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【摘要】随着计算机技术和信息技术的日益发展,考核医护人员专业技能以及掌握程度的方法也日趋多元和全面。目前各医学院校所使用的在线考试系统,多数存在通用性、兼容性和开放性差,系统应用平台及网络架构陈旧等问题。而且,医学院校在线考试系统应具备哪些功能和特征,开发应遵循的原则等尚无明确的标准。因此给用户使用、推广和系统升级等都带来诸多困扰和不便。我们正在研发的在线考试系统,从最初的设计到具体实施,都尽量做到技术的先进性、系统的规范化、标准化,同时注重对不同用户的开放性、兼容性和升级相对简单等原则。我们同时结合对考试系统多年的研究和经验,从技术层面对微软的.NET环境下在线考试系统的组成、运行机制、可应用技术和具体实现等相关理论以及考试系统的安全性做了必要的分析和介绍。为促进医学院校早日实现数字化教学,医学网络考试系统向规范化、标准化和通用性的目标发展,起到抛砖引玉的作用。
【关键词】NET;ASP;NET;B/S;考试系统
1.引言
由于医疗行业的特殊性,对医疗人员各方面的专业技能都有着极高的要求,相应的考核医护人员专业技能掌握程度的方法也在不断的探索过程中被不断的改进。随着信息技术、网络技术和计算机技术的日趋成熟和发展,传统的医学教学方法和考核办法也面临着日益严峻的挑战,而新技术则对推进教育改革发挥了更加积极的作用。考试不仅是为了甄别学生的学习效果如何,更是反映学生综合素质的一种手段。因此合理的开发利用医学院校的网络考试系统,必将有力地推进医学院校素质教育质量的提高。
2.设计理念
首先本系统采用微软最新的科技成果.NET4.0为开发平台,C#编程语言和SQL Server 2012数据库管理系统为开发工具,从本校实际需要出发,结合目前现有软硬条件和建立数字化大学的总目标,在本系统的设计和研发时遵循如下原则:1)协作性:通过工作流和信息共享,实现各部门之间的协作与沟通;2)分布性:系统可实现分布式计算与管理;3)扩展性:系统具有良好的可扩展性和方便快速的二次开发能力;4)灵活性:满足不同的考试管理需求;5)先进性:系统应能保持中长期的先进性以适应未来发展的需要;6)稳定性:系统具有较好的长期稳定性和在任何情况下可靠运行的能力;6)标准化:系统遵循有关国际标准、国家标准和相关的行业标准,并对外提供标准接口;7)产品化:本项目根据医学院校的实际的现状进行定制开发,具有一定的通用性和高性价比,容易推广的其他兄弟院校。
3.技术架构
3.1 软件平台
该系统设计为三层模式:表现层、用户控制层(细分为应用层,核心层)、数据访问层。表示层是呈现给用户的界面,ASP.NET以ASPX或HTML页面的形式呈现。表示层主要完成两个功能,获取输入信息以及将请求的处理结果提交给用户控制层。控制层负责处理用户请求,调用相应的web服务,再根据服务的结果生成用户界面。数据访问层负责与数据库的交互和数据处理。为了易于部署系统,软件采用B/S结构。客户端直接使用IE浏览器访问系统,服务器端程序使用asp.net。基于系统的灵活性和可扩展性方面的考虑,除上述三个标准层外,三个服务的应用程序也定义了一套用于所有层的基本服务。这组服务分为三种基本类型:
(1)安全性,这些服务维护应用程序的安全性;
(2)经营和管理,这些服务管理组件和相关的资源,并满足可扩展性和容错性的操作要求;
(3)通信,提供组件之间的通讯服务,如.NET Remoting、SOAP和异步消息传递。
此外,.NET应用程序框架支持XCOPY部署方法。更新时也只需要将更新内容直接覆盖即可,不需要停止IIS运行。但业务组件需要COM+服务,部署时需要注册业务组件。由于本系统的体系结构采用N层体系结构,因此,当性能下降时,通过分析瓶颈的原因,在瓶颈模块可能产生的各层设置缓存机制。N层体系结构在逻辑上是独立的,每一层都有一个清晰的接口标准以便于移植系统。
由于ASP.NET有良好的系统扩展能力,其Session支持session state server和SQL Server 2012的统一存放。由此可将多台WEB服务器组织成WEB FARM来提高系统的吞吐量。本系统架构采用面向对象技术,即面向组件。系统广泛地使用了多种设计模式如MVC、Factory、Fa?ade等。使用这些模式大幅重用代码,减少模块间的耦合度,降低了系统的开发、维护的时间和成本。
