在线考试系统浅析

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摘要： 在线考试是实现考试规范化和科学化的有效手段，是今后考试发展的必然趋势。本文首先介绍了在线考试的相对于纸质考试方式的优点，阐述了系统的逻辑体系结构以及基本的功能模块，然后分析了系统实现所应用的基础技术，如ASP技术和ADO技术。最后分析了在线考试系统的关键技术，包括题库的安全保障技术和防作弊技术。

Abstract: Online examination system is an effective approach for realizing standard and scientific examination as well as the trend for the development of the future examination. At the beginning of this paper, it introduces the advantages of online examination over traditional paper-based examination. Following this, the paper deals with the logic system structure of the system and its fundamental function modes. As last, it analyzes the key technology of online examination, including the security guarantee technology and anti-cheating technology.

关键词： 在线考试；Web数据库；组卷策略；题库；防作弊技术

Key words: online examination；Web database；paper-organizing strategy；question bank；anti-cheating technology

中图分类号：TP39 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）16-0171-02

作者简介：尹文武（1981-），男，天津人，助理馆员，研究方向为计算机网络。

0 引言

随着考试类型的不断增加以及考试要求的不断提高，考核部门的工作量将会越来越大，传统的考试方式已经不能很好的满足现代教育和知识更新的需要，在线考试是通过计算机和网络实施对学生的考核，极大限度的排除了人为因素的作用，保证了考试的客观、公正。

1 在线考试的优点

①组卷灵活，出题比较随机，避免了考试过程中的作弊，教师也很容易组织期末考试和平时考试。②减少了传统考试方式的许多环节，节省人力物力。③阅卷的周期缩短，准确性提高，成绩分析统计科学直观；客观题直接可以通过计算机阅卷，提高了阅卷的准确性，并能很快的反馈给学生，使得教学周期缩短。④在时间和地点上有很大的灵活性，正式考试可以不受地点上的限制，学生可以参加远程考试；而自测又不受时间地点的限制，只要有电脑和网络就可以进行自测。⑤更加有说服力。因为机械操作去除了许多人为因素，简化了考试进程，增加了考试的透明度，提高了组卷和阅卷效率，使考试更加公正、客观。⑥考试的问题形式多种多样，而且集成了多媒体以及动画效果，使得考试生动形象，更易于受到考生欢迎。

2 在线考试系统的构成

2.1 在线考试系统的逻辑体系结构 通用的考试系统大多采用B/S（Browser/Server）模式[1]，分为三层结构，以访问Web数据库为中心，以HTTP为传输协议，客户端通过对浏览器访问Web服务器和其相连接的后台数据库。其逻辑体系结构如图1所示。分为三个层次：第一层是客户端即浏览器，在客户端向制定的Web服务器提出服务请求，Web服务器用HTTP协议把需要的文件资料传给用户，客户端接受并显示在浏览器上。第二层是Web服务器，Web服务器接受客户请求，并与后台数据库连接，进行业务处理，然后将处理结果返回Web服务器，再传至客户端。第三层是数据库服务器，该层应客户请求独立地进行各种处理工作。系统主要由数据库服务器（Database Server）、应用服务器（Web Server+Application Server）、客户端（Browser）组成。数据库服务器上存放试题库和考试结果，Web服务器和应用服务器上安装考试系统应用程序，用户端只需安装标准的Web浏览器程序。

2.2 在线考试系统的功能模块

2.2.1 学生用户子系统包括个人信息管理，参加考试，自我测评，成绩查询等几个模块。

个人信息管理：包括对一些存储在数据库里的个人信息的添加和修改。考试模块：主要是指合法用户登录系统后，点击考试后，网络服务器将所要考试的题名显示出来，进入答题过程。点击交卷后，向服务器提交作答结果。自我评测模块：与考试模块基本类似，只是在将作答结果送交服务器后，服务器将客观题的答案显示出来，主观题的答案显示参考答案。成绩查询模块：指合法用户登录后，点击考试成绩查询就可以查询自己各门功课的成绩。

2.2.2 教师用户子系统主要包括个人信息管理，题库管理，考试管理，试卷管理，成绩分析。

个人信息管理：与学生用户子系统相仿，包括用户名、口令、个人基本信息的存储修改等。题库管理：包括新建、删除、修改题库。在新增题目时，要标清题目的难度等级，以便根据试题的难度等级组卷。考试管理：包括设定考试的时间，设定考试的当前状态；试卷管理：包括根据试题的难度等级组卷，组卷包括自动组卷和手动组卷。自动组卷就是根据某种算法对试题进行筛选，保证不能重复，难易适当。试卷管理还包括对试卷进行批改，这里主要是不能用计算机批改的主观题目，老师将批改后的结果反馈给WEB服务器，WEB服务器将这部分成绩与客观题的成绩相加，即是考生的总成绩。成绩分析：根据考生的考试成绩制成表格或者图表，供老师查阅，分析。

2.2.3 管理员用户子系统 主要包括：用户管理，系统管理

用户管理：对学生、教师、部分管理员用户的查看、修改、删除、增加等。系统管理：主要负责系统维护，系统安全等。

3 系统实现所应用的基础技术

实现在线考试系统的关键技术之一就是实现对Web数据库的访问，目前实现这种访问的主要方法是以Web服务器作为中介，把浏览器和数据源连接起来，在服务器端对数据库进行操作[2]。在B/S结构的Web数据库应用中，采用ASP和ADO对数据库进行访问。

3.1 ASP技术 ASP（Active Server Pages）技术是Microsoft公司用来建立动态网页的解决方案，是一套服务器端脚本环境，广泛应用于Windows系列平台[3]。其主要的功能是为生成动态的、交互式的Web服务器应用程序提供一种功能强大的方法或技术。ASP主要的特点有①无需编译。②运行在服务器端。③ASP返回标准的HTML页面，可以正常地在常用的浏览器中显示。④安全性好。

