在线考试系统技术

在线考试系统技术（精选12篇）

在线考试系统技术 篇1

0 引言

在计算机、网络、多媒体等技术迅速发展的当今时代,教育方式也面临着巨大的改革。发展以互联网为主要手段的现代教育已成为一个不可逆转的趋势,全球大约超过85%的学校都有了自己的网站,其中大部分的学校推出了网络教育课程。教育部先后在清华大学、北京邮电大学、浙江大学等66所高校进行了现代远程教育试点。考试是教学环节的一个重要组成部分,传统的考试要求老师花费大量的时间和物资用于出题,印刷试卷等一些问题,不能适应现代远程教育的要求。在教学改革的探讨中决定开发一个在线考试系统,能够充分利用学校的计算机和网络资源解决当前教学过程中的考试问题。利用ASP.NET技术开发在线考试系统可以解决当前考试中的问题。

1 系统技术

1.1 关于ASP.NET

.NET Framework是微软最新发布的程序开发及网页制作平台,用它可以快速建立企业级Web应用程序和高性能桌面电脑程序。在.NET中使用了CLR(通用语言运行库),建立在这种服务上的程序叫受管程序。这种受管程序运行时使用即时编译技术,性能上比使用解释执行的程序优越得多。

同时.NET提供了操作系统层级的,异步且具有层次结构的可扩展类库。由于该类库具有面向对象的特点,这不必拘泥于使用第三方组件的限制,确保了应用程序的设计和实现能够采用完全面向对象的思想。另外.NET采用了命名空间组织结构,防止了命名冲突,这样也保证了其自身的可扩展性。

1.2 ASP.NET的优势

ASP.NET以其对多语言的支持、高效的执行、丰富的类库、方便易学等特点掀起了开发网页中的应用程序的又一次高潮。它并不是ASP的简单升级,Microsoft使用ASP.NET可以引入多种新的Web应用程序体系结构,可以提供理好的性能,经过编译处理可以重用的模块,以及更好地支持分布式环境,可以开发出比COM或ASP更复杂,更稳定并且扩展性更好的应用程序。

(1)面向对象性ASP.NET将C#作为一种面向对象语言,因为它可以和Windows环境紧密集成,所以具备更快的性能。

(2)减少编写代码:由于.NET Framework提供了大量可支持开发需求的控件,使用它可以避免在页面中直接使用HTML并减少页面中代码的重复。

(3)ASP.NET将对大型网站,比如学校网站有更好的支持。与JSP具有等同的能力,因为ASP.NET所有的组件将是服务器操作系统的一部分,所以在价格方面要比JSP优越得多。

(4)运行速度快:ASP.NET是编译后执行的,也就是当aspx文件(ASP.NET的Web form文件)第一次被请求时被编译,以后的请求就不需要重新编译了。图1表示了其编译方式。

(5)支持多种语言,比如VB.NET,C#等,有更好的升级能力。

(6)ADO.NET数据库访问技术:ASP.NET一个非常大的优势是它使用ADO.NET数据库访问技术,使得ASP.NET发展了更多的功能。

利用ASP.NET技术不但可以建立功能强大的服务器,而且还可以利用ADO.NET数据库访问技术为在线考试的考生提供及时,灵活的在线题库访问功能。

2 数据库技术

在该系统的数据库服务器采用SQL Server 2000,它是在SQL Server 7.0的基础上扩充了性能、属性、可靠性和易用性。SQL Server 2000支持大型数据库,是一个优秀的数据库平台,可用于大型联机事务处理OLTP,数据仓库和电子商务等应用方面。它还可以迅速开发新的WEB应用系统的功能,特别是可以直接存贮XML数据。可以用SQL Server 2000来开发数据表及数据库管理平台。ASP.NET的支持下,开发者利用ADO.NET可以方便地访问种种基于Web的考试题库,不管其数据库是关系数据源,还是多媒体数据源,都可以通过ADO.NET来存取。 ADO.NET是Microsoft在.NET平台上对数据存取的解决方案。在继承ADO的基础上,它也引入了一些重大革新。它不只是面向数据库,而是集合了所有允许数据处理的类。

ADO.NET包括两个主要的组件:数据提供者和DataSet。DataAdapte,Connection,Command,DataReader四个对象都有两个派生类版本,它们分别位于System.Data.SqlClient和System.Data.OleDB各自的命名空间中。Connection它是在应用程序与要访问的数据库之间建立连接,起着渠道可以连接其它连接对象如:DataAdapter和Command通过它与数据库通信,以提交并获取查询结果。具体名称以Connection为例子就是:SqlConnection和OleDBConnection,其它的类似。Command对象执行数据库命令,它的作用是在数据源上执行一个命令。在Connection对象连接到数据库以后,Command对象执行数据库查询、添加、删除、或者返回特定表内容的直接请求。Microsoft在.NET框架中新增加了DataReader对象通过在内存中一次只能存一条记录的方法,避免因占用大量的内存而导致应用程序性能下降的缺点,提高了应用程序的性能,降低了对系统的要求。

DataSet对象是一种断开式的、分布式数据方案的核心对象,可以实现提高可伸缩性所需的断开数据模型,能够方便地在各层数据之间传输数据,还可以为不同的数据源提供一致的关系编程模型。但它有一个缺点是:它是一种内存驻留方式,因此占用了大量的内存。此外,DataGrid还可以动态地更改数据库中的数据,也可以通过它利用其它方法连接数据库等等。它的远大功能是其它控件所不能比的。

3 网上系统结构

基于Web的在线考试系统采用B/S模式,它的方便在于考题和应用程序都可以安装在服务器上,这样就可以保证其安全性。B/S三层结构模式具有系统维护简单,升级方便,具有良好的跨平台性能,为系统的扩充具备了良好的条件。其系统结构如图2所示:

4 系统的主要功能模块

网络技术逐渐渗入社会生活的各个部分,传统的计算机基础考试也向网络考试方向发展。基于Web技术的网络考试系统可以借助遍布全球的因特网来实现。该系统包括七个模块为:试题录入、抽题、考试、阅卷、成绩管理、统计分析和系统管理七部分。

4.1 试题录入模块

教师将准备好的试题通过相应的软件输入到相应的试题表中。教师首先根据不同课程和系统对题型的划分,编制成不同的课题。考题的属性除具备常有的属性,如试题号,考查知识点,答题时间等外,还具有简单,中等,难等一些编目属性,以备在学习的不同阶段的考试选题和阅卷时用。

4.2 抽题

在抽题的过程中首先要根据不同的IP地址选不同的题目,以免作弊。再次把考生界面设计成左右两栏,左边是试题的题目,在学生点击了他们想做的题以后,系统就自动调出该题目要求的应用程序,学生就可以在此界面进行考试了。比如,考生在点击了一道WORD操作题后,系统自动在界面的右栏运行WORD编辑环境。做完题后,就可以方便地提交该试卷。所有这些操作都可以在这里完成。

4.3 考试模块

在这个大模块中还可以分为几个小的模块,例如学生登录、动态出卷、自动交卷等模块。另外为了使考试能够很好地进行,还对考试时间进行监控。时间到后自动提交学生考卷,关闭学生的考试界面。学生注册的代码如下:

4.4 阅卷

在考生答完试卷并提交后,该考生的试卷就被保存在了服务器的试卷库中。

4.5 成绩管理

此模块通过Internet来发布考试成绩。包括历次排行榜和自定义查询,考生可以通过考号来查询成绩。修改考试成绩的权限只有被授权的用户才具有。

4.6 统计分析

该模块用来进行计算每道题目的得分率,考生考试情况分析,从而可以给出学生对考试内容的掌握程度。这为以后的教学管理提供了很好的资料。

4.7 系统管理

管理操作人员数据表,学生信息表,试卷库等数据信息。同时对考试中出现的意外情况给予及时适当的处理,例如,当学生在答题过程中,死机了,需要更换计算机,这时只要管理员更改数据表中的IP地址就可以继续考试,也不会使原来的答案丢失。

5 系统难点及解决方案

5.1 后台服务器及数据库配置

Web服务器选用IIS(Microsoft Internet Information Server),它是微软互联网信息服务的简称。Internet Information Server 建立在 Windows NT 安全机制模型之上。Windows NT 安全机制通过请求分配用户帐号和密码帮助保护计算机及其资源。可使用限制这些帐号的用户权力来控制访问计算机资源。可使用 Windows NT 文件系统 (NTFS) 分配计算机上的文件夹和文件权限。禁止用户向文件夹中或从文件夹中复制文件,或禁止用户执行某个文件夹中的文件,来控制访问文件夹和文件。 IIS的主要设置是主目录,只要将网上考试系统的目录设为主目录,在用户端输入服务器地址后直接进入考试界面考试。

该系统的数据库服务器采用SQL Server 2000,它在SQL Server 7.0的基础上扩充了性能、属性、可靠性和易用性。

5.2 系统的安全机制

数据的安全与保密对于网上自动阅卷系统来说显得很重要。在线考试系统中,最重要的是防止考前试题、答案的泄露以及考后试卷的安全保密工作。所以在文件传输过程中要对文件进行加密。可以采用EFS加密技术解决传输安全性。

6 结束语

基于ASP.NET的在线考试系统采用先进技术来实现。采用B/S三层结构模式作为其系统结构,应用SQL Server 2000以及ASP.NET的ADO.NET数据库访问技术实现了在线考试系统,无论在时间上还是空间上都方便了考生的考试,推进了远程教育技术的发展。

参考文献

[1]仇小强,林树刚.广西医科大学《计算机文化基础》在线考试系统的研究与设计[J].2004(5).

[2]陈卉,武文芳,潘清,等.计算机基础课程网上考试系统的开发[J].微机应用.

[3]马青霞,李莉,涂远.基于ASP的在线考试系统[J].金陵科技学院学报,2005.

[4]李新叶.基于ASP的网上题库与在线考试系统[J].微机发展,2004.

[5]汪永明.基于B/S模式的在线考试系统[J].微机发展,2004.

[6]马航飞.基于B/S模式的在线考试系统ASP实现方案[J].信息技术与网络服务,2005(1).

[7]朱扬清.网络考试系统的数据安全性研究[J].中国远程教育.

[8]陈娴,等.ASP.NET项目开发实践[M].中国铁道出版社.2004.北京.

[9]微软公司.Microsoft ASP.NET标准教程[M].中国劳动社会保障出版社.2003.

[10][英]Richard Conway,[美]Brady Gaster,等.徐燕华,崔伟,译.ASP到ASP.NET迁移手册[M].北京清华出版社.2003.

[11]孟令星.远程教育在线考试系统[D].毕业论文.