3.2 硬件平台
硬件平台应用服务器:硬件配置:IBM服务器,600台客户端PC采用I3处理器3.0G,4.0G、DDRSDRAM内存,150G硬盘;软件为:Windows Server 2012、Microsoft IIS 6.0、NET Framework 4.0 +Service pack 1。
数据库服务器:硬件配置为IBM服务器,操作系统为Windows Server 2012,数据库为SQL Server 2012,安装实施时不需要另外购置服务器,只需在当前的数据库服务器上增加一个数据库例程即可。
Web服务器选择IIS(Internet Information Server)所有的业务逻辑层程序都将部署在Web服务器上,如数据访问组件、业务处理组件、和核心组件等,它提供了页面请求的服务给所有用户。它是软件系统中的核心。开发工具选择Visual Studio.Net。
4.医学在线考试系统的功能架构
根据系统需求,医学在线考试系统的功能模块主要分为后台管理和在线考试两大模块。系统不但包含了传统在线考试系统应具备的功能,而且针对医学教育的特殊性进行了相应的调整。比如,各个科室的教师可以根据本科室的专业特点与计算机专业技术人员合作,利用先进技术(如虚拟现实)开发出不同类型的考题,从而达到更加全面、准确的甄别学生综合素质的目的。 5.系统管理
采用不限层次的树形管理,符合实际的组织结构,提供直观的人员分类方法。树节点可以添加、修改、删除和移动。用户管理模块可以添加、修改、删除用户,并为用户提供了数据批量导入功能。可以对用户设定职位属性,根据该部门/职位属性系统可以确认人员应具备的知识结构。管理员可以根据需要建立各种辅助树状分类,如此分类管理的自由度将得到提高。角色管理系统中初始设置了系统管理员、考评员等角色,管理员可以再定义其他角色用户,用户可以继承相应的角色权限,可以赋予多个角色给一个用户。为了提高授权控制的灵活性,该系统还提供了角色分类的功能,某一类角色内的管理员可以统一管理该类的角色。本系统还支持三个级别的访问控制:菜单、结点和操作。基于菜单上的访问权限控制是针对大的功能模块集;基于节点的访问控制权限是针对目录树中的结点设定;基于操作的访问权限控制是针对具体的操作设定。
6.系统接口
要较好地实现在线考试系统,除了要有较完备的基础系统以外,更需要很好地完成系统集成工作。本系统可以和各类外部系统完成接口与数据交换,整个接口设计将遵循统一规划,统一管理,统一实现的原则。各系统的接口触发方式包括实时、定时和非实时等。数据交换方式包括数据包交换,文件交换,接口表交换以及Web Service、CORBA/IDL交换等。不同系统之间的接口必须是标准的、开放的,以确保业务功能的完整性和可靠性。接口方式、接口格式、接口处理均符合普遍性的软件开发规范和标准则体现了接口的标准化,如接口方式采用API或传输中间件或FTP等;接口格式需描述清晰、完整、准确、无歧义;接口实现流程的标准化等。接口的开放性体现在接口格式必须公开,支持更多的接口模式,等等。其主要负责在线学习、考试系统与外围系统的数据交互,其中如系统连接的建立,加密解密等功能为所有接口共有。本接口在系统设计中有部分属于公共组件,公共组件按接口类型分为两类:实时接口公共服务类和文件接口公共服务类。而系统是否最终能够很好地运行,和系统与企业原有系统的整合是否完善与接口是否合理等是分不开的。
7.小结
目前,信息技术蓬勃发展,特别是网络技术的不断完善,推进了考试管理向着信息化、自动化发展。B/S结构为出题、组卷、答题和阅卷提供了良好的开发和应用环境,从而实现统一管理题库、自动组卷、自动阅卷,同时提供了丰富的统计报表功能,大大节省了人力、物力,提高了工作效率。
因此,我们决定依托现有的教学设施,建设一个医学院校在线考试系统平台,减轻考试管理工作的压力。管理人员可以随时查询每个部门的题库情况,如题库中的题目数量、各类型的题目所占比例、每位老师出题的数量等。院系可以查询本系的题库情况,设置每位老师可以操作的课程。教师可以输入题目并组卷,对考试结果或题目进行统计分析。机考机判,并允许学生参加指定的考试并可以做自测练习。由于本系统采用模块化设计,便于升级和推广,因此具有很强的实用性和通用性。
参考文献
[1]天极网新技术研究室.ASP.NET完全入门[M].重庆出版社,2001.
