网络考试系统的设计与实现.docx
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1、网络考试系统的设计及实现考号: 姓名:内容摘要随着计算机科学及互联网技术的开展,网络考试显示出其广阔前景。由于考试本身所具有的公正性及特殊要求再加之技术原因,在线考试系统一直未得到提倡。本系统在分析了传统考试及在线考试的特点之后,尝试给出一个包括试卷生成及管理及阅卷及成绩管理的在线考试解决方案。本文重点分析了系统实现过程中几个关键问题:将组卷抽象为组合优化问题,并设置试题属性,依据属性建立试题库;采用改良编码的遗传算法作为组卷方法,取代传统二进制编码,提高了组卷的效率及成功率;阅卷采用计算机阅卷及人工阅卷相结合的方法,减轻教师的负担;成绩自动生成、分析、发布,方便教师和学生。本系统采用B/S三
2、层构造作为系统的开发构造,使用ASP.NET技术进展开发,后台数据库使用SQL Server 2005,实现了网络考试系统。关键词自动组卷 在线考试 遗传算法 ASP.NET SQL C#第一章 绪论目前我校大多数课程进展的考试都采用传统的考试方式,组织一次考试至少要经过几个步骤,即人工出题、教研组组长及主管教学的系领导审核批准制卷、试卷打印、考生考试、人工阅卷、成绩评定、试卷分析,并且在出试卷时必须要求制作一套完整的试卷包括A卷和B卷及相应的评分标准和参考答案,再加上考试教室的安排、监考教师的分配等,使学校消耗大量的人力、物力、财力、时间。显然,随着学生人数的增多,考试类型的不断增加及考试要
3、求的不断提高,学校的开支越来越大,教师的工作量也将会越来越大,从而严重影响学校的工作效率,并且考试本身就是一件十分繁琐和非常容易出错的事情,传统的考试方式已经越来越不能适应现代教学要求,应改变传统的纸张考试的方式,充分利用计算机和网络技术,实现计算机考试,从而使考试更加公正、客观。随着新校区学生数量越来越大,学校在计算机和网络方面的投入也越来越大,学生上网越来越方便。因此,本课题拟用学校现有的软硬件资源设计并开发一个适合我校管理实际,能针对不同课程科目进展考试的网络考试系统,从而提高学校在考试组织和考务管理方面的工作效率和工作质量,减轻教师和考务人员的工作负担,降低学校开销,对推动学校管理机制
4、的进一步完善,充分表达高校管理工作的先进性,具有重要意义。1.2 国内外研究状况计算机网络考试在美国诞生,历经多年,在国外得到广泛的运用。目前,世界上许多国际考试都采用网络考试的方式,比方微软认证,思科认证,惠普认证,以及TOFEL,GRE,这些考试都是通过网络实时进展的。并且国际电气和电子工程师协会的一些工作小组,开展了相关标准的制定和修订工作。在我国,将计算机及网络运用在考试上比拟晚,但也有一些投入使用的考试系统,如计算机等级考试,驾驶员理论考试,以及最近投入使用的大学英语四六级考试等。我国教育部于2000年5月推出?现代远程教育资源建立技术标准?,其中对网络题库、考试系统的建立标准进展了
5、定义。教育部组织国内8所重点高校的有关专家成立教育部教育信息化技术标准委员会,开展网络教育技术标准研制,制定中国现代教育技术标准CELTS。1.3 考试系统的设计的目的和意义近几年来我校教学体制不断改革,对检验教师教学效果和学生学习效果的手段也一直在探讨中,但是除了计算机文化根底之外,其他科目还是利用教师手工出卷学生答卷的传统模式进展考试,而且多数情况下对试卷的处理还是沿用传统的手工处理的方式,虽然传统的手工方式对处理主观性试卷有一定的优越性,但是从整个考试环节看,又不可防止的出现以下几个问题。1试卷缺乏随机性:由教师手工编写具体的试卷,其中每道题均由教师指定,每次考试学生面临的试卷一样。试卷
