基于Ajax的Web在线考试系统的开发与应用研究.doc

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随着软件工程技术和信息技术的高速发展, 在线考试系统作为实施网络教育的高效、
安全可靠、 公平公正的考试系统越来越受到重视。当前, 在线考试系统在组卷策略
及访问速度方面对软件工程技术和网络通信提出了很高的要求。基于 AJAX在线考
试系统是发挥网络优势
开发的考试软件, 具有模块控制、 组卷灵活、 网上考试、 网上查分等优点。
1技术基础
1.1 AJAX技术
AJAX(Asynchronous java script and XML)包括: 使用扩展超媒体标记语言
( eXtended Hypertext Markup Language, XHTML) 和级联样式单( Cascading Style
Sheet, CSS) 标准化呈现; 使用文档对象模型( Document Object Model, DOM) 实
现动态显示和交互; 使用可扩展标记语言( eXtensible Markup Language, XML) 和
可扩展样式表转换( eXtensible Stylesheet Language Transformation, XSLT) 进行数
据交换与处理; 使用 XMLHTTP组件 XMLHttpRequest对象进行异步数据读取; 最
后采用 java script绑定和处理所有数据。AJAX用来描述一组技术［1, 2］, 它使浏
览器能够为用户提供更为自然的浏览体验。AJAX技术已经成为计算机领域中一种
新兴的技术正在被越来越多的专业人士所认可和研究, 而且已开始广泛地用于实际
科研项目的开发中［3］。
1.2 ADO.NET技术
ADO.NET对 Microsoft SQL Server和 XML等数据源以及经过 OLE DB和
XML公开的数据源提供一致的访问。数据共享使用者应用程序能够使用 ADO.NET
来连接到这些数据源, 并检索、 处理和更新所包含的数据［ 4］。ADO.NET经过数
据处理将数据访问分解为多个能够单独使用或一前一后使用的不连续组件。
ADO.NET包含用于连接到数据库、 执行命令和检索结果的 .NET Framework数据
提供程序。
2在线考试系统的功能研究
2.1系统功能模块划分
基于 AJAX的在线考试系统共由 6个模块构成: 题库管理、 考生管理、 考试管
理、 成绩管理、 管理员信息管理、 系统维护。在此主要研究基于 AJAX的在线考试
系统中题库管理和考试管理 2个模块。
2.2题库管理模块
在题库管理中［5］, 能够进行科目管理, 包括知识点操作( 添加、 修改、 删除、
查询知识点) ; 试题的添加( 分 3个类型: 判断、 单选、 多选进行试题的添加) ; 试
题的查询、 查看、 修改( 能够按照知识点、 试题类型、 难易程度进行查询) 。也能够
进行组卷策略的制定, 包括设置策略的基本要求( 策略的有效状态、 考试时间、 及
格比率) ; 卷面试题设置( 按照知识点同时按类型难易程度抽取试题并设置相应类型
试题的分值) ; 策略总概( 能够查看该策略的详细信息) ; 查询组卷策略。还能够进
行试题分析(按照有效与无效科目状态分析该科目试题信息 ), 对所有科目所有试题
进行分析( 按照题型、 知识点、 难易程度等来进行分析) 。题库管理部分的用例图如
图 1所示。

2.3考试管理模块
该模块由考区管理员进行管理。当考生进入考试系统时考区管理员对考生的身
份进行确认( 准考证号) , 然后, 确定考试所需要的试卷, 并从试卷库中取出相应的
试卷; 接着, 经过考试系统将试卷发送给考生; 最后, 在考生答卷结束后, 回收试
卷。考试管理部分的用例图, 如图 2所示。
3在线考试系统的实现
3.1系统的数据库设计
基于 AJAX在线考试系统数据库的设计考虑到要使系统具有扩展性和较强的适
应性, 其数据库系统中, 应该包括所有考试科目的基本信息、 全部题目的信息、 考

