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[摘要]提出一个基于web的在线考试系统的结构，并提出该系统的改进方案。
[关键词]在线考试系统 B/S C/S 改进方案
中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1671－7597(2008)0920054－01
传统的考试方式组织一次考试至少要经过人工出卷、考生考试、人工阅卷、成绩统计和试卷分析五个步骤。随着考试规模的不断扩大，工作量将会越来越大而且容易出错。随着计算机应用技术和网络的迅猛发展，在许多类型的考试中，无纸化考试已经逐渐取代了传统的考试，大大提高了考试效率，降低了考试成本。基于web的在线考试系统使考务工作自动化，保证出卷、考试和考生管理各阶段的正常和有序，使考试更趋于客观、合理和公证。
一、在线考试系统设计
（一）系统架构。目前，重要的数据库应用系统结构模式有两种即B/S模式（浏览器/服务器模式）和C/S模式（客户机/服务器模式）。B/S模式，易于拓展，开发周期短，而且移植方便，不须安装客户端。但其缺点是客户端的处理能力差，很难完成与其它程序之间的数据交互；同时，该模式数据的安全性很难保证；而C/S模式可以封装Client和Server之间的数据交互，也能够很好实现对Client的控制和操作，所以它适合于多考点、大规模、数据严密性要求强的考试。鉴于此，在线考试系统可以采用B/S和C/S的混合模式，在线考试系统对于大量用户的模块即考试模块可采用B/S模式，而对于安全性能要求高、交互性强、处理数据量大的考试管理模块可采用C/S模式。
（二）系统分析设计。考生参加网上考试，首先需要拥有考试资格，考试资格由教师或者考试管理者分配。考生登录成功后，选择考试的科目，进入考试页面开始答题。答题完毕或者时间到后交卷，系统对考生的试卷进行批阅，记录成绩。
对于考试系统的管理部分，首先需要管理员身份确认，其次需要进行自身信息的管理和考生信息的管理。考试管理的重要部分是进行考试试题的管理。另外一个重要部分是考试时从试题库中抽出符合要求的题目组卷进行考试。
（三）数据库设计。根据考试系统的系统分析设计，进行在线考试，至少需要建立以下表：考生信息表、科目表、试题表、考分表、管理员表。每个表应包括以下字段：考生信息表（标识，考生账号，考生密码）；科目表（标识，科目名称，考试时间，单选题量，多选题量，单选题每题分数，多选题每题分数）；试题表（标识，试题内容，选项A，选项B,选项C,选项D,答案，试题类型，所属科目，难度系数，是否选取）；考分表（标识，考生账号，科目名称，分数，考试结束时间）；管理员表（标识，管理员账号，管理员密码）。
（四）管理考试系统。考试的管理涉及的内容较多，于安全性能要求高、交互性强、处理数据量大，适合采用C/S模式进行开发，在C/S模式的客户端进行管理。具体管理的内容包括以下内容：
1．管理考生资格。考生参加网上考试，需要拥有参加资格，即教师或考试管理员分配的账号、密码。
2．管理考试科目。科目管理是考试系统中一个重要的部分，每个科目对应一门考试。一科考试包括若干试题，在添加完科目之后可以添加试题。
3．管理考试试题。考试试题的管理可以对试题库进行管理，根据科目添加删除编辑试题。
4．设置考试组卷要求。对考试的组卷要求进行设置，如考试时间，题量，难度等级等进行设置。
5．管理考生分数。考生考试完毕，考试分数存储在系统中，教师或考试管理者可以对分数进行管理，导入导出考试分数。
（五）考生参加考试。考生通过IE浏览器进行登录，验证通过后选择考试的科目，开始考试。此时系统按照组卷算法进行组卷，并将组卷结果显示出来，同时系统开始计时，并将剩余时间显示出来。答完题后提交，系统根据标准答案进行改卷，记录分数。如果时间到了还没有提交，系统自动进行提交。
二、系统改进方案
（一）主观题处理。对于一个在线考试系统，客观题的处理比较容易，对于客观题的阅卷可以简单采用关键字完全匹配的方法。
（二）组卷策略。一份优秀的试卷要求难度适中，突出重点，包含的知识点多，覆盖面广。因此组卷策略决定了试卷的质量。下面分析组卷算法。
1．随机选取法：这是最简单的算法，该算法根据组卷的基本要求，由计算机随机的抽取一道试题放入试卷中，此过程不断重复，直到组卷完毕，或已无法从题库中抽取满足控制指标的试题为止。该方法结构简单，对于单道题的抽取运行速度较快，但是当题库中各状态类型平均出题量较低时，组卷经常会失败。
