基于B/S架构的在线考试系统设计与实现

2023-05-30孙昕刘红根张海唐盼盼

中国信息化 2023年3期

孙昕刘红根张海唐盼盼

随着教育信息化浪潮的推动，在线考试系统是教育改革和信息化发展的必然趋势。本文首先阐述了基于B/S架构的在线考试系统需求，然后分析了在线考试系统的主要功能模块设计、最后对系统的关键部分做了说明。

一、引言

随着互联网和Web技术的发展，教育信息化也随之蓬勃发展起来.在线考试系统是目前学校信息化的一个趋势，它将教师从烦琐的出卷和阅卷活动中解放出来，减轻了教师的工作负担，提高了出卷、阅卷效率和阅卷的准确度，使考试工作更加规范、客观，能全面反映教学的实际效果，同时有助于促進教学质量的提高。

二、系统架构

本系统的设计主要采用B/S架构的三层结构：客户浏览器、Web服务器、数据库服务器。浏览器/服务器B/S（Browser/Server）架构是在WWW方式下实现信息访问和共享的一种体系结构。B/S架构在线考试系统具备维护成本低、客户端无须安装、不限地点、不限设备类型、不限固定人数、防舞弊技术增强等特点，同时也因为疫情原因得到学校广泛推广和使用。

本系统在设计方面采用了Eclipse开发平台，JSP技术，后台数据库采用MySQL数据库设计。

三、需求分析

为了开发出满足学校需求的在线考试系统，首先通过对学校的日常考试、成绩管理、考务等相关工作进行调研，确定本系统功能分为前台学生考试和后台管理两部分。前台学生端包括在线考试、在线练习、成绩查询等。后台管理有题库管理、监考管理、自动阅卷、成绩管理、系统管理、教务管理等。本系统主要面向用户是学校学生、任课老师、教务处老师、监考老师，出题老师、系统管理员等用户角色。基于先前需求分析，可以得到考试系统的需求目标。

出题教师根据课程教学大纲或者考试大纲建立相关考试科目的题库；考试前，计算机按照组卷策略从题库中抽取题目生成试卷；监考老师在考试时，将试卷导入系统，并打乱题号分发给学生客户端；考生登录，考生登录验证通过后，进行答题，答完后，交卷；考试后，通过自动阅卷批阅客观题获得成绩保存在数据库中，任课老师进行成绩管理与分析。

四、系统设计

（一）总体设计

根据对系统的需求分析，使本系统能够充分实现在线考试的功能，顺利地使考生完成一次考试的流程，本系统层次功能如图1所示。

（二）系统详细设计

1.题库管理模块

出题教师在设置题库时，可进行题目添加、删除、修改、打印、查询等功能。题库信息有题目编号（主键）、课程编号、题目、题目类型、难度系数、分值、正确答案、章节、出题老师工号等。

2.试卷管理模块

可以自动组卷、手动组卷。自动组卷是遵循一定策略按照课程考试大纲自动生成试卷，同时可以微调内容，即删除或添加某题。手动组卷是指出题老师遵循一定策略一题一题从题库中抽取试题组成试卷。

3.考试监考模块

可查看考生的考试状态，对客户端进行分发试卷、系统中设置禁止考生舞弊的操作、强制收卷、舞弊处理等功能。

4.评分系统模块

考生在考试时主动交卷，或时间到强制“交卷”，系统会实现自动评分。对选择题、判断题等客观题，评分系统根据评分标准自动、准确、迅速评分，分数保存到成绩表中。对于如填空、改错题等半主观题，采用即用多种可能答案的关键字组成数据组，将学生的答案与该数据组进行比较，如果一致，判断学生答题正确。评分系统模块收到上传的操作题答案后，进行自动评分和人工评分相结合的方式。

5.考生端模块

考生端模块有在线练习、在线考试功能。在线练习是实现将教学内容和测试题按照知识点进行分类，学生根据自己的学习要求，选取某部分知识点进行练习，完成练习后由系统自动评分并进行反馈，做到有针对性地复习备考。如图2所示。

在线考试实现学生在规定时间内通过账号登录系统，进行作答。考试时间倒计时。不能随意退出，考试完成后，学生自行交卷或由系统规定时间内强制交卷。如果考试过程出现异常情况导致本次考试结束，可在规定考试时间内重新登录继续考试。

6.成绩管理模块：

可以进行成绩管理，成绩统计两个功能，成绩管理是考生结束考试后，系统对试结果进行阅卷获取成绩。并根据考试成绩是否及格、缺考来判断考生是否补考，如果未到达及格或缺考，考试状态设置为补考、缓考，并将考生成绩添加到成绩表中。

成绩统计功能可以将试卷按题型、难度系数、章节算出试卷题目的正确率。还可以按照任课老师、班级等计算班级或任课老师的课程最高分，平均分、优秀率、及格率、不及格率等。

7.考场管理模块

主要是对考试信息进行查询，修改、删除、新建等操作；对考试涉及的班级信息，考生信息、考试日期、考试时间，监考老师、场地、考试公告等进行更改。

考试公告内容：教务处管理员可在此窗口发布关于考试类型，时间，日期、场地等信息到公告栏。

8.系统管理

包括数据备份，数据导入，用户权限设置等功能，其中用户权限设置可以增加、删除、修改各个角色的权限，从而保证系统在实施中的灵活性。

9.教务管理

主要包括考生管理、课程管理、教师管理、班级管理等。

五、系统的关键问题

（一）异常情况

当考试过程中出现中断考试的情况时，如断网、断电，无意中关闭浏览器（3次数限制以内）等。考生必须使用刚刚考试的浏览器重新打开考试链接，进行二次登录，系统会出现提示按钮“继续考试”，点击按钮继续考试。同时因为在线考试系统保存答案机制为每一分钟，点击按钮进入会看到之前的答题记录都有保存。考试倒计时在电脑出现异常的情况下会继续计时，所以要考生在考前调试好计算机。

（二）组卷策略

系统可实现自动组卷，手工组卷两种方案从题库中抽取一套试卷，即所有考生在同场考试中考同一套试卷。组卷采用遗传算法按照课程大纲从题型、知识点、难度系数，分值、认知分类等方面考虑设置组卷的约束条件，从试题唯一性，试卷总分，知识点覆盖，难度系数，认知分类上进行约束。

手工组卷需要填写约束条件，系统根据这些条件从大的范围选择试题，稍后再手工通过复选按钮一个一个选择试题生成自己所需的试卷。

自动组卷完全是系统自动按照用户的制定约束条件，随机的抽取试题库中的各类试题组成试卷，组卷后可以对已经生成的试卷进行微调，进行删除或添加试题。

（三）防止舞弊

本系统可以支持客户端锁屏功能，考生进入考试系统之后，必须把窗口界面设置为最大化覆盖在最前面，使得考试时无法关闭当前窗口进行其他操作。同时本系统支持试卷导入时题目乱序功能，并且一屏一题以保证考试公平性。同时防止学生利用网络搜索答案，对考生所用键盘的相关功能键进行适当的屏蔽限制，在答题页面，禁止利用复制、粘贴等方式作弊，答案必须是自己输入，可保证是当场答题，成绩真实有效。