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zengyiCSTC 2004-04-26 08:47:11

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xrenwu 2004-04-30

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在线考试系统文献综述中文摘要：随着网络技术的日益成熟，网络已经深入到生活的每一个角落，包括教育、购物、咨询、办公等等许多领域。在网络迅速发展的今天，网页技术的应用也越来越广泛。网页技术的应用对于教育行业来说优势更加的明显。教育行业可以通过网络进行学生和教职工的管理、组织学生在线考试、在网站上发布学校相关信息等活动。这样不仅能增加学校管理的透明度，还提高了学校的管理水平。在线考试还能充分的利用学校的现有资源，大大减轻教师的工作量，把老师从出卷、阅卷等一些繁重中做中解脱出来。本文重点论述了由于网络的存在扩大了学校的服务范围，为学校的管理提供了更多的条件。对此做出了详细的调查，可行性研究和分析。系统采用了B/S结构，在网络上建立学校自己的教育网站。系统开发经历了系统分析、系统设计和系统实施三个阶段。从设计方案的提出，经过详细的调查，分析了方案的可行性和必要性，通过详细的系统设计，力图提高系统的集成性和快捷性；并在系统实施阶段收集了大量的实验数据，以便测试阶段系统的准确性和稳定性。系统整体是基于浏览器/服务器，前台应用JSP技术，后台采用SQL Server2000作为数据库与前台连接。关键词：网络教育在线考试 B/S结构 JSP技术 Abstract With the increasingly sophisticated network technologies, the network had penetrated every corner of life, including education, shopping, advice, office and so many fields. Today, the rapid development of the network, the application of web technology more and more widely. Web technology advantage for the education industry is more evident. Education sector through a network of students and faculty management, student organizations, online examinations, in the website information and other school activities. This can not only increase the transparency of school management, but also to improve the school management level. Online test can fully utilize the school's existing resources, greatly reducing the workload of teachers, the teacher from the volume of grading to do and some heavy freed. This article focuses on the existence of as network services to expand the scope of the school, the school management to provide more conditions. Have made a detailed survey, feasibility studies and analysis. System uses the B / S structure of the network to establish their own schools, educational websites. System development through system analysis, system design and system implementation of the three stages. From the design of the proposal, after a detailed investigation of the feasibility and necessity, through detailed design, trying to improve system integration and speed; and implementation phase in the system, a large number of experimental data collected in order to testing the accuracy and stability of the system. The whole system is based on browser / server application JSP technology front, the background using SQL Server2000 as the database and the front connection. Keywords: online education online test B / S structure of JSP technology 一、前言自从80年代中期以来，国际互联网（Internet）在美国得到迅猛发展并获得了巨大的成功，吸引了世界上许多国家和地区纷纷加入Internet的行列。