2．回溯试探法：这是将随机选取法产生的每一状态类型记录下来，当搜索失败时释放上次记录的状态类型，然后再依据一定的规律（正是这种规律破坏了选取试题的随机性）变换一种新的状态类型进行试探，通过不断的回溯试探直到试卷生成完毕或退回出发点为止，这种有条件的深度优先算法，组卷成功率较高，但是这种算法对内存的占用量很大，程序结构相对比较复杂，而且选取试题缺乏随机性，组卷时间长，因此它也不是一种很好的用来自动组卷的算法。
3．遗传算法：是一种并行的、能够有效优化的算法，其实质就是一种把自然界有机体的优胜劣汰的自然选择、适者生存的进化机制与同一群体中个体与个体间的随机信息交换机制相结合的搜索算法。运用遗传算法求解问题首先需将所要求解的问题表示成二进制编码，然后根据环境进行基本的操作：selection，crossover，mutation……这样进行不断的所谓“生存选择”，最后收敛到一个最适应环境条件的个体上，得到问题的最优解。由于该算法在当前的智能系统的理论研究与实际应用具有重要意义，因此把遗传算法应用到考试系统的组卷算法中是十分必要的，它也为构建一个完善的考试系统打下了很好的基础。该算法在组卷中的应用有较强的研究价值，能够大大提高试卷质量。
（三）考试舞弊预防。任何形式的考试都要预防考生舞弊，针对在线考试的特点，可从以下几个方面预防舞弊事件的发生：增加题库题目数量，通过科学合理的组卷算法进行组卷，每个考生的考题都不同；打乱卷面题目顺序。如果是固定试卷，打乱试卷题目排列的顺序，一定程度上防止舞弊；打乱选择题候选项顺序，让考生无法互相抄袭，也防止考生死记硬背答案。
三、结语
相对于传统的考试方式，在线考试系统提供给考生一个即时、方便的考试环境。通过对在线考试系统进行改进，在考试系统中加入更多的人工智能技术和其它相关技术，可以使考试系统能适用各种类型的考试，可以适用更多的题型，让整个考试过程更加科学、合理、公平、公正。
参考文献：
[1]刘涛.小型网站建设技术.中国铁道出版社，2004年.
[2]玄光男、程润伟.遗传算法和工程优化.清华大学出版社，2004年.
[3]廖信彦.ASP.net交互式Web数据库程序设计.中国铁道出版社，2004.10.
[关键词]在线考试系统 B/S C/S 改进方案
中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1671－7597(2008)0920054－01
传统的考试方式组织一次考试至少要经过人工出卷、考生考试、人工阅卷、成绩统计和试卷分析五个步骤。随着考试规模的不断扩大，工作量将会越来越大而且容易出错。随着计算机应用技术和网络的迅猛发展，在许多类型的考试中，无纸化考试已经逐渐取代了传统的考试，大大提高了考试效率，降低了考试成本。基于web的在线考试系统使考务工作自动化，保证出卷、考试和考生管理各阶段的正常和有序，使考试更趋于客观、合理和公证。
一、在线考试系统设计
（一）系统架构。目前，重要的数据库应用系统结构模式有两种即B/S模式（浏览器/服务器模式）和C/S模式（客户机/服务器模式）。B/S模式，易于拓展，开发周期短，而且移植方便，不须安装客户端。但其缺点是客户端的处理能力差，很难完成与其它程序之间的数据交互；同时，该模式数据的安全性很难保证；而C/S模式可以封装Client和Server之间的数据交互，也能够很好实现对Client的控制和操作，所以它适合于多考点、大规模、数据严密性要求强的考试。鉴于此，在线考试系统可以采用B/S和C/S的混合模式，在线考试系统对于大量用户的模块即考试模块可采用B/S模式，而对于安全性能要求高、交互性强、处理数据量大的考试管理模块可采用C/S模式。
（二）系统分析设计。考生参加网上考试，首先需要拥有考试资格，考试资格由教师或者考试管理者分配。考生登录成功后，选择考试的科目，进入考试页面开始答题。答题完毕或者时间到后交卷，系统对考生的试卷进行批阅，记录成绩。
对于考试系统的管理部分，首先需要管理员身份确认，其次需要进行自身信息的管理和考生信息的管理。考试管理的重要部分是进行考试试题的管理。另外一个重要部分是考试时从试题库中抽出符合要求的题目组卷进行考试。