3.2 ADO技术 ADO（Active Data Object）是一个运行于服务器端的ActiveX组件，它提供的功能是进行数据库访问[4]。它是实现ASP数据访问的理想方式，它能够提供完整的站点数据库访问解决方案，使用户不用关心底层数据指令的情况下即可以完成各种复杂的数据库操作，其特点是速度快、使用简单、低内存消耗且占用硬盘空间小。使用ADO不仅可以读取ACCESS和SQLServer的数据库，还可以访问其它与ODBC（Open DataBase Connectivity,即开放式数据库互联）兼容的数据库。其主要特点有：第一，ADO不仅可以访问关系数据库，还可以访问非关系的信息源，如电子邮件、文本、图形数据等。第二，ADO是多线程对象，在出现大量并发请求时，也同样可以保持服务器的运行效率，并且通过连接池技术对数据库资源实现控制，提供与远程数据库的高效连接和访问。

4 在线考试系统的关键技术

实现在线考试系统，涉及到一些关键技术，如组卷策略，题库系统的安全保障技术，防考生作弊技术，难度系数的确定等。本文介绍前三种关键技术，对难度系数的确定感兴趣的读者可参考文献[5]。

4.1 组卷策略 组卷过程是考试系统的关键，因为考试是通过考题来考查学生的掌握情况，出题的水平直接关系到考试的成功与否。组卷策略就是根据考试大纲的要求、难度系数、试题覆盖面、题型比例等约束条件而制定的。目前，应用比较广泛的组卷策略有交互式组卷策略和自动组卷策略[6]。

交互式组卷策略：教师浏览题库或在题库中检索，在选中的试题上留下标记。最后系统将置由标志位的题目抽取出来生成试卷。或者是先由根据自动组卷策略生成试卷，老师再进行局部调整。自动组卷策略：教师设定组卷方案，系统根据组卷方案自动生成试卷。在组卷方案表中设置了试题的范围、题型、数量、难度系数等指标。系统根据这些参数在题库中检索出符合要求的题目。最后，随机抽取制定数目的题目组成试卷。两种方法各有利弊，在实际应用中要考虑效率和试卷规范的关系。目前有许多基于专家知识型的组卷策略正在研究。

4.2 题库系统的安全保障技术 一是可以通过加密用户名和密码的方式。由于数据库管理系统已经有比较完善的安全保护机制，只要能够保护好用户名及密码不被泄漏，那么题库系统的安全性是相对比较高的。题库中用户名和密码是保存在数据库中的，如果不进行必要的加密措施，那么这些密码很容易泄露，因此需要一个加密算法对用户名和密码进行加密。可以采用MD5（Message-Digest Algorithm 5）算法加密用户名和密码[7]。它是一种不可逆的字符串变换算法，广泛应用于各种加密和解密技术上。经理论证明，采用MD5加密管理员的用户名和密码是十分难以攻破的。为了保证数据库更加安全，还可以应用分布式防火墙[8]，分布式防火墙不同于传统的边界防火墙，传统的边界防火墙基于的假设为：网络外部是不可信的，而内部的所有人都是可信任的，而在我们的在线考试系统中，这样的假设显然是不合适的。分布式防火墙把Intemet和内部网络均视为不可信任的，它对所有的内外网的信息流进行过滤与限制。分布式防火墙对每个服务器都能进行专门的保护。系统安全管理员能够设定个别的访问权限，只开放服务器上的所必要使用的端口及协议，从而阻止了非法入侵的发生。

4.3 防止考生作弊技术 防止考生旁窥答案最有效的解决办法是让相邻考生之间的题目大部分不相同，使得考生之间相互窥看变得无意义；防止考生传送答案解决方法有多种，例如，可以通过网络服务器封闭某些端口号，以此来禁止考生使用QQ，MSN等通讯程序；还可以通过限制考生对试题的显示页面的复制、粘贴操作来实现。为防止远程用户冒名顶替或者考试中途离位，可以使用基于视频图像的考试监控系统[9]。

5 结论

在线考试系统已广泛应用于计算机考试、英语考试等客观题较多的考试类型中，在其他考试科目中应用的还不是很多，主要有硬件资源的建设问题、考试管理以及在线考试系统本身的不完善等问题。随着计算机技术的发展，硬件设施以及在线考试系统的不断完善，在线考试系统一定会应用到大部分的考试科目中的。

参考文献：

[1]赵燕，曹宇Q，阙胜利.基于B/S模式的在线考试系统的设计与实现[J].电脑知识与技术（学术交流），2007（7）：173-175.

[2]韩双旺，崔兆顺.基于ASP与ADO的Web数据库查询[J].牡丹江大学学报，2006，15（1）：95-97.

[3]牛红惠.基于WEB的（C语言）网络考试系统的开发与研究[D].上海：华东师范大学，2007.

[4]钟建科.基于B/S模式的在线考试系统的设计与实现[D].武汉：华中科技大学，2006.

[5]周雪燕，傅钢善，王大盈.在线考试系统设计[J].中国医学教育技术，2006，20（2）：148-151.

[6]徐守萍.试题库系统及组卷策略[J].科学技术与工程，2007，7（14）：3631-3634.

[7]杨滨，罗兵.网络考试系统中安全保障技术的研究与实现[J].电脑知识与技术，2007：1458-1472.

[8]杨振廷，黄本雄.分布式防火墙研究[J].计算机与数字工程，2007，35（2）：93-100.

[9]张道想，朱卫东.网络在线考试监控系统的分析与设计[J].电脑知识与技术（学术交流），2007（1）：95-76.