6、从教师向学生传递的过程中会发生不同程度和形式的泄密,并且考生在考试时难以从技术上防止作弊行为的发生。2教师工作量极大,负担重:这主要表现在出卷和阅卷环节上。教师需要花费时间总结、整理本学期课程的内容和知识点,然后还要手工出题组卷。考试完毕后,还需教师评阅,登记,分析。在整个过程中工作量大,效率低。3考试场所缺乏灵活性:参加同一门考试的学生必须在同一时间内参加考试,需要教务部门专门安排考场和监考人员,这是一笔不小的开销。相比传统考试形式,网络考试系统的主要好处是一方面可以动态管理各种考试信息,只要准备试题量足够大、试题足够标准的试题库,教师便可以根据该课程的教学大纲和教学内容制定组卷策略,设计试
7、题的编制要求,计算机那么可以根据一定算法按照要求从题库中取出满足条件的试题并生成试卷;另一方面利用该系统考试时间灵活,可以充分利用网络无限广阔的空间,随时对学生进展考试。简化传统考试过程,减轻繁重的考务工作,防止考试过称中的人为因素,提高考试考核水平和管理水平。此外,网上考试系统阅卷速度快,迅速给出客观题成绩,减轻教师阅卷负担。目前我校在许多方面都实现了信息化、网络化,但是期末考试大多数科目仍是传统考试模式。大量时间浪费在重复劳动上。计算机网络考试系统不但充分发挥校园网的功能,而且可以节约考试用纸,是考试方便、灵活,有效防止作弊,提高学校在考试组织和考务方面的工作效率和质量。1.4 课题研究的
8、主要内容目前常见的网络考试系统有两种,一种是基于客户机/效劳器即Client/Server,简称C/S模式。另一种是基于浏览器/效劳器即Brower/Server,简称B/S模式。采用C/S模式的考试系统,需在考试前在客户机安装考试应用程序、对数据库进展配置,系统维护困难,本钱较高。在B/S模式下,用户界面是通过WWW浏览器实现,极少局部事务逻辑在前端Browser实现,主要事务逻辑在效劳器端Server实现,减轻系统维护及升级的本钱和工作量。在比拟两种体系构造的优缺点的根底上,本系统设计采用B/S模式,将SQL Server 2005及ASP.NET 2.0技术结合起来,实现系统的主要功能。
9、本课题主要解决问题如下:1建立标准化试题库,方便实现试题的数字化管理。所谓题库就是试题的仓库,把经过教师认真编制或者仔细挑选出来的题目集合到一起,供试卷编制者随时查询和使用的集合,为题目的保存、分类和检索提供了便利,为试卷编制提供了高效率和低本钱的手段。试题库是网络考试系统重要组成局部。2按照科学的策略智能组卷,从而提高出卷效率。网络考试系统试题库为依托,系统可以按照教师制定的组卷策略自动抽题组卷,从而提高出卷效率。3实现自动组卷、人工阅卷相结合和数据的有效保存。4实现管理员、教师、学生、试卷的信息管理。管理员维护系统,不同的教师具有不同的权限去查看、修改、添加试题库,教师可以批改试卷、管理学
10、生成绩,学生可以查看考试成绩。本文包含以下几个局部:第一章 介绍课题选题背景、国内外研究现状、考试系统设计的目的和意义以及本文的工作内容。第二章 对系统所用开发技术进展相关介绍。第三章 对系统进展需求分析和总体设计。第四章 在线考试系统的实现。第二章 系统开发所用的相关技术2.1 SQL Server 2005在该考试系统设计中,选择SQL Server 2005作为后台数据库工具。SQL Server 2005是Microsoft公司SQL Server系列产品的第九版即SQL Server 9.0。它继承了SQL Server以前版本的优点,同时又增加了许多功能,如企业数据管理,开发工作效
11、率和商务智能等。及Microsoft公司的其他产品有良好的兼容性。它提供的几十种向导,覆盖了几乎所以的数据库操作数据库的创立、维护、作业、警告、数据复制、转换等。SQL Server 2005是微软公司开发的一个高性能的、多用户的关系型数据库管理系统。它是专为客户效劳器计算环境设计的,是当前最流行的数据库效劳器系统之一,它提供的内置数据复制功能、强大的管理工具和开放式的系统体系构造为基于事务的信息管理方案提供了一个卓越的平台。它是一个全面的数据库平台,使用集成的商业智能工具提供了企业级的数据管理。MS SQL Server 2005数据库引擎为关系型数据和构造化数据提供了更平安可靠的存储功能,