在线考试系统技术 篇2

污染源在线监测系统技术方案

污染源在线监测实现对废水、废气等污染源的实时在线监测，通过对污染监测数据的采集、传输、统计、分析等，实现污染源监测数据的统一管理、数据超标预警、监测设备的管理及反控，统计分析结果以报表、图表等多种方式展示。

（一）污染源在线监控（1）数据采集

系统自动采集污水、烟气排放数据，实现数据包的效性检查、解析和入库（数据存储）；采用多线程异步通信技术与各监测点通信，可查看原始数据报文，并可实现数据同步转发。

（2）信息看板

综合看板：展示企业实时监测状态、数据传输有效率、全区排放总量、排污大户、排污大户占比、超标情况汇总等，可切换查看污水或烟气。可按日、月、年查询条件进行筛选。

企业看板：展示企业数据传输有效率、企业排放总量、污染物浓度变化趋势、总量对比分析、超标情况汇总，可切换查看污水或烟气。可按时间、地区、企业快速查询。

（3）实时监控

实时一览：集中监控所有污染物实时排放状况（正常、超标、预警、异常）、及联网情况，同步采集污染排放数据，可查看污染物变化趋势，从而快速掌握污染排放现状。同时支持视频接入，更直观展示污染物排放状况。对于烟气排口的视频，系统具有黑度分析的功能。

地图监控：通过电子地图直观污染排放口的空间位置分布和污染物实时排放数据。（4）数据查询

按数据类型、时间段查询污染物历史排放数据，包括小时数据、日数据、超标数据、原始数据，可配置要显示的监测因子，查询结果可导出为Excel文件，可通过曲线展示单个站点多个因子的历史变化趋势。

（5）报警管理

在排放口出现数据超标、设备断线、设备故障、恒值等状况时，及时通知环境监察部门相关人员。

（6）报表中心

按时间查询日报、月报、季报、年报，支持报表打印、导出，查询结果可导出为Pdf、Excel、Word、Image等格式。（7）总量计算

总量计算包含：总量查询、对比分析功能。（8）数据传输有效率

按企业、地区查看数据传输率、有效率、数据传输有效率，结果可导出为Excel文件。可按时间、区域、监管级别、企业名称快速查询。

（9）基础信息

包括企业管理、废水排口、废气排口、监测因子、监测因子组、功能因子组、设备管理、DVR管理、码表管理。

（10）系统配置

系统提供报警值、报警通知方式、数据审核、报警类型、报警码、报警级别的信息管理。管理员可对以上系统信息添加、更新或删除。

（二）污染源信息管理

通过集成污染源管理的业务数据及环统、污普数据，建立污染源“一厂一档”管理，即污染源的全生命周期的档案管理。

（1）污染源日常维护

根据污染源全生命周期管理需求，对已有的排污申报、污染物普查等各类多源异构数据进行有效整合，形成全局统一的污染源档案，实现全局共享，并对污染源档案信息进行动态维护，保证污染源信息的准确性和完整性。最终服务于污染源企业日常监管、行政处罚等各类涉及到污染源企业的业务应用。

系统支持按企业类型（污水处理厂、一般工业企业、小型企业、建筑施工、第三产业、固废处置、畜禽和水产养殖、加油站）、行政区划、关键字等条件查询污染源企业，可添加新的污染源企业信息，可对已有企业污染源企业信息进行维护更新，并支持污染源企业的注销，被删除的污染源信息进行回收站，可从回收站回复被误删的企业。

污染源档案信息包括基本信息、管理属性、环境属性、工业污染源信息、排口信息、主要产品、主要原料、治理设施、照片资料、附件信息、排污许可证、总量减排等。

（2）污染源注销管理

监察部门人员在现场执法过程中，如果发现企业已经关闭、停产或者停业时，向污防科提交注销申请，污防科进行企业的注销处理。

企业注销后，所有相关资料转到注销库，不再纳入到日常管理的范畴内。

（三）知识库管理系统示意图

知识库管理主要创建管理处理处置技术库、应急检测方法库、标准法规库、常用危化品库、参考案例库等。

（一）风险源管理

建立风险源企业的信息数据库，支持对风险源企业的增加、删除、编辑、查询； 对各个风险源企业建立详细的资料信息库，包括基础信息（名称、单位代码、法定代表人、所属区域、地理坐标、联系方式、行业类别、行业代码、年生产时间、工业产值、厂区面积、企业预案、环境风险评价情况、突发环境事件情况环境风险级别）、化学物质、环境风险防范、应急处置救援资源、周边环境及保护目标等。

（二）危险品管理

建立危险品信息数据库，支持对危险品的增加、删除、编辑、查询；对危险品建立详细的资料信息库，包括理化常数、环境影响、监测方法、环境标准、应急处置方法等。

（三）组织机构管理

建立组织机构信息数据库，支持对组织机构的增加、删除、编辑、查询；

对组织机构建立详细的资料信息库，包括机构名称、机构类型、负责人、联系电话等。

（四）应急物资管理

建立应急物资信息数据库，支持对应急物资信息的增加、删除、编辑、查询； 对应急物资建立详细的资料信息库，包括物资装备类型、物资名称、物资数据、所处仓库、联系人、联系电话等。

（五）应急资源管理

建立应急资源信息数据库，支持对应急资源信息的增加、删除、编辑、查询； 对应急资源建立详细的资料信息库，包括应急人员、应急车辆、避难场所、单兵设施等。

（六）应急专家管理

建立应急专家信息数据库，支持对应急专家信息的增加、删除、编辑、查询； 对应急专家建立详细的资料信息库，包括专家姓名、单位、职称、专业特长、联系方式、参与的应急案例等。

（七）应急知识库管理

建立应急知识数据库，支持对知识库的增加、删除、编辑、查询；

对应急知识库建立详细的资料信息库，包括应急处理处置技术、应急监测方法、政策法规、规范性文件、环保标准、突发环境事件预防知识等。

（八）综合查询

在线考试系统技术 篇3

关键词：计量装置 在线监测 遥测系统 智能电网

中图分类号：TM933.4 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）012-023-02

1 电网装置在线监测技术的重要性分析

电网装置在线监测技术是我国电网的重要构成组分，它不但可以有效解决当前我国电能计量装置的问题，而且可以有效的发现和排除可能出现的故障、计量纠纷等。其次，电网装置在线监测技术作为我国发展智能电网技术的重要基础，这对于推动我国智能电网数据管理、提升工作质量和效率，确保电能计量安全、可靠、准确、及时。不仅如此，电网计量装置在线监测技术还可以弥补传统人工抄表的不足与缺陷，并能够有效提高电网电能计量装置信息化、智能化水平，从而为我国的电力资源实现优化配置与可靠服务。除此之外，在电网商业化运营和电力营销系统方面，电能遥测系统也起到了巨大的技术支撑作用，为我国智能电网的建设提供了可靠的保障。

2 电网计量装置在线监测技术要求

2.1 终端计量设备

终端计量设备是电网计量装置、在线监测技术中的核心装备，它不仅能够完成电网中所接入的有效计量点校信号的采集、而且还可以准确、主动的对这些所采集的数据进行分析、处理加工，并在完成数据整合工作之后加以保存。其次，计量设备需要支持远程系统同本地电力系统间的通讯，从而使得远程和本地间的计算机设备可以利用网络传输数据的形式改变参数，并保证远程控制的有效落实。因此在这一情况下，我们就应该充分的要求终端计量设备拥有多元化、模块化的功能与设计，只有这样才能够确保所有计量装备都能够覆盖在远程测量之中，进而有利于形成在终端功能下的个性化设置。

2.2 通信网络

通信网络处于现场终端计量设备与主站管理中心之间，在二者间起到数据交流、传递的重要作用，通信网络包括PSTN网络、光纤网络、无线网络等。这些通信网络间的应用不仅要达到现场设备间与主站中心开张各项工作的基础要求，还能够要在电力协议与子站点不断增加的大环境下实现在线监测系统对多种通信协议的兼容。例如，Modbus协议、TCP/IP协议等，只有这样才能够确保工作具有机动性，并保障在不同通信环境、方式、条件下可以正常工作。另外，随着近年来科学技术的迅速发展，电力系统中对于通信网络的完整性、高速度、精准性有了更高的要求，同时还应该考虑的是通信网络还应该保证电力应用端口的灵活性、拓展性、从而使得新兴用户的需求得到满足。

2.3 主站系统

主站系统实际上是在线监测技术的管理中心，它可以实现对各个站点数据的上传下载、数据汇总、统计分析、存储等，因此其数据管理功能非常强大，在分析报警提示数据和反馈电网运行状况是能够起到良好的效果。不仅如此，主站系统通过结合子站点的要求还可以为工作人员提供一份精确、真实的数据报表，并进一步为各子站点检测工作开展历史数据查询与现场跟踪工作，从而保障远程控制终端设备能够正常、高效运行。另外，在在线检测装置中主站还可以实现与营销系统的对接，这对于确保Web浏览、电力计量设备各项工作的开展有了有效的辅助和支撑作用。

3 电能计量遥测体系的功能及建设策略

图2为遥测计量系统框架，它主要是一现代化的计算机通信技术作为载体、以数据库作为运作核心，自动的采集远程用电用户的电能信息情况，并能够远程、智能的实现监测用户实时用电状况的效果。对此，本文下面就遥测系统的建设功能及策略进行论述。

系统主站通过电能量采集终端设备定时采集发电厂、变电站及用户电能表的实时电能量信息，再进一步通过实时数据库监测电能量使用情况，结合历史数据分别应用在各个不同等级的客户中，调动起网络功能实施数据交换功能，从而实现电能量数据资源的充分利用。而且通信系统支持多种通信方式，如微博、光纤、音频、网络传输等，这些方式适用于不同条件。一般主站端与电量采集器主要利用光纤实现通信、电量采集器与电能表采用音频或低压载波通信方式。

3.1 系统功能

（1）遥测系统首先应该把电力应用个性化作为目标，然后在结合相关规范章程的基础上为用户提供标准化、安全化的服务，为重点用户提供差异化、有序化的服务，从而取得用户关注用电政策、了解供电信息的效果，并促使用户获取相关资料。

（2）全方面采集用户电能信息也是遥测系统需要实现的系统功能，只有这样才能够有效掌握用户的动态用电情况，这对于防止用户偷漏电问题的出现有着良好作用。其次，遥测系统还应该通过电力系统电能状况分析对电力负荷实施全时段的监控，在用电峰谷时期能够自主的调整符合，以提高电网运行的安全性与稳定性。

（3）遥测系统应该严格依照用电统计需求，有针对性的抄表取数，这样才鞥能够确保电力系统线损曲线的有序性、稳定性。另外，对于某些地区的欠费用户还应该进行停电处理、从而防止用户出现拖欠电费的问题。

（4）除上述三点之外，遥测系统还应该对不同电源点，比如发电厂变电站等实施分时电能计量方式，从而保证最大电流、功率、电压数据集等最大用电需求量能够得到准确的计算与反馈，实现电能计量工作的集约化与智能化。

3.2 建设策略

（1）遥测系统建设之前，首先应该结合实际要求为用户更换电能表等装置，尤其是在某些电能装置较为落后的区域必须要将传统装置变更为电子式多功能电能表，从而保证其与遥测中心数据的一致，并能够严格执行遥测系统监控中心的指令。

（2）在系统安装完毕之后，调试人员应对各个模块进行严格、认真、仔细的调试工作，对于现存的问题或隐患要进行严格的排查，防止在以后的运行当中出现问题。例如电能计量时间长、缺失数据补抄能力、报警程序错误等问题，都应该进行优化处理，全面改进电能计量工作，提高系统运行效率。

（3）切实落实好各电能计量点数据统计工作，并为系统覆盖区域内所有变电站、发电厂等计量点的资料建档归类管理。其次再将它与SCADA EMS系统所记录的档案进行细致的对比，如通信方案的比较、TV/TA的变化情况，对其中的差异数据要加以详细的记录。再次要及时开展现场核实工作，从而确保主站、各站端档案信息一致，只有这样才能够保证遥测系统运行数据的可靠性与准确性。最后还应该重视的是系统报表功能的拓展，通过允许系统管理者及系统自身根据实际状况生成的数据报表进行修改，并主动的添加修改标识，从而保证电能计量责任制的有效推行与落实。

（4）在遥测系统建成之后，可以通过双管齐下的方式检验数据。具体来讲就是指派专人负责对遥测系统的分析，并将遥测系统所获取的电能计量资料同自身记录的资料定期内进行对比，保证各计量点所采回的信息与现场终端设备信息的一致、同步，进而确保系统各项计量数据的精确性。

4 结语

随着我国国家电网的不断发展与完善、电网覆盖面积逐年增加、设备数量也处于不断攀升，而且我国城市化进程的加快，用电客户逐年增多，用电量更是得到了迅猛的增长。因此为了进一步提高我国电力部门的经济效益、用户的用电质量，将电能将遥测系统仅仅应用在数据的采集、分析与统计上是远远不足的。而且传统的工作方式需要耗费大量的人力物力，更不利于我国电网的智能化推进，因此利用遥测系统将是我国未来电网发展的重要方向。

参考文献：

[1] 陈鉴明.电能计量遥测系统通信网络方案的探讨[J].佛山科学技术学院学报，2006（20）.

[2] 吴敏.计量自动化厂站系统数据采集分析技术研究[J].高电压技术，2010（36）.

