基于B/S架构的在线考试系统设计与实现

摘  要：随着我国高等教育的普及，高校学生数量与日俱增。教师作为学生学习的监督者和督促者，工作任务日益繁重，若要成功组织一场考试需要教师、教务、学生等多方的规划和沟通。随着信息技术的飞速发展，传统的线下考试早已不能满足教师和学生的需求。为了将老師从出卷、阅卷等繁重的工作中解脱出来，同时方便学生随时查看自己的考试成绩，利用现代信息技术，为学生量身设计一套基于B/S架构的在线考试系统是非常有必要的。

关键词：在线考试系统;B/S;现代信息技术

中图分类号：TP311           文献标识码：A文章编号：2096-4706（2021）22-0013-04

Abstract： With the popularization of higher education in China， the number of college students is increasing day by day. As the supervisor of students learning， the task of teachers is becoming more and more arduous. To successfully organize an exam， teachers， educational administration， students and other parties need to make a detailed plan and communicate with each other. With the rapid development of information technology， the traditional offline examination has long been unable to meet the needs of teachers and students. In order to free teachers from the heavy work of writing and marking papers， and to facilitate students to view their examination results at any time， it is very necessary to design an online examination system based on B/S architecture for students by using modern information technology.

Keywords： online examination system; B/S; modern information technology

0  引  言

互联网的迅速普及，促使各行业利用互联网做出新的变革和创新，创造出新的发展生态。国家提倡构建网络化、数字化教育体系，创造良好的学习环境。由此，一些新的教育模式在这种背景下应运而生，如在线教育、网络课程、无纸化考试等。教学工作中的重要一环是对学生进行课程考核，是体现教学质量与考查学生对知识掌握程度的重要方式，无论对教师还是学生都具有极其重要的意义。传统的方式中，考试基本以纸质的形式展开，从教师进行试题的编写、试卷的编排、试卷的印刷，到考场的安排以及最后的批阅、分析，都需要消耗大量的人力和时间成本。这样会占用教师大部分的科研工作时间，势必会对教师的教育科研进程产生一定的影响。为了改善这一情况，以便使教师能够将更多的精力与时间投入到提高教学质量的工作以及科研工作中去，设计一套功能完备、操作简便的在线考试系统，是迎合当前教育改革的有力之举。

根据分析得出，当前教育系统中大部分学校考试、测试基本上还是沿用传统的线下考试方式，在线考试方式的应用寥寥可数。随着互联网技术的飞速发展，计算机在生活中的普及，教育系统从自身需求出发亟须引入一个依托于互联网、完善高效的在线考试系统。该系统必须具备考试的功能、考试数据存储的功能，同时学校中学生的信息、考试的信息、教师的信息、题库的管理都需要实现数字化，为此本文提出实际可用的解决方案，即设计出集实用性和高效性于一身的在线考试系统。

1  系统需求

1.1  业务流程分析

本系统基于我校的日常考务工作展开调研、分析，通过对多个学科的需求分析以及对本人在日常学习中经历的课程考核过程的分析，将本系统的考试部分划分为几大题型，然后针对不同的功能划分出三个用户角色，即管理员、教师和学生。下面分三个阶段对在线考试系统业务运行过程进行阶段式流程分析：

（1）准备考试阶段。教师根据课程要求选定待考察的知识点，往题库中录入数据，基于录入的试题创建试卷，并且将试卷与班级进行绑定，试卷创建完成后将对应的班级加入码提供给学生。学生在考试开始前注册自己的账户，录入教师提供的班级加入码，开启待开考的试卷。

（2）考试进行阶段。考生根据加入的班级选择待开始的考试进行答题，答题过程中系统能够在一定的时间内自动提交试题，确保将学生的答题数据保存到服务器，避免学生在答题过程中因出现不可控因素而需要二次答题，并且能够延续上次的答题记录。考试规定的截止时间后应该禁止考生继续答题，并且将考生的答题数据提交到服务器。

（3）考试结束阶段。教师能够查看本次考试学生的答题情况，客观题的批阅由计算机完成，教师能够进行复查。教师能够对本场考试的考试数据进行统计与导出，系统的业务流程图如图1所示。

1.2  功能设计

1.2.1  系统登录功能

针对本套系统划分出的三个用户角色，应该能够提供各自独立的用户登录功能，登录以后给予不同角色对应的权限。登录后的用户能够自行修改个人信息，对自己的个人信息进行增删、修改、查看等。

1.2.2  题库管理功能需求

教师登录以后应该能够针对试题进行操作，在创建试卷时将试题创建完成并添加到数据库，添加到数据库中的试题可以提供给考生使用。教师能够对试题所做的操作包括添加、删除、修改、查看等。

1.2.3  班级管理功能

班级由系统中的教师角色负责创建，教师可以指定特定的班级名称、班级代码等信息，其中班级代码具有唯一性，学生可根据班级代码加入班级。系统对试卷的划分以班级为单位，教师创建试卷时必须要求指定班级进行答题，考生加入班级后才能看到当前班级需要进行的考试。

1.2.4  试卷管理功能

试卷是学生端的主要访问对象，试卷由教师创建，试卷中记录本次考试的所有信息，本次考试的考试时间及时间范围从试卷中提取，在规定的时间内考生可以选择试卷进行考试。考试的最终成绩取决于学生最后一次提交的数据。在线考试系统的考试流程是对现实考试流程的继承与改进，考试时间截止后系統会结束考试。如果考试过程中由于不可控因素而使考试中断，在考试时间范围内考生可以更换设备再次登录考试系统，考生再次登录系统以后，系统能够获取考生已答试题并在前端展示，考生可以继续答题。

