【正文】 基于 Web 的考試系統(tǒng)是當(dāng)今的一項(xiàng)熱門研究領(lǐng)域， 它是現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育不可缺少的一部分 ，而作為考試系統(tǒng)的核心部件 —— 試卷管理系統(tǒng)也越來越受到人們的關(guān)注，大量的學(xué)者、專家投身到這個(gè)領(lǐng)域中來 。 總結(jié)與未來的發(fā)展展望 本論文詳細(xì)闡述了基于 MVC 架構(gòu)的 試卷管理 系統(tǒng) 的 設(shè)計(jì) 與實(shí)現(xiàn)過程。 ? 由于當(dāng)前設(shè)計(jì)的是 試卷管理 系統(tǒng)，所以在考生和教師 信息的保存方面所能保存的內(nèi)容還較少，未來如果需要將該系統(tǒng)升級成為一套完整的教學(xué)管理系統(tǒng)的話在這方面還需要加強(qiáng)，所幸的是，由于采用的是 MVC 的框架結(jié)構(gòu)而不是僅 僅 簡單 地 采用純 JSP 編程的方式，所以未來升級的時(shí)候?qū)?會大大減輕勞動量，可以說，現(xiàn)在已經(jīng)為將來的升級打下了良好的基礎(chǔ)。 JDBC 訪問數(shù)據(jù)庫需要首先建立一個(gè)與數(shù)據(jù)庫的連接，獲得一個(gè)連接對象，通過鏈接對象來提供執(zhí)行 SQL 語句的方法。 本系統(tǒng)采用的算法 本系統(tǒng)目前是一個(gè)在學(xué)校范圍內(nèi)使用的小型系統(tǒng)，在對組卷模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)時(shí)考慮了 以 下的因素： 1. 時(shí)間因素，由于系統(tǒng)開發(fā)周期較短，一些理論上效果較好的算法由于代碼復(fù)雜而未被考慮。在遺傳算法中需要進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換操作，一個(gè)是表現(xiàn)型到基因型的轉(zhuǎn)換 ， 把問題空間的參數(shù)轉(zhuǎn)換成遺傳空間中的 基因型個(gè)體； 另一個(gè)是基因型到表現(xiàn)型的轉(zhuǎn)換，它 將 執(zhí)行相反的操作。 5. 遺傳算法 [2126] 遺傳算法 （ Geic Algorithm） 是 目前在組卷系統(tǒng)設(shè)計(jì)領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注和研究的算法，它最早是由美國密西根大學(xué)的 Holland 教授 在六十年代 提出， 在進(jìn)行了一系列研究后，八十年代由 Goldberg 進(jìn)行歸納總結(jié)，形成了遺傳算法的基本框架，其 具有簡單通用、收斂速度快、全局尋優(yōu)等特點(diǎn)，且適用于并行處理 ，目前在計(jì)算機(jī)科學(xué)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、信號處理、人工網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域已經(jīng)得到了廣泛的運(yùn)用。 這種組卷算法需要建 立一個(gè)龐大的知識庫，同時(shí)推理機(jī) 制 的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)也很復(fù)雜，難以滿足快速組卷的要求。 3. 基于專家系統(tǒng)的組卷 算法 專家系統(tǒng)是一種能夠依靠大量的專門知識解決特 定領(lǐng)域中復(fù)雜問題的計(jì)算機(jī)智能軟件系統(tǒng)。 2. 回溯試探算法 回溯試探算法 [19]是對隨機(jī)算法的改進(jìn)，它將隨機(jī)抽 取 產(chǎn)生的 每一狀態(tài)類型記錄下來，當(dāng)搜索失敗時(shí)就會釋放 上次 記錄的狀態(tài)類型，然后再依據(jù)一定的規(guī)律變換 出 一種新的狀態(tài)進(jìn)行試探，通過不斷地回溯試探直到試題生成完畢或回到出發(fā)點(diǎn)為止。 2) 如果 T(x)U(r)，則轉(zhuǎn)向 5），否則產(chǎn)生隨機(jī)數(shù) N， N=int(rand(1)*U(r))，其值小于 U(r)。而且，在交互式的Web 環(huán)境下 人們對試卷生成的速度的要求很高，而一個(gè)理論上較完美的算法可能會以犧牲時(shí)間作為代價(jià) [18]。 