[2]Scott Worley著.王文龙,刘湘宁译.ASP.NET技术内幕[M].人民邮电出版社,2002.
[3]Sanjeev Rohilla,Senthil Nathan著.陈君.王宝良译.ADO.NET专业项目实例开发[M].中国水利水电出版社,2003.
[4]丁晟春.王曰芬.网站新闻发布管理系统的设计与应用[J].现代图书情报技术.2002,5.
[5]what's new in the.NET Framework 4.MSDN Library Microsoft,2013,09.
[6]What's New in the.NET Framework 4.51.Microsoft.2013,10-29.
[7]The.NET Team.Announcing the.NET Framework 4.5.1 Preview.NET框架Blog.Microsoft,2013.
基金资助:中国医科大学“十二五”第三批医学教育科学研究重点项目(编号:YDJK2013006)。
通讯作者:娄岩(John Lou)。
【关键词】NET;ASP;NET;B/S;考试系统
1.引言
由于医疗行业的特殊性,对医疗人员各方面的专业技能都有着极高的要求,相应的考核医护人员专业技能掌握程度的方法也在不断的探索过程中被不断的改进。随着信息技术、网络技术和计算机技术的日趋成熟和发展,传统的医学教学方法和考核办法也面临着日益严峻的挑战,而新技术则对推进教育改革发挥了更加积极的作用。考试不仅是为了甄别学生的学习效果如何,更是反映学生综合素质的一种手段。因此合理的开发利用医学院校的网络考试系统,必将有力地推进医学院校素质教育质量的提高。
2.设计理念
首先本系统采用微软最新的科技成果.NET4.0为开发平台,C#编程语言和SQL Server 2012数据库管理系统为开发工具,从本校实际需要出发,结合目前现有软硬条件和建立数字化大学的总目标,在本系统的设计和研发时遵循如下原则:1)协作性:通过工作流和信息共享,实现各部门之间的协作与沟通;2)分布性:系统可实现分布式计算与管理;3)扩展性:系统具有良好的可扩展性和方便快速的二次开发能力;4)灵活性:满足不同的考试管理需求;5)先进性:系统应能保持中长期的先进性以适应未来发展的需要;6)稳定性:系统具有较好的长期稳定性和在任何情况下可靠运行的能力;6)标准化:系统遵循有关国际标准、国家标准和相关的行业标准,并对外提供标准接口;7)产品化:本项目根据医学院校的实际的现状进行定制开发,具有一定的通用性和高性价比,容易推广的其他兄弟院校。
3.技术架构
3.1 软件平台
该系统设计为三层模式:表现层、用户控制层(细分为应用层,核心层)、数据访问层。表示层是呈现给用户的界面,ASP.NET以ASPX或HTML页面的形式呈现。表示层主要完成两个功能,获取输入信息以及将请求的处理结果提交给用户控制层。控制层负责处理用户请求,调用相应的web服务,再根据服务的结果生成用户界面。数据访问层负责与数据库的交互和数据处理。为了易于部署系统,软件采用B/S结构。客户端直接使用IE浏览器访问系统,服务器端程序使用asp.net。基于系统的灵活性和可扩展性方面的考虑,除上述三个标准层外,三个服务的应用程序也定义了一套用于所有层的基本服务。这组服务分为三种基本类型:
(1)安全性,这些服务维护应用程序的安全性;
(2)经营和管理,这些服务管理组件和相关的资源,并满足可扩展性和容错性的操作要求;
(3)通信,提供组件之间的通讯服务,如.NET Remoting、SOAP和异步消息传递。
此外,.NET应用程序框架支持XCOPY部署方法。更新时也只需要将更新内容直接覆盖即可,不需要停止IIS运行。但业务组件需要COM+服务,部署时需要注册业务组件。由于本系统的体系结构采用N层体系结构,因此,当性能下降时,通过分析瓶颈的原因,在瓶颈模块可能产生的各层设置缓存机制。N层体系结构在逻辑上是独立的,每一层都有一个清晰的接口标准以便于移植系统。
