摘 要：闡述一個多課程在線考試系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)。該系統(tǒng)基于C/S模型進行設計，用Visual Basic 語言和Access數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)，可完成多門課程多種題型統(tǒng)一測試，分課程在線評分和學生答題情況的統(tǒng)計分析等功能。系統(tǒng)軟件安裝簡單，對計算機硬件環(huán)境要求低，便于推廣應用，是一個良好的教學考試平臺。

關(guān)鍵詞：C/S模型;Visual Basic;Access;考試系統(tǒng)

中圖分類號：TP391文獻標識碼：B

文章編號：1004-373X(2008)08-094-03

Design of Multicourse Online Examination System Based on Client/ Server Mode

CAI Yifeng1，GUO Jierong2 

(1.School of Computer，National University of Defense Technology，Changsha，410073，China;

[JZ]2.Institute of Information Technology，Hunan University of Arts and Science，Changde，415000，China)

Abstract：This paper describes a multicourse online examination system design and implementation.The system is designed based on C/S model，and achieved by Access database and Visual Basic language.It can complete more types of testing questions of a variety of courses，courses online score，statistical analysis and so on.The simple installation of system software，low demand for computer hardware environment，and easy promotion to application makes the system a good teaching and examination platform.

Keywords：C/S mode;Visual Basic;Access;examination system

1 引 言

在線考試是在計算機上進行的考試，由計算機從(已建設好的題庫中調(diào)題組卷，考生→人→機→卷。由于其具有公正客觀、組考方便、閱卷迅速等特點，越來越引起人們的重視^[1]，已應用于駕駛員、電信職業(yè)等的技能考試，在學校更是有著廣泛的應用空間。

在線考試系統(tǒng)的設計首先要考慮數(shù)據(jù)的安全性和程序的可用性?；诳蛻舳耍掌?Client/Server，C/S)的計算機模型能夠很好的適應這一需求。C/S模型將應用程序和數(shù)據(jù)庫分開，分別由客戶端和服務器來執(zhí)行，兩者之間體現(xiàn)為“服務請求/服務的響應”關(guān)系。這樣，既合理地利用了客戶端和服務器的資源，又大大減少了網(wǎng)絡的通信負擔。C/S模型具有很高的運行效率，很好的數(shù)據(jù)安全性和一致性，良好的系統(tǒng)擴充能力^[23]。

應用于學校的考試系統(tǒng)要充分考慮學校的特點。在學校，學生學習的課程有多門。為每門課程的考試設計一個考試系統(tǒng)顯然是不合適的。因此需要一個可用于多課程統(tǒng)一測試的系統(tǒng)。而且，一般來說，用于在線考試的各機房會有不同的硬件配置。即便在同一個機房，由于升級換代的原因，也可能出現(xiàn)各臺微機硬件配置的差異。這就要求在線考試的設計充分考慮程序的簡單易用性^[45]。

2 系統(tǒng)設計

在線考試系統(tǒng)由題庫生成子系統(tǒng)、教師管理子系統(tǒng)和學生考試子系統(tǒng)組成，基于C/S模型進行設計，可實現(xiàn)多門課程統(tǒng)一考試，分課程在線評分和學生答題情況的統(tǒng)計分析等功能。

2.1 庫生成子系統(tǒng) 

題庫建設是在線考試系統(tǒng)的基礎工作，將多門課程有機地集中到一個題庫中，才能實現(xiàn)多門課程的統(tǒng)一測試。題庫生成子系統(tǒng)的任務就是設計好每個考題的主要項目，將考題錄入到Access數(shù)據(jù)庫中。因為題庫建設需要專業(yè)教師參與完成，因此需要提供錄入、修改和打印等功能，方便操作。

題庫中每個考題的主要項目如下：

考題編號；題目；答案；科目(即哪一個課程)；章節(jié)編號；知識點編號；知識分級(回憶、理解和分析應用等級別)；所屬題型；相近題題號；相關(guān)題題號。

其中，相近題是內(nèi)容十分接近的題目，相關(guān)題是指甲題的題目有乙題的答案，計算機在組卷時應避免同一試卷上出現(xiàn)相近題或相關(guān)題。

2.2 教師管理子系統(tǒng)

教師管理子系統(tǒng)設定學生考試的時間，完成試卷生成，學生考試成績回收與分析，考試過程監(jiān)測等功能。

教師管理子系統(tǒng)在考試機房指定的一臺機器上運行。主考教師通過該系統(tǒng)“告訴”計算機考試的科目、章節(jié)、題型、題目數(shù)量、各級知識所占的比例、考試時間、評分標準等。計算機根據(jù)主考提出的要求自動產(chǎn)生出任意張試卷。試卷的生成應該考慮如下2個方面：考題離散程度，即考題是否按照要求均勻分布；試卷間的重復率，即任意兩份試卷間相同題目所占的比例。一般要求任意兩卷間相同試題的量小于50%。

教師管理子系統(tǒng)收集學生的答卷，進行閱卷評分及試題分析：

(1) 系統(tǒng)提供多種形式的評分。按人、按總成績、分科目、分章節(jié)統(tǒng)計出成績。與學生基本庫中保存的原有成績進行比較計算，求出加權(quán)平均成績等。