生的基本信息、 组卷策略的信息以及考生的试卷。这样根据数据库存储的内容, 基
于 AJAX在线考试系统共建立了 13个数据库表。在这里讨论的题库管理部分和考试
管理部分中, 系统数据库的数据模型所涉及的数据库表有: 科目信息表、 知识点信
息表、 题库信息表、 组卷策略信息、 学生详细信息、 试卷信息表、 试卷表。系统的
工作原理图如图 3所示。
3.2系统功能模块设计
该在线考试系统使用 AJAX技术, 充分利用计算机技术和网络技术的结合, 实
现考试在线申请、 自动审核、 定时考试、 远程题库智能维护、 试题形式现代化多样
性、 考试课程以及考试人员数量的强制控制、 自动组卷、 电子试卷答题、 自动即时
评分、 考生考试情况实时记录、 试卷可逆性恢复查验、 考试中心数据的自动记忆恢
复和多项防作弊技术、 考生信息管理和网上证书验证查询等功能。具有组卷科学、
系统安全、 网络可靠、 连接多样、 管理方便、 安装简便的特点［6］。
3.2.1题库管理详细设计
题库是与整个考试系统紧密关联的部分。由科目管理、 试题分析、 组卷策略 3
部分构成。其中, 科目管理中添加多媒体试题, 组卷策略的设置是该模块设计的核
心。
在选定所要添加试题的科目、 知识点和难易程度后就能够进入添加页面进行试题添
加。在填写完试题内容后, 点击保存即可。如果试题内容、 答案为空时会自动判断,
并提示管理员完整填写试题内容。如果添加成功, 则将试题保存到数据库, 选择题
的添加和填空题添加的原理相同, 填空题限制了需要填空的数量。基于 AJAX的在
线考试系统中能够添加多媒体试题［7, 8］, 比如视频剪辑、 Flash动画、 音乐、 图
片等。
在考试系统中, 试卷的题目类型、 难度、 覆盖范围、 答题参考时间及各类题型
所占的比重是组卷的重要控制指标［9］。一般来说, 当用户给出这些指标后, 所生
成的试卷要完全符合这些指标会有一定的难度, 因此, 组卷策略的制定是该考试系
统设计的一个难点。当前, 社会上一些网上考试系统对于这些指标的设计会有一定
的偏差, 如题目的占分比、 难度及考试的参考时间等。在试卷生成过程中给定一些
生成原则, 生成算法根据这些原则来产生试卷。能够按照组卷策略的有效状态、 考
试时间、 以及及格比率设置策略; 也能够按照知识点同时按类型, 难易程度抽取试
题并设置相应类型试题的分值; 能够查看该策略的详细信息。

3.2.2考试管理详细设计
此部分主要是针对考生考试功能的实现而设计的, 该系统在平时能够作为学生
测试自己专业知识的模拟考卷系统, 在考试周期内则承担起在线考试的任务。在考
试周期内的非考试时间该系统对学生关闭, 考试时间内才允许考生登录, 系统则生
成该时间段内的考试科目试卷, 考试结束前 30 min,15 min,5 min时对考生进行提示,
考试结束后若考生没有进行试卷提交则自动进行试卷保存处理。在同一次考试中系
统生成的各份试卷难易度保持在同一个水平［10］。正式考试时系统对具体试卷的客
观题自行判分, 主观题则由老师判分, 并保存每个学生的考试试卷副本, 便于在规
定时间内考生查卷。
如果考生在某个时间段内有考试, 则进入考试登录界面, 如果学生输入密码错
误或者在该时段内没有考试则系统根据具体情况弹出错误窗口。具体有以下 4种情
况: 学号或者密码错误, 该时段内没有考试, 已经考过, 迟到。
从考生进入考试系统的考试界面开始, 考试管理系统开始工作, 考生答题完毕
退出系统。首先, 客户端进行了考生准考证号以及密码正确性的判定。后台检查学
生的考号是否存在, 考试科目是否合法, 是否被禁止, 以及该考生是否曾考试过该
科目等; 考试结束考生提交试卷, 则系统进行判分。
4系统的调试和性能
系统测试依托洛阳大学( 现洛阳理工学院西校区) 校园网进行, 运用黑盒测试
对系统主要模块功能测试, 包括登录模块、 系统主界面、 题库管理模块及其科目管
理、 题库分析和组卷策略功能的实现, 并对系统响应时间和数据库响应时间进行了
测试。经测试发现这里所研究的主要模块运行良好, 而且, 基于 AJAX技术的在线
考试系统的响应时间相当及时, 这正是该考试系统能够给用户无刷新视觉体验的特
点之所在。
5 结语
主要介绍基于 AJAX技术的在线考试系统中题库管理部分和考试部分的开发与
设计过程, 该系统开发采用 B/S结构, 大部分服务在后台进行, 克服了在所有客户
机安装客户端软件的烦琐; 采用流行的 AJAX技术开发, AJAX与其它的软件开发
技术相比具有高速、 安全、 与平台无关和无刷新等优点［11］。由于时间仓促, 基于
AJAX技术的在线考试系统尚有一些不足之处。