3) 修改教 師：本階段限于修改教師的密碼，但已經(jīng)為未來的升級預(yù)留了接口 。 2) 添加考生：用于增加考生。 2) 添加科目：管理員只要添加科目，系統(tǒng) 會自動為該科目生成相應(yīng)的題型庫 。 2) 考生評價(jià)：教師在批閱完每一個(gè) 考生的所有主觀題后可以對考生有一個(gè)總體上的評價(jià)，而這個(gè)評價(jià)將會被考生在查閱成績時(shí)看到，這樣就有利于教師和學(xué)生的互動，有利于學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的不足。 4) 組卷功能：這個(gè)功能也是該考試系統(tǒng)的核心功能之一，通過該功能教師可以為每一個(gè)考生生成一份“個(gè)性化”的試卷，這樣，將有利于保證考試的公正性。在這個(gè)系統(tǒng)中我們將教師的編號的最高位定義為 3，并以此 作為登錄驗(yàn)證的依據(jù) 之一 ， 在教師通過登陸驗(yàn)證后會出現(xiàn)一個(gè)選擇頁面，通過選擇頁面可以跳轉(zhuǎn)到閱卷頁面（需要驗(yàn)證是否該科目有已經(jīng)考過試但還沒有被批閱的考生存在）或者試題管理頁面。 ? 管理教師：系統(tǒng)將顯示當(dāng)前教師的基本信息，并允許添加，刪除和修改教師的信息。 ? 兩個(gè)按鍵：提交和重置 。 ? 刪除 試題 ：可以進(jìn)行一次一個(gè)或一次多個(gè) 的 刪除 試題 。 圖 42 系統(tǒng)子系統(tǒng)劃分圖 數(shù)據(jù)庫 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫訪問 試題管理與閱卷子系統(tǒng) 科目與用戶管理子系 統(tǒng) 無紙化試卷管理 系統(tǒng) 試題管理與閱卷子系統(tǒng) 圖 4３ 試題管理與閱卷子系統(tǒng)模塊劃分圖 試卷管理與閱卷 子系統(tǒng) 的功能： ? 登錄 試卷管理 系 統(tǒng)： 試卷管理 的首頁，只有登錄才能進(jìn)入其內(nèi)部。 表 313 考生表 記錄名 含義 數(shù)據(jù)類型 Uid 考生考號 int Pwd 密碼 varchar Kem 考試科目 tinyint Score 考試成績 float State 考生狀態(tài)（ No 未考 Yes 已考） enum 2) teacher 將考生表與教師表分開存儲一方面是為了保證考生數(shù)據(jù)和教師數(shù)據(jù)的安全性，另一方面，也是為了目前和將來系統(tǒng)的需要，也許在將來需要顯示更多的教師信息，這樣 設(shè)計(jì)就可以不用對數(shù)據(jù)庫表進(jìn)行大的改動 ，只要添加相應(yīng)的字段就可 以了，如表 314 所示。 表 310 題庫填空題表 記 錄 名 含 義 數(shù)據(jù)類型 Kem 考試科目 tinyint Tid 題庫中試題編號 int Source 試題來源（章節(jié)） smallint Difficulty 試題難度 tinyint Content 試題題目內(nèi)容 mediumtext NumofBlank 空格數(shù) smallint Ans 標(biāo)準(zhǔn)答案 mediumtext 3) tk_duox 題庫多選題表記錄了無紙化試卷管理系統(tǒng)中所有科目的多選題的信息，其與單選題表不同的地方是由于多選題的答案可能有多個(gè)，因此標(biāo)準(zhǔn)答案的數(shù)據(jù)類型設(shè)置為“ set”型，與題庫單選題表一樣，在該表中 Kem 和 Tid 是主關(guān)鍵字，如表 311 所示。 Tid 的引入保證了每一個(gè)題目在數(shù)據(jù)庫中都有一個(gè)獨(dú)一無二的題號。 表 37 考生主觀題成績表 記 錄 名 含 義 數(shù)據(jù)類型 Uid 考生考號 int Kem 考試科目 tinyint Tid 題庫中試題編號 int Grade 主觀題成績 float 2. 有關(guān)評價(jià)的表 1) pinj 評價(jià)表記錄了教師對考生的評價(jià)信息 ，通過這個(gè)表考生可以與教師進(jìn)行良好的互動，如表 38 所示。 表 35 有關(guān)用戶 和科目 管理的表 數(shù)據(jù)庫中的表 說 明 user 考生表 teacher 教師表 kem 科目表 數(shù)據(jù)庫中各表的詳細(xì)說明 1. 