(2) 試卷分析。根據(jù)測試結(jié)果和題目的知識歸類，提供每個學生對理解性、操作性、新穎性知識的掌握程度。通過對被抽調(diào)的題目進行分章節(jié)排隊，統(tǒng)計出各題的答對比例，有利于教師分析教學效果。

2.3 學生考試子系統(tǒng)

學生考試子系統(tǒng)在學生考試的機器上運行。子系統(tǒng)啟動時考生機(即客戶機)的IP地址是否與服務器IP地址(例如: 192.168.0.253) 為同一網(wǎng)段，并且檢查服務器上是否存在考試數(shù)據(jù)庫，然后驗證考生的準考證編號。在考試過程中，做過的題目有記憶功能，回頭再做時能看到已選的答案，以便于檢查。學生考試子系統(tǒng)依據(jù)教師管理子系統(tǒng)設定的考試時間作為最遲的交卷時間。

學生考試結(jié)束提交答卷是整個在線考試系統(tǒng)的一個關(guān)鍵部分，要求有高的可靠性，不然會造成學生參加了考試，卻沒有考試分數(shù)的嚴重后果。這里使用winSocket控件來確?？忌鸢改鼙惶峤坏浇處煿芾碜酉到y(tǒng)。

Visual Basic給提供很好的C/S模型的編程方式。Visual Basic提供了WinSock控件，用于在TCP／IP的基礎上進行網(wǎng)絡通信。當兩個應用程序使用Socket進行網(wǎng)絡通信時，其中一個必須創(chuàng)建Socket服務器偵聽，而另一個必須創(chuàng)建Socket客戶去連接服務器。這樣2個程序就可以進行通信。下面給出具體實現(xiàn)的例子。

(1) 創(chuàng)建服務器端。

首先創(chuàng)建一個服務端口號。并開始偵聽是否有客戶請求連接。建立一窗體，并向其增加1個Winsock控件，添加2個文本框，分別命名為Text1和Text2，添加1個命令按鈕，命名為Command1。服務器偵聽客戶的請求，當客戶向服務器發(fā)送數(shù)據(jù)到達后，產(chǎn)生DataArrival事件，在事件中接收數(shù)據(jù)，GetData方法接收數(shù)據(jù)。當需要向客戶發(fā)送數(shù)據(jù)時，只需調(diào)用SendData方法。



Private Sub Form_Load()

SockServer.LocalPort = 2000′服務器端口號

SockServer.Listen ′偵聽

End Sub

Private Sub Form_Unload(Cancel As Integer)

SockServer.Close

End Sub

Private Sub SockServer_Close()

SockServer.Close

End Sub

Private Sub SockServer_Connection Request (ByVal requestID As Long)

SockServer.Close 

SockServer.Accept requestID ′客戶請求連接

End Sub

Private Sub SockServer_Data

Arrival(ByVal bytesTotal As Long)

Dim s As String

SockServer.GetData s

Text1.Text = s

End Sub

Private Sub Command1_Click()

SockServer.SendData Text2.Text

End Sub

(2) 創(chuàng)建客戶端。

要創(chuàng)建客戶連接服務器，首先設置服務器主機名，如IP地址、域名或計算機名，然后設置服務器端口，最后連接服務器。建立一窗體，并向其增加1個Winsock控件，取名為：SockC1。添加2個文本框，分別命名為Text1和Text2，添加1個命令按鈕，命名為Command1。



Private Sub Form_Load()

SockCl.RemoteHost =′192.168.0.253″′教師管理子系統(tǒng)

所在計算機的IP地址

SockCl.RemotePort = 2000′端口名

SockCl.Connect′連接服務器 

End Sub

Private Sub Form_Unload(Cancel As Integer)

SockCl.Close

End Sub

Private Sub SockCl_Close()

SockCl.Close

End Sub

Private Sub SockCl_DataArrival(ByVal bytesTotal As Long)

Dim s As String

SockCl.GetData s′接收數(shù)據(jù)到文本框中

Text1.Text = s

End Sub

Private Sub Command1_Click()

SockCl.SendData Text2.Text ′向服務器發(fā)送數(shù)據(jù)

End Sub

3 系統(tǒng)解決的幾個關(guān)鍵問題

在設計基于C/S模型的多課程在線考試系統(tǒng)的過程中，需要解決考生重復登錄和同考號多次登錄、考試時間設定、數(shù)據(jù)庫接口、題庫和學生答卷的加密、死機和停電等意外事件的處理以及網(wǎng)絡連接等問題^[6]。

(1) 考生重復登錄和同考號多次登錄的問題

在考試的過程中，有可能出現(xiàn)考生因成績不理想而擅自再次登錄考試系統(tǒng)、再次做答的情況。為了防止這種情況的出現(xiàn)，當某一考生考試完畢，交卷成功后，教師管理子系統(tǒng)以該考生的考號為標記生成一個表示考試順延結(jié)束的文件?？忌ㄟ^考試子系統(tǒng)登錄時，教師管理子系統(tǒng)首先查看是否存在以此考生的考號為標記的文件，若用，則表明該考生已完成考試，禁止其重復登錄。