在线考试系统技术 篇4

随着计算机技术、Internet技术的发展,计算机在各行业、各领域的应用越来越广泛,教育界迫切需要利用计算机来进行考试,以减轻教师的工作负担和提高工作效率,同时也提高考试质量。

1 开发环境的选取

开发工具的选取是决定系统是否能够开发成功的关键要素之一。B/S(浏览器/服务器模式)是随着Internet技术的兴起,对C/S结构的一种改进。在这种结构下,软件应用的业务逻辑完全在应用服务器端实现,用户表现完全在Web服务器实现,客户端只需要浏览器即可进行业务处理,是一种全新的软件系统构造技术。这种结构更成为当今应用软件的首选体系结构。JSP支持现在的绝大部分平台;代码可移植性好、执行效率高;JSP用到的组件是采用Java Bean组件,所以有非常好的跨平台性和可重用性;JSP与数据库的连接很方便。本系统采用基于B/S模式的体系结构,运用JSP动态网页技术进行设计实现。

2 系统需求分析

2.1 开发在线考试系统的必要性

(1)随着现代教育不再使用一考定终身的方法评判人才,一套取代传统考试方式的新型考试方式提上议程,在线考试就是其中之一。(2)在线考试系统减少了传统考试方式中的许多环节,可以节约大量的人力、物力、财力。(3)在线考试系统能够实现自动组卷功能,可以使考试变得灵活方便。(4)在线考试系统阅卷快速,准确率高。

2.2 开发在线考试系统的可行性

(1)经济可行性。(2)技术可行性。(3)条件可行性。

3 系统功能的需求

在线考试管理系统主要实现考生注册、登陆、在线考试、考试科目选择、在线制作试卷、在线控制考试、自动评分(客观题部分)、自动交卷、考生管理、成绩查询、题库管理、考生信息管理、课程信息管理等功能,充分利用计算机科学与技术,改变传统的考试操作方式,实现无纸化考试的模式。(1)用户管理:对使用本系统的用户基本信息进行维护。(2)权限管理:对系统的访问权限进行管理,并对用户可进行权限的分配。用户的权限不同使用的系统资源也不同。(3)题库管理:用于对试题的增加、删除、修改、查寻等基本管理。(4)试题管理:用于对试卷进行增加、删除、查询等管理。(5)考试管理:对考试分配试卷,并对考试的基本信息进行维护。(6)成绩管理:对每次考试的学生成绩的基本信息进行维护。

4 系统的总体设计

本系统的软件总体结构按分解-协调的原则,信息隐蔽抽象的原则,自顶向下的原则,一致性原则,面向用户的原则进行设计。系统总体流程图如图1。

5 在线考试系统前台的设计与实现

在线考试系统的前台主要包括考生注册、考生登陆、修改个人资料和找回密码、在线考试等、成绩查询等功能。考生要使用在线考试系统,首先要注册为该系统的用户,然后才被授权登陆系统进行操作;登陆后的考生可以修改个人的注册资料。由于密码经常会被考生忘记,还可以通过系统中找回密码功能快速找回遗忘的密码。在线考试结束后考生还可以查询自己的考试成绩。

5.1 考生信息模块的实现

考生信息模块主要包括考生注册、考生登陆、修改个人资料和找回密码功能。

5.1.1 考生在线注册的实现过程

运行网络在线考试系统首先要进入考生登陆页面,在该页面中单击“注册”按钮,进入考生注册页面,在该页面中输入个人资料,单击“保存”按钮,系统将根据输入的身份证号进行验证是否已经注册,如果没有注册,将出现注册成功的提示框,如果已经注册为该系统用户,将出现提醒用户已经注册的对话框。

5.1.2 考生找回密码的实现过程

(1)在此页面中只需要放置一个用于获取准考证号的表单及对应的表单元素即可。(2)在此页面中,首先添加一个表单,并将第一步中返回的提示问题答案显示在相应的文本框中,然后在该表单中添加一个用于记录考试档案ID的隐藏域,最后在该表单中添加用于输入密码的提示问题答案。(3)在此页面中只需要将获取准考证号和对应的密码显示在相应的文本框。

5.2 在线考试模块的实现

在网络在线考试模块中考生首先要阅读考试规则,在同意考试规则后方可选择考试科目,在选择好考试科目后,系统将随机抽取试题,然后进入考试页面进行答题,当考生结束考试后系统将自动对考试提交的试卷进行评分,并显示考生最终的成绩。(1)选择考试课程的实现。(2)随机抽取试题的实现。

实现随机抽取试题首先要获取指定课程所拥有的套题ID,然后将获取的ID保存在一个数组中,并根据套题的个数获取一个随机数,在根据这个随机数获取相应的套题ID,获取试题时使用query Exam()方法,此方法包含两个参数,一个用于指定套题ID,一个用来指定试题类型,如果该参数值为0代表指定套题中的单选题,如果为1代表指定多选题。

摘要：随着计算机技术、Internet技术的发展,计算机的应用越来越广泛,教育界迫切需要利用计算机来进行考试,网络在线考试已经成为教育技术发展和研究的方向。该文介绍了该系统的需求分析、功能需求、总体设计、系统的功能模块设计,对在线考试系统的设计和完善有一定的参考价值。

关键词：在线考试,JSP,SQLServer2000

参考文献

[1]贾素玲,王强主编.JSP应用开发技术.清华人学出版社,2007.

[2]吴其庆.JSP动态网站设计教程.冶金工业出版社,2005.

在线考试系统技术 篇5

（1）SCC：Supervisory Computer Control 计算机监督控制（2）DDC: Direct Digital Control 直接数字控制（3）DCS：Distributed Control System 集散控制系统

（4）CIMS：Computer Integrated Manufactured System 计算机集成制造系统（5）FCS：Fieldbus Control System 现场总线控制系统

（6）CIPS：Computer Integrated Process System 计算机集成过程系统（7）PLC：Programmable Logic Controller 可编程逻辑控制器

关于DCS: 集散型控制系统，又称分布式控制系统。是计算机技术（Computer），通信技术（Communication），图形显示技术（CRT）,控制技术（Control）的发展产物。主要特点：可靠性高，灵活的扩展性，完善的自主控制性，完善的通信网络。设计思想：危险分散，控制功能分散，操作和管理集中。

DDZ_II DDZ_III:电动单元组合仪表

II特点：

（1）采用0-10mA的直流电流为统一的联络信号（信号制式），只有电流输出。

方便各单元联系

（2）将整套仪表分为若干能单独完成某项功能的典型单元

（3）信号下限从0开始，便于模拟量的加减乘除开方等数学运算，并能使用通

用刻度的指示、记录仪表。

III特点：

（1）采用国际上统一使用的4-20mA的直流电流或者1-5V的直流电压作为联络

信号（信号制式），信号电流与电压转换成电阻250欧姆。现场与控制室之 间的信号传输采用电流传输方式，控制室内的仪表之间使用电压传输方式。（2）信号下限不是从0开始，使仪表的电气零点和机械零点得以分开，便于检验信号传输线是否断线以及仪表是否断电，并为现场送变器实现两线制（既是电源线又是信号线）提供可能性。（3）集中统一供电，采用线性集成电路

SCC结构

计算机定时采集生产过程参数，按指定的控制算法求出输出关系和控制量，并通过一定方式提供现场信息。可以不经过人员的参与而直接对生产过程施加影响。闭环结构

DDC结构

计算机对被控参数进行检测，再根据设定值和控制算法经过运算输出到执行机构，是参数稳定在给定值上。

DCS主流网络协议： OSI：七层

TCP/IP：TCP（传输控制协议）和IP（网际协议）FF:Fieldbus Foundation现场总线基金会 FCS主流协议：

CAN: Controller Area Network 一种有效支持分布式控制系统的串行通信网络 性能高，可靠性高，传输速率高。采用一种称作广播式的传输工作方式，其特点是废除了传统的以节点地址为中心的编码方式，而代之以基于数据块的编码方式 LonWorks：Local Operation Networks 特色是智能节点，可以脱离上层的管理工具自行完成数据采集和处理，并能与其他节点共享数据。节点内部可以编程 ProfiBus： 应用最广泛，包括12M的高速总线DP和用于过程控制的低速总线PA，完美结合使其在结构和性能上优越于其他总线 FF：

DeviceNet：CAN总线的基础上建立起来的，开放，低成本，高效率，高可靠性

AI采集温度信号

现场PLC电源电源rCRRRRrBRTDRTADrRrRr 1-5V转化为4-20mA

这个电路叫郝兰德电路，是典型的电压电流转换电路。其特点是负载电阻有一端接地(恒流源通常有这个要求)，而取样电阻两端均不接地。之所以能够实现这个要求，关键就是上面一个运放和电阻的匹配。上面一个运放显然是跟随器，其输入阻抗很高，可以看成开路，其输出阻抗很低，可以看成电压源，而电位与Rs右端相同。这样就避免了R2中电流对输出的影响(R2不从输出端取用电流)。利用运放的虚短和虚断可以退出加在RL两端的电压是 V*RL*R2/R1/RS,因此流过RL的电流IL为V/RS*R2/R1,与负载无关。由运放虚短概念可知，V2=V1,V5=V4 V3=V2+(V2/R3)*R4 ―> V3=V2*(1+R4/R3)=V1*(1+R4/R3)V1=R1*(V5-V)/(R1+R2)+ V －> V5=V1*(1+R2/R1)–V*(R2/R1)

= V3

–V*(R2/R1)= V4 采样电阻RS两端的电压为：V4-V3= V*(R2/R1)流过RS的电流为：(V*(R2/R1))/RS，其大小与负载电阻RL无关，受输入电压V

控制。电流源

4-20mA转化为0-5V

看门狗电路原理

看门狗芯片和单片机的一个I/O引脚相连,该I/O引脚通过程序控制它定时地往看门狗的这个引脚上送入高电平(或低电平),这一程序语句是分散地放在单片机其他控制语句中间的，一旦单片机由于干扰造成程序跑飞后而陷入某一程序段不进入死循环状态时,写看门狗引脚的程序便不能被执行,这个时候,看门狗电路就会由于得不到单片机送来的信号,便在它和单片机复位引脚相连的引脚上送出一个复位信号,使单片机发生复位,即程序从程序存储器的起始位臵开始执行,这样便实现了单片机的自动复位.RTOS 当外界事件或数据产生时，能够接受并以足够快的速度予以处理，处理的结果又能在规定的时间内来控制生产过程或度对处理系统做出快速响应，并控制所有实时任务协调一致运行。特点：

 实时：每个可执行的任务都能及时响应，都可享用“时间片”。 多任务：多个程序并行执行。

 响应异步实体：能够接受来自外部的中断

 能够保证任务切换时间：必须有定时系统和实时时钟

 必须有尽快的中断响应时间：即对最高优先级中断的快速响应  可以实现多任务调度功能：循环、优先级  必须可以实现同步和互斥功能：资源共享

CSMA/CD 优点：原理比较简单，技术上易实现，网络中各工作站处于平等状态，不需要集中控制，不提供优先级控制

缺点：网络负载增大时，发送时间增加，发送效率急剧下降。

原理：发送数据前先侦听信道是否空闲。如果空闲，则立即发送数据。如果忙碌，则等待一段时间至信道中的信息传输结束后再发送数据。若在上一段信息发送结束后有两个或以上的节点都提出发送请求，则判定为冲突。冲突的话就立即停止发送数据，等待一段时间后再重新尝试。先听先发，边发变听，冲突停发，随机延迟后重发。Token Bus/Token Ring 令牌总线（Token Bus）是一种在总线拓扑结构中利用令牌（Token）作为控制节点访问公共传输介质的控制方法。在令牌总线网络中，任何一个节点只有在拿到令牌后才能在共享总线上发送数据。若节点不需发送数据，则将令牌交给下一个节点。

CSMA/CD与Token Bus都是针对总线拓扑的局域网设计的，而Token Ring 是针对环型拓扑的局域网设计的。如果从介质访问控制方法的角度看，CSMA/CD属于随机型介质访问控制方法，而Token Bus 和Token Ring属于确定型介质访问控制方法。Token Bus适用于实时性要求较高的场合。OSI的七层：

 物理层:数据单位为比特。为数据端设备提供传送数据的通路  数据链路层：数据单位为帧。为网络层提供数据传送服务

 网络层：数据单位为数据包。选择合适的网间路由和交换节点，确保数据及时传送。主要设备是路由器  传输层：数据单位为数据段。

 会话层：以后单位均为报文。不参与具体的传输，提供包括访问验证和会话管理在内的建立和维护应用之间通信的机制。如用户登录验证。

 表示层：主要解决用户信息的语法表示问题。将某一用户使用的抽象语法转化为OSI系统内部使用的传送语法。如数据的压缩和解压缩，加密和解密。 应用层：为操作系统或网络应用程序提供访问网络服务的接口。TCP/IP：