有關(guān)成績的 數(shù)據(jù)庫： 1) ks_kegcj 考生的客觀題成績表，由于客觀題成績能由系統(tǒng)自動完成判分，公正性和公平性能夠得到很好的控制 ，而且，客觀 題的分?jǐn)?shù)一般都為整數(shù)， 因此在Grade 數(shù)據(jù)項(xiàng)我 們 設(shè)定的是 int 數(shù)據(jù)類型。 表 32 有關(guān)評價(jià)的表 數(shù)據(jù)庫中的表 說 明 pinj 考生評價(jià)表 3. 有關(guān)題庫的 數(shù)據(jù)庫 ： 這個(gè)數(shù)據(jù)庫將主要保存所有題目的信息，每門課每個(gè)教師的題目信息都將保存在這張表中，同時(shí)，考試數(shù)據(jù)庫中考生每道考題的來源也來于此，可以說這個(gè)數(shù)據(jù)庫是整個(gè)系統(tǒng)的關(guān)鍵之一。 數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)決定是本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵一環(huán)，因?yàn)樗鼘Q定系統(tǒng)的性能和程序的結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)的好壞將決定著本系統(tǒng)的成敗。 2) 成績匯 總：成績排名。 4) 管理上的可行性： 由于目前學(xué)校已經(jīng)建立了一套具體的，嚴(yán)格的管理制度和措施，因此，可以保證考試系統(tǒng)嚴(yán)格的管理性， 規(guī)章制度和管理方法為系統(tǒng)的建設(shè)提供了制度保障。因此，系統(tǒng)的軟件開發(fā)平臺已成熟可行。 系統(tǒng) 可行性分析 ： 1) 經(jīng)濟(jì)可行性：本系統(tǒng)作為一個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)， 并不需要任何的 開發(fā)經(jīng)費(fèi)， 而且，本系統(tǒng)實(shí)施后可以顯著提高考試效率， 所以本系統(tǒng)在經(jīng)濟(jì)上是可行的。 第三章 無紙化 試卷管理 系統(tǒng)的分析 系統(tǒng)需要解決的主要問題 首先，無紙化試卷管理系統(tǒng)的主要用戶 是教師，但每一位教師所負(fù)責(zé)的科目不同，所以，在系統(tǒng)的開始界面上需要有一個(gè)登錄頁面，通過登錄頁面的身份驗(yàn)證可以跳轉(zhuǎn)到該教師相應(yīng)科目的試題管理頁面，這個(gè)登錄模塊的設(shè)計(jì)也是保證系統(tǒng)安全性的一個(gè)重要的方面。 圖 22 Eclipse 構(gòu)成圖 Jakarta Tomcat 服務(wù)器是在 Sun 微系統(tǒng) 公司的 JSWDK(JavaServer Web DevelopmentKit)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一個(gè)優(yōu)秀的 Java Web 應(yīng)用容器，它是ApacheJakarta 的 一 個(gè)子項(xiàng)目，它是一個(gè)開放源代碼的軟件，它可以和目前大部分主流的 HTTP 服務(wù)器（ IIS 和 Apache 服務(wù)器）一起工作，而且運(yùn)行穩(wěn)定，可靠，效率高 [14]。 Eclipse 是一個(gè)開放源代碼的、基于 Java 的可擴(kuò)展開發(fā)平臺。 Hibernate 是一個(gè)基于 Java 的 開源的持久化構(gòu)件，它對 JDBC 采用了輕量化的封裝，通過它可以大量減少在 Java 中嵌入 SQL 語句的數(shù)量，同時(shí)，它還具有可擴(kuò)展性，方便性等特點(diǎn)，越來越多的 Java 開發(fā)人員把 Hibernate 作為應(yīng)用和數(shù)據(jù)庫之間的中間件，并能以此減少和對象持久化有關(guān)的 30%的 JDBC的編程量 [9]。 HTML 是一種簡單、通用的 網(wǎng)絡(luò) 置標(biāo)記語言?？梢苑派弦欢蝿赢嫞尤肼曇?，也可以建立交互式網(wǎng)頁等 [5]。Application 類 與一般的程序如 C++的作用是 相 似的，是一個(gè)獨(dú)立可執(zhí)行的應(yīng)用程序 。 MVC 模式其實(shí)是一種架構(gòu)模式，需要其他模式協(xié)作完成 ， Struts 實(shí)現(xiàn)了 MVC 的 View 和 Controller 兩個(gè)部分， Model 部分需要開發(fā)者自己來實(shí)現(xiàn)， Struts 提供了抽象類 Action 使開發(fā)者能將 Model 應(yīng)用于Struts 框架中。