12、可以构建和管理用于业务的高可用性和高性能的数据应用程序。它有一套很好的平安性控制机制,可以保证数据库和数据库中数据的平安。采用SQL Server 2005为后台数据库,在库记录检索中,用简单查询、多条件组合式查询和基于内容的搜索式查询;在记录集显示中,采用记录集多页显示技术、数据库访问直接采用,这方便系统移植,数据库访问效率更高。2.2 ADO.NET 对 Microsoft SQL Server 和 XML 等数据源以及通过 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可以使用 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。ADO.NE
13、T是.NET Framework的一局部,可以让应用更加容易的管理和维护基于文件的或者基于效劳器的数据存储。ADO.NET类在System.Data命名空间下,这些类包括连接到数据源,执行命令,存储,控制,获取数据的功能。所用ADO.NET技术如下:ADO.NET对象模型中有五个主要的部件,分别是:Connection物件:Connection对象主要是开启程序和数据库之间的连接。没有利用连接对象将数据库翻开,书无法从数据库中取得数据的,这个物件在ADO.NET的最底层。Command物件:Command对象主要可以用来对数据库发出一些指令查询、新增、修改、删除等。DataAdapter物件:
14、DataAdapter对象主要是在数据源以及DataSet之间执行数据传输工作,他可以通过Command对象下达命令后,并将取得的数据放入DataSet对象中。这个对象是架构在Command对象上,并提供了许多配合DataSet使用的功能。DataSet物件:DataSet对象可以视为一个暂存区Cache,可以把从数据库中查询到的数据保存起来,甚至可以将这个数据库显示出来。Dataset不仅可以存储多个数据表,而且可以通过DataAdapter取得数据表的构造,并可以记录数据表之间的关联。DataSet对象是ADO.NET中的重要对象,架构在DataAdapter上。DataReader物件:
15、当只需要读取数据而不需要其他操作时,使用DataReader对象。DataReader对象一次只读取一笔数据,并且这些数据是只读的,不允许其他操作。这样节约资源,效率很高,并且不用把数据全部传回,可以降低网络负载。2.3 ASP.NET是一项功能强大的、非常灵活的效劳器端技术,他用于创立动态Web页面。ASP.NET是微软公司的ASP 和.NET Franmework在两项技术的结合。ASP.NET允许使用.NET Franmework的任何语言如VB.NET,C#等创立Web应用程序。及更高级的编程语言相比,一个主要区别是ASP.NET提供了完整的效劳器端对象模型,可以在运行期间使用。ASP
16、.NET可以在环境中把页面上的所有控件作为对象来访问。在效劳器端,还可以访问其他.NET类,及许多有用的效劳集成起来。在页面上使用的控件有许多功能,实际上可以完成Windows Form类的几乎所有功能,有非常大的灵活性。因此,生成HTML内容的ASP.NET通常称为Web窗体。ASP.NET提供许多比过去的Web开发模型更加优异的功能。第一,ASP.NET实现了应用程序代码及HTML别离,产生易于阅读的代码模块。在传统的ASP页中两种代码是混合在一起的,非常不利于开发人员纠错和系统后期维护和扩展。ASP.NET已经很好的解决了这个问题,HTML代码*.aspx文件中,而事件的 处理代码保存在
