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摘 要： 随着计算机技术的不断发展，部分考试已经从传统的笔试移植到网络上进行。本文主要对在线考试系统的需求和算法进行分析。
关键词： 在线考试系统 需求 算法
1.绪论
随着计算机技术、网络通信技术、多媒体技术和Internet的广泛普及，基于Internet的網上考试越来越受到学校及教师的接受和欢迎。
网上考试相对于传统考试有许多优点：第一，为远程教育提供了可能，是对传统教学的极大补充。网上考试系统作为远程教育的最后一个环节，能考查学习者的学习成果。如果考试系统构造设计合理，便能客观展示学习者的学习刻苦程度，鼓励学习者更认真学习。第二，系统将随机抽取试题，使得每一套试卷都不相同，考查知识点更广更平均，能更全面地了解学生对知识的掌握情况。第三，由于每套试卷不同，客观上杜绝了学生作弊的想法。第四，计算机考试系统具有保密程度高、客观性强，评分迅速、公正，便于组织大规模异地实时考试[1]。第五，教师可以从费时且容易出错的阅卷中摆脱出来，根据最终系统提供的知识点的失分情况，了解学生各个知识点的掌握情况，更有针对性地对错误率高的知识点进行强化教学，还能将更多的精力放在教法等方面的改进中，不断进步。
2.需求分析
2.1功能需求分析
在线考试系统应该具有的功能有：系统管理员对系统进行全面管理，教师添加考试科目及该科目下的各种类型的考试题目，根据题目组卷，学生在线参加考试，学生在线自主测试（练习），系统自动评阅客观题目，教师后台评阅主观题目等方面的功能。如图1所示：
图1 在线考试系统的功能需求
（1）用户登录。用户输入用户名和密码及验证码登录，每位登录用户具有不同的角色，如管理员、教师、学生，登录时根据不同的角色权限转入不同的页面进行不同的操作。加入验证码防止恶意攻击。
（2）用户权限管理。管理员登录后可以添加用户，并对用户进行权限设置，主要对教师用户进行权限设置（可以将教师设置为与管理员同样的权限，但一般不这样做）。
（3）部门管理。该这个功能一般由管理员掌握，可以添加、修改、删除部门（一般在学校为系部名称）。
（4）参加考试。学生经管理员用户管理添加后，可以参加考试，选择指定的试卷，完成考试后提交考试。
（5）自主测试。学生可登录后选择科目进行自主测试并查看自主测试结果。
（6）题库维护。教师和管理员都可以利用这个功能，主要作用是添加考试科目，添加维护各类型试题（目前只有单项选择题、多项选择题、判断题、填空题、简答题、编程题、计算题等类型）。
（7）组卷。可选择系统可自动组卷和教师手动组卷两种方式进行组卷，同时教师可对已经组好的试卷进行手工调整。
（8）评阅试卷。教师对已参加考试的试卷可以调阅，手动对简答计算题进行评阅，加上系统自动对客观题目的判阅分值形成考生成绩。
（9）成绩管理。教师对已评阅试卷生成考生总成绩（教师对主观题目的评阅分值加上系统自动对客观题目的判阅分值）导出至Excel文件进行保存，并对成绩进行统计和分析。
2.2用户层次
在线考试系统有三种用户：管理员、教师和学生。管理员可以设置教师和学生拥有不同的权限。如图2-2所示：
图2 在线考试系统用户层次图
3.技术分析
3.1系统设计目标
在跟学校众多教师充分沟通后，结合前期对考试系统调研情况，本系统应实现如下设计目标：
（1）系统能创建并保存多门课程，并根据需要，能快速地对不同课程进行考试。
（2）系统能根据不同课程特点及要求，快速创建符合考试要求的多份试卷。
（3）在考试过程中，系统应做到试题的创建、传输、改卷等过程不受到恶意攻击而出现漏题或其他影响考试的问题，保证做到安全、公平、公正。
（4）系统在考试过程中如遇到断网、客户机重启等突发事件时，能对之前作答的内容进行备份。当网络抢通或重启电脑后，学生能按之前的时间继续答题，避免出现必须重新开始答题等问题，使学生的考试心情和成绩不受影响。
（5）良好的可扩展性。系统应该能对试题或结构进行增加、删除等操作。
（6）可管理和可维护性。
（7）可靠性和可用性。
3.2系统结构
本系统采用C/S（客户端/服务器）结构和B/S（浏览器/服务器）结构进行设计。结合两种结构的优点，将部分数据放在客户端，减轻服务器的负载，增强系统的稳定性和可用性。
