基于WEB的学生离线考试系统的研究

2022-09-12

随着计算机技术和网络技术的不断发展, 以及管理理念的更新, 利用计算机技术取代传统的手工考试方式, 是近年来计算机技术的一个非常活跃的研究领域。目前, 虽然很多学校在校园网内实现了在线考试方式, 但是由于在线考试的时效性和网络资源的独占性必然会造成考试过程中网络流量加大, 服务器负担加重。在网络已不堪重负的现状下, 更越来越渴求一种占网络资源少、更加适合学生特点的新考试方法, 所以, 开发网络版离线考试系统将成为时代发展的必然趋势。

1 以纸和笔为主要工具的传统考试方式

首先, 传统方式下组织一次完整的考试需要经历:人工出卷、印刷封卷、考生考试、人工阅卷、成绩统计等步骤, 整个过程工作量很大, 花费了管理人员大量的时间和精力, 而且, 当考试的人数量比较大时, 对考试成绩的统计将是一件十分烦琐且容易出错的事情。

第二, 主体成了客体, 无法激活应考者应考的兴趣。传统的方式对于何时考、考什么、怎么评判考分全由管理者决定, 考生一直处于被动的地位。

第三, 重分数轻激励, 丧失了考试的激励功能。传统考试看重分数, 分出的等级, 普遍的看法是考分高者水平高, 考分低者水平低, 使考试原本应有的激励功能不能正常地发挥出来。

第四, 考试的反馈能力弱, 试题选择随意性大, 全凭管理者的主观意愿来评定一张试卷难度的高低, 对成绩的分析停留在平均分、及格率等表面层次上, 难以统计出考生对各个知识点的掌握程度。

可以说, 传统的考试方式不利于考生创新精神的培养, 己经不能适应现代考试的需要。

2 计算机辅助考试的方式

计算机辅助考试60年代初在美国诞生, 历经4 0年, 己经在国外得到了广泛的应用, 考试方式也由原来的单机考试发展到了现在的联机网络考试。

使用新的考试方式, 首先, 出卷方便快捷、阅卷准确快速、成绩分析统计科学直观。

其次, 有利于促进学生全面发展。 (1) 有利于学生专业知识的培养。对学生的考核评价采用网络考试后, 学生由被动变为主动, 考试的时间、地点、难易上有相当大的灵活度和自主性。 (2) 有利于学生个性的成长。网络考试可以由学生在一定的条件下进行选择, 学生的个性得到体现和尊重, 其积极性得到提高, 也有利于其水平的发挥。 (3) 有利于提高学生自我评价能力。学生可以在正式考试前自己上机练习、检测, 由系统对答题作出评价, 学生可以了解自己知识能力的局部缺陷, 使学与用都更有针对性, 从而提高了学生的管理水平。

最后, 采用网络考试可以节省大量的人力、物力、财力, 省时省钱高效。

3 基于WEB的学生离线考试方式

虽然很多学生在内部实现了在线考试方式, 但是由于在线考试的时效性和网络资源的独占性必然会造成考试过程中网络流量加大, 服务器负担加重, 在网络己不堪重负的现状下, 如何让考试适应现代学生发展的特点, 如何更好地为培训服务, 成为了刻不容缓急需解决的问题。基于动态网页技术的网络考试系统以其特有的优势成为了关键的解决手段。它是一种占网络资源少、更加适合学生特点的新考试方法。为了避免或减少网络故障等现象的发生, 采用了与其由服务器担负重担不如让客户端共同分担负荷的方法, 这样做的好处是分散应用负载, 而离线考试 (获取试卷后自动断开与服务器的连接) 正好可以实现这种分散应用的系统, 所以, 开发网络版离线考试系统将成为时代发展的必然趋势。

4 基于WEB的学生离线考试系统的意义

基于W E B的学生离线考试系统可以根据新的需求实现离线考试, 离线考试可以实现服务器零负荷, 离线系统考试比传统网络考试具有所占用资源少, 稳定系数高, 可靠性好等特点。

