在线考试系统的实现与创新
- 来源:职业
- 关键字:CAI,客户端,服务端,浏览器
- 发布时间:2011-09-01 09:33
现阶段基于网络的应用软件架构主要有C/S（客户端/服务端）和B/S（浏览器/服务端）两种类型。C/S架构尽管功能强大，但维护和管理成本太高。以笔者接触到的试点高校网络教育部分公共基础课全国统一考试为例，每次考试所需各级服务端和客户端程序的安装和调试工作，就要花费超过一周的时间。随着浏览器技术的发展和普及，B/S架构的应用范围不断扩大，基于此架构开发的在线考试系统，体现出了安装部署简单、功能扩展方便的优势。此外，结合AJAX等客户端交互技术，B/S架构也在一定程度上弥补了相对于C/S架构来说在性能和功能上的不足，成为未来网络考试系统的主流架构。
目前，基于B/S架构的在线考试系统的功能主要集中在对传统考试题型，如单选题、多选题、是非题、填空题、文字题的随机抽题和自动评卷上，功能上还远没有达到理想的效果，稳定性和数据安全上还有很大的潜力。基于以上考虑，笔者近期开发了一个在线考试系统，主要在系统功能设计与实现上力求有所创新，其大致包含以下三个方面的目标：第一，考题智能分级、满足多种考试需求的随机抽题、各种题型的快速导入等一些考试系统中使用到的算法的实现或改进；第二，更好地解决基于B/S架构的考试系统的稳定性和数据安全问题，更好地实现实时保存和自动恢复，解决B/S架构中会话易丢失，浏览器易崩溃等稳定性问题；第三，实现Office办公自动化考试的完全自动随机出题，支持办公自动化考试的随机组题，自动评卷，把对操作题的支持引进到B/S架构在线考试系统中来，扩大考试系统的应用范围。该系统采用微软MicrosoftVisualStudio2008作为开发工具，使用C#语言进行开发，数据库使用MicrosoftSQLServer2000EnterpriseEdition。下面笔者对其中的一些主要设计，做必要的文字介绍。
一、基于错误率的难度分级机制
这是笔者结合自身的实际使用经验，设计出的考题分级机制。在笔者所设计的系统中，题库维护着一个错误率计数，每道试题在考生答题后将会自动更新错误率，初始值为1，正确+0.5，错误-0.5，部分正确+0.25（针对多选）。当积累一定考试记录后，可通过该计数值获得更加准确的分级数据依据；然后，配合系统中的难度分级百分比参数（如“高、中、低”对应错误率的分布百分比，“1，0.8，0.5”意味着错误率80%-100%位置为难度高；50%-79%为难度中；低于50%为难度低），很容易得到每道试题的难度级别。在系统中，结合以上得到的难度级别，教师可以在创建试卷时选择考试策略，如高（提高）、中（强化）、低（巩固），有效提高考试效果，做到考试有的放矢。
二、快速导入试题功能
在该系统中，有一个很有特色的快速导入试题功能，主要是针对题量偏大的选择题、是非题等题型而设计的。
因为具备题量充分的试题库，是一个成功考试系统的必要前提。笔者在测试该功能时，曾很轻松地把网上搜索到的数千道选择题在半小时之内成功导入了试题库，没有出现试题错误匹配、缺项、乱序等问题，取得了非常好的效果。其原理是根据试题输入者在导入前所做的简单标注和相关正则信息让程序批量处理待导入试题，自动区别出题干、选项和答案，并分别存入数据库。在这一过程中，需要解决的问题很多。例如，遇到选项次序混乱时，能够重新对选项进行排序；遇到残缺试题时，能够及时终止或跳过，遇到重复试题时也必须丢弃；遇到试题中已经包含答案时，需要找到并把答案提取出来，最后将题中答案清空以便导入等。
三、自动定时保存试卷功能
这个功能对于B/S架构考试系统意义重大。相对于C/S架构来说，B/S架构在保障程序稳定性和数据安全性方面，要困难许多。此外，让正在紧张考试的考生手动点击保存已经完成的数据是不合理的，通常考生很容易忽略这个环节，但当遭遇页面甚至浏览器意外崩溃时，没有保存数据就意味着前功尽弃。过去这种自动保存的要求只能在C/S架构上实现，但Ajax等客户端技术的出现，在B/S架构上也可以很方便地设计出具有自动定时保存试卷功能的在线考试系统。笔者在设计中采用了Ajax+序列化的技术，将考试数据手动保存到数据库的同时，又提供了一个可以设定时间间隔的自动定时保存到远端数据文件的途径，实现了在数据库崩溃的情况下也能正常读取数据的双轨机制，提高了系统的数据安全性。MicrosoftVisualStudio2008加入了Asp.NetAjax的支持，通过添加Timer、ScriptManager、UpdatePanel等几个控件，就能够很方便地实现定时无刷新的页面操作。把试卷中各种题型的答题信息封装在名为ExamResult的类中，保存即实现对ExamResult类对象的序列化操作，而还原即实现把存储数据反序列化到ExamResult类对象的操作。
四、支持办公自动化考试
以往的B/S架构考试系统，大多仅仅支持单选题、多选题、是非题、填空题、文字题等传统题型的随机抽题和自动评卷。笔者设计的支持办公自动化（以微软office系列为例）考试随机抽题和自动评卷的思路和方法，扩展了B/S架构考试系统的应用范围。
首先，开发需引入Office2003PIA（主Interop程序集），根据由Office2003公开的接口和类来以托管代码进行编程做二次开发。笔者所设计的考试流程是：输入考试素材（原始文件、图片文件、声音文件等）；系统根据考试项目抽取素材中的待考核对象（原始文件）；随机抽取系统内设的知识点（可手工设定抽取范围）；生成一个总体的操作要求序列；根据总体的操作要求序列生成规定数量的具体的试题要求序列和相对应的试题要求文字描述；考生登录后随机抽取某套试题并进行考试，完成后上传；用试题要求序列检测学员上传的考卷并将检测结果返回。目前，该系统已经能够很好地处理Word2003、Excel2003的在线考试，PowerPoint2003、Access2003还在进一步开发和完善中。
五、考试成绩分析
考试成绩分析是提高考试效果的一个重要环节，对教师的后续教学有着重要的意义。笔者为此设计了多种考试成绩分析项目，包括饼图分析、标准分分布图分析、标准分表、题型平均答对率分析等。通过这些分析，弥补了一般考试系统考后只有成绩的不足，得到了远比成绩更加重要的一些分析数据，指导了教师后续的工作。
（作者单位：华东师范大学、上海市徐汇区业余大学）
文／朱旻
关注读览天下微信，
100万篇深度好文，
等你来看……
