基于.NET的计算机基础课程在线考试系统设计与实现

宋世俊

（安徽中澳科技职业学院，安徽 合肥 230041）

基于.NET的计算机基础课程在线考试系统设计与实现

宋世俊

（安徽中澳科技职业学院，安徽 合肥 230041）

文章在对传统考核方式弊端进行分析的基础上，结合计算机基础课程的特点，设计并开发一套计算机基础课程在线考试系统。该系统在安徽中澳科技职业学院应用，实践验证了该考试系统的有效性。

在线考试系统；VB.NET；计算机基础

1 引言

计算机基础课程是高校各专业学生的一门公共必修课，开课面广，采用传统的卷面考核方式，要耗费大量的人力物力，大量的纸质试卷不易保存，并且会存在不可避免的作弊现象。其次，计算机基础课程侧重培养学生操作计算机的基本技能以及运用计算机解决实际问题的能力，传统的卷面考核方式也不能很好地适应该课程的培养目标。所以，计算机基础课程考核方式的改革势在必行。根据安徽中澳科技职业学院计算机基础课程教学的具体情况以及该校实训室硬件条件，我们设计并开发了计算机基础课程在线考试系统，实现了计算机基础课程考核的信息化。本系统设计的特点在于，首先，改变了众多在线考试系统纯客观题考核的方式，设有单选题、填空题、简单题以及Office操作题（含Word、Excel、PowerPoint三部分），从考核内容上涵盖计算机基础课程考试大纲里面的所有要求考核的知识点及操作技能，从试题形式上，既有考核知识点的客观题，也有对操作技能进行考核的主观题；其次，实现了随机组卷，使得下发给每位考生的试题都各不相同，最大限度减少考试作弊的可能性；第三，实现考生答题数据实时本地存储，机器故障或网络故障时保留其已经做答的结果。

2 系统的总体架构

根据该系统实际投入使用时的用户规模，结合学校的硬件、网络服务等实际情况，该系统采用C/S的开发模式，整个系统按功能分为四个子系统：教师命题子系统、学生考试子系统、教师阅卷子系统以及考试管理子系统，系统总体功能图如图1所示。

图1 总体功能图

根据系统各子系统功能及用户类别的不同，各子系统的具体功能描述如下：

2.1命题子系统功能

命题子系统中，命题教师可以在线完成试题题干、答案、评分标准等与试题有关内容的录入工作，教研室主任可以在线完成试题的审核工作。命题子系统功能图如图2所示。

2.2 考试子系统功能

考生子系统的用户为学生，在该子系统中，学生凭学号、姓名成功登录后，完成试题获取、在线答题、答题结果提交整个在线考试流程。考试子系统功能图如图3所示。

图3 考试子系统功能图

2.3 阅卷子系统功能

阅卷子系统的用户为教师，阅卷教师用户成功登录后，可以在线完成阅卷工作，此外在该子系统中，还可以实现每张考卷成绩的汇总、班级成绩查询以及阅卷工作量查询。阅卷子系统功能图如图4所示。

图4 阅卷子系统功能图

2.4 管理子系统功能

管理子系统中，管理员用户可以对系统中教师、学生用户基本信息以及权限进行管理，同时还可以查询考试成绩并按班级导出成绩。管理子系统功能图如图5所示。

图5 管理子系统功能图

按照系统功能模块图，该系统采用VS2010作为前台开发工具，SQL Server2008作为后台数据库管理工具，实现各子系统功能的设计，从命题、考试、阅卷等各环节替代传统的卷面考核方式。

3 系统主要功能的实现

3.1 考生用户身份验证

考试子系统采用两层架构，即服务器和客户端。其中，服务器端保存考生的信息、试题以及考生提交的答案。考试时，每位考生输入学号、姓名，经连接服务器端验证后，方可登录考试系统开始考试，若学号、姓名其中有一个不正确或空缺均不能成功登录。考试登录界面如图6所示。