17、*.aspx.cs中。这样使前台后台别离,同时增加了系统的平安性。第二,ASP.NET是一个编译式的.NET环境,开发者可以使用.NET Framework下的语言编写ASP.NET,从而开发出快速可靠的动态网页。本设计选择C#语言。第三,ASP.NET不仅能够享受到.NET Framework运行时在效率上的诸多强化,他本身也是经过重新设计,使其效率大幅超越ASP和其他Web开发平台。第三章 在线考试系统需求和总体设计本系统是一个基于校园网的考试系统,系统设计必须满足一下要求:1平安性操作人员进入系统时首先应进展登录,只有通过身份验证后才能操作,以防止误权限的人员进入系统。2保密性考试系统中
18、的试题是要严格保密的,信息不得泄露。这是考试系统最重要的要求。3完整性考试系统的信息在存储或传输过程中保持不会被修改、不被破坏和不丧失的特性。4可用性可用性是指系统中的数据可被合法用于访问并按照要求的特性使用,当操作人员使用时应能够正常准确无误地存取。5可控性可控性是指对在线考试的信息及系统实施平安监控。要设计一个性能良好的管理系统,明确用户的应用环境对系统的要求是首要的和根本的。本系统从以下几个方面对用户的需求进展了分析:1用户的信息需求:考生能查询有关考试通知、考试成绩;系统管理员和教师都能够查询题库信息、系别班级信息、考生成绩信息;2用户的处理需求:教师能对题库执行增加、删除可修改操作,
19、可以按照一定策略组卷,批改试卷;管理员能对考试科目、试题类型、人员信息进展增加、删除和修改,可以设置考试信息,经考试主管领导的审核后就可考试;在考试时,系统根据考试信息的设置自动生成试卷;系统控制考试时间、考试成绩自动生成、多功能查询等。3对系统的适应性、通用性要求:要求系统能够不受未来课程设置变化的影响,仍然能照常使用。通用性方面,要求系统不仅能够进展计算机考试,而且其他系或专业稍作设置或改动也能使用本系统进展无纸化网络考试。4对系统的平安性要求:要求进入系统必须进展口令校验。本系统的用可分为管理员,教师,学生三类。考虑到系统的平安性,本系统供分为两个界面:一个界面用于管理员和教师登录,主要
20、负责进展根本资料、题库、试卷、成绩的管理和查询等;另一个界面用于考生登录,主要负责在线考试、成绩查询等。总体上考虑,该考试系统应该实现以下功能:对管理员来说,主要包括管理根本资料包括教师、学生资料的增、删、改以及个人资料修改、控制及分配用户的访问权限,保障系统的平安性,防止非法访问。对教师来说,包括试卷管理、题库管理、成绩管理。1试卷管理:教师可以从课程,难度系数,各种题型的数量等方面对某份试卷提出一定要求生成假设干份试卷,在学生考试时,由系统根据学生信息随机选一份试卷分发给学生,不需要手工组卷。同时,教师还可以对生成的试卷进展修改删除。2题库管理:教师可以根据教学需求对题库中进展添加新的考题
21、,删除旧的考题,修改原有考题,其中试题类型包括判断题、填空题、单项选择题、多项选择题、简答题、计算题等;对于每种题型,教师可以设置题干、答案、难度系数、所属科目、所属章节、估计答题时间等属性。3成绩管理:对于计算机无法判断的主观题,由人工批阅,然后系统自动将成绩统计出来进展分析,包括各个分数段人数、及格人数、不及格人数等 。对于学生来说,包括查询考试信息、在线考试、查询以往考试成绩。1考生可以查询即将开场的考试。 2在线考试:考虑到我院实际情况,学生必须在计算中心集中参加考试,答完一种题型,就将试题答案提交到效劳器,不允许返回修改。本系统添加考试计时器,一方面提醒考生注意考试时间,一方面当考试
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- 网络 考试 系统 设计 实现
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