3.3组卷算法
组卷是指利用计算机对试题库按照一定的算法抽取试题组成符合要求的试卷[2]。常见试题组卷有随机抽题法、回溯试探法、遗传法等算法。每种算法有各自的优点和缺点，应根据系统大小和具体需要进行选择。本系统主要使用随机抽题法作为组题的主要算法。该算法是使用最普遍的一种组卷方式，由电脑根据考试课程内容，从数据库中不同类型题库中随机地抽取相应的试题加入到试卷中，直到完成组卷。
在编写代码时，可以采用一个定长的线形表作为试卷生成过程中的状态，线形表的长度为用户提交的总题量，每一个元素代表选中试题的状态长度，状态类型由试题的若干分量组成，如题型、分数等，再从试题库中抽取与之间相应试题生成试卷[3]。算法实现过程为：
（1）首先创建2个数组变量A（M）和B（N）。A（M）中，M代表试题的类型；A代表数据库中该类型的试题的总量。B（N）代表类型为N的试题数，线性表XXB为B（N）对应的所有类型题目总的集合。
（2）如果B（N）A（M），则程序算法结束。
（3）若B（N）≠0，则B（N）=B（N）-1，重复第（2）步。
（4）若XXB线性表未选满，则转向第（1）步，否则组卷完成。
4.系统实现
输入网址后，出现登录界面（如图3），输入用户名、密码。根据用户名所属角色分别进入学生考试界面、教师界面或管理员界面。
图3 登录界面
进入教师界面后，教师可以在试题库中添加科目及相关试题，并对学生考试成绩进行统计分析。
进入学生考试界面后，学生可以进行相关科目考试，如图4。
图4 学生考试界面
结语
网上考试系统最大的好处是改变了人们对疆界的概念，使学生能随时随地地对自己掌握的知识进行检测。让学生学习更有针对性，主动对不熟悉的知识进行再次学习。把老师从改卷的重负中释放出来。从目前来看，在线考试系统具有很多优点，在实际中运用也越来越广泛。
参考文献：
[1]赵玉.基于asp.net的在线考试系统的设计与实现[D].长春：东北师范大学，2007，5.
[2]蒋丽芳，梁铭.一种智能组卷算法的实现[J].电脑知识与技术，2006（3）：136-138.
[3]李小勇，王瑛.题库管理系统中的自动化组卷算法[J].西北师范大学学报，2002：41-43.
关键词： 在线考试系统 需求 算法
1.绪论
随着计算机技术、网络通信技术、多媒体技术和Internet的广泛普及，基于Internet的網上考试越来越受到学校及教师的接受和欢迎。
网上考试相对于传统考试有许多优点：第一，为远程教育提供了可能，是对传统教学的极大补充。网上考试系统作为远程教育的最后一个环节，能考查学习者的学习成果。如果考试系统构造设计合理，便能客观展示学习者的学习刻苦程度，鼓励学习者更认真学习。第二，系统将随机抽取试题，使得每一套试卷都不相同，考查知识点更广更平均，能更全面地了解学生对知识的掌握情况。第三，由于每套试卷不同，客观上杜绝了学生作弊的想法。第四，计算机考试系统具有保密程度高、客观性强，评分迅速、公正，便于组织大规模异地实时考试[1]。第五，教师可以从费时且容易出错的阅卷中摆脱出来，根据最终系统提供的知识点的失分情况，了解学生各个知识点的掌握情况，更有针对性地对错误率高的知识点进行强化教学，还能将更多的精力放在教法等方面的改进中，不断进步。
2.需求分析
2.1功能需求分析
在线考试系统应该具有的功能有：系统管理员对系统进行全面管理，教师添加考试科目及该科目下的各种类型的考试题目，根据题目组卷，学生在线参加考试，学生在线自主测试（练习），系统自动评阅客观题目，教师后台评阅主观题目等方面的功能。如图1所示：
图1 在线考试系统的功能需求
（1）用户登录。用户输入用户名和密码及验证码登录，每位登录用户具有不同的角色，如管理员、教师、学生，登录时根据不同的角色权限转入不同的页面进行不同的操作。加入验证码防止恶意攻击。
（2）用户权限管理。管理员登录后可以添加用户，并对用户进行权限设置，主要对教师用户进行权限设置（可以将教师设置为与管理员同样的权限，但一般不这样做）。
（3）部门管理。该这个功能一般由管理员掌握，可以添加、修改、删除部门（一般在学校为系部名称）。