图6 考试系统登录界面

为了防止考生在考试过程中擅自重复登录考试系统的情况出现，在考生用户登录考试系统时，除了进行学号、姓名的正确性验证外，同时还需进行考试状态验证。我们在数据库中设置了考试状态字段，考生未参加考试时考试状态字段值为“未考”，考生成功登录则考试状态字段值变为“在考”，考生成功交卷后考试状态字段值变为“已考”。另外，按照学校教学管理规定，旷课学时超课程总学时三分之一的学生取消课程期末考核资格，所以对于旷课学时超课程总学时三分之一的考生考试状态字段值设置为“旷课”，只有考试状态字段值为“未考”才可以正常登录考试系统进行考试。考试过程中，如果考生因机器故障等客观原因导致考试中断的，经监考教师核实，由系统管理员修改考试状态后，该考生可以重新参加考试。

3.2 操作题信息的显示

为了使考生更好地理解操作类试题要求，对于 Word、Excel、PowerPoint三类操作题，除了通过文字方式描述操作要求外，在系统中还采用图片形式给出设计好的效果模板。首先，在数据库相应试题表格中增加“答案模板”字段，类型为Image，详见下表（以Word操作题为例）。

表1 Word操作题试题表（OperationW）

在试题录入时，将答案模板上传至题库进行保存。在生成试卷时，通过引入Office组件Imports Microsoft.Office.Core，并通过输入输出数据流获得答案模板的图片显示到考试终端，供考生参考。以下是从获得Word操作题答案模板图片的部分代码。

Sub Get_WTemplet()//获取操作题答案模板图片（以Word为例）

……

//连接数据库

……

//填充数据集

Dim MyBytes As Byte（） =MySet.Tables（0）.Rows（0）（"OpW_Templet"）

Dim MyStream As New System.IO.MemoryStream（MyBytes）

Dim Img As New Bitmap（MyStream）

Me.PictureBox1.Image=Img

//获得图片文件，并显示到答题界面上相应控件处

Img.Save（WordTempletFile， System.Drawing.Imaging.ImageFormat.Jpeg）

//保存图片文件至本地试题文件夹

……

//关闭数据库连接

End Sub

3.3 考试过程重要信息的本地存储

在每位考生参加考试的过程中，均需要访问服务器上的数据库获取或存储相应数据信息，为了减小服务器的压力、尽可能地减少考试过程中发生的异常情况，考试系统在设计的过程中充分利用C/S模式的优势，只在考试开始和考试结束时连接服务器、访问数据库。

在考试开始时，当考生成功登录系统后，系统即为每位考生随机生成试卷，并保存到本地磁盘上，这样考试过程中如果网络出现异常将不会影响到考生考试的正常进行。在同一场考试中，大部分考生考试的交卷时间相对集中，此时服务器压力较大，在该系统的测试阶段，就出现过因为网络异常，导致少数考生未能成功交卷的情况。经系统开发小组讨论研究，系统中增加了将考生答题结果备份到本地的功能，将提交试卷过程中可能出现异常情况的风险降到最低。

3.4 考试倒计时及自动交卷功能

图7 考试系统主界面

考生成功登录时，系统完成试卷生成并保存到客户端机器，进入如图7所示考试系统主界面，考生在阅读完考试须知后，即可点击“开始考试并计时”按钮开始答题。单击“开始考试并计时”后，倒计时功能、各类题目答题按钮以及交卷按钮即启用，每位考生可以根据个人偏好选择从任一种题型开始答题。

考试过程中，考生答题结果均保存在本地文件中，在考生在做完所有题目后，可以点击“交卷”按钮提交答案；若考试结束时，考生仍未手动交卷，系统将自动交卷。

3.5 试卷批阅功能

在线考试系统设计中，试卷的批阅功能是较为困难的环节之一。本文在线考试系统试卷批阅功能根据题型不同分别实现如下：

3.5.1 单选题批阅

单选题作为标准化的客观试题，由于每题的答案是唯一的，对单选题的批阅，由系统通过读取学生提交试卷的答案与数据库中存储的标准答案进行比较，只有完全相同的考生答案才可以得分，否则记零分。在阅卷子系统中，阅卷教师只需点击“选择题批阅”按钮，即可完成所有交卷考生选择题的自动批阅。

