西南交通大學(xué) 計算機網(wǎng)絡(luò)實驗課程考試系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

第五期個性化實驗項目結(jié)題報告-項目總結(jié)報告項目名稱計算機網(wǎng)絡(luò)實驗課程考試系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)2010年05月29日項目研究背景與國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.1項目研究背景隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，遠程教育技術(shù)也迅速廣泛的發(fā)展開來，現(xiàn)代遠程教育是以現(xiàn)代通信技術(shù)、計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和多媒體技術(shù)等為基礎(chǔ)，使計算機的交互性、多媒體的信息綜合性和網(wǎng)絡(luò)的分布性相綜合，為人們提供的遠程教育信息服務(wù)。遠程教育也叫做網(wǎng)絡(luò)學(xué)校，就是借助于先進的信息傳輸技術(shù)，突破時空限制，實現(xiàn)異地傳輸，使不同地域的人，在不同的時間段內(nèi)，都能夠享受優(yōu)秀教學(xué)資源的一種新興的教育事業(yè)。知識的提高與創(chuàng)新是知識經(jīng)濟的生命線，知識經(jīng)濟要求終身教育和創(chuàng)造性學(xué)習(xí)，而遠程教育是知識經(jīng)濟背景下必然的選擇。人們對于知識技術(shù)性人才的需求量也越來越大，而各種考核評定人才的技能等級考試也應(yīng)運而生。在線考試是遠程教育的重要組成部分。在信息化時代的今天，過去那種重復(fù)繁雜的從出題、印刷、分發(fā)，到監(jiān)考、閱卷、匯總和公布成績的工作，已經(jīng)越來越不適應(yīng)當(dāng)今高效率、快節(jié)奏的生活和工作了。目前，學(xué)校及社會上的各種考試基本上都是采用傳統(tǒng)的考試方式，在這種方式下，組織一次完整的考試至少要經(jīng)歷四個步驟：人工出卷、考生考試、人工閱卷、成績統(tǒng)計。隨著各種考試類型的不斷增加和考生數(shù)量的不斷膨脹，組織考試的工作量會變得越來越大，效率變得越來越低。在線考試管理系統(tǒng)恰恰能夠解決這些問題。計算機在線考試是利用計算機和網(wǎng)絡(luò)進行組卷、考試、評分，實現(xiàn)教考分離，在一定程度上減輕了教師在考試環(huán)節(jié)的勞動強度，相對減少了考試各環(huán)節(jié)的人為主觀因素，更快速、客觀、安全地組織考試，把教師從繁重的組卷、評卷、成績分析等工作中解放出來，提高考試的效度和信度，對提高教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量具有重要意義。本系統(tǒng)在分析在線考試系統(tǒng)相關(guān)理論的基礎(chǔ)上，借助HTML技術(shù)、CSS技術(shù)、PHP技術(shù)、MYSQL數(shù)據(jù)庫技術(shù)構(gòu)建了一個在線考試系統(tǒng)；以《網(wǎng)絡(luò)工程技術(shù)與應(yīng)用》課程為例，搭建了一個試題庫；分析了在線考試系統(tǒng)的功能和模塊組成，探討了自動組卷、自動閱卷等相關(guān)技術(shù)。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀當(dāng)前，我國人才培養(yǎng)工作有著顯著的特點，一是強調(diào)培養(yǎng)人的創(chuàng)造性思維；二是隨著改革開放的深入、現(xiàn)代化事業(yè)的建設(shè)與推進，需要大量的各種各樣的人才，急需大量地培養(yǎng)；三是要求不拘一格育人才，通過造就各種通道催人成材。