Web是访问Internet的一种最容易、最流行的方式，利用Web作为工具访问Internet的人数占了绝大多数，因此，Web蕴藏着极大的教育潜力，基于Web的远程教学有着非常广阔的前景。发展Web下的远程教育网站已成为了当今流行的远程教育基础建设项目。该在线考试系统主要利用网络和数据库技术，基于B/S模式研究开发。本系统采用JSP和JAVA语言作为开发平台，利用SQL Server 2000来管理后端数据库。本系统具有试题录入、修改和删除，组卷以及进行在线考试。减轻了教师出题、组卷和改卷等繁重的工作量。二、论题的提出及选题意义在网络技术逐渐渗入社会生活各个层面的今天，传统的考试方式也面临着变革，而网络考试则是一个很重要的方向。基于Web技术的网络考试系统可以借助于遍布全球的因特网进行，因此考试既可以在本地进行，也可以在异地进行，大大拓展了考试的灵活性。试卷可以根据题库中的内容即时生成，可避免考试前的压题；而且可以采用大量标准化试题，从而使用计算机判卷，大大提高阅卷效率；还可以直接把成绩送到数据库中，进行统计、排序等操作。所以现在较好的考试方法为网络考试，试题内容放在服务器上，考生通过姓名、准考证号码和口令进行登录，考试答案也存放在服务器中，这样考试的公平性、答案的安全性可以得到有效的保证。因此，采用网络考试方式将是以后考试发展的趋势。网络考试系统的实现技术有多种，可以采用传统的客户机/服务器型的MIS型架构，即试题内容放在远程的服务器上，在考试机上安装考试应用程序和数据库客户机配置，因此每次考试时要对机器进行安装、配置，考务工作比较烦琐，而且考试程序放在客户机上，安全性也受到一定影响，因此本文讨论的网络考试系统采用Web 技术实现。Web技术超越了传统的"客户机/服务器"两层结构，采用了三层体系结构：用户界面层/事务层/数据库层，因此Web结构有着更好的安全性，在用户机上不需要安装任何应用程序，应用程序可以安装在事务层所在的计算机上，试题存放在数据库服务器上，当然，事务层和数据库可以是同一台机器（如果条件允许，还是应该把这两层分开在不同的计算机上）。远程教育包括很多环节，例如教学系统、答疑系统和考试系统等等。其中很重要的一个环节就是在线考试系统，同时它也是最难实现的环节。在我国，虽然远程教育已经蓬勃地发展起来，但是目前学校与社会上的各种考试大都采用传统的考试方式，在此方式下，组织一次考试至少要经过五个步骤，即人工出题、考生考试、人工阅卷、成绩评估和试卷分析。显然，随着考试类型的不断增加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，可以说传统的考试方式已经不能适应现代考试的需要。随着计算机应用的迅猛发展，网络应用不断扩大，如远程教育和虚拟大学的出现等等，且这些应用正逐步深入到千家万户。人们迫切要求利用这些技术来进行在线考试，以减轻教师的工作负担及提高工作效率，与此同时也提高了考试的质量，从而使考试更趋于公证、客观，更加激发学生的学习兴趣。例如目前许多国际著名的计算机公司所举办的各种认证考试绝大部分采用这种方式。三、论题的研究现状及其发展评述在线考试是现阶段研究开发的一个热点。它是建立在国际互联网上的应用系统，客户端的配置可以极为简单，使考试不受地域的局限。一个完备的在线考试系统可以使用户在网上学习过后及时检验自己的学习效果，已发现自己的不足，使得学习效率得到很大提高。在线考试系统中题目的生成、试卷的提交、成绩的批阅等都可以在网络上自动完成。只要形成一套成熟的题库就可以实现考试的自动化。这样一来，教师所要做的只是精心设计题目、维护题库，而不是组织考试，从而大大减轻了教师的负担，这表明其经济性是相当可观的。为了适应新形势的发展，我进行了这一系统的初步设计工作，也可以说是做一个初步的探索，希望它能够在各类考试中发挥高效、便捷的作用,把老师从繁重的工作中解脱出来！目前，网络应用软件运行的模式主要有二类：Client/server模式，Browser/Web模式。前者主要的缺点是维护、升级较麻烦，后者是近几年伴随Internet迅速发展起来的一种技术，它与客户/服务器方式类似，客户端是一个标准的浏览器，服务器端是Web Server ，而Web Server与数据库和应用服务器的紧密结合，使得这种模式的应用范围不断扩大，它已不仅仅用于网上查询，有很多部门的业务系统、企业的MIS系统纷纷采用这种模式，它的主要优点是便于扩充应用、升级维护简便。另外，考试系统的软件也必将不断的更新；同时软件产品本身就要经过一个不断自我完善的过程。基于上述考虑，用Browser/Web模式来设计考试系统比较合适，服务器端我们采用SQL Server2000数据库系统和JSP组件来构成考试的应用服务系统；客户端采用浏览器来完成考试全过程。利用网络和数据库技术，结合目前硬件价格普遍下跌与宽带网大力建设的有利优势，应用JSP技术，我开发了基于B/S模式多用户在线考试系统这一程序。它运用方便、操作简单，效率很高（同时，它要求计算机配置也很高，尤其是服务器端）。现阶段虽只实现了试卷的客观题部分，但已具有用户注册、多用户同时在线考试、时间控制、自动判卷，试题录入、修改题库、用户管理、科目管理、管理员管理等重要功能，也就是说实现了真正的无纸化考试，满足任何授权的考生随时随地考试并迅速获得成绩，同时也大大减轻了教师出题、出题和判卷等繁重的工作量。 JavaServer Pages 即我们所称的JSP，其实由Sun Microsystems公司倡导、许多公司参与一起建立的一种动态网页技术标准。JSP技术有点类似ASP技术，它是在传统的网页HTML文件(*.htm,*.html)中插入Java程序段(Scriptlet)和JSP标记(tag)，从而形成JSP文件(*.jsp)。用JSP开发的Web应用是跨平台的，即能在Linux下运行，也能在其他操作系统上运行。 JSP技术使用Java编程语言编写类XML的tags和scriptlets，来封装产生动态网页的处理逻辑。网页还能通过tags和scriptlets访问存在于服务端的资源的应用逻辑。