在考試的過程中，也可能出現(xiàn)某些考生因情緒緊張等原因而出現(xiàn)考號輸入錯誤，或誤輸入其他考生的考號的情況。為了防止這種情況的出現(xiàn)，采取2種應對措施：一種是當考生輸入考號時，系統(tǒng)依據(jù)報名表自動返回姓名，供該考生較對。該考生看到不是自己的姓名，則自然知道考號輸入有誤。另一種是當考生登錄成功后，教師管理子系統(tǒng)以該考生的考號為標記生成一個表示登錄成功的文件，當另一考生用相同的考號登錄時，系統(tǒng)查到已有以此考號為文件名的標記文件，則表明至少其中一個考生錄入有誤，返回錯誤信息，通知考試管理人員。

(2) 考試時間設定問題

考試時間可以由教師設定，服務器將從學生登錄考試系統(tǒng)成功開始倒計時，將剩余時間顯示到考生計算機屏幕的右上角，每秒鐘時間顯示刷新一次。設有最低交卷時間，從而保證不能提前離開考場，同時也設有交卷時間，交卷時間到，則自動交卷并退出考試系統(tǒng)。

(3) 后臺數(shù)據(jù)庫接口問題

對Access數(shù)據(jù)庫的訪問是通過ADO.NET來完成的，主要的操作有對數(shù)據(jù)庫的查詢、插入、更新、刪除等。采用ADO數(shù)據(jù)集的處理方式，使后臺數(shù)據(jù)庫在客戶端生成了數(shù)據(jù)副本，只有當進行數(shù)據(jù)更新時才訪問并更新后臺數(shù)據(jù)庫，從而大大減輕了服務器的負擔。

(4) 題庫和學生答卷的加密問題

題庫和學生答卷的加密是保證考試公平性和權(quán)威性的關(guān)鍵問題。在本考試系統(tǒng)中，題庫存放在Access數(shù)據(jù)庫中。Access數(shù)據(jù)庫可以設定密碼進行加密，但此加密動作針對的是庫文件的固定位置的字符，加密強度低，不適合在線考試系統(tǒng)采用。這里采用的方法是題庫中的某些字段采用開放的形式，而對某些關(guān)鍵字段，例如答正確答案等進行加密。這樣加密的好處是一方面可以滿足學生[LL]想看題庫的好奇心，另一方面又保密關(guān)鍵的正確答案。

學生考試完畢生成答卷，并閱卷生成成績。答卷和成績由考試子系統(tǒng)加密，教師管理子系統(tǒng)只對學生的答卷和成績進行匯總。學生的答卷和成績在該生參考試的機器上備份，以便可能出現(xiàn)的成績復查。

(5) 死機、停電的問題

當考生考試時可能出現(xiàn)死機和停電等意外情況，這種情況的出現(xiàn)不應該影響學生已完成的試卷部分。解決方案是學生每做一道題，即寫一次答題文件，當出現(xiàn)死機和停電的情況需要重新考試時，考試子系統(tǒng)先讀入此答題文件，考生只需要完成未做的試卷即可。

(6) 網(wǎng)絡連接問題

為了保證網(wǎng)絡的通暢，應該使各臺計算機的IP地址的網(wǎng)絡號相同。例如，服務器的IP地址為192.168.0.254，則其他計算機的IP地址為可高為192.168.0.1～253。

4 結(jié) 語

本文介紹了一個基于C/S模型的多課程在線考試系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用Visual Basic語言和Access數(shù)據(jù)庫編程，在10/100 M的局域網(wǎng)上運行，操作簡單方便，具有提高教學質(zhì)量、提供教學新手段和積累教學資源等作用。該系統(tǒng)對計算機硬件環(huán)境要求低，適合推廣應用。

參 考 文 獻

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［2］袁科萍.計算機輔助繪圖遠程考核系統(tǒng)\\[J\\].計算機工程，2005，31(2):209210，213.

［3］黃琴，楊貫中，孔婷.網(wǎng)絡學習系統(tǒng)的開放性體系結(jié)構(gòu)\\[J\\].計算機工程，2005，31(5):221223.

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［5］朱貴良，宋慶濤，許強.基丁Web模式的網(wǎng)絡號試系統(tǒng)安傘性研究\\[J\\].計算機工程與應用，2002(13):173l75.

［6］付細楚，鄒北驥，馬錦波，等.考試系統(tǒng)中成績安全性多級管理模式研究\\[J\\].科學技術(shù)與工程，2005，5(6):368370，374.

［7］董勇，翁代云.基于ASP技術(shù)的Web考試系統(tǒng)的安全機制設計\\[J\\].現(xiàn)代電子技術(shù)，2007，30(5):7576，79.

作者簡介 蔡毅峰 男，1986年出生。主要研究方向計算機應用系統(tǒng)開發(fā)。

郭杰榮 男，1973年出生，副教授。主要研究方向為分布式計算與計算機網(wǎng)絡、嵌入式系統(tǒng)。