（4）参加考试。学生经管理员用户管理添加后，可以参加考试，选择指定的试卷，完成考试后提交考试。
（5）自主测试。学生可登录后选择科目进行自主测试并查看自主测试结果。
（6）题库维护。教师和管理员都可以利用这个功能，主要作用是添加考试科目，添加维护各类型试题（目前只有单项选择题、多项选择题、判断题、填空题、简答题、编程题、计算题等类型）。
（7）组卷。可选择系统可自动组卷和教师手动组卷两种方式进行组卷，同时教师可对已经组好的试卷进行手工调整。
（8）评阅试卷。教师对已参加考试的试卷可以调阅，手动对简答计算题进行评阅，加上系统自动对客观题目的判阅分值形成考生成绩。
（9）成绩管理。教师对已评阅试卷生成考生总成绩（教师对主观题目的评阅分值加上系统自动对客观题目的判阅分值）导出至Excel文件进行保存，并对成绩进行统计和分析。
2.2用户层次
在线考试系统有三种用户：管理员、教师和学生。管理员可以设置教师和学生拥有不同的权限。如图2-2所示：
图2 在线考试系统用户层次图
3.技术分析
3.1系统设计目标
在跟学校众多教师充分沟通后，结合前期对考试系统调研情况，本系统应实现如下设计目标：
（1）系统能创建并保存多门课程，并根据需要，能快速地对不同课程进行考试。
（2）系统能根据不同课程特点及要求，快速创建符合考试要求的多份试卷。
（3）在考试过程中，系统应做到试题的创建、传输、改卷等过程不受到恶意攻击而出现漏题或其他影响考试的问题，保证做到安全、公平、公正。
（4）系统在考试过程中如遇到断网、客户机重启等突发事件时，能对之前作答的内容进行备份。当网络抢通或重启电脑后，学生能按之前的时间继续答题，避免出现必须重新开始答题等问题，使学生的考试心情和成绩不受影响。
（5）良好的可扩展性。系统应该能对试题或结构进行增加、删除等操作。
（6）可管理和可维护性。
（7）可靠性和可用性。
3.2系统结构
本系统采用C/S（客户端/服务器）结构和B/S（浏览器/服务器）结构进行设计。结合两种结构的优点，将部分数据放在客户端，减轻服务器的负载，增强系统的稳定性和可用性。
3.3组卷算法
组卷是指利用计算机对试题库按照一定的算法抽取试题组成符合要求的试卷[2]。常见试题组卷有随机抽题法、回溯试探法、遗传法等算法。每种算法有各自的优点和缺点，应根据系统大小和具体需要进行选择。本系统主要使用随机抽题法作为组题的主要算法。该算法是使用最普遍的一种组卷方式，由电脑根据考试课程内容，从数据库中不同类型题库中随机地抽取相应的试题加入到试卷中，直到完成组卷。
在编写代码时，可以采用一个定长的线形表作为试卷生成过程中的状态，线形表的长度为用户提交的总题量，每一个元素代表选中试题的状态长度，状态类型由试题的若干分量组成，如题型、分数等，再从试题库中抽取与之间相应试题生成试卷[3]。算法实现过程为：
（1）首先创建2个数组变量A（M）和B（N）。A（M）中，M代表试题的类型；A代表数据库中该类型的试题的总量。B（N）代表类型为N的试题数，线性表XXB为B（N）对应的所有类型题目总的集合。
（2）如果B（N）
（3）若B（N）≠0，则B（N）=B（N）-1，重复第（2）步。
（4）若XXB线性表未选满，则转向第（1）步，否则组卷完成。
4.系统实现
输入网址后，出现登录界面（如图3），输入用户名、密码。根据用户名所属角色分别进入学生考试界面、教师界面或管理员界面。
图3 登录界面
进入教师界面后，教师可以在试题库中添加科目及相关试题，并对学生考试成绩进行统计分析。
进入学生考试界面后，学生可以进行相关科目考试，如图4。
图4 学生考试界面
结语
网上考试系统最大的好处是改变了人们对疆界的概念，使学生能随时随地地对自己掌握的知识进行检测。让学生学习更有针对性，主动对不熟悉的知识进行再次学习。把老师从改卷的重负中释放出来。从目前来看，在线考试系统具有很多优点，在实际中运用也越来越广泛。
参考文献：
[1]赵玉.基于asp.net的在线考试系统的设计与实现[D].长春：东北师范大学，2007，5.
[2]蒋丽芳，梁铭.一种智能组卷算法的实现[J].电脑知识与技术，2006（3）：136-138.
[3]李小勇，王瑛.题库管理系统中的自动化组卷算法[J].西北师范大学学报，2002：41-43.