這些特點又從一個方面呼喚著教育模式的徹底改革，催促著以“自主式”為主要教學(xué)形式的現(xiàn)代遠程職業(yè)培訓(xùn)的快速向前發(fā)展。這也如實地反映出后工業(yè)化時期的基本特征。根據(jù)后現(xiàn)代教育革命的理論，教育改革的中心目標(biāo)就是構(gòu)建培養(yǎng)知識型勞動力的教育模式。以“自主式”教學(xué)形式為主的現(xiàn)代遠程職業(yè)培訓(xùn)體系自然是這種教育模式的實質(zhì)表現(xiàn)。隨著網(wǎng)絡(luò)教育的發(fā)展，接受網(wǎng)絡(luò)教育和考試認證的人越來越多，促進了網(wǎng)絡(luò)教育的發(fā)展，同時對網(wǎng)絡(luò)考試需求也越來越高。網(wǎng)絡(luò)考試作為網(wǎng)上教育和學(xué)習(xí)的評估手段，成為當(dāng)前教育測量界中的一個重要的熱點問題。利用Internet的開放性、分布性的特點和基于Internet的巨大計算能力使考試突破了時間和空間的限制，網(wǎng)絡(luò)考試正在得以迅速發(fā)展。1.2.2國外發(fā)展現(xiàn)狀美國是目前遠程職業(yè)培訓(xùn)規(guī)模最大的國家。44%的高等學(xué)校向全社會提供各種遠程教育，接受遠程高等教育的學(xué)員約占全日制在校學(xué)員32%，此外，還有21%的高校計劃在今后3年內(nèi)開展遠程教育。近年來美國高校遠程教育課程建設(shè)快速發(fā)展，達到了5.4萬種。其中本科課程3.5萬種，研究生課程1.4萬種，非學(xué)歷學(xué)位課程5000種。虛擬大學(xué)的辦學(xué)模式。所有的教學(xué)活動和教育管理是通過現(xiàn)代教育技術(shù)實現(xiàn)的，現(xiàn)代教育技術(shù)幾乎成為學(xué)員唯一獲取知識的手段。英國的開放大學(xué)是一種面向全社會、全世界的全方位開放的大學(xué)。實行免試入學(xué)，實行學(xué)歷教育和終身教育相結(jié)合的辦學(xué)機制，采用學(xué)分制。從小學(xué)教育到高等教育、研究生教育，每個層次的教學(xué)內(nèi)容都應(yīng)有盡有。開放大學(xué)的教學(xué)以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，采用多媒體教學(xué)環(huán)境，應(yīng)用CAI課件。為了保證質(zhì)量，開放大學(xué)還提供了一系列輔助教學(xué)體系，比如學(xué)科和課程結(jié)構(gòu)體系，多媒體教材體系、質(zhì)量保證體系和學(xué)員自主體系等。印度IT職業(yè)教育的特點是，學(xué)員只需完成基礎(chǔ)教育后，不用進行高等教育，直接進行職業(yè)教育就可以實現(xiàn)人才培養(yǎng)，大大降低了人才的培養(yǎng)成本和使用成本，縮短培養(yǎng)周期。在政府的鼓勵和支持下，國內(nèi)外民間資本積極投入IT職業(yè)教育，采取各種各樣的經(jīng)營方式，形成了成熟的產(chǎn)業(yè)規(guī)模。其中最具代表性的就是印度APTECH計算機教育公司，以特許的經(jīng)營方式推廣IT職業(yè)教育，已在印度國內(nèi)及世界30多個國家發(fā)展了1500多個教育中心，成為世界上最大的計算機教育機構(gòu)。

項目主要研究內(nèi)容與采取的方法路線2.1主要研究內(nèi)容2.1.1考試系統(tǒng)主要功能調(diào)查