 网络接口层：定义物理介质的各种特性。

 网络层：负责相邻计算机之间的通信。Ip协议是网络层的核心

 传输层：提供应用程序之间的通信；格式化信息流，提供可靠传输。接收端必须发回确认，并且假如分组丢失，必须重新发送  应用层：提供常用的应用程序

PID：

U(t)Kc[e(t)1Tit0e(t)dtTdde(t)]dt

U(k)U(k)U(k1)Kc{[e(k)e(k1)]TTe(k)d[e(k)2e(k1)e(k2)]}TiT

PID整定方法：

（1）临界比例度法/闭环震荡法

通过试验得到临界比例度PB和临界周期Tk，然后根据经验公式求出控制器各参考值。被控系统稳定后，首先将积分时间放大最大，微分时间放到0，相当于只使用比例作用。然后观察其阶跃响应，从大到小逐步把控制器的比例度减小，看测量值震荡的变化情况，当产生恒定幅度和周期的震荡波形时，记下PB，Tk。然后根据经验公式求得PID参数。

特点：不需要求得控制对象的特性，而可以直接在闭合的系统中进行整定，适用于一般的系统。对于临界比例度比较小的系统不适用，而且有的系统是不容许震荡的。

（2）衰减曲线法

跟1差不多，只是不是等幅振荡，而是衰减4:1或者10:1的时候记下衰减比例度Ps和衰减周期Ts，然后根据经验公式求得

特点：简单实用，适用于一般的控制系统。但是对于干扰频繁，记录曲线不规则，不断有小摆动时，难以获取有效参数，不适合用。（3）经验凑试法

选取一个合适的P，Ti作为起始值；改变参数观察曲线变化形状，不断改变参数满足需求。然后在此基础上加入微分作用，选取微分参数后试着减小P，Ti凑试，得到最佳结果为止。Pid各参数的作用：

Kp越大，被控曲线越平稳。但是会产生余差，需要引入积分作用。Ti：消除余差

Td：超前控制，在偏差大之前调整

IEC标准编程语言： 1 梯形图：适合于逻辑控制 功能块图：合适于典型固定复杂算法控制如PID调节 3 顺序功能图：适合于多进程时序混合型复杂控制 4 指令表：适合于简单文本自编专用程序 结构化文本：适合于复杂自编专用程序，如特殊的模型算法 未来组态的发展：

组态就是利用工控软件中提供的工具和方法来完成工程中某一具体任务的过程，这个软件就叫做组态软件。

组态软件作为一种工业信息化的管理工具，其发展方向必然是不断降低工程开发工作量，提高工作效率。易用性是提高效率永恒的主题，但是提高易用性对于提高开发效率是有限的，亚控科技则率先提出通过复用来提高效率，创造性地开发出模型技术，并将这一技术集成到KingView7.0中。这一技术能将客户的工程开发周期缩短到原来的30%或更低，将组态软件为客户创造价值的能力提高到了一个新的境界，代表了组态软件的未来。

组态软件的发展必将沿着更好的人机交互、更加逼真的画面、能满足客户个性化需求、具备行业特征和区域特征、具有很好的开放性、信息唾手可得和更高的可靠性以及大型SCADA的方向发展。

FCS：

减少接线和安装的原因：由于现场总线系统设备前端的智能设备能执行多种功能，可以减少变送器的数量，也不需要信号的调理转换、隔离技术等，节省了一大笔硬件投资。

现场总线的接线非常简单，由于一对双绞线或一条电缆上通常可以挂接多个设备，所以电缆、端子、槽盒、桥架的用量大大减少。当需要增加现场控制设备时，无需增加新的电缆，可就近连接在原有的电缆上，这样可以节省大量的电缆。特点：

适应工业应用环境，要求实时性强，可靠性高，安全性好。多为短帧传送，通信的传输速率相对较低。

结构：全分布、网络集成式控制系统。企业的底层网络

FCS区别于DCS的特点

 系统的开放性、互用性  摆脱了传统常规模拟仪表的束缚  在各个层次上都采用了数字通信技术  系统结构的高度分散

 数字仪表在生产现场构成虚拟控制站(Virtual control station)

CAN总线： 特点：

 CAN不采用节点地址编码，而是对报文编码，节点通过报文滤波决定是否与其有关，即接受或发送相应的报文。

 CAN采用多主工作方式，节点不分主从。

 CAN总线节点报文分成不同的优先级，满足不同的实时需求。 CAN总线采用总线仲裁技术，保证优先级高的节点实时传输报文。

工业以太网与商业以太网的区别：

商用以太网具有价格低、通信速率和带宽高、兼容性好、软件资源丰富、广泛的技术支持基础和强大的发展潜力等优点。但是以太网采用了载波侦听多路访问/碰撞（冲突）检测（CSMA/CD）的传输规范，这无法满足工业控制中的实时性、确定性、可重复性等方面的要求；此外，现有的高层协议也无法满足工业控制要求。工业以太网需要应对更为恶劣的环境需求。工业以太网的优势

 可满足控制系统各个层次的要求，利于管控一体化。 设备成本下降。

 用户拥有成本下降。（维护） 易与Internet集成。 广泛的开发技术支持。 大量的现有软件资源。以太网的优势：

工业以太网面临的问题

 通信实时性

 环境适应性与可靠性（结构、连接器） 总线供电（5类线中的空闲线，10-36V） 本质安全（防爆安全栅）

本质安全是指通过设计等手段使生产设备或生产系统本身具有安全性，即使在误操作或发生故障的情况下也不会造成事故的功能。具体包括失误—安全（误操作不会导致事故发生或自动阻止误操作）、故障—安全功能（设备、工艺发生故障时还能暂时正常工作或自动转变安全状态）。

本质安全防爆方法是利用安全栅技术将提供给现场仪表的电能量限制在既不能产生足以引爆的火花，又不能产生足以引爆的仪表表面温升的安全范围内，从而消除引爆源的防爆方法。

现场总线的发展趋势： 1.注重系统的开放性

2.注重应用系统设备间的互操作性 3.注重控制网络与公用数据网络的结合 4.注重使测控设备具备网络浏览功能 5.以太网已直接进入控制网络

6.多种通信方式下的数据传输与数据集成，管控一体化目标下的数据综合利用

PLC 优点：

1.编程方法简单易学 2.功能强，性能价格比高

3.硬件配套齐全．用户使用方便。适应性强 4.可靠性高。抗干扰能力强

5.系统的设计、安装、调试工作量少

6.维修工作量小，维修方便 7.体积小，能耗低

在线考试系统技术 篇6

【摘 要】作者针对目前在线答疑响应速度慢、灵活性差、查全率低等问题，应用全文索引技术，设计并实现了基于中文全文索引技术的在线答疑系统，通过二次开发JDK工具，成功解决了问题答案库生成、问题答案索引与管理等关键技术，系统的查询速度和查全率优于基于数据库技术的在线答疑系统性能。

【关键词】基于网络的教育 在线答疑 中文全文索引 搜索引擎

【中图分类号】G434 【文献标识码】A 【文章编号】1006－9682（2009）02－0040－02

一、前 言

在线答疑系统是网络教育平台的重要组成部分，它在加强教师和学生的交流，帮助学生明确问题的所在和获得自己真正需要的答案信息方面具有不可或缺的作用，因此现代远距离教育对其在线答疑模块的查准率、查全率、灵活性、响应速度等方面提出了更高的要求。

目前多数现代远距离教育系统的问题答疑检索的方式为基于数据库的查询。存在的突出问题是：求用户具有一定的组织关键词能力，对不熟悉计算机的用户造成困难；建立数据库的关键词字段、数目一经确定，就限定了查询内容，从而造成查全率低、漏检率高的问题；DBMS建立在代数系统上，代数系统所定义的有限种运算限制不能适应复杂多变的查询需求；若教育网站涵盖几百门课程，数据库会非常庞大，当大量学习者同时过度的并发操作会导致服务器端的负荷过载，从而降低查询速度。

我们借鉴国外成功的答疑系统的技术，构建了基于中文全文索引的答疑系统，系统对问题答案进行了合理的组织，为其建立了全文索引，并依据索引文件提供多种查询方式。该系统的响应速度、查全率、查准率、查找灵活性优于基于数据库技术的答疑系统。

二、关键技术

1．全文索引技术

全文索引是指索引程序通过扫描文章中的每一个字、词，对每一个字建立索引，指明该字（词）在文章中出现的次数和位置，以响应用户的多种查询需求。全文检索系统应具备建立索引、处理查询、返回结果集、增加索引、优化索引等功能，系统构成一般包括索引引擎、查询引擎、文本分析引擎、对外接口等模块，以及外围应用系统。

（1）全文索引排序及查询原理

本系统应用数据倒排序原理，首先对中文单词进行特殊的分词处理，取得文章的关键词；通过Analyzer类过滤掉无概念意义的标点符号；建立倒排关键词索引，用n元组<关键词 拥有该关键词的文章号 P频 P位>表示；进一步统计关键词在文章中出现次数和出现的位置；将上述数据分别存储在词典文件、频率文件、位置文件中。

词典文件包含将原文件分词以后所得到的每一个字和词。它不仅保存有每个关键词，还保留了指向频率文件P频和位置文件的指针P位；

频率文件存储每个字在原文件中出现的频率；

位置文件包含每个字在其原文件里的位置，一般是指该单词距文件头的偏移量。

通过词典文件到频率文件、位置文件的映射（指针）将三个文件有机联系在一起。

用户输入词/词组，触发检索引擎中的分词类，分解用户数据为单独的字和序，到词典文件查找每个字出现的文章、频率、位置；然后进行位置匹配，只有字、字序（出现的位置）均相同的文章才会被找出（查找算法略）。

另外，为了减小索引文件的大小，全文检索引擎对索引还使用了压缩技术（略）。

2．Java技术

（1）API接口

Apache Jakarta项目组提供了一个全文索引引擎Java类接口，但它提供的仅仅是一个在单机上调用的Java类包。我们对它加以改进使其能够嵌入B/S模式答疑系统。

Lucene Java类包不是一个完整的全文检索引擎，而是一个开放源代码的工具包。Lucene类包提供了丰富的类接口，基于这些类进行二次代码开发，可以建立较完善的全文搜索引擎。

利用lucene提供的类接口，可以很方便的为.txt、.html、.xml文件建立独立于应用平台的索引文件；索引器通过接受Token流完成索引文件的创立，并能实现动态更新索引文件功能，当有新数据要求被索引时，调用索引器就可以将新建成的索引文件合并到原索引文件中，不必进行索引文件的重建。

（2）动态网页技术

JSP（Java Server Pages）为整个服务器端的Java类库提供了一个接口来服务于HTTP的应用程序。所有程序都在服务器端执行，网络上传送给客户端的仅是程序运行的结果，对客户浏览器的要求低，可以实现无Plugin，无ActiveX，无Java Applet，甚至无Frame。

（3）面向网络的OOP语言

由于Java最初设计出发点就是面向网络，提供面向对象而又不依赖于机器的开放结构，具有跨平台性、可移植性、安全性、响应灵敏和交互好等特点。

3．Xml技术

XML是Extensible Markup Language（可扩展的置标语言）可以让网页设计人员自行定义TAG的延伸格式，用在自由性的数据库或是各种文件格式上。XML也是一种置标语言，也可以作为派生其它置标语言的元语言。

XML具有可扩展性、灵活性、自描述性、简明性。它是SGML的一个子集，只有SGML约20%的复杂性，却能实现约80%的SGML功能。

基于上述技术，本系统实现了与、或和模糊查询，系统在拥有多种查询功能的同时拥有较高的数据查全率和查询速度。

三、系统设计

1．系统功能框架

答疑系统的用户有三种身份，普通学生、指导教师、系统管理员。数据库中保存用户的注册信息，当用户以不同身份登录时通过登录模块进行身份的验证，根据用户不同的身份给用户分配不同的权限。

