在线测试系统的设计与开发

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摘 要：为提高学生个性化学习效率和教师与管理员对学科系统资源的管理效率，文章基于技术，以Microsoft Visual Studio 2010为开发环境，以SQL Server 2008为后台数据库创建工具，按照软件工程学的方法进行设计与开发，完成了一个《教育技术学研究方法》在线测试系统。该系统包括管理员、教师和学生三大模块，除了实现基本的信息管理、试卷制定维护、在线测试和试卷评阅外，较好地满足了学习者对形成性评价以及与教师互动的需求。

关键词：测试系统;;数据库;教育技术学研究方法

中图分类号：TP393 文献标志码：A 文章编号：1673-8454（2016）20-0085-05

随着计算机多媒体和网络信息技术的发展与普及，在线学习在教学和学习中所占的比重越来越大。作为在线学习的重要组成部分，在线测试系统已成为在线学习过程中不可或缺的一个环节。建立在互联网上的在线测试系统，客户端配置简单，测试不受时间和地域限制，用户在学习过后能够上网及时检测自己的学习效果，发现自己的不足，从而大大提高自己的学习效率 [1]。

形成性评价是基于对学生学习全过程的持续观察、记录、反思而做出的发展性评价，其主要目的是为了明确活动运行中存在的问题和改进的方向，及时修改或调整活动计划，以期获得更加理想的效果[2]。本系统作为形成性评价的一种工具，可以有效激励学生，帮助学生调控自己的学习过程，使学生获得成就感，增强自信心，培养学生的合作精神。教师和管理员还可以自己添加课程、单元、试题，并可动态生成试卷，在形成性测验中记录下每个学生答题的时间，以便进行学习分析，并对主观测试题给出反馈，挖掘出对改善教与学有价值的参考信息。

一、 研究现状与需求分析

1.研究现状

在线测试系统现已发展得较为成熟，主要经历了第一代计算机测试、第二代计算机自适应测试、第三代连续性测试和第四代智能化测试四个阶段[3]，并且在题库建设和统计测量等方面取得很多显著的理论和实践成果，如经典测量理论、项目反应理论、题库理论和自适应测验理论等，与之相适，比较著名的测试系统有WebCT、ASSYST、WebMCQ、爱考等。

然而在这些在线测试系统中，最常见的试题类型是容易实现自动判分和评估的客观型试题，典型的试题类型有判断、单项选择、多项选择以及填空题，这些系统仍未达到很好地测试学生的操作能力或者分析能力的目的。而且关于Internet环境下《教育技术学研究方法》这一学科的在线测试系统的研究开发目前仍处于发展阶段，相关学科的在线测试系统仍较为少见。本文针对以上研究现状，基于技术，以Microsoft Visual Studio 2010为开发环境，以SQL Server 2008为数据库创建工具，完成了一个功能较为全面的《教育技术学研究方法》在线测试系统。

2.需求分析

（1）可行性研究

在系统开发过程中使用的SQL Server 2008和Microsoft Visual Studio 2010都是可以从网上免费下载的资源，因此很适合学生团体开发和使用，具有一定的经济可行性。目前利用c#语言构建网站的技术已相当成熟，且ASP技术和SQL语言相对简单，易于上手。笔者对以上开发工具的使用较为熟练并进行过相关课程的学习，具有一定的理论基础和实践经验。因此，本课题的在线测试系统具有技术可行性。本系统是基于c#语言开发的，代码可重用率高，操作简单，界面友好，在局域网上可以正常运行，适用于集中的班级测试和分散的个人练习，便于教学过程的管理与控制，系统维护也相对容易，这些都保证了系统操作的可行性。

（2）系统功能分析

本系统实现的主要功能如下：

用户登录和退出功能：不同用户的账号和密码由管理员预先设置，各用户根据指定账号登录系统或者退出系统。系统管理员具有最高权限，可对用户进行添加、删除等管理操作。同时，鉴于《教育技术学研究方法》课程是院际公共平台课，课程组包含多位任课教师，为实现资源共享，系统支持注册多位系统管理员和教师角色。

个人信息管理功能：不同用户根据指定账号进入系统后，可在相关页面进行密码重置并查看系统的使用帮助。

用户信息管理功能：管理员可以添加删除用户（账号）信息并修改用户权限。

测试章目管理功能：教师和管理员进入该模块后，可对学科各章节进行查看、增加、删除和修改。

试卷制定维护功能：①试卷制定。教师或管理员制定试卷时既可随机出题也可自由出题，既可以实现教学过程中的形成性评价即章节性的测试，又可实现总结性评价即期末考试。②试卷维护。教师或管理员可对已命制好的试卷进行增、删、改、查，并对试卷状态即停用或可用进行设置。

用户试卷管理功能：①试卷评阅。教师可查看测试者的作答情况、测试时间、评阅状态等并对试卷做出评阅给出反馈，其中客观题如单选、多选和填空题由系统自动给出分数，主观题如问答题则由教师进行人工阅卷评分。②用户成绩。教师可以对成绩进行导出、查阅和删除。

