基于asp.net和C#的在线考试系统的设计与实现

郝佳睿

摘 要： 为了满足计算机应用基础课程教学需要，提出了一个基于WEB的网络在线考试系统。该系统主要利用计算机技术对试题库进行存储管理，并由计算机完成自动组卷、测试、试卷评阅等工作，从而减少教师阅卷工作量，降低手工改卷的主观因素影响，提高考试规范化和标准化程度，实现考试的准确性和公平性。

关键词： 在线考试系统 B/S模式 ASP C#

随着计算机技术、网络技术的不断发展及在教育领域中的广泛应用和快速普及，应用现代信息技术构架的网络在线考试系统展现出了越来越多的优越性，为推动在线考试和教育事业发展做出了很多贡献。目前，基于Internet的考试系统正成为人们的研究热点之一。与传统考试模式相比，网上考试具有无可比拟的优越性，它可以将传统考试过程中的试卷组织、审定印制、传送收集、登记发放、评判归档各个环节减少到一至两个环节，几乎屏蔽了所有人工直接干预考试活动的可能性，不但能够节约大量时间、人力、物力与财力，还可以大幅度提高考试成绩的客观性和公正性。这种无纸化在线网络考试系统使考务管理突破了时间和空间的限制，提高了考试的工作效率和标准化水平，使学校管理者、教师和学生可以在任何时候、任何地点通过网络进行考试。网络在线考试系统已经成为教育技术发展与研究的方向。

依照软件工程的设计思想，重点阐述了基于ASP.NET技术的网络在线考试系统的实现过程，主要包括系统分析、系统设计、系统实现、系统测试及采用的开发语言、开发工具和相关技术等。

1.系统的总体设计

1.1开发模式

在研究了国内外计算机在线考试系统发展现状的基础上，为了考试的便利及学生使用得方便采用B/S模式。使用微软的Visual Studio作为开发平台，数据库选用SQL Server 2008作为后台数据库架构，确保用户资料及数据存储安全等。结合ASP.NET和C#等语言，使用表示层、业务层、数据库操作层的三层结构进行开发，即使用ASP网页作为用户使用的前端，用以实现表现逻辑层，中间使用组件实现系统内部复杂的业务逻辑，SQL Server 2008数据库作为后端使用，用来实现数据逻辑。

1.2系统要求

网络在线考试系统按照学校实际情况及考试需求定制，开发具有以下特点的在线考试系统。

方便用户使用，操作简单：该考试系统在考试机上不需要安装任何客户端，用户只需要一台能够连接到校园网并且有IE浏览器的计算机即可。

严格的考试防舞弊措施：系统为监考员提供了相关的监考功能，可以通过web看到考试人员的考试状态，可以通过系统对usb端口进行屏蔽，并且每一个学生收到的试题都是随机且顺序不一样的，降低了考试人员作弊的可能性。同时系统提供更进一步的设置防止考试作弊情况出现。

方便快捷的信息管理方式：考试系统中有许多信息需要用户管理与维护，怎么样有效地管理是该系统的重点之一。系统可以通过事先做好的Excel数据表，快速向系统导入考试相关信息，如老师信息，参加考试的学生名单，题库同样可以通过Excel表的方式导入进去，方便题库管理，无须直接操作数据库。

合理的试题生成机制：试题的生成有两种模式：一种是随机生成，一种是人工生成。在导入试题的时候会事先对题目难度的等级进行划分，这也是在生成试卷时设立的一个重要标准，让系统根据题目的难度等级进行生成，方便采用难度等级限定的考试形式。

分布式考试环境：机房分布于不同楼层之间，每层均配备有服务器，可以根据考试人数对服务器进行扩载，满足考试要求。

1.3模块结构

系统分成三大模块：考生模块、教师模块和管理员模块，每个模块划分若干子模块，对功能进行细化，如图1所示。整个在线考试系统主要包括三种权限的用户：管理员、教师和学生。学生模块中主要功能有考试、作业、习题复习等。教师模块中主要功能有组织试卷、新闻发布、试题更新、发布试卷、布置作业等。管理员模块中主要功能有用户管理、新闻发布、题库的更新等。