学生离线考试系统除了可以进行远程考试, 还可以被广泛应用于校园网内的学生自学与考核。通过对题库大量题目的练习, 可以提高学生的学习和应试能力。它不受时间和空间的限制, 学生可以在任何闲暇时间进行练习和自我考查。学生的课外学习方便而且不需金钱投入;管理人员可以布置在线考试而不需批改就得到结果, 大大减轻工作量。因此, 这是对有限教育资源的高效共享, 可以大大简化传统考试的过程。

离线考试系统, 包括学生考试系统、自动批阅系统、题库管理系统、成绩分析系统等。该系统可以在任何地点、任何时间进行考试, 而且数据的统计分析方便快捷。该系统中的所有考试信息都以数据库记录的形式存储。用户可用登录的方式从数据库中随机抽取试卷, 进行阶段测试和综合测试。因此, 对离线考试系统的开发具有重要的意义。

5 国内外研究情况

考试使用计算机的尝试, 己经有多年了, 在我国这种尝试是从计算机类考试开始的。从9 0年代开始, 我国的多项全国性的计算机考试开始使用计算机进行。另外, 参照英国的C I T, 也是由国家教委考试中心推出的成人和少儿N I T, 还有人事系统为评定职称开辟的计算机应用水平考试, 财务系统为评定财务人员使用电算化系统水平推出的初级、中级电算化考试等都是在计算机上进行的。使用计算机进行考试是教育评价的一次飞跃。在考试中计算机取代了纸和笔, 引发了考试内容、方法和形式的深刻变革。

在1 9 9 6年底, 国外开始出现支持网上教学的系统和平台。美国的N T U、英国的OPEN COLLEGE都是十分典型的网络教育示例。1 9 9 8年后, 随着国内网络教育的兴起, 各高校纷纷开发了自己的网络教学平台, 作为网络课程重要组成部分的网络考试系统也相继问世, 如北京师范大学的网络教学平台、上海交大的网络考试平台。在上世纪9 0年代中, 在局域网环境下, 网络考试系统可以分为两种模式:本地测评模式和远程测评模式。

本地测评模式中, 考试系统的测评部分在考生机器上运行, 因此, 考生的用户界面和考试流程控制集中在一起, 后台仅仅是一个数据库服务器, 负责保存考试结果, 这是典型的两层U S体系结构。

远程测评模式:测评部分和考生测试部分分布在不同的机器上, 考试流程控制部分和后台数据库相结合, 集中管理各个考生的考试过程和测评, 并将考试结果集中保存在后台数据库中, 这是三层C S体系结构。

6 开发基于WEB的学生离线考试系统的技术

近年来, 随着网络技术不断发展, 尤其是Ajax技术的信息发布和检索技术、以及网络分布式对象技术的飞速发展, 导致了很多应用系统的体系结构从C/S结构向更加灵活的多级分布结构演变, 使得软件系统的网络体系结构跨入一个新阶段, 即B/S体系结构 (Browser/Server的简称, 浏览器/服务器模式) 。Ajax技术的B/S方式其实也是一种客户机/服务器方式, 只不过它的客户端是浏览器。这种方式是I n t e r n e t考试模型的主体, 代表着网络考试的一个发展趋势, 要开发交互式、动态、高效的在线考试系统还必须依靠数据库技术的支持。C G I是最早能访问W e b数据库的技术, 但速度与效率不佳。A P I技术在速度上提升很大, 但程序编写复杂、数据库功能弱, 且只能用于特定的Web服务器 (Internet Database Connector) 是Windows NT Server内含I I S 2.0的特征之一, 它实际上是一个包含于IIS中的ISAPI应用程序。直到ASP (Active Server Pages) 技术的出现才较好地解决了对W e b数据库的访问。

6.1 ASP技术

ASP (Active Server Pages) 是微软开发的基于Windows NT Server和IIS服务器端脚本运行环境, 利用它可以产生和运行动态的、交互的、高性能的W e b服务应用程序。