該系統(tǒng)主要實現(xiàn)通過在線客觀題的測試，考察學(xué)生對相關(guān)課程的掌握。試題結(jié)構(gòu)完整，試題題型豐富。各種題型要有量，試題應(yīng)比較均勻的分布在教學(xué)認知、教學(xué)難度、課程知識點的三維空間中。同時要有質(zhì)，要求同一知識點的試題內(nèi)容盡量不要相近或重復(fù)。學(xué)生通過該系統(tǒng)進行網(wǎng)上在線答題并且提交。通過系統(tǒng)自動批改以及教師手動批改，完成在線考試；同時，本系統(tǒng)可以設(shè)定題庫，進行相關(guān)的添加題目和刪除試題，方便系統(tǒng)自行生成試卷?？荚囃瓿珊?，可進行自動登記分數(shù)。

本系統(tǒng)可以更方便的實施在線考試，便于學(xué)生考試以及教師的批改、登記分數(shù)等工作，大大提高了閱卷批改的速度和正確率。方便生成題庫以及學(xué)生了解考試的范圍，提高教學(xué)進程。2.1.2系統(tǒng)開發(fā)工具1．程序編輯器EditPlus，是一款由韓國人寫的小巧但是功能強大的可處理文本、HTML和程序語言的32位編輯器，你甚至可以通過設(shè)置用戶工具將其作為C，Java，Php等等語言的一個簡單的IDE。在開發(fā)此系統(tǒng)時，需要用到的語言包括PHP、HTML、CSS等，它們都有自己的語法規(guī)則和書寫格式。運用EditPlus文本編輯器編寫程序，就能預(yù)先設(shè)置所編寫程序的種類，此后，該軟件會自動控制格式，以不同的字符顏色區(qū)分代碼中的變量或字符串等。2．網(wǎng)站開發(fā)集成軟件包XAMPP（Apache+MySQL+PHP+PERL）是一個功能強大的建站集成軟件包。這個軟件包原來的名字是LAMPP，但是為了避免誤解，最新的幾個版本就改名為XAMPP了。它可以在Windows、Linux、Solaris三種操作系統(tǒng)下安裝使用，支持多語言：英文、簡體中文、繁體中文、韓文、俄文、日文等。該軟件包特別適合中小型網(wǎng)站的開發(fā)、測試和建站。許多人通過他們自己的經(jīng)驗認識到安裝Apache服務(wù)器是件不容易的事兒。如果想添加MySQL、PHP和Perl，那就更難了。XAMPP是一個易于安裝且包含MySQL、PHP和Perl的Apache發(fā)行版。XAMPP的確非常容易安裝和使用：只需下載，解壓縮，啟動即可。到目前為止，XAMPP共有以下四種版本：適用于Linux的版本（已在Ubuntu、SuSE、RedHat、Mandrake和Debian下通過測試），適用于Windows98、NT、2000、2003、XP和Vista的版本，適用于SolarisSPARC的測試版（在Solaris8環(huán)境下開發(fā)并測試），適用于MacOSX的測試版。適用于MacOSX和Solaris的XAMPP版本尚處于開發(fā)的第一階段。使用時風(fēng)險自擔(dān)！3．美工軟件該系統(tǒng)在瀏覽器上顯示的界面所用到的圖片幾乎都是用photoshop做出來的。2.1.3系統(tǒng)開發(fā)流程需求分析需求分析初步框架搭建模塊分工界面設(shè)計代碼編寫系統(tǒng)測試2.2采取的方法路線2.2.1需求分析（1）項目概述1.產(chǎn)品描述網(wǎng)上在線考試系統(tǒng)用于考生網(wǎng)上在線考試、教師網(wǎng)上閱卷等。主要組成部分如下圖：考試系統(tǒng)試題管理子系統(tǒng)考試系統(tǒng)試題管理子系統(tǒng)在線考試子系統(tǒng)用戶信息管理子系統(tǒng)考試信息管理子系統(tǒng)成績管理子系統(tǒng)2.