類似的，只要 Controller 改變了 View，View 會從潛在的 Model 中 獲取數(shù)據(jù)來刷新自己 ， 參 見圖 21 和 表 21。 MVC 模式是 ModelViewController的縮寫，譯為 模式 視圖 控制器 。 可以說，對于試卷的管理是考試的中心和靈魂環(huán)節(jié)。 安全和保密性高， 由于題目是保存在數(shù)據(jù)庫中，而訪問數(shù)據(jù)庫需要相應(yīng)的密碼才能進(jìn)行，同時(shí)，在一個(gè)考場中的 每個(gè)考生的題目各不相同的，同一考生 即使多次 考同一門考試 ，其 題目也是不同的，因此這可以保證考試的公正性，防止作弊現(xiàn)象的發(fā)生。 目前， 網(wǎng)絡(luò)考試 呈現(xiàn)出以下的特點(diǎn)和發(fā) 展趨勢： 方便學(xué)生考試，無時(shí)間和地域的限制，考生可以在一個(gè)考場里完成多門考試而不需要對考場進(jìn)行大的調(diào)整。 第 六 章： 該 試卷管理 系統(tǒng)的不足 、 改進(jìn)設(shè)想 和 總結(jié)。 第四章： 試卷管理 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)。 第二章 ： 試卷管理 系統(tǒng)研究 綜 述。目前通過本論文中的設(shè)想構(gòu)建的 系統(tǒng)基本上可以滿足學(xué)校及現(xiàn)代信息 化企業(yè)的內(nèi)部考試要求，可以 實(shí)現(xiàn)學(xué)?；蚱髽I(yè)的低成本投入，高效率 產(chǎn)出 的宗旨。 數(shù)據(jù)庫服務(wù)器用來存儲 管理 系統(tǒng)中所用到的各種數(shù)據(jù) ， 數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)庫管理程序直接錄入?，F(xiàn)階段 該 系統(tǒng)已經(jīng) 實(shí)現(xiàn)了 隨機(jī)出題、 客觀題 自動閱卷，試題管理、修改題庫、用戶管理、科目管理、管理員管理、 成績管理等重要功能， 實(shí)現(xiàn)了真正的無紙化 試卷管理 ，大大減輕了教師出題和閱卷等繁重的工作量。 目前，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件的模式主要有二類： Client/Server 模式 （簡稱 C/S 模式） ，Browser/Server 模式 （簡稱 B/S 模式） 。 主要內(nèi)容和研究意義 目前， 學(xué)校與社會上的各種考試大都采用傳統(tǒng)的考試方式，在 這種 方式下，組織一次考試至少要經(jīng)過五個(gè)步驟，即人工出卷、考生考試、人工閱卷、成績 登記 和試卷分析。 例如全球聞名 的美國思爾文學(xué)習(xí)系統(tǒng)有限公司（ Sylvan Learning System Inc.）的計(jì)算機(jī)化考試，包括計(jì)算機(jī)類的微軟專家認(rèn)證，外語的 GRE， TOFEL 等，還有 IBM， Cisco 等公司推出 的各類認(rèn)證考試，他們設(shè)計(jì)的這些考試形式可以說從一個(gè)側(cè)面反映了未來考試的發(fā)展方向。 28 與數(shù)據(jù)庫的連接 24 試題管理與閱卷子系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì) 22 科目與用戶管理子系統(tǒng) 4 試卷管理系統(tǒng)的作用 4 試卷管理系統(tǒng)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 1 論文的組織結(jié)構(gòu) 摘 要 計(jì)算機(jī)及其相關(guān)技術(shù)的發(fā)展使其產(chǎn)生了很多與人們?nèi)粘Ｉ钕⑾⑾嚓P(guān)的產(chǎn)品， 網(wǎng)絡(luò)考試 就是其中之一， 其作為 現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育的一個(gè)重要組成部分，其因 公正性， 準(zhǔn)確性， 安全性，靈活性， 方便性 以及 及時(shí)性 等特點(diǎn)，已成為當(dāng)前國際上普遍采用的一種考試和認(rèn)證方式，而試卷管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)關(guān)系著整個(gè)考試系統(tǒng)的性能與