体系和考试系统安全保密体系综合集成。既实现了题库管理系统、考务管理系统、考场考试系统、考试模拟训练系统这四个在结构上松散的应用系统的流程整合，又确保了各应用系统之间的信息交换与共享的有效集成。

考试系统的总体技术实现方法是：以经典教育测量论（CTT）为理论基础，采用复杂信息系统“自顶向下、逐步求解”的建模方法，将考试系统按功能划分为：题库管理系统、考务管理系统、考场考试系统和考试模拟与练习系统四个子系统；以信息流为纽带，将四个子系统联接成为结构优化、功能完善、可靠稳定、数据安全、运营经济的闭环考试系统。具体子系统技术实现方案如下：

（一）题库管理系统实现

以经典教育测量理论（CTT）为基础，研制单机版课程试题命题工具，实现考试课程试题的编制；基于C/S和B/S混合软件架构，建立考试题库数据库系统，采集由命题工具编制的课程试题库，运用信息反馈控制原理，实现题库的集中统一管理和智能维护；采用组卷策略参数表和试题库相分离的通用方法，同时运用控制试题曝光度算法和增加特征试题组算法，实现多门课程同时抽题组库与题库输出功能，确保考试题库的公平性、安全性和可审计性。

（二）考务管理系统实现

采用分布式系统构建大学、分校、学区三级考务系统，基于B/S软件架构，实现报考信息处理、考试计划安排、自动阅卷、考场考试数据上报等考务功能的按级布局与信息处理负载的合理分配，提高考务信息处理的效率，降低系统运营维护成本，增强系统抗毁能力。通过网络远程分发题库密钥，并自动装载到usbkey软件加密锁中，确保考场考试的安全性。

（三）考场考试系统实现

依托内联网（Intranet）模式构建基于C/S架构的考场考试系统，采用基于客户端的实时组卷算法，实现及时按登录考生和考试课程随机生成电子试卷；采用偶然连接模式和软件容错技术，提高考场考试的并发性和可靠性，确保不可靠网络环境下考试的正常进行；采用软、硬件相结合的信息防护技术，防止考场作弊行为的发生。

（四）考试模拟与练习系统实现

基于C/S和B/S混合软件架构模式，同时提供单机版和网络版辅助练习工具软件，实现学员利用多种信息化设施和资源进行考试模拟练习和自主学习。

三、系统架构模式设计

在目前的网络情况下，对于层级结构复杂、部署分散、功能繁多的考试系统的软件逻辑结构设计，采用了基于B/S+C/S的混合式模式。具体来讲，题库管理系统和考场考试系统主要采用C/S模式，考务管理系统采用B/S模式，而考试模拟训练系统则采用B/S+C/S的混合模式。

由于C/S模式通常面向相对固定的用户群，程序更加注重流程，适用于性能要求高、数据处理量大的功能，对信息安全的控制能力很强，因此保证了题库管理系统和考场考试系统的安全性和可靠性。而B/S模式则有效利用了网络资源，免去了远程用户的客户端程序安装，方便用户使用，也保证了考务管理系统的易用性和易维护性。考试模拟训练系统既可实现网上在线练习，又可单机运行，能充分体现B/S+C/S的混合式模式的优点，实现了考试模拟训练系统的泛在性和适应性。

B/S+C/S的混合式架构的软件逻辑结构如下图3所示。其中，客户端层包括web浏览器和应用客户端，完成人机交互功能，显示用户的输入数据和服务器端返回给客户端的处理结果。Web层主要是将客户端发送的请求进行处理，再将处理后的客户端浏览器上要显示的内容进行描述，显示内容以HTML文件的格式发送，最后将结果在客户端浏览器窗口显示出来，因此这层也被称为表述层。采用的技术有CSS、JavaScript、服务器端脚本、控件、基于AJAX异步调用等。业务逻辑层负责连接数据访问层与表示层，获取数据源的数据并进行相应处理，把结果返回表示层。而数据访问层的主要功能是通过访问数据库，封装访问数据的ADO.NET代码，采用的技术有基于SQL语句、存储过程、ORM映射机制等。这种四层体系结构，把数据库和表示层分离开来，用业务逻辑层来进行交互，使软件更易维护与升级。

四、软件模块设计

按照系统组成与功能要求，空军军事职业教育考试系统平台的软件模块组成如图4所示。考试系统总体分为四个分系统：题库管理分系统、考务管理分系统、考场考试分系统和考试模拟与练习分系统。其中题库管理分系统包括命题工具子系统、题库维护子系统、抽题工具子系统；考务管理分系统包括大学考务管理子系统、分校考务管理子系统、学区考务管理子系统、Usbkey远程管理子系统；考场考试分系统包括考试管理机子系统、考生机子系统、远程考场监控子系统；考试模拟与练习分系统包括单机模拟练习子系统、在线网络练习子系统、考场模拟考试子系统。

五、结语

空军军事职业教育考试系统属于课程结业考试，其定位是较大规模的评鉴式教育考试，以教育质量检测评价和学员学业成绩测定为其基本职能，同时兼有督导功能、导向功能和管理功能。经过5年来的使用、功能完善和软件升级，逐步形成了一套基于理论知识训练的网络考试系统。该系统以提高官兵综合素质和专业能力为主线，按综合知识、专业知识和岗位知识三个模块设置教学内容，构建了“全程学习、统分结合、分层达标、逐级递进”的在职培训模式，为空军军事职业教育提供了高效灵活的考试平台，填补了空军开展大规模计算机化考试的空白，也为全军各类计算机化考试提供了借鉴。但无纸化的网络考试系统完全替代传统考试系统，还需对系统功能进一步升级完善，特别是主观题的自动评判等，这是下一步研究的方向。

参考文献

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