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖：(2)產(chǎn)品功能此網(wǎng)上在線考試系統(tǒng)主要功能是考生網(wǎng)上在線答題考試。與之相關(guān)的功能有：用戶（學(xué)生和教師）管理，題庫管理，考試管理，試卷生成，試卷批改等。用戶管理學(xué)生管理：學(xué)生的學(xué)號注冊，包括注冊用戶、設(shè)定密碼，完成注冊后要設(shè)定相應(yīng)的登錄功能教師管理：完成教師登錄的功能，選擇科目，以及設(shè)計教師對題庫等的制作界面題庫管理試題的增，刪，改,包括單選題,多選題，填空題，實驗題，問答題等，設(shè)定難度系數(shù)，提供較為詳細的解答，以供學(xué)生學(xué)習(xí)參考，以及為教師講解試卷做參考試卷生成可按教師指定的難度系數(shù)及題目類型和數(shù)量隨機生成；也可以由教師從題庫中查詢，手動生成，并可進行局部調(diào)整考試管理設(shè)置考試科目，考試學(xué)生，考試時間安排等在線考試學(xué)生用戶登錄后，選擇考試科目，考試時間，確認開始后，開始考試，并計時在規(guī)定時間內(nèi)答題試卷批改選擇題部分能自動評分，其他題目類型教師查看每個人的答卷并在網(wǎng)上打分，系統(tǒng)給出每個人的總分，并打印某次考試的成績表 (3)各個模塊的功能性需求用戶管理模塊功能編號1功能名稱用戶管理功能描述教師管理：完成教師登錄的功能，選擇科目，以及設(shè)計教師對題庫等的制作界面學(xué)生管理：學(xué)生的學(xué)號注冊，包括注冊用戶、設(shè)定密碼，完成注冊后要設(shè)定相應(yīng)的登錄功能輸入項名稱類型備注教師用戶名字符必須輸入，名稱必須唯一教師密碼字符準(zhǔn)確無誤考生用戶名字符必須輸入，名稱必須唯一考生密碼字符準(zhǔn)確無誤管理員用戶字符必須輸入，名稱必須唯一管理員密碼字符準(zhǔn)確無誤處理描述管理員登錄部分：在管理員登錄界面上登錄，輸入用戶名和密碼。輸入正確信息成功登錄后，可對教師信息進行歸結(jié)；對相關(guān)考生進行添加、刪除等操作。教師登錄部分：在教師登錄界面上登錄，輸入用戶名和密碼。輸入正確信息，登錄教師登錄界面后，可進行對在線管理子系統(tǒng)等子系統(tǒng)的操作，以及修改密碼，添加、刪除考生工作。如果輸入錯誤信息，現(xiàn)實出錯?？忌卿洸糠郑涸诳忌卿浗缑嫔系卿?，輸入考生用戶名和密碼。在輸入正確信息后，登錄在線考試系統(tǒng)，對判斷題等各種題型進行回答操作。考試完成后，進行試卷提交?？赏ㄟ^成績管理子系統(tǒng)對成績進行了解。輸出項資料維護到數(shù)據(jù)庫中保存界面要求簡潔直觀，容易操作題庫管理模塊功能編號2功能名稱題庫管理功能描述試題的增，刪，改,包括單選題,多選題，填空題，實驗題，問答題等，設(shè)定難度系數(shù)，提供較為詳細的解答，以供學(xué)生學(xué)習(xí)參考，以及為教師講解試卷做參考輸入項名稱類型備注題目管理字符或數(shù)字題目類型設(shè)定字符必須是選擇題、填空題、問答題、判斷題四種類型中的一種題目難度系數(shù)設(shè)定數(shù)字必須是1、2、3、4、5這五個數(shù)字之一處理描述題目管理部分點擊進入試題添加欄目，可由教師將相關(guān)試題打入，完成題目的添加設(shè)置，并給出該題的正確答案（除問答題）；對相關(guān)試題可以點擊刪除欄目，實現(xiàn)原題目的刪除；對相關(guān)題目可以點擊修改欄目，實現(xiàn)原試題的修改，進入文本修改狀態(tài)，教師可手動進行題目的重新編排。題目類型設(shè)定部分講已經(jīng)設(shè)置好的題目進行類型選擇，將其選擇為填空題、選擇題、判斷題、問答題四種中的任意一種。題目難度系數(shù)設(shè)定部分講已經(jīng)設(shè)置好的題目進行難度設(shè)定，分別為1、2、3、4、5中的任意一個數(shù)字，數(shù)字越大難度系數(shù)越大。