试题类别管理功能：此模块主要设置了五种题型：单项选择题、多项选择题、填空题、判断题和问答题。教师进入该模块后，可根据教学进度和学生情况对题库进行查看、增加、删除和修改。充分体现出在线测试系统作为教学形成性评价工具对学生学习的作用。

学生测试功能：此模块为学生测试界面，测试者可自行选择测试章目和试卷，并可查看自己的测试成绩和教师评语。

二、系统设计

1.系统功能模块设计

本系统可按管理员、教师和学生用户角色的不同划分为三大模块，框架图图1描述了系统内各个模块所存在的关系、顺序和管理信息流向。

2.数据库设计

学生、教师和管理员三大模块的数据库信息表包括：试卷内容信息表（PaperDetail）、学生作答情况查询信息表（UserAnswer）、控制列表信息表（TreeMenu）、用户信息表（Users）、角色权限信息表（Role）、测试章目信息表（Course）、试卷制定维护信息表（Paper）、学生成绩信息表（score）和试题类别管理信息表（class）等，以填空题为例，填空题信息表如图2所示。

三、系统开发

1.用户登录

系统用户通过此界面输入用户名与密码进入系统进行测试，输入正确会直接跳转到相应主页，输入错误则会在页面上提示错误并重新输入。笔者在系统开发阶段以管理员的身份预先设置了多个管理员、教师和学生用户角色，如图3所示。

登录功能的关键代码如下：

if （user.UserPwd == pwdMd5）

{if （object.Equal（Request.Cookies["UserID"]， null））

{CreateCookie（）;}

else{CreateCookie（）;}

Session["userID"] = txtUserID.Text.Trim（）;

Response.Redirect（"Default.aspx"）; }[5]

2.学生在线测试

学生用户登录系统后，可根据自己的学习情况和兴趣自由选择测试卷，并可参考系统显示的时间把握答题速度。测试者也可以看到自己的测试记录和测试成绩，整个前台页面简洁，容易上手。如图4所示。

3.个人信息管理

（1）使用帮助

对系统不熟悉的用户可通过查看使用帮助获得使用指南。如图5所示。

（2）修改密码

用户可以根据个人需要重置密码，有利于保障账号的安全性，充分考虑到用户的个人隐私。修改密码功能的关键代码为：user.ModifyPassword（this.Session["userID"].ToString（））

4.用户信息管理

具有用户信息管理权限的用户（管理员用户）可以在此模块实现对用户管理和权限管理的功能。

（1）用户管理

管理员用户可以在此模块对各用户信息进行增加、删除、更新、浏览、重置密码以及设定用户角色等。其关键代码如下：

DataSet ds = user.QueryUsers（）;

user.DeleteByProc（userID）;

user.UpdateByProc（userID）;

user.ModifyPassword（UserID）;

（2）权限设置

管理员用户在此模块对登录到后台的用户进行权限设置，既保护了系统的安全，又分工合理，模块功能高效而快捷。权限设置功能的关键代码如下（以用户管理为例）：

if（OnLineExam.DataAccessHelper.GetSafeData.ValidateDataRow_N（dt.Rows[i]， "HasDuty_UserManage"） == 1）

（（CheckBox）GV.Rows[i].FindControl（"chkUserManage"））.Checked = true;//用户管理

if（OnLineExam.DataAccessHelper.GetSafeData.ValidateDataRow_N（dt.Rows[i]， "HasDuty_CourseManage"） == 1）

5.测试章目管理

管理员或教师用户进入章目测试管理页面后，可以在此添加、删除或修改教育技术学研究方法各测试章节，以完善测试题库和学科内容。实现测试章目管理功能的关键代码如下：

Course course = fresh Course（）;//创立测试章目对象

course.Name = txtName.Text;//设置测试章目对象属性

course.InsertByProc（）//调用添加测试章目方法添加测试章目

6.试卷制定维护

管理员或教师在进入系统后可以进行试卷的管理和维护，保障试卷的安全性、科学性和可获得性。

（1）试卷制定

教师用户进入模块后，可以通过自由出题和随机出题两种方式编制试卷，具有较好的灵活性。笔者已在系统开发阶段以管理员的身份针对学科中四个章节的内容生成了6套试题，学生进入前台测试模块后，可根据实际情况选择不同试卷进行测试。其关键代码如下：

protected void GVbind（）

{ DataBase db = new DataBase（）;

string GridView1Str = "select * from SingleProblem";

DataSet ds1 = db.GetDataSetSql（GridView1Str）;

GridView1.DataSource = ds1.Tables[0].DefaultView;