（1）学生模块

学生登录后，输入所查询问题的关键词，系统响应查询需求，进行搜索，返回答案源文件信息；若未查到相关信息则将问题存入新问题数据库，待教师回答完毕并生成答案源文件和索引文件后，该生再登录时会给出问题已解答的提示，并显示答案。

（2）教师模块

教师登录后可以查看学生遗留的问题，并给予解答；教师利用系统提供的答案文件管理功能定期对现有的问题库进行更新与修改，可以对问题库进行生成xml格式的答案源文件与创建索引。

（3）管理员模块

管理员登录后，进行系统日常维护和管理学生教师信息，对系统进行总体的维护。

2．技术实现

（1）创建源文件与索引文件

创建答案源文件，答案文件是用xml文件组织的，其内部可以设置灵活的超级链接，如相应练习及其他相关网页。答案文件上传以后以数据库的记录暂时存放，这时要把它们导出为xml文件，并作为答案源文件（代码略）。系统返回的检索结果就是这些xml文件。

创建其索引文件，为答案源文件（XML文件）创建索引文件，首先得构造一个xml索引类，该类创建的对象可以将html、xml、txt文件进行分词处理并创建索引文件（代码略）。答案源文件与索引文件创建流程如图1。

（2）答疑系统全文检索流程

响应查询用户输入所查询问题的关键词后，系统进行关键词分字、分词、查询，搜索引擎支持关键词的多种逻辑关系组合查询，如：与、或逻辑关系，这些都是由关键词分词类来完成的（代码略）。

全文检索，将关键词分词后的结果作为参数构建搜索器，利用索引查询逻辑对索引文件进行查询，查询结果为一个内存中的存储抽象。通过对存储抽象的进一步处理可返回查询结果集。

返回查询结果集，经过分析得到重组的查询需求信息，作为搜索器的参数，据此搜索查询满足条件的文章地址，查询结果以结果集（hits）的形式返回。结果集（hits）包含文章题目、地址、内容摘录等，可用.gets（）方法获得这些变量（代码略）。

“答案概述”栏显示问题内容的前100个字符，点击相应行“问题题目”栏的内容可以链接到答案的xml文件。但xml文件并不能在IE中直接呈现，本系统采用XSL（Extensible Stylesheet Language）技术，实现将xml文件转换为html格式并在IE中呈现。

四、系统特点

1．检索速度快

虽然初始化阶段，需要对原数据进行分词，建立位置和频率等索引文件，要花费较多时间，但一旦索引文件建立，查询速度就会大幅度的提高，经过实验10亿汉字平均检索速度0.26秒，而利用数据库查询同等量的数据大约需要5秒左右。

2．易于更新

本系统可以自动完成读取原文件、分词和建立索引，不需要对原数据做任何手工处理。索引文件建立后，可以搜索任何位置的数据。答案库记录的更新只需要给出文件名参数，运行创建索引程序即可，因此具有良好的可扩展性。

3．结构性好

传统的答疑系统因受到数据库技术的限制，对于答案之间的内在联结关系支持不是很好。全文索引答疑系统采用的原数据不是数据库中的记录，而是xml文件，其作为可扩展的元标记语言本身就具有良好的结构，可以方便的在答案之间建立超链接。

4．跨平台性好

全文索引答疑系统的核心技术因采用Java和JSP技术，可在任何一台安装Java虚拟机的机器上运行。

五、结束语

本文针对目前网络教学平台答疑系统的缺陷，提出了一种答疑系统解决方案，并设计、实现了基于全文索引的在线答疑系统。

全文索引技术还存在一些弱点，如内容覆盖率、隐式语义提取等问题。为此，进一步的研究工作应该着眼于运用知识工程、人工智能、数据挖掘技术，使系统具有自组织、自学习和自动推理能力，将有望克服上述缺陷，提高答疑系统性能。

参考文献

1 邱 哲、符滔滔.开发自己的搜索引擎—Lucene 2.0+Heritrix.人民邮电出版社，2007.6：146～168

2 苏武华.汉语自动分词和自动标引方法研究.农业图书情报学刊，2004（7）：104～106

3 印 鉴、陈忆群、张 钢.搜索引擎技术研究与发展.计算机工程，2005（14）

4 王慧芳.基于全文索引的在线答疑系统设计与开发.第十届全球华人计算机教育应用会议（GCCCE2006）论文集，2006

5 尹俊华.教育技术学导论.北京：高等教育出版社

6 祝智庭.现代教育技术.北京：高等教育出版社

在线考试系统中随机抽题技术研究 篇7

近年来随着计算机及互联网技术的迅速发展, 校园网建设逐步成熟, 传统的考试方式已越来越无法满足人们工作学习的需求。如何利用现代网络技术解决传统考试的弊端, 已成为亟待解决的问题[1]。在线考试系统利用现代网络技术, 利用计算机完成传统的人工考试工作, 提高了考试工作效率, 减轻了教师工作量[2]。然而, 在开发在线考试系统过程中面临一个关键问题, 即如何针对每个学生随机抽题, 也即从题库中抽取指定数量的不同试题[3]。本文采用数据分隔抽题方法, 实现了题目随机抽取, 保证了每个学生试卷中题目的唯一性, 并与传统的数据库随机函数抽题和循环抽取判断抽题进行了对比。

1 随机抽题技术分析

随机抽题是在开发在线考试系统中遇到的一个关键问题[4]。通常实现随机抽题有以下两种方法:利用数据库中随机函数抽题方法与在保存题目编号的数组中循环抽取判断的方法。

1.1 数据库随机函数抽题

数据库随机函数抽题主要利用了数据库 (SQLServer) 中NewID () 函数, 因为NewID () 函数返回的是uniqueidentifier类型的唯一值[5]。例如, 当从表中随机抽取30道单选题时, 可使用以下语句实现:

Select top 30*from tb_examination where exa_type=’1’order by NewID () ;

在实际考试中, 通常客观题目类型有单选题、多选题和判断题, 但若要实现500个学生随机抽题的操作, 执行数据库查询次数至少要1500次, 使程序执行效率大打折扣, 因此只适用于人数及题库中题目数量较少的情况。

1.2 循环抽取判断抽题

循环抽取判断方法是先将所有题目编号读取到数组中, 然后利用.netFrameWork中专门用来产生随机数的类———System.Random类, 通过该类中提供的Next方法获得[0, 数组元素个数-1]范围内的一个随机数[6]。然后获得数组中索引为该随机数的元素值———题目编号, 将该编号放到抽取到的题目数组中, 并在抽取到的题目数组中判断该题目编号是否存在, 如果存在则重新抽取, 具体伪代码如程序1所示。

当然, 针对这种方法, 目前提出了一种改进方法, 即不断改变随机函数的随机因子, 随机函数的随机性决定于其随机种子的唯一性[7]。不管怎样, 即使改变随机因子, 每次抽到题目编号后还要到已抽取到的题目数组中判断该题目编号是否存在。

2 数据分隔抽题

数据分隔抽题主要是在存储题目编号集合中, 将未抽取的题目编号和已抽取的题目编号分隔开来。当从未抽取的题目编号区域随机抽取到一个题目编号后, 将此题目编号添加到用来保存已抽取到的题目集合中, 然后将其从原集合中删除, 最后在原集合中再次添加被删除的元素, 即将该题目编号移动到已经抽取的题目区域中 (见图1) 。

如图所示, 在存有题目编号的ListA集合中, 现抽取到编号为4的元素, 首先将题目编号4保存到ListB集合中, 然后将ListA中编号为4的元素删除, 之后将编号为4的元素再次添加到ListA集合中。这时题目编号为1、2、3、5、6的元素在未抽取题目区域, 编号为4的元素在已抽取题目区域。每次抽取题目时都是随机从未抽取题目区域抽题, 从而保证了抽取题目的唯一性。

在数据分隔抽题方法中, 采用C#语言结合随机函数Random类和List<>泛型集合, 完成了数据分隔抽题操作。本方法代码简单易懂, 具体代码如程序2所示。

集合中的Add方法是在每个集合的末尾添加一个元素, Remove方法是从集合中删除一个元素[8]。数据分隔抽题方法利用了集合的Remove和Add方法的特点, 将集合分为未抽取题目区域和已抽取题目区域。

3 抽题效率比较

采用数据分隔抽题方法, 在代码量上比循环抽题判断方法更简单, 思路更清晰, 现通过具体实例验证每种方法的抽题效率。首先, 硬件环境如下:CPU为酷睿2P9400, 内存2G, 程序开发平台为VS2008, 开发语言为C#, 数据库为SqlServer2005;其次, 根据对抽题人数和题目数的要求, 分别对50名学生从100道题目中随机抽取30道, 100名学生从300道题目中抽取50道进行实验, 并使用Stopwatch秒表计算抽题操作的执行时间。

首先, 采用SQL中的随机函数实现随机抽题, 具体代码如程序3所示。

在随机抽到题目编号后, 通过isExist方法到已抽到的题目数组中验证题目编号是否存在, 具体代码如程序5所示。

如果抽到题目编号在已抽到的题目编号数组中已存在, 则重新抽取一个题目编号, 直到题目编号在该数组中不存在为止。

最后通过数据分隔方法实现抽题操作, 具体代码如程序2所示。通过以上3种方法分别实现相应的抽题操作, 实验结果如表1所示。

从实验结果看, 采用数据分隔抽题方法, 无论在抽题效率和代码容易度上都具有一定优势。

4 结语

本文通过对在线考试系统中抽题方法的分析, 提出一种基于数据分隔抽题的方法。通过与传统方法的比较, 证明该方法从抽题效率和实现容易度上都具有一定优势, 而且此方法在学校会计类在线考试系统中已得到具体应用。

参考文献

[1]李伟为.基于ASP.NET 2.0在线考试系统的设计与实现[J].计算机应用与软件, 2011, 28 (9) :163-165, 224.

[2]黄文汉.基于.NET在线考试系统的设计与实现[J].福建电脑, 2011 (6) :115-116.

[3]何文广, 王耀民, 曾华.基于题库共享的在线考试系统设计与实现[J].软件导刊, 2012, 11 (6) :70-71.

[4]徐红英, 李杰.在线考试系统随机抽题的改进[J].电脑知识与技术2011, 7 (11) :2605-2606.

[5]陶喆, 林财兴, 何绪兰.基于ASP.NET2.0的网上考试系统随机抽题功能的实现和改进[J].现代机械, 2010 (5) :55-56.

[6]尹贵祥, 刘新茂.随机选择算法的研究[J].现代电子技术, 2011, 34 (8) :81-83.

[7]IT专家网.C#生成不重复的随机[EB/OL].http://webservices.ctocio.com.cn/net/392/8900392.shtml.