（三）数据库设计。根据考试系统的系统分析设计，进行在线考试，至少需要建立以下表：考生信息表、科目表、试题表、考分表、管理员表。每个表应包括以下字段：考生信息表（标识，考生账号，考生密码）；科目表（标识，科目名称，考试时间，单选题量，多选题量，单选题每题分数，多选题每题分数）；试题表（标识，试题内容，选项A，选项B,选项C,选项D,答案，试题类型，所属科目，难度系数，是否选取）；考分表（标识，考生账号，科目名称，分数，考试结束时间）；管理员表（标识，管理员账号，管理员密码）。
（四）管理考试系统。考试的管理涉及的内容较多，于安全性能要求高、交互性强、处理数据量大，适合采用C/S模式进行开发，在C/S模式的客户端进行管理。具体管理的内容包括以下内容：
1．管理考生资格。考生参加网上考试，需要拥有参加资格，即教师或考试管理员分配的账号、密码。
2．管理考试科目。科目管理是考试系统中一个重要的部分，每个科目对应一门考试。一科考试包括若干试题，在添加完科目之后可以添加试题。
3．管理考试试题。考试试题的管理可以对试题库进行管理，根据科目添加删除编辑试题。
4．设置考试组卷要求。对考试的组卷要求进行设置，如考试时间，题量，难度等级等进行设置。
5．管理考生分数。考生考试完毕，考试分数存储在系统中，教师或考试管理者可以对分数进行管理，导入导出考试分数。
（五）考生参加考试。考生通过IE浏览器进行登录，验证通过后选择考试的科目，开始考试。此时系统按照组卷算法进行组卷，并将组卷结果显示出来，同时系统开始计时，并将剩余时间显示出来。答完题后提交，系统根据标准答案进行改卷，记录分数。如果时间到了还没有提交，系统自动进行提交。
二、系统改进方案
（一）主观题处理。对于一个在线考试系统，客观题的处理比较容易，对于客观题的阅卷可以简单采用关键字完全匹配的方法。
（二）组卷策略。一份优秀的试卷要求难度适中，突出重点，包含的知识点多，覆盖面广。因此组卷策略决定了试卷的质量。下面分析组卷算法。
1．随机选取法：这是最简单的算法，该算法根据组卷的基本要求，由计算机随机的抽取一道试题放入试卷中，此过程不断重复，直到组卷完毕，或已无法从题库中抽取满足控制指标的试题为止。该方法结构简单，对于单道题的抽取运行速度较快，但是当题库中各状态类型平均出题量较低时，组卷经常会失败。
2．回溯试探法：这是将随机选取法产生的每一状态类型记录下来，当搜索失败时释放上次记录的状态类型，然后再依据一定的规律（正是这种规律破坏了选取试题的随机性）变换一种新的状态类型进行试探，通过不断的回溯试探直到试卷生成完毕或退回出发点为止，这种有条件的深度优先算法，组卷成功率较高，但是这种算法对内存的占用量很大，程序结构相对比较复杂，而且选取试题缺乏随机性，组卷时间长，因此它也不是一种很好的用来自动组卷的算法。
3．遗传算法：是一种并行的、能够有效优化的算法，其实质就是一种把自然界有机体的优胜劣汰的自然选择、适者生存的进化机制与同一群体中个体与个体间的随机信息交换机制相结合的搜索算法。运用遗传算法求解问题首先需将所要求解的问题表示成二进制编码，然后根据环境进行基本的操作：selection，crossover，mutation……这样进行不断的所谓“生存选择”，最后收敛到一个最适应环境条件的个体上，得到问题的最优解。由于该算法在当前的智能系统的理论研究与实际应用具有重要意义，因此把遗传算法应用到考试系统的组卷算法中是十分必要的，它也为构建一个完善的考试系统打下了很好的基础。该算法在组卷中的应用有较强的研究价值，能够大大提高试卷质量。
（三）考试舞弊预防。任何形式的考试都要预防考生舞弊，针对在线考试的特点，可从以下几个方面预防舞弊事件的发生：增加题库题目数量，通过科学合理的组卷算法进行组卷，每个考生的考题都不同；打乱卷面题目顺序。如果是固定试卷，打乱试卷题目排列的顺序，一定程度上防止舞弊；打乱选择题候选项顺序，让考生无法互相抄袭，也防止考生死记硬背答案。
三、结语
相对于传统的考试方式，在线考试系统提供给考生一个即时、方便的考试环境。通过对在线考试系统进行改进，在考试系统中加入更多的人工智能技术和其它相关技术，可以使考试系统能适用各种类型的考试，可以适用更多的题型，让整个考试过程更加科学、合理、公平、公正。
参考文献：
[1]刘涛.小型网站建设技术.中国铁道出版社，2004年.
[2]玄光男、程润伟.遗传算法和工程优化.清华大学出版社，2004年.
[3]廖信彦.ASP.net交互式Web数据库程序设计.中国铁道出版社，2004.10.