本系统设计意图是提高考试前期准备效率，实现考试信息化、网络化、简单化，增强考试公平性，同时为学生提供方便，把老师从繁重的工作中解脱出来。

1.4数据库设计

在系统开发过程中，数据库设计是非常重要的一个环节，一个设计良好的数据库结构可以提高效率，方便维护，并且为日后功能扩充留有余地。通过之前需求分析系统流程设计和系统功能结构的确定，规划出系统中使用的数据实体对象，分别是考生信息、用户信息、基本考试信息、试卷信息、试题库信息等，其中重要信息的实体E-R图如图2所示。

2.在线考试系统技术实现及关键问题设计

计算机应用基础课程是培养学生熟练使用计算机操作系统，并能掌握office办公软件的基本操作技能，满足日常办公需要。为了了解学生对计算机基础知识的掌握程度，学习过程中需对学生进行不定期检测。其中如何有效地防止学生考试过程中的作弊行为及如何有效地建立考试的题库是本文讨论的主要问题。

2.1防作弊的处理方法

在线考试系统采取如下几点防范措施：一是考试的题目顺序是随机的。二是每做完一题理论题，系统会隐藏该考生所做题目的选项标签，防止附近考生看到该生选取的考题选项。三是防止学生插入外部设备，在考试过程中查看相关资料，只要考生在考试过程中在考试机插入外部移动存储设备，系统会自动将该存储设备弹出。

2.2 NPOI技术的使用

一个完善的考试题库可以反映出一个考试系统的质量，是考试系统非常重要的基础内容。首先，建立和上传考试系统题库要有较为方便的方法，教师用户只需要简单地把题目整理到Excel表中通过系统直接导入到数据库即可，极大减轻教师用户创建考试题库的工作，且每一道上传到题库的题目内容尽可能详细。上传题目包含科目名称、知识点、题目名称、试题难度、试题分数、试题内容、试题选项、标准答案及实体解析。其中试题难度一共分为五个难度，目的是方便教师在组卷过程中根据试题难易度生成试卷。

考试系统试题库通过Excel导入到数据库中，使用传统方法操作Excel遇到的问题有：.NET中，需要在服务器端装Office，且及时更新它，以防漏洞，还需要设定权限允许.NET访问COM+，如果在导出过程中出问题可能导致服务器宕机。Excel会把只包含数字的列进行类型转换，本来是文本型的，Excel会将其转成数值型的，如编号000123会变成123。导出时，如果字段内容以“-”或“=”开头，Excel会把它当成公式进行，会报错。Excel会根据Excel文件前8行分析数据类型，如果正好前8行某一列只是数字，那它会认为该列为数值型，自动将该列转变成类似1.42702E+17格式，日期列变成包含日期和数字的。一旦出现这种问题，就会使考试结果出现偏差，影响考试结果。

为了解决这些问题，我们采用NPOI技术操作Excel，不但可以避免以上问题，而且使用NPOI可以在没有安装Office或者相应环境的机器上对WORD/EXCEL文档进行读写。

POI项目本身是处理Office档案的函式库，包含Word、Excel、PowerPoint、Outlook、Visio、Publisher等档案，但POI项目并没有使用到Excel的任何东西，直接深入OLE Compound Document格式内存取资料，也可以直接控制各种储存格的信息（颜色、储存格格式与样式等），并将它物件导向化，外部开发人员只需要利用POI提供的属性就可以控制Office格式的档案资料。

3.结语

本系统的开发满足了计算机基础课程无纸化在线考试的需求。该系统的开发和使用调动了学生学习积极性、主动性及考试实时性。对教师来说，系统实现了自动组卷、改卷、评分及成绩登记等工作。这种无纸化在线考试对课程考核方式和教学质量提高起到了积极的促进作用，降低了考试成本，减轻了教师的教学工作量，提高了效率，推动了教学管理的信息化。

参考文献：

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基金项目：广东食品药品职业学院基金项目（项目编号2012YR001）