在线考试系统中组卷技术的研究 篇8

关键词：遗传算法,考试系统,自动组卷

1 课题背景

考试作为检验学生对知识的掌握程度的重要手段,是高校教学活动中不可缺少的一个环节。通过考试,教师可以了解学生的学习情况,并借此了解教学效果,改进教学方法,提高教学质量,学生则可以通过考试了解自己对内容的掌握情况,有目的地进行学习。但是,随着网络技术的发展,特别是网络技术在现代教育领域应用的普及,以纸和笔为主要工具的传统考试方式的诸多弊端显露得越来越突出。传统的考试在命制试题、组织考试、统计分数的过程中,要花费大量的时间、人力和物力。其中不可避免地存在大量的重复劳动,工作效率比较低,而且很难避免人为因素对考试造成的影响。而组织一次计算机考试至少要经过五个步骤,即人工出题、学生考试、人工阅卷、成绩评估和试卷分析。显然,随着计算机考试类型的不断增加以及考试要求的不断提高,教师的工作量将会越来越大,并且其工作将是一件十分烦琐和非常容易出错的事情。此外,由于传统的卷面考试从出题印刷到下发试卷等环节需要较长的时间,接触的人员相对较多,因而在保密方面具有一定的困难。网络在线考试从根本上解决了传统考试过程中的工作量大、效率低、反馈周期长、反馈能力弱、资源浪费等缺陷,成为现代教育技术发展与研究的方向。网络无纸化考试系统以其较高的公平公正性正受到各界的一致推崇。

在线考试系统中的组卷子系统用于根据某种算法生成所需试卷。在已见诸文献的试卷自动生成算法,大都基于经验的积累,有一些任意性。本文以实现面向网络的在线考试系统的自动组卷算法为目标,在分析传统试卷自动生成算法的基础上实现了一种常规遗传算法的改进试卷生成算法。

利用计算机自动生成试卷是在线考试系统的一项重要任务,而生成试卷质量的高低,则取决于它的生成算法。智能组卷实际是一个典型的多约束目标的求解问题。本文所研究的采用分段编码、基于误差的适应度函数和动态调整交叉和变异概率的改进遗传算法,有效解决了智能组卷中的约束优化问题,具有很好的性能和实用性。

2 试卷组卷算法研究

2.1 传统组卷方式

传统的组卷算法大多采用随机选取和回溯试探法。随机选取法根据状态空间的控制指标,由计算机随机地抽取一道试题放入试题库,此过程不断重复,直到组卷完毕,或已无法从试题库中抽取满足控制指标的试题为止。这种算法虽然简单,但是要完整地组成一张试卷,其时间复杂度很大。回溯试探法则是将随机选取产生地每一种状态记录下来,搜索失败时,回归到上次记录的状态类型,然后再根据一定的规律变换一种新的状态进行试探,通过不断的回溯试探直到试题生成完毕或回到出发点为止。对于出题量较少的题库系统而言,回溯法组卷成功率较好。当数据库很大且题量较多时,其组卷时间长,占用的空间复杂度也很大。

2.2 基于遗传算法的组卷方式

在众多的优化搜索方法中,遗传算法(GA算法)是后起之秀。它是20世纪60年代末期到70年代初期由美国Michigan大学的J.H.Holland教授及其学生和同事发展起来的。遗传算法被广泛应用于各种复杂系统的自适应控制及复杂优化问题中,取得了良好的效果。我国有关遗传算法的研究,从20世纪90年代以来一直处于上升时期,特别是近年来,遗传算法的应用在许多领域取得了令人瞩目的成果,并且在算法改进及理论研究方面也作出了成功的探索。

遗传算法是模拟生物界自然选择和遗传变异机制来求解复杂问题的随机化搜索和优化算法。对于约束优化问题,由于遗传算法能以较大概率在有限时间内求得整体最优解,同时对目标函数和约束条件不作更多要求,因此已成为求解一般约束优化问题的强有力工具。

遗传算法主要由编码、个体适应度评价、遗传操作、新旧个体替换等步骤组成,基本的遗传操作有选择、交叉、变异三种。GA的每个步骤都有遗传算法多种解决方法,比如编码方式可以根据实际问题的需要采用二进制编码、格雷编码、实数编码等;选择操作可以采用轮盘赌选择、锦标赛选择、最优保留选择等;交叉操作有单点交叉操作数、多点交叉操作数、均匀交叉操作数和算数交叉操作数等等。

应用遗传算法解决具体问题的关键是确定五个问题:(1)问题解的染色体表示;(2)创建解的初始种群的方法;(3)用来判断个体优差的适应度函数;(4)用于遗传操作的遗传算子;(5)遗传算法的参数值,包括群体规模(n)、交叉概率(Pc)、变异概率(Pm)、目标函数的变换方式和选择策略。

3 组卷的数学模型

3.1 试卷的约束条件

一份试卷有多个属性,每个属性实际是试题的一个约束条件。实践证明过多的约束条件只能造成组卷成功率低。通过归纳总结后拟采用这些属性:题目ID、题型ID、知识点ID、难度系数、区分度(普通、掌握、分类、选拔)、用时、分值。

因此智能组卷可以描述如下:在解空间中决定一个M×N的矩阵,M为试题中总题数,N为试题参数。设试卷总分为S,试卷总用时为T,试卷难度为D,知识点数量为Q,题型数量为R,区分度为L,试卷的标准差为δ,则目标矩阵满足以下约束条件。

(1)所有试题分数之和等于试卷总分。

(2)所有试题用时之和为试卷总用时。

(3)对所有试题与该题难度系数的成绩求和,再除以总分即为试卷难度。

(4)A={a41…a4m,ai≠aj},n(A)=Q所有试题所属的知识点(不重复)之和为试卷的知识点数量。

(5)A={a51…a5m,ai≠aj},n(A)=R所有试题所属的题型(不重复)之和为试卷的题型数量。

(6)L=aδ+b满足区分度要求。

4 遗传算法设计

4.1 制定染色体编码

编码就是用一种数字排列来表示问题的方法。利用编码将问题的解空间映射到GA算法的编码空间。编码方案的选择依赖于问题的性质,并影响到算法内操作的问题,是影响算法性能的重要因素。常见的编码方案有二进制编码、十进制编码、实数编码等。

标准Holland编码方案是若题库中有S条数据记录即试题,用1表示该题选中,用0表示该题未被选中。编码的结果是一个长度为S的串,串中有N个1表示被选中的试题,(S-N)个0表示未选中的试题。此方法表示自然清晰并易于进行各种选择交叉和突变方案。但在实际考试系统中,题库中有多种题型的试题,往往总数会很大。采用这个方法包含了所有试题基因,导致染色体长度太长,并且不利于进行遗传操作。我们研究并进行了改进。改进后只对组卷要求中需要的题型试题进行编码,并且将各种题型分开进行编码,每种题型的编码做为一段组合在一起成为最后的编码。每种题型的题数即为该题型的编码段长度。改进后的编码缩短了染色体长度,提升了系统的效率。

4.2 适应度函数设计

常规采用的误差加权函数比较简单,但在晚期容易随机徘徊而不收敛。本系统的适应度函数的目标是使试卷的各个题目的属性尽可能接近用户所定义的参数之间的误差,如下:

其中Fi(x)为每个约束条件相对于用户所设定的标准值的误差。x代表每套试卷,即个体。m为这套试题中总的题数。αi(i=1..6)为每种约束条件的强度。在众多的约束条件内,各种约束条件的重要性是不一样的。为此,可以将这些约束条件分为以下四类:(1)强约束:试题的各类题型比例;(2)亚约束:试卷的总分,估计用时;(3)柔性约束:试题的难度、区分度;(4)弱约束:知识点限制。

在满足强约束和亚约束的前提下,可以适当的调整后两种约束指标,提高组卷成功率。本系统采用αi的向量为。

F1(x):试卷各试题的分数之和与用户设定的总分S的误差。设f1i(x)为每道题的分数,则F1(x)可表示为:

F2(x):一套试卷各试题的用时总和与用户设定的考试时间T的误差。设f2i(x)为每道题的答题时间,则F2(x)可表示为:

F3(x):各个难度等级的试题分数之和与用户设定的试卷的难度D的误差。设f3i(x)为每道题的答题时间,则F3(x)可表示为:

F4(x):各个知识点的试题分数之和与用户设定的各知识点分类的分数的误差总和。设f4i(x)为第i个知识点的分数总和与用户指定的参数QFi的误差,n为知识点的总个数,则F4(x)可表示为:

F5(x):各个题型的题目数与用户设定的题目数的误差总和。设题型总数为n,f5i(x)为第i种题型的题目数与用户设定的参数Ri的误差,y(j)为题目j所属的题型,则F5(x)可表示为:

F6(x):各个区分度的试题数之和与用户设定的各区分度数目的误差总和。设区分度的级数为n,f6i(x)为第i种区分度的数目总和与用户指定的参数Li的误差,y(j)为题目j所属的区分度,则F6(x)可表示为:

本模拟组卷系统所采用的适应度函数为误差,因此适应度函数的值越小,个体的适应度越高。

4.3 遗传算子

遗传算法的交叉概率Pc和变异概率Pm是影响遗传算法行为和性能的关键所在,直接影响算法的收敛性。Pc和Pm越大,算法产生新个体的能力就越强,个体之间的适应度波动比较大;Pc和Pm越小,算法使个体趋于收敛的能力越强,个体的平均适应度比较平稳。本系统在算法运行的过程中,动态调整Pc和Pm,使其随着个体适应度的增加而减小,随着个体适应度的减小而增加。

4.3.1 选择

选择算子的选择对遗传问题求解约束问题的影响不大,本系统采用最优个体保存策略。最优个体保存策略是在轮盘选择的基础上改造而来。父代群体中适应度最高的一个或几个个体并不参与交叉和变异操作,而是被直接保留到下一代,替换掉本代群体经过交叉、变异等操作后所产生的适应度最低的一个或几个个体。

4.3.2 交叉

由于在编码时我们没有采用Holland的标准编码,因此现在我们在设计遗传算子的时候需要做相应修改,只对相同题型的段进行交叉操作。交叉的概率Pc为:

Fmax为当前群体中个体适应度的最大值,Favg为当前群体的平均适应度,f′为参与交叉操作的两个个体的适应度中较大的一个。根据一些测试及经验值,本文算法中取Pc1=0.75,Pc2=0.25。

4.3.3 变异

变异也需要做相应修改,采用段内两位变异方法。

a)由变异率决定某位取反;b)在同一段取其邻位取反。

这样做能消除非法基因,满足约束条件。变异的概率Pm为:

Fmax为当前群体中个体适应度的最大值,f为参与变异的个体适应度中较大的一个,favg为当前群体的平均适应度。根据一些测试值及经验值,本文算法中取Pm1=0.1,Pm2=0.001。

4.4 迭代终止条件

新种群中个体的适应度f(t)-F≤ε,其中F为期望的适应度值,ε为期望的误差精度,且新种群p(t)中不存在该个体,则把它加到新种群中。如果新种群的规模达到指定的大小则停止进化。

5 实验数据

5.1 本模拟组卷系统支持多种课程,其中计算机及应用技术课程的试题库如下:

判断题:380题 单选题:512题 多选题:340题

填空题:447题 多空题:274题

每条记录均包含题型,难度,知识点代号,区分度,用时等组卷需要的字段。

5.2 组卷参数

总题数:100。

题型为判断题20道,单选题30道,多选题20道,填空题20道,多项填空题10道。

考试用时120分钟。

全卷总分100分。

难度系数5.5。

区分度1级30道,2级30道,3级30道,4级10道。

知识点40个。

5.3 实验结果比较

测试平台为:Pentium 4 2.4G,512M SDRam,Win 2000 Server,SQL Server 2001,考试系统代码使用ASP.net 2.0+C#开发。分别用本文所述改进的遗传算法和标准回溯算法进行组卷实验,测试生成满足组卷要求的试卷所用的时间。在遗传算法的运行过程中对交叉概率Pc和变异概率Pm按照前文所述的公式动态调整。下图为两种算法的性能比较:

在线考试系统技术 篇9

一、创设良好的网络教学环境，为教学设计与互动生成提供前提保证

随着通信技术、计算机网络和多媒体技术的快速发展，新型的教学形态以其实现师生间跨时空双向交互和个性化学习、教育资源高度共享等优势，展现出旺盛的生命力和发展潜力。建立具备师生、生生交互与教学管理功能的平台，创设以学习者为中心的崭新网络学习环境，是支持学生主动学习极为重要的条件。

我们重点做好两项工作：一是网络环境平台建设，二是课堂教学设计。前者是后者的基础，做好了网络环境平台建设，教学设计就可以信手拈来。

在网络环境平台建设中，我校前几年已建有千兆位校园网基础硬件平台，现在主要建设两个系统：一是基于互联网的网络在线考试系统，供学生课堂内外练习、考试，检测教学效果；二是多媒体网络电子教室，我们选购了两套功能强大的电子教室，可以实现课堂教学的很多交互功能，供课堂内交互式教学使用。

二、搭建开放性在线考试平台，突破课堂教学时空限制

经过调研，我们在网上选择下载一套基于PHP+MYSQL技术B/S架构的免费开源系统 (可以自由修改、无版权争议) ，其安全性高 (互联网应用最重要的条件之一) ，可以跨平台使用，安装在网管中心一台专用Linux服务器上，并映射一个公网IP地址以便学生在校园网外 (互联网) 练习、考试。平台安装调试好之后，根据教学需求及网络硬件环境和性能，灵活修改、配置基本参数，如同时支持200人在线考试 (大于两个班同时测验的总人数) 等。