3.5.2 填空题、简答题批阅

填空题、简答题的答案具有一定主观性，在对此类试题批阅时，阅卷子系统分别将考生答案和试题数据库中的标准答案以及评分标准读出来同时显示在阅卷界面上，由阅卷教师评定后选择得分选项。

3.5.3 Office操作题批阅

Office操作题包括Word、Excel、PowerPoint三类，在考生提交答案时是分别以三个相应类型文件形式保存至数据库中，在对该类试题批阅时，阅卷教师打开考生提交的答案文件，根据评分标准进行人工批阅，最后确定得分情况，并提交至阅卷系统。

目前，该系统试题批阅功能暂未实现全自动化，这是我们今后还需继续研究的方向，如对填空题、简答题的批阅可以考虑采用字符匹配算法，在Office操作题批阅中，可运用COM技术、创建OLE对象、调用VBA接口等方法，从而实现试卷批阅的全自动化。

3.6 考生信息批量导入

在考试子系统中，充分考虑实际操作中的不同需求，对于考生信息添加既可以单个添加，也可批量导入。在批量导入操作中，用户需要按照给定模板把需要导入的信息保存至Excel文件中，然后点击“批量添加”按钮即可完成考生信息的批量导入。

4 系统测试

系统在正式投入使用之前，我们进行了严格的测试。测试过程中包括各子系统功能的测试和子系统之间的联调测试。测试内容涵盖了功能测试、性能测试、模块兼容性测试以及压力测试等。在测试过程中，我们重点测试用户数量最多的考试子系统，对于测试中发现的问题，分别从软、硬件方面进行优化，学校网络中心为本系统提供了专用服务器，系统响应时间较短，压力测试性能良好，并发用户200-300个均能正常运行，确保了系统实际投入使用时的稳定性。

5 结论

通过系统测试、部署安装，该考试系统于2012年12月正式在安徽中澳科技职业学院所有专业的计算机基础课程考核中投入使用，目前已累计完成近八千人次考生的计算机基础课程在线考试工作。从学生考核过程来看，学生对这种信息化考核方式兴趣更高；从考核效果看，学生对计算机基本知识、基本技能的掌握较好，计算机基础课程考核结果的首次通过率大大提高。综合来看，此种考核方式较真实地反映了计算机基础这门课程教与学的实际情况，较好地实现了该课程的培养目标。同时，经过多次考试的积累，该课程的试题库基本已经建成，大大降低授课教师的命题工作量。阅卷环节实现了客观题自动阅卷、操作题随机分配给阅卷教师进行人工批阅，在一定程度上提高了考试效率，取得了预期效果。

当然，在线考试系统的建设是一项长期的工程，需在积累实践经验、综合分析的基础上不断完善设计思路、更新技术，逐步优化系统功能。目前该在线考试系统的生成试卷功能，是采用随机选题算法，造成试题出现一定的重复率，在实际应用中，可根据考核内容所占比重、试题的难度系数等信息，采用更有效的算法选择试题组成试卷，使在线考试系统更符合课程实际考核需要。另外，试卷批阅功能还需进一步完善。

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THE DESIGN AND IMPLEMENTATION OF ONLINE EXAMINATION SYSTEM OF COMPUTER BASIC COURSES BASED ON.NET

SONG Shi-jun
（Anhui Zhongao Institute of Technology， Hefei Anhui 230041）

On the basis of analyzing the disadvantages of traditional examination methods,combining with the characteristics of computer basic courses,an online examination system for the computer basic courses is designed and developed.The system is applied in Anhui Zhongao Institute of Technology and the effectiveness of the test system has been proved by practice.

Online examination system；VB.NET；Computer basis

TP311.52

A

：1672-2868（2017）03-0050-05

责任编辑：陈 侃

2017-04-17

安徽省质量工程软件技术特色专业建设项目（皖教高[2011]5号174）

宋世俊（1978-），女，安徽桐城人。安徽中澳科技职业学院信息工程与艺术设计系，讲师。研究方向：计算机教学研究、计算机技术及应用研究。