JSP将网页逻辑与网页设计和显示分离，支持可重用的基于组件的设计，使基于Web的应用程序的开发变得迅速和容易。 Web服务器在遇到访问JSP网页的请求时，首先执行其中的程序段，然后将执行结果连同JSP文件中的HTML代码一起返回给客户。插入的Java程序段可以操作数据库、重新定向网页等，以实现建立动态网页所需要的功能。 JSP与Java Servlet一样，是在服务器端执行的，通常返回该客户端的就是一个HTML文本，因此客户端只要有浏览器就能浏览。基于数据库和网络应用的系统实现技术有多种，可以采用传统的客户机/服务器（C/S）架构，也可以采用目前流行的基于WEB的方式。所谓客户机/服务器（C/S）模式，即数据库（比如，试题库）内容放在远程的服务器上，在客户机上安装相应软件； C/S结构在技术上虽然很成熟，但该结构的程序往往只局限在在小型的局域网内部，不利于扩展。并且，该结构的每台客户机都需要安装相应的客户端程序。由于我们的系统是一个教学辅助和考试系统，拥有的用户量比较多，因此，如果采用该结构，系统的安装与维护工作比较繁重。同时，由于应用程序直接安装在客户机，客户机直接和数据库服务器交换数据，系统的安全性也受到一定影响。基于WEB的方式其实是一种特殊的客户/服务器方式，在这种方式中，客户端是各种各样的浏览器。为了区别于传统的C/S模式，通常称为浏览器/服务器（B/S）模式。B/S采用三层体系结构，即包括数据库系统、应用服务器、客户浏览器三部分。由于采用了互联网的相关技术，B/S结构的系统开放性好，易维护、扩展。客户浏览器只跟WEB服务器交换数据，数据安全性比较高。当然，B/S结构在网络安全方面也有其弱点。在C/S结构中，应用程序是在客户机上运行的独立程序，如果这台计算机安全的话，那么应用程序就是安全的。而在B/S结构中，众多的客户浏览器访问同一个WEB服务器， WEB服务器会成为攻击活动的对象。建立数据库服务器和试题库。在服务器上安装NT（比如，Service Pack 5）及数据库管理系统SQL Server2000。题库向广大任课教师收集，具有覆盖面广，难易搭配合理，考核点准确等特点。试题库汇总在服务器上，集中存储管理，确保其可靠性。在数据库服务器上同时存放学生的考试结果和成绩。根据实际需要，应用服务器可以采用独立的服务器，也可以与数据库服务器共用一个物理服务器。考虑到现有机房的服务器上一般都是采用Windows NT作为操作系统，因此我们在应用服务器上建立WEB 时，采用微软的IIS（Microsoft Internet Information Server4.0）,为了系统的安全性，安装微软的Proxy Server 作为代理服务器。当然，实际操作时更应该注重IIS本身的安全性。而IIS的安全性很大程度上依赖于NT的安全性，因此也要充分利用NT的安全特性。系统采用JSP技术作为服务器端脚本，实现与数据库和其他应用互动的Web网页。用户运行环境为标准的中文浏览器环境（比如，IE4.0或以上版本），用户只要具有一定的权限，并能通过浏览器访问服务器上的Web站点，就可以使用题库参加考试并以HTML格式呈现。为了整个系统的安全和维护的方便，在系统中包含了管理模块，设置有关参数，以及对系统进行必要的监控。只有系统管理员才有该模块的操作权。　四、论题的总结随着Web技术在各行各业的广泛应用，网络技术在教学管理中已充当重要的角色。网上考试系统的设计就是实现考试网络化的解决方案。传统考试方式在试题管理和批卷等方面上很浪费时间，且不易维护和管理。基于目前校园网建设逐步完善，大多数院校也已经具备了利用网络进行考试的条件，实现网上考试是一个发展趋势。开发网上考试系统就是希望充分利用网络资源，提高教学管理水平，减轻考务负担，提高工作效率等。网上考试系统的开发是基于目前较为流行的B/S三层结构思想而设计。本系统使用的是JSP技术，JSP基于Java Servlet以及整个Java体系的Web开发技术。JSP被认为是最有发展前途的动态网站技术，是未来开发动态网站的主流技术，与其它技术相比有一定的优势,如JSP页面可重用跨平台的组件(JavaBean或Enterprise JavaBean)来执行应用程序所要求更为复杂的处理,能将页面的逻辑和页面显示进行分离, 页面开发人员可以使用HTML或者XML标记语言来设计和格式化最终页面，并使用JSP标签或者Java程序语言来生成页面上的动态内容。本文所述的网上考试系统可分后台管理模块和前台客户端显示模块,后台管理模块又分用户管理,考生信息管理,试题信息管理,问题信息管理,考试设置及考试评分管理等。基于本系统Web应用程序部署在Web服务器上，客户端无需安装任何软件，只要有Internet Explore5.0以上浏览器，遵守TCP/IP协议都可以登录访问Web服务器的网上考试系统，这也充分体现了B/S结构应用的优越性。参考文献 [1] 飞思科技产品研发中心编著.《精通 Jbuilder 9》.电子工业出版社,2003.8. [2] 周影 .《网络编程语言JSP实例教程》.电子工业出版社,2003.6. [3] 陈海山.《深入Java Servlet 网络编程》.清华大学出版社,2002.2. [4] 清宏计算机工作室 .《JSP编程技巧》.机械工业出版社,2002.1. [5] Roger S. Pressman,《Software Engineering Fifth Edition》,清华大学出版社,2002.5. [6] Jose Annunziato.《JSP 速成教程》.机械工业出版社,2002.1. [7] Ethan Cerami and O’Reilly.《Web Services Essentials》.电子工业出版社, 2003.5 [8] David Chappell Tyler Jewell.《Java Web Services》.电子工业出版社,2003.8.

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