基本框架搭建好之后，首先将学校自然班级建好 (空库) ，然后进行考生基本信息入库。入库不采用传统的由教师导入学生基本信息，然后告诉学生登录账号和密码的方法。而是开启允许考生注册，把考生注册过程作为新生开学的第一课，要求每个学生在考试系统 (http://ks.tryz.net/tzks/exam) 中注册一个账号 (学籍号) 。注册过程本身也是一个教学过程，充分利用此时机进行信息素养养成教育，教师指导学生注意账号、密码的安全性及申请加入班级等事项，同时强调：“今后除课堂上经常用这套系统练习、测试外，同学们还可以在家里通过互联网访问这个地址完成课外练习、考试，每次检测成绩的平均分将作为平时成绩计入你们的学籍档案。”由于学生来自不同区县的初中学校，信息素养参差不齐，学生通过自己操作录入数据，不容易忘记账号、密码等信息。在这一注册教学过程中，很多基本技能通过互助、请教习得，既实现了信息技术教学贴近学生实际的目标，又自然生成了考试系统必需的学生基本信息库。

学生本身是重要的教学资源。学生已有的经验、能力和兴趣是教学得以开展的“基础性资源”，要让学生活动起来，注册这样的活动，学生自己能做的，教师不要代劳。常言道：“懒师傅才能带出好徒弟。”通过设计开放式的问题、情境、活动，使学生能够联系自己的经验、问题、想法进行交流，开发学生的“原始资源”，实现课堂教学的资源生成。

三、利用师生智慧共享，动态生成考试题库

考试系统题库中试题质量与数量直接影响考试系统应用的实效。那么考试题库怎样建立呢？传统方法是，教师进入考试系统后台，把收集、编制、整理的试题批量导入考试系统题库。这种方式虽然简单快速，但试题并不一定适合本校教学实际，不过是传统纸质考试的无纸化过程而已。学生是被动地应考，对考试索然无味。我们采用师生智慧共享生成的方法，教师提前通过考试系统后台，新建具有包含关系的高中信息技术空题库，高一、高二、上学期、下学期空题库等，并开启允许考生命题 (需教师审定) 。在每一章教材教学完成时，用一节课复习总结。在这一节复习总结课中，教师提出网络在线测试要求：测试之前，要求学生登录考试系统，根据章节的学习内容，每个学生命题一个。同时告知学生，被教师审定通过入库的优秀试题的提供者可以获得加分，以后的多次检测可能抽到自己的命题。一个班几十人，一周课下来，题库中就可能会自然生成成百上千道试题，而且这些试题很贴近学生学习实际。

通过学生自己命题，改变了学生的角色 (当老师了) 。创设这样的课堂教学情境和任务，激发学生积极思考、共享智慧，学生喜欢学，投入学。在巩固所学知识的同时，引导思维走向理性，走向成熟，走向深刻。随着教学进程的不断推进，考试系统中不断生成章节题库、学期题库、学年题库、高中题库，为后面的教学考试应用提供了丰富的试题资源。这种题库资源的生成过程，不仅激发了学生的学习兴趣，还实现信息技术课程的教学目标，一举多得。

四、灵活配置应用，提升教学实效

有了前面的题库资源，教师就可以根据教学需要信手拈来，灵活应用了。例如，为了让学生不断复习巩固已学知识，我们配置一套学期“万能”练习试卷，控制参数为—

试卷名称：2013届高一上学期平时练习试卷；

题库选择：高中信息技术/高一/上学期；

开始时间：2010年9月10日00时00分 (开学第二周的一天) ；

结束时间：2011年01月25日00时00分 (学期结束后的一天) ；

完成时间：20分钟；

最短答题时间：10分钟 (防浮躁交卷) ；

抽题方式：随机抽题；

题型/数量：单选题/10，多选题/5 (免教师阅卷，交卷知分) ；

答卷保密：考试期间；

每人最多考试次数：20次；

成绩使用说明：20次测试的平均分计入平时成绩学籍档案。

这样一套试卷可以一劳永逸，学生可以练习一学期，每次只需花20分钟练习，“随机抽题”使每个学生每次抽到的题目可能不一样。随着教学进程的推进，题库在不断更新，越到后面题库涵盖的知识点也在动态地更新扩展，抽到重复试题的可能性也越小。这些在预定动态范围自动化、随机性的出题考试练习，就像游戏一样激发了学生学习兴趣，让学生快乐、主动、有效地参与练习、学习，并不断获得发展。认真研究配置试卷的时间限制、允许考试次数限制等控制参数，根据教学需求、题库更新状态，灵活配置适合课堂内外的练习卷、学期考试卷、学年考试卷、假期作业卷等等，选好时机进行灵活运用，实现和提升信息技术教学的实效性。

我校在这两年的网络在线考试系统研究、实验与应用中，取得了初步成效：据统计分析，在相同初中生源的情况下，我校没有专门花时间组织复习备考，教学时数与以往一样，学生于2012年5月直接参加贵州省高中信息技术学业水平考试，成绩合格率与良好率高出全市平均值的20%左右 (见表1) 。

五、结束语

从两年的网络在线考试系统的开发建设实践中，我们深刻体会到，信息技术课程以培养学生的信息素养为目标，具有以下特性：综合性，涉及的知识领域更加广泛；发展性，信息技术的发展日新月异，无论是硬件还是软件；实践操作性，大部分的应用知识都具有较强的实践性和操作性。教与学在教学过程中是不可剥离、相互锁定的动态的整体。教师在开发和利用动态生成性资源的过程中，和学生都处于多元变动的交互作用之中。这种把师生都定位成教学资源的挖掘者、课堂内外活动的参与者、课堂信息的重组者、课程资源的激发者和增长者来思考并实施教学研究，对不断推进教学活动的展开与目标的实现具有重要意义，也是教师技能素养与教学智慧的体现。

参考文献

[1]何静.有效利用学生资源提高信息技术课堂教学的实效性[EB/OL].[2010-05-31].http://www.lunwentianxia.com/product.free.10024907.1/.

[2]付娟, 赵江招, 胡壮丽.中小学信息技术教学评价策略初探[J].中国现代教育装备, 2009 (18) :53-54.

在线考试系统技术 篇10

关键词：JSP技术,Web技术,在线考试系统

前言

在线考试系统已经成为教育系统中的重要组成部分,是教师与学生实现对自身教学成果与学习成果检验的重要途径与手段。在线考试系统较传统的考试形式具有着明显的优势,它可以突破时间、空间与地域的限制,随时随地进行学习成果检验。在实际的运用过程中,我们发现尽管在线考试系统能够有效的减轻教师的工作负担,提升考试工作的效率与质量,但是其在系统构成上依然存在一些不足有待提升,而JPS技术、Web数据库技术在校园网络中的不断普及与覆盖为在线考试系统的完善与发展提供了良好的基础条件。

1 在线考试系统开发的必要性

传统的考试形式过程较为繁琐复杂,并需要消耗大量的人力、物力与财力资源,一定程度上增加了教育成本。而在线考试系统的出现有效的解决了这些在传统考试环节中产生的问题,并且能够使学生们不受时空与地域的限制对自身的学习成果进行检测,极大的提升了学校教育中考试环节的效率与质量。传统的考试试卷需要运用印刷机印刷试题,而由于所需试卷量极大和人工操作机器的不可控性,极易出现试卷印刷错误情况的发生[1]。将这些考卷分发到学生的手中,则会影响学生的考试进度与心情,从而造成不良的考试效果。而在线考试系统的应用,教师可以在考试之前将试题录入到系统中并对试卷进行检查,确保无误之后保存,在考试时将试题从系统中调出即可。通过对在线考试系统的使用,可以有效的减少教师的工作繁琐程度与工作量,并能够降低考试的成本。与此同时,纸质试卷在封存的过程中,由于体积大、数量多,极易出现试题泄露的情况,严重影响考试的公平性。而在线考试系统完全是计算机操作,能够对试题进行随机分配且保密性能良好,有效的减少考试作弊行为。除此之外,传统考试形式中的考试题目较为单一,考试的出题资料也比较固定,很难真正有效的对学生的实际学习情况作出判断。而在线考试系统的运用能够充分调用网络中的大量试题资源,并对试题进行合理的分配与组合,实现了试卷知识的全面性。

2 在线考试系统的设计

2.1 开发环境的选取

在线考试系统能否开发成功的关键在于开发工具的选取是否正确。随着互联网技术的广泛运用C/S结构逐渐发展改进,形成一种服务器结构模式。在此种结构运行模式下,软件的应用业务逻辑可以在应用服务器端的过程实现。简单来讲就是用户可以通过Wed服务器实现对系统的应用,而客户端只需要通过浏览器就能够进行相关业务的处理。这是一种全新的软件系统构造技术,是现代应用软件设计过程中的首选体系结构。JSP技术的代码可移植性能较好且在系统开发过程中执行的效率较高,能够支持现存的绝大多数网络平台。与此同时,JSP技术中所应用的软件为Java Bean的组件,因此自身具备非常好的跨平台性与可重复利用性。本文中在线考试系统将利用B/S这一软件系统构造技术,应用JSP动态Web技术进行设计。

2.2 系统需求分析

信息技术与计算机技术的不断发展,对学校的教育教学模式带来极大冲击,传统的考试模式已经不能满足学生发展需求,在线考试系统在主客观条件方面具有开发的可行性;在线考试系统的开发,能够有效节约考试中印刷试卷与监督考试中产生的人力、物力和财力成本,在经济方面具有可行性;在线考试系统的成功应用,能够实现对试题的自由组合与分配,使考试形式变得更加灵活多变、内容丰富,并且教师可以在线批阅试卷,提升了试卷的批阅速度与准确率;JSP动态Web技术的产生与发展,也使在线考试系统的开发变得更容易,在技术方面提供了系统开发的可行性。

2.3 系统功能的需求

在线考试系统的开发诣在改变传统考试模式中的繁琐操作方式,通过对计算机技术与信息技术的应用实现考生注册、登录功能,在线考试、科目选择和自动评分功能以及在线制作试卷、控制考试功能和考生管理、成绩查询等功能作用的设计。首先,是用户管理方面,系统操作要实现对用户信息的维护功能,保障用户信息安全。其次,在权限管理方面,系统要对不同用户的权限进行限制与管理,不同用户的使用权限不同,所应用的系统资源也就不相同。学生或是教师登录考试系统界面进行注册,输入自身的相关信息以便依据自身实际需求获取系统功能。学生用户可以从系统中获取考试试题与自动评价功能,在考试完成后自行对成绩进行检验[2]。而教师用户则可以通过系统操作,输入自己设定考题,组合出不同的试卷,为学生提供检验学习能力的基础。再次,是对题库与考试的管理,在线考试系统中试题与考试的管理权限主要在教师用户与管理员手中,教师与管理员可以对试题库中的试题进行删减与修改,并且可以对试卷中的试题与考试信息进行分配与维护。最后,就是成绩管理,该项系统功能,主要是对学生的多次考试成绩信息集中管理与维护。

2.4 数据库设计

在线考试系统的数据库设计,能够保障整个系统性能的有效提升。数据库中的信息检索功能,能够帮助用户在数据库中的众多资源中检索到需要的有效数据。数据库设计过程中要避免信息的一致性,使设计结构更加的标准化、规范化和结构化,从而提升系统的整体运行速度。与此同时,数据库系统要具备多样化的存储形式,不同的考试科目中会包含图形、字符和影像等多种试题资源。并且要建立相应的信息保密机制与安全机制,定期对系统进行维护与健全。本文中设计的在线考试系统数据结构如图1 所示:

数据库中的主要数据关系表现在各表之间的主键关系、联合主键以及外键关系中。数据库中的联合主键的应用能够减少对表的操作,不需要运用大量的多表联合进行数据检索,能够实现数据的多对一与一对多的操作,极大的减轻了数据库的运行负荷。而对学生所在的不同院系、专业以及课程的管理上,则可以运用外键加以约束,从而保障系统数据的统一性和完整性。

3在线考试系统的实现与分析

在线考试系统的设计主要是为了服务于校园考试教育,因此一定要遵循实用性的原则,并在使用过程中不断的对系统加以完善以满足不同用户的需求。在线考试系统生成后应具备完整的系统流程,以便用户在使用过程中更加方便快捷。系统在用户进行初始信息登录输入的过程中要对用户信息的匹配程度作出判断,如果信息准确则允许用户进入服务选择界面,如果信息不匹配则返回初始登录界面。用户成功进入在线考试系统后,则会依据用户身份信息与需求选择不同界面,如学生操作界面、教师操作界面以及管理员操作界面和分管管理员系统等等。