6.2 Ajax技术

Ajax (Asynchronous Java ScriptLanuage) 是几项技术按一定方式组合在一起, 在共同的协作中发挥各自的作用, 它包括:使用XML和CSS标准化呈现;使用DHTML实现动态显示和交互;使用XML和HTML进行数据交换与处理;使用XMLHttPRequest进行异步数据读取;最后用Javascript绑定和处理所有数据。

6.3 离线web技术

离线web技术本质上说来, 是一种自动将服务器资源下载到本地客户机上从而达到离线操作的过程。用户只用提供相应网址, 应用该技术的程序即可自动将该网址下的所有内容下载到本地机器, 然后断线在本地机器上慢慢看, 省了许多连网费用, 提高了效率, 另外, 该技术还可用来实现网站的镜象制作, 为各站长提供快捷的多地网络。

其基本原理是首先下载用户指定主页面, 通过对主页面的H T M L语言进行语法分析, 找出主页的所有链接, 然后将有关链接的内容自动下载, 并保存在本地机器上;进一步可对下载的各子页面逐层分析其连接并下载即可得到网站全部页面的内容。对下载的页面超级链接做适当修改, 对于相对路径可以放在相对子目录下而对于绝对路径, 则可以另外建立一与其路径相关的目录, 进一步对连到其它网址上的链接, 则可以让用户选择是否下载, 而在页面下载完成后, 还应对页面中的超级链接进行一些修改以方使本地能浏览。

目前比较常见离线技术套件Google Gear, Google Gear目前可以在Windows、Mac以及Linux操作系统中运行, 并支持Internet Explorer 6.0和Mozilla Firefox1.5两种浏览器以及它们的更新版本。

该技术名为Google Gears, 它可让电脑、手机和其他设备的用户操作诸如电邮、日程管理或新闻阅读器之类的网络服务, 无论他们是否在线、或断断续续连接或完全离线。

学生离线考试系统也是应用Ajax技术和参考Google Gears技术开发而成的。Web离线技术为我们提高网络利用率和减轻服务器的负荷做出了巨大的贡献。

基于W E B的学生离线考试系统, 采用B/S结构, 通过考试提供的网络平台 (可扩展用于T C P/I P协议组建的各类局域网和广域网上) , 考试用的客户机与考试服务器可以跨网段, 可通过代理服务器连接或直接连接, 完全不用受到时间和地点的限制, 实现了系统功能的完全W e b化。系统经过初步调试、测试和使用, 基本上达到了既定的功能目标, 适用于各类考试的离线实现。

7 总结与展望

基于W E B的学生离线考试系统的目标是建立通用离线考试系统, 使之能适用于任意培训以及其他的在线练习与考试, 为培训提供一个现代化的快捷辅助手段。本系统的功能基于W e b, 所以安全问题就特别的突出。一方面是整体系统的安全性问题, 另一方面是数据库系统的安全性问题因此对系统的安全功能设置要变得复杂要想办法满足系统安全的更高要求。

该系统的根基就是在精确数学模型基础上建立起来的科学、有效、容量大的题库以及更重要使服务达到最少负荷。本系统需通过实践, 对题库中的试题样本进行反复测试, 根据测试结果, 确立科学的数学模型, 提供通用的有效的确定试题参数的方法, 以保证题库的科学性和有效性。

网络技术和数据库技术的发展日新月异, 必将极大的推动考试系统的建设与发展。我们将以此为契机, 竭尽全力, 不断学习新知识, 研究和掌握新技术, 开发出功能更加完善、更加科学、更加高效、通用性更强的考试系统。

摘要：本文通过分析传统考试系统具有稳定性差、服务器占用资源大, 容易造成服务器崩溃和网络堵塞等现象, 结合目前已有技术的基础之上, 对开发占网络资源少、更加适合学生特点的基于WEB的离线考试系统进行一定的研究。

关键词：考试系统,网络技术,功能设计,离线技术,系统研究