1.2.5  成绩管理功能

考生提交试卷后，客观题部分由系统根据数据库中保存的正确答案与考生所提交答案的比对而自动做出评判，得出考生的卷面分数。主观题部分由教师进行手动批阅，对于系统自动评判的客观题部分教师也可以重新批阅。所有学生的成绩批阅完成后系统能够对所有学生的成绩数据进行分析和统计，并将这些数据以图表的形式呈现出来，得出直观的汇总数据，统计数据能够导出到本地文件。

通过考试数据的统计分析功能，教师可以直观地看到考试结果，掌握当前教学情况，根据学生对知识点的掌握程度去调整教学重心和方法。

2  概要设计

2.1  系统功能架构设计

根据需求分析结果，本系统设计了账户管理、题目管理、试卷管理、数据管理、状态管理、班级管理等模块，系统功能架构图如图2所示。

2.2  数据库设计

针对系统的需求，以下数据库表可保证系统的稳定运行，主要有教师表、学生表、试卷表、单选题表、多选题表、填空题表、简答题表、开放题表，以及班级表、已答试卷表、已答单选题表、已答多选题表、已答开放题表，等等。

根据系统的功能需求，本系统主要设计了TEACHER_INFO、STUDENT_INFO、EXAM_INFO、CLASS_INFO、SINGLE_Q、MULTIPLE_Q、BLANKS等数据库表，每个数据库表的描述如表1所示。

3  详细设计

系统详细设计部分（即系统实现），通过页面设计、代码编写、数据库访问完成每个功能模块的功能，并实现功能模块之间的数据通信，从而完成整个系统的实现。由于论文篇幅有限，详细设计部分以创建试卷模块和试卷管理模块为例进行详细论述。

3.1  创建试卷模块

教师登录后拥有创建试卷的权限，试卷创建过程中选择班级进行绑定，绑定以后加入该班级的学生即可选择参加考试。采用前端框架来选择考试范围，提交时转换选择的日期范围进行提交即可，创建考试基本信息部分的界面如图3所示。

后端获取到用户提交的试卷信息后进行解密，解密完成后得到的数据是JSON格式的数据，JSON格式的字符串转换成JSONObject格式有很多种方法，本系统采用了开源工具Fastjson，Fastjson具有运行速度快，API丰富，使用灵活等特点，通过Fastjson将前端的试卷信息解析出来，验证完数据后调用业务层将数据保存到数据库中。

3.2  试卷管理模块

系统中试题管理模块的功能主要是为教师添加试题、删除试题、变更试卷等一系列操作提供支持，通过对试题的增删改查来组成一场考试。本系统提供五大基本题型，包括单选题、多选题、填空题、判断题、简答题及开放题。开放题型使得学生考试时可以拍照上传图片，大大丰富了系统的题型适应范围，为教师和学生提供方便。

系统添加单选题部分，满足选项个数的自定义，并且能够根据选项个数的增减自动更改每个选项的标识，增加选择题部分的系统运行界面如图4所示。

考生最终提交的时候，前端向服务器传输的是JSON格式的数据，本系统设计之初考虑到数据传输的高效性，在教师添加试题的同时，后台同步将本道试题的内容添加到最终需要传输的JSON对象中，选择题部分的添加代码为：

function examAddTopic（exam，type，topic）{

console.log（“examJSON type：”+type+” size： “+exam[type][“size”]）;

//更新当前类型题目数量

exam[type][“size”]=exam[type][“size”]+1;

//更新所有类型题目数量

exam.size=exam.size+1;

console.log（“exam type：”+type+” size： “+exam[type][“size”]）;

if（exam[type][“topics”]==null）{

exam[type][“topics”]=[];

}

exam[type][“topics”].push（topic）;

console.log（exam）;

//更改题目数量

$（“#examSize”）.html（examJSON.size）;

//更改总分

$（“#totalScore”）.html（examJSON.totalScore）;

}

4  系统测试

系统测试是在单元测试的基础上，对系统进行的一次整合测试，是系统在交付使用之前的全面检测，对所出现的问题进行及时的修订和优化。本次使用黑盒测试对在线考试系统进行测试，包括功能性测试及非功能性测试，由于篇幅有限，以用户登录及试卷创建测试为例进行论述，如表2、表3所示。最终，测试效果良好，表明了系统的可用性以及稳定性。

5  结  论

本系统分别实现了从试题录入、试题选定、考试班级选定、考试相关信息设置，到发布考试、学生答题、试卷最终审阅的全部流程，将计算机技术与工作需要有效地结合起来，大大提高了工作效率。在本课题的研究过程中，充分利用了理论和实际相结合的方式，同时将平时积累的经验灵活运用到系统的研发之中，实现了系统的实用性、高效性、安全性、稳定性，有助于教师教学工作中效率与质量的提升，弥补了传统考试方式中的弊端，节约大量的人力、物力资源，提高了考试效率并增加了考试方式的灵活性，进一步拓展了考试内容的全面性，也为无纸化考核提供了系统支撑。

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作者简介：任焕海（1985.02—），男，汉族，山东德州人，副教授，硕士，主要研究方向：智能系统设计、图形图像处理。