輸出項資料維護到數(shù)據(jù)庫中保存界面要求簡潔直觀，容易操作試卷生成模塊功能編號3功能名稱試卷生成功能描述可按教師指定的難度系數(shù)及題目類型和數(shù)量隨機生成；也可以由教師從題庫中查詢，手動生成，并可進行局部調(diào)整輸入項名稱類型備注自動生成試卷手動調(diào)整試題處理描述自動生成試卷部分該系統(tǒng)將按照教師設(shè)定的考試題目類型以及考題難度，從題庫隨機抽題，自動生成試卷。手動生成試卷部分完成自動生成試卷部分后，進入手動調(diào)整試題狀態(tài)。由教師閱覽試卷，查看試卷情況，根據(jù)需要完成試卷的最后生成。輸出項資料維護到數(shù)據(jù)庫中保存界面要求簡潔直觀，容易操作試卷管理模塊功能編號4功能名稱考試管理功能描述設(shè)置考試科目，考試學(xué)生，考試時間安排等輸入項名稱類型備注設(shè)置考試事項必須輸入處理描述由教師設(shè)置考試相關(guān)事項教師必須仔細的輸入考試相關(guān)事項，明確考試時間，考試地點以及參加考試的學(xué)生姓名。系統(tǒng)將自動根據(jù)考試設(shè)定的事項進行時間限制和進行考試的考試核對。學(xué)生進行考試部分學(xué)生在規(guī)定時間進行考試答題，完成試卷考生進入后，選擇考試科目，系統(tǒng)考試計時開始，考生進行答卷。在規(guī)定時間內(nèi)考生主動提交試卷，如果考試時間己到，系統(tǒng)強迫提交試卷輸出項資料維護到數(shù)據(jù)庫中保存界面要求簡潔直觀，容易操作功能編號5功能名稱試卷批改功能描述選擇題部分能自動評分，其他題目類型教師查看每個人的答卷并在網(wǎng)上打分，系統(tǒng)給出每個人的總分，并打印某次考試的成績表輸入項無處理描述試卷的自動批改部分完成考試后，系統(tǒng)針對選擇、判斷、填空題，根據(jù)答案進行自動打分，并統(tǒng)計以上題型所得總分手動批改部分將學(xué)生問答題部分傳輸給科目教師，進行手動批改，并完成給分分數(shù)統(tǒng)計部分根據(jù)自動批改和手動批改各部分所給分數(shù)，計算學(xué)生科目總分將總分信息反饋到給教師和學(xué)生本人。輸出項資料維護到數(shù)據(jù)庫中保存界面要求簡潔直觀，容易操作試卷批改模塊2.2.2系統(tǒng)設(shè)計1.功能模塊設(shè)計系統(tǒng)總共分為5個模塊：(1)用戶管理(2)題庫管理(3)試卷生成(4)考試管理(5)試卷批改2.數(shù)據(jù)庫及數(shù)據(jù)表設(shè)計(1)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫主要包括以下五部分：1)學(xué)生信息：包括編號、學(xué)號、密碼、姓名、性別、專業(yè)、班級、各類題型成績、總成績2)教師信息：包括編號、教工號、姓名、密碼3)管理員信息：包括編號、用戶名、密碼4)題型信息：包括編號、題號、題干、選項、正確答案、分數(shù)5)公告信息：包括編號、標(biāo)題、內(nèi)容(2)數(shù)據(jù)表 1）客觀題表：2）判斷題表：3）選擇題表：4）管理員表：5）學(xué)生信息表：6）教師信息表：7）公告信息表：3.界面設(shè)計系統(tǒng)主要界面包括：主頁；學(xué)生登錄界面、學(xué)生操作界面；教師登錄界面、教師操作界面；管理員登錄界面、管理員操作界面