GridView1.DataBind（）;}

（2）试卷维护

管理员或教师用户登录系统后，可以在此页面查看或编辑测试章目、试卷名称、试卷状态。可以对试卷方便的进行权限管理，保证了试卷的安全性。试卷维护功能的关键代码如下：

paper.UpdateByProc（ID）//使用Paper类UpdateByProc方法修改试卷状态

7.学生试卷管理

教师用户登录到系统后，可以对学生测试过的试卷进行评阅和成绩管理，并导出成绩表格，让学生及时得到反馈，充分体现出本系统作为形成性评价工具的优势。

（1）试卷评阅

教师用户进入该模块后，可以查看测试者用户姓名、测试时间、是否评阅等信息，也可以对所提交的试卷进行删除。其中客观题由系统自动评阅，主观题由教师人工阅卷，对学生进行反馈互动。试卷评阅功能关键代码如下：

Params1[0] = DB.MakeInParam（"@PaperID"， SqlDbType.Int， 4， paperID）;

Params1[1] = DB.MakeInParam（"@Type"， SqlDbType.VarChar， 10， "单选题"）;

DataSet ds1 = DB.GetDataSet（"Proc_PaperDetail"， Params1）;

GridView1.DataSource = ds1;

GridView1.DataBind（）;

（（Label）GridView1.HeaderRow.FindControl（"Label27"））.Text=（（Label）GridView1.Rows[0].FindControl（"Label4"））.Text;[6] //初始化试卷，从数据库中将试题取出

（2）用户成绩

教师进入该模块后可以清楚地看到学生的测试卷、测试成绩、测试时间和阅卷时间等信息，也可以将学生的成绩表格导出进行名词排列。

8.试题类别管理

教师用户进入系统后，在该模块可以对题库中的题目进行查看、修改和删除，并可增加新题目完善题库，保证题库试题的时限性、正确性和科学性。其中题库既有客观题也有主观题，题型共包含五大类，分别是单项选择题、多项选择题、填空题、判断题和简答论述题，使学生各方面水平充分得到测试。以单项选择题为例，其关键代码如下：

QuestionProblem questionproblem = new QuestionProblem（）;

Sinproblem.UpdateByProc（int.Parse（Request["ID"].ToString（）））

四、系统功能测试

1.黑盒测试

本文主要介绍使用黑盒测试方法对系统功能进行测试的结果。黑盒测试是根据软件的规格对软件进行的测试，这类测试不考虑软件内部的运作原理，因此软件对用户来说就像一个黑盒子[7]。黑盒测试也称功能测试或者数据驱动测试，软件测试人员从用户的角度出发，不关心程序的具体实现过程，通过各种输入和观察软件的各种输出结果来发现软件存在的缺陷。

2.测试用例

测试用例是：管理员/教师客户端按照出题功能描述是否能完成各类题型的出题功能，学生客户端是否能完成在线测试功能。

3.测试结果与分析

学生客户端测试用例如表1所示：

五、使用与推广

任何系统都需要在实践应用中不断成熟和完善，只有在实践中整个系统才会更加结构化，逻辑性更加严密。因此， 笔者在系统开发完成后以教师身份共添加了《教育技术学研究方法》科目十个章节，对学科中四个章节的内容生成了6套试题，向题库录入300道题目，面向S大学教育技术学专业大三学生策划组织了三次测试，对系统的功能、性能和安全性等进行了检测，通过分析得出该系统基本功能均得以实现：前成了学生个性化的在线测试，后台确保了系统稳定、安全、健康的运行，并保障了网站内容的合法性。同时笔者也发现了一些问题并对系统做出了有针对性的改进。如在界面舒适度方面，学生测试界面中个人信息管理中的修改密码占据过多主页篇幅，根据学生的反馈意见，笔者对该页布局进行了调整，基本达到了和谐美观的要求;再如本系统在完成初期未能实现同一学生账号对同一套题的重复测试，对此，笔者将代码进行了修改，最终使得学生在做过一套试题以后可以对该套试题进行重复测试。一个相对完整的在线测试系统需要成千上万道试题，编写和测试这些试题的工作量是巨大而长期的，需要后续的使用者不断更新和修改，从而不断完善系统。

参考文献：

[1]郑本益.基于的校园考试系统的设计和实现[D].成都：电子科技大学，2012.

[2]徐天杰.构建高职外贸英语听说课程教学形成性评价体系探讨[J].现代企业教育，2013（22）：321-322.

[3]Gawali R.D Meshram.Agent-based autonomous Examination Systems[C].Intelligent Agent& Multi-Agent Systems，IAMA 2009，International Conference，2009：1-7.

[4]吴洪艳.智慧学习视角下个性化在线学习系统设计与应用[J].中国电化教育，2015（6）：127-131.

[5]蔡琳. “计算机应用基础”课程考试系统的设计与开发[D].上海：华东师范大学，2010.

[6]袁艳军.在线考试系统的设计与实现[D].成都：电子科技大学，2012.

[7]陈熙妍.基于工作流的报关管理系统的设计与实现[D].中山：中山大学，2011.