首先,在线考试系统要针对管理员建立一个子系统,在该系统中为管理员设置最高、最大的系统权限,以便其可以对教师、学生的权限和考试试题、考试过程全面的掌控与管理[3]。其中管理员对教师与学生的权限管理主要是对其的完善和修改,如在线考试系统中的信息录入过程、删除、修改过程以及信息查询过程的管理。而对于考试方面的管理,则主要是集中在考试科目、试题内容等方面的编辑、增加以及删除和修改操作。

其次,在线考试系统要建立教师操作的子系统。该子系统中主要是方便教师对试题库的管理,具体包括试卷编辑、修改和生成,学生考试成绩管理以及密码修改等方面的功能。教师子系统的建立为试题库的集中管理、试卷的查询、更改和学生成绩分析提供一个良好的基础平台。子系统中的试题管理功能模块,主要是进行试卷试题的录入、试卷和试题的查询等操作,而试卷的生成和编辑功能模块,则主要是实现教师对新试卷的生成、试题内容的增加、修改和删除的操作;系统中的考生成绩管理模块则主要是对学生的考试成绩进行管理,从而方便教师对其进行查询与分析。

再次,在线考试系统要建立起学生子系统。该系统中的主要功能集中在以下几方面,即在线注册、试题解答、密码修改和成绩查询等。学生可以应用该系统实现在线注册的过程,通过浏览器操作界面进入考生登录页面,该页面中会出现“注册”与“登录”两个按钮,若已经拥有系统身份信息则直接登录即可,若没有相关信息则要通过注册,输入考生个人信息完成注册实现对系统的使用。在系统中还包括考生找回密码的功能,在线考试系统使用过程中经常会出现忘记使用密码的情况。该功能的使用可以有效解决这一问题,以免造成身份信息重新录入的麻烦并减轻管理员用户信息管理工作负担。本系统中会在该页面中设计一个用于获取准考证号的表单或是与之相对应的表单元素,学生通过相关操作步骤的指示进行操作,便可以及时寻回自己的用户密码。在该子系统界面中,我们首先添加一个表单,并且会将找回密码过程中的提示问题的有效答案显示在文本框中,然后会在该界面中设置一个用于记录学生档案的隐藏ID,通过与学生的输入信息对比便可提供原有登录密码。子系统中的考试模块中主要包含考试计时、试卷提交和成绩计算等功能的操作,可以方便学生在有效的时间中做答,并获取相应的检测结果。

最后,是在线考试系统中的在线考试模块功能的实现。该功能模块中会事先提示考试规则,学生在阅读之后同意遵循考试规则才能够选取相应的科目试题开始考试。在科目选择完成以后,系统会以数据库中的试题为基础,随机生成试卷。学生完成答卷之后执行提交操作,系统会对其自动评分并显示相应成绩。该系统中的试题随机抽取功能的实现,要从系统中获取与套题相对应的ID并将其保存在一个数组之中,然后在依据所选套题的个数获得与之对应的随机数,在依据此随机数获取相应的试题。该在线考试系统中获取试题的过程中使用的是query Exam()的办法,主要包含两个参数。其中一个参数被用来指定套题的ID,而另一个参数则被用来指定试题的类型。也就是若该参数值为0 则代表指定套题中的单项选择题,若是为1 则被用来代表多项选择题。

结语

综上所述,基于JSP动态Web技术设计的在线考试系统,拥有更加方便、快捷的特点。与此同时,系统中强大的数据库管理系统和安全防护系统,也使得在线考试的安全性与可靠性得以实现,为教育事业中的考试管理工作提供强有力的技术支持。

参考文献

[1]栾帅,赵海军.基于JSP的WEB数据库动态技术构建某市供热公司在线收费系统[J].电脑知识与技术,2010,02:275-277.

[2]周解全,陈戏墨,陈丽,赵青.基于Web技术的医学图像在线考试系统的探讨[J].中国医学教育技术,2007,04:336-338.

在线考试系统技术 篇11

对技校现行课程考试业务进行详细了解，通过认真调查后得知，原有的人工操作在考试工作中占的比重较大，考试流程是这样的：教导处下发考试通知→老师出卷→安排考场→组织考前宣传以及公布考场地点→印刷试卷→正式考试→阅卷→出成绩→张榜公布成绩等。根据调查结果，得到考试工作的组织机构设置如图所示。

通过了解详细情况之后并结合现行考试模式，而确定本系统的业务流程如图1-2所示。

技校考试系统的功能结构设计

系统功能结构。根据需求分析可知，技校学生考试系统是由三大模块组成：后台管理模块、考试功能模块以及领导审核功能模块，如图2-1示。

数据库设计。在Oracle数据库服务器上建立名为exam的数据库。该考试系统包括的数据表有：考生信息表（XS），成绩表（CJ），学生档案表（DA），题库表（TK），班级表（BJ）等表，因编幅有限而略去。

Oracle数据库优化技术在考试系统中的应用

SQL语句的优化是作为Oracle数据库系统中最为重要的一个组成部分。随着考试系统数据库的日渐增大，系统最为突出的问题就是数据访问的响应速度。因此，这里对考试系统中的Oracle数据库查询技术进行优化是十分有必要的。

从上面的Oracle中的SQL语句我们能够发现学生考试记录查询语句中对SQL语法使用存在错误，而最终使得某些字段索引出现失效的现象，即and to_char（c.dt，'yyyy-mm'）=to_char（sysdate，'yyyy-mm'）这一句，因为索引列在函数中，那么索引将会失去原有的作用，这样的一种SQL语句错误的做法，使得在考试系统数据库建立时就被忽略掉了，其实这样的忽略会使访问速率造成较大的影响，那么我们可以改成这样：andc.dt=trunc（sysdat e.'yyyy-mm'）and c.dt<=last_day（sysdate）。另一个语句a and b.id（题号）In（Select id From TK t With t.id=b.id Connect By t.id=Prior sj_b.id）中的in能够用exists来取代替，这样能够在很大程度上提高考生信息记录查询的速率，优化后完整的SQL语句是这样的：

考生成绩信息查询优化

select*from CJ a，DA b where a.id=b.sno order by sno，km

该语句主要是实现了考生各个科目成绩的查询和排序，由于技校考生人数较多，且每个考生又对应着多个考试科目。虽然SQL语句很简单，但是查询速度却是十分的慢。主要原因是由于这个语句中，有两个关联表中的两个字段都没有建立索引，从而使得查询速度十分的慢，如果对这些字段全面建立起索引，那么就能够全面有效地提高这个语句的查询速率。具体做法是：成绩表（cj）的科目字段km索引名为km_idx，档案表（DA）的学号sno的索引名为sno_idx。所以需要在Oracle数据库中创建两条索引来进行优化，下面通过两条语句来建立数据表的相应索引：CREATE INDEX km_idx ON Exam.CJ（km）

CREATE INDEX sno_idx ON Exam.DA（sno）

优化效果。通过对考生考试信息查询和考生成绩信息查询页面SQL语句的优化，以此来提高查询速度，下表3-1是优化前和优化后所用的时间：

网络考试系统的技术综述 篇12

考试作为学校教学过程的重要环节之一, 也是教育和教学评估的主要方式之一, 主要依靠教师花费大量的时间和精力进行试卷印刷、组织考试、试卷批阅和成绩分析等工作, 学校要耗费大量的人力和物力进行试卷印刷、组织考试等工作, 存在周期长、效率低等弊端, 无论是成本还是效率, 都有待于改进或变革, 已经越来越不适应现代教育飞速发展的需要。

网络考试系统借助于互联网, 从题库即时生成试卷, 避免了考试前压题现象的出现;采用标准化试题, 从而大幅度提高了阅卷效率。不仅克服了传统考试的不足、拓展了考试的灵活性, 还对现代远程教育提供了强有力的支持和保障, 成为了现在高等教育的一种不可或缺的手段, 成为了网络化教育中一个重要的研究方向, 代表了教育改革的一个发展方向。

二、国内外研究现状

目前, 随着对题库统研究的广泛和深入, 国内外各类教育机构相继开发和建立题库考试系统, 利用计算机进行无纸化考试。

国外在远程教育、题库建立、智能组卷等方面已取得相应成就, 使考试工作更加客观、标准和科学, 并在许多领域已经得到广泛应用。例如托福、GRE、微软认证等, 已经收到了明显的经济效益和社会效益。

国内对题库系统的研究发展也很快, 但起步较晚。自80年代中期开始启动题库的建设工作, 90年代初已经在全国100多所高校推广使用工科大学物理、高等数学题库和理科高等化学题库。在社会认证考试领域采用考试系统的主要有全国专业技术人员计算机应用能力考试、全国计算机等级考试等。

三、网络考试系统优点

网络考试, 学生可以在计算机上答题, 考试完毕后考卷由专人通过安全网页将试卷反馈教学中心, 教学中心负责把试卷传给教师, 教师对考试进行评分, 评分结果最后输入教学中心的学生信息数据库。网上考试比传统笔试操作简单、快捷、公正。

网络考试系统的几个优点:

1、电子题库。

电子题库是考试系统中最具特色和实用价值的模块之一, 是把许多试题按照一定的方式进行分类、保存的集合, 从而方便教师的检索和使用, 提高出卷效率并降低考务成本。

2、智能组卷。

网络考试系统可以按照教师制定的组卷难度、待测知识点等条件自动从电子题库中组织出一份标准试卷, 极大的提高了出卷的效果和效率, 是对学校和考试机构的大力支持。

3、阅卷准确。

网络考试系统是通过计算机进行考试和自动阅卷的, 试题和判卷的标准是严格统一的, 阅卷由系统自动完成, 不仅批卷速度快, 而且更公正, 降低了误判的可能。

4、分析完善。

使用考试系统的自动阅卷功能, 考试结果出来后, 系统能自动保存考试成绩, 不再需要教师对成绩进行统计和分析, 同时对学生的考试进行客观、公正的评价, 使考试具有更好的规范性和合理性。

四、开发平台

选择好数据库是考试系统的重要环节, 主要考虑数据库的安全性和可操作性。由于我们可选择的数据库种类很多, 所以就更要求我们具体情况具体分析。同时, 设计灵活性较大的、交互性较好的系统不仅需要一个好的工具软件, 还需要我们配置好考试系统的测试平台。

ASP.NET与ASP有着本质的不同, ASP.NET是ASP的新版本。ASP.NET完全基于模块与组件, 具有更好的可扩展性和可定制性。ASP.NET在数据处理方面更是远远超越了ASP, 引入了许多新技术, 同时也提供给web开发人员更好的灵活性, 缩短了web应用程序的开发周期。ASP.NET与Windows 2000Server/Advanced Server的完美组合, 为中小型企业的web商业模型提供了一个更为稳定、高效、安全的运行环境。

ASP.NET能执行于微软的服务器产品IIS (Internet Information Server) 之上, 在UNIX下也有Chili Soft组件的支持。另外, 对于习惯于使用Windows系列操作系统的计算机用户, 配置ASP.NET的运行平台, 会使他们感觉到很轻松。因此我们使用Windows XP和Windows 2000 server做为ASP.NET的运行服务器。

它本身带有IIS控件, 做为ASP.NET程序的运行环境, 将所编写的ASP.NET程序进行编译、解释, 并将编译结果传递给客户端浏览器。

五、开发工具

通常我们设计网页的页面有两种形式:代码模式和设计视图模式。它们各自有优缺点, 代码模式可以精确的控制网页的页面元素;视图模式简单明了, 所见即所得。本系统采用了两种模式相结合的方式, 主要使用文本编辑工具和visual studio 2008。

六、数据库技术

通过使用数据库技术, 就可以解决静态网页无法与用户交互和维护静态Web页面繁琐的难题。本系统所使用的数据库是SQL Server2000。

总之, 采用网络考试系统方式将会大幅度提高教师的工作效率, 降低考务成本, 是未来考试工作发展的趋势。