項目取得的主要研究成果3.1實現(xiàn)功能實現(xiàn)的功能重述一下。并附上界面設(shè)計圖3.1.1主頁（如圖1）圖1實現(xiàn)了：（1）公告（通過數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)表對公告進行動態(tài)更新）（2）學(xué)生、教師和管理員三個鏈接，點擊三個幾樣可以進入各自的操作界面 3.1.2功能展示 （1）學(xué)生:第一步：點擊主頁的“學(xué)生”鏈接便可到達此登錄頁面（如圖2） 圖2說明：1.點擊左上角“回到首頁”鏈接便可回到主頁；2.在兩個框中分別輸入學(xué)號和密碼，點擊登錄后，這兩個框中的信息會通過代碼鏈接數(shù)據(jù)庫中的學(xué)生信息表并在數(shù)據(jù)庫查找此信息，若數(shù)據(jù)庫中有此信息，便會跳轉(zhuǎn)到學(xué)生信息修改界面（如圖3）；若沒有找到相關(guān)信息，則會彈出提示信息錯誤的對話框。圖3說明：1.可直接在框中對信息進行修改，修改后點擊確認修改，從而對數(shù)據(jù)庫中的信息進行修改，也可不改信息；2.點擊“在線考試”按鈕就會直接跳轉(zhuǎn)到在線考試的頁面；3.如果你前面在此系統(tǒng)考過試的話或者在本次考試結(jié)束后可由此鏈接進行成績的查詢（成績顯示頁面（如圖4））。圖4第二步：點擊“在線考試”按鈕到達考試頁面：說明：此頁面功能為分別進行選擇題考試、判斷題考試、客觀題考試，三樣題型分開考，且只有同時只能進行一個題型的考試（如圖5）圖5（2）教師：第一步：通過主頁的鏈接進入登陸界面（如圖6）圖6說明：功能類似于學(xué)生登陸界面第二步：點擊確認后進入教師操作界面（如圖7）圖7說明：1.“教師賬號管理”鏈接界面（如圖8），可對信息進行修改圖82.“試題管理”鏈接界面（如圖9）：可分別進行選擇題、判斷題、客觀題的添加，并利用已有的試題進行三種試題的生成圖93.進行試卷的批改：（如圖10）圖10對考試公告（主頁上面）進行添加、修改和刪除（簡略）對全體學(xué)生成績的查詢：如圖11圖11管理員：第一步：點擊主頁鏈接進行登陸界面（同學(xué)生登陸界面），如圖12圖12第二步：登錄成功后，進入管理員操作界面：如圖13圖13說明：1.對學(xué)生信息進行統(tǒng)一注冊、查詢和刪除（學(xué)生只能修改信息，不能注冊）；2.進行教師信息的注冊、查詢及刪除（教師不能自己進行這些功能）；3.對管理員密碼的修改；4.主頁新聞的發(fā)布。

研究成果的科學(xué)意義與應(yīng)用前景隨著科學(xué)技術(shù)的進步，加上現(xiàn)今溫室效應(yīng)越來越嚴重，植物尤其是樹木的重要性不言而喻。但是很多的行業(yè)、事務(wù)又很需要有紙化辦公，所以要在照顧到現(xiàn)在工作需要的前提下盡量的低碳化就需要新的技術(shù)來替代紙來完成其需要完成的功能。學(xué)校考試本來是一個用紙非常多的活動，使用我們的網(wǎng)上考試系統(tǒng)完全可是實現(xiàn)無紙化考試，更免除了安排考場、維持秩序、整理試卷的很多工作。老師更是不用在一大堆的試卷中翻看、查找成績，只需要在系統(tǒng)中就可以輕輕松松找到需要的信息?，F(xiàn)在信息化、網(wǎng)絡(luò)化是一個不可避免的趨勢，將考試搬到網(wǎng)上進行更是有了初步的試驗，所以我們的考試系統(tǒng)必然能夠得到很廣泛的應(yīng)用。

結(jié)論與展望計算機技術(shù)的發(fā)展，己經(jīng)在悄悄地改變著傳統(tǒng)的教育模式。尤其是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的展，使人們可以通過不同的方式上網(wǎng)來學(xué)習(xí)新的知識。由于網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)不用受到空間、時間上的限制，因此發(fā)展空間很大。為適應(yīng)新形勢下考試的要求，必須對傳統(tǒng)的考試方法進行改革?；赪eb的