由于ASP.NET有良好的系统扩展能力,其Session支持session state server和SQL Server 2012的统一存放。由此可将多台WEB服务器组织成WEB FARM来提高系统的吞吐量。本系统架构采用面向对象技术,即面向组件。系统广泛地使用了多种设计模式如MVC、Factory、Fa?ade等。使用这些模式大幅重用代码,减少模块间的耦合度,降低了系统的开发、维护的时间和成本。
3.2 硬件平台
硬件平台应用服务器:硬件配置:IBM服务器,600台客户端PC采用I3处理器3.0G,4.0G、DDRSDRAM内存,150G硬盘;软件为:Windows Server 2012、Microsoft IIS 6.0、NET Framework 4.0 +Service pack 1。
数据库服务器:硬件配置为IBM服务器,操作系统为Windows Server 2012,数据库为SQL Server 2012,安装实施时不需要另外购置服务器,只需在当前的数据库服务器上增加一个数据库例程即可。
Web服务器选择IIS(Internet Information Server)所有的业务逻辑层程序都将部署在Web服务器上,如数据访问组件、业务处理组件、和核心组件等,它提供了页面请求的服务给所有用户。它是软件系统中的核心。开发工具选择Visual Studio.Net。
4.医学在线考试系统的功能架构
根据系统需求,医学在线考试系统的功能模块主要分为后台管理和在线考试两大模块。系统不但包含了传统在线考试系统应具备的功能,而且针对医学教育的特殊性进行了相应的调整。比如,各个科室的教师可以根据本科室的专业特点与计算机专业技术人员合作,利用先进技术(如虚拟现实)开发出不同类型的考题,从而达到更加全面、准确的甄别学生综合素质的目的。 5.系统管理
采用不限层次的树形管理,符合实际的组织结构,提供直观的人员分类方法。树节点可以添加、修改、删除和移动。用户管理模块可以添加、修改、删除用户,并为用户提供了数据批量导入功能。可以对用户设定职位属性,根据该部门/职位属性系统可以确认人员应具备的知识结构。管理员可以根据需要建立各种辅助树状分类,如此分类管理的自由度将得到提高。角色管理系统中初始设置了系统管理员、考评员等角色,管理员可以再定义其他角色用户,用户可以继承相应的角色权限,可以赋予多个角色给一个用户。为了提高授权控制的灵活性,该系统还提供了角色分类的功能,某一类角色内的管理员可以统一管理该类的角色。本系统还支持三个级别的访问控制:菜单、结点和操作。基于菜单上的访问权限控制是针对大的功能模块集;基于节点的访问控制权限是针对目录树中的结点设定;基于操作的访问权限控制是针对具体的操作设定。
6.系统接口
要较好地实现在线考试系统,除了要有较完备的基础系统以外,更需要很好地完成系统集成工作。本系统可以和各类外部系统完成接口与数据交换,整个接口设计将遵循统一规划,统一管理,统一实现的原则。各系统的接口触发方式包括实时、定时和非实时等。数据交换方式包括数据包交换,文件交换,接口表交换以及Web Service、CORBA/IDL交换等。不同系统之间的接口必须是标准的、开放的,以确保业务功能的完整性和可靠性。接口方式、接口格式、接口处理均符合普遍性的软件开发规范和标准则体现了接口的标准化,如接口方式采用API或传输中间件或FTP等;接口格式需描述清晰、完整、准确、无歧义;接口实现流程的标准化等。接口的开放性体现在接口格式必须公开,支持更多的接口模式,等等。其主要负责在线学习、考试系统与外围系统的数据交互,其中如系统连接的建立,加密解密等功能为所有接口共有。本接口在系统设计中有部分属于公共组件,公共组件按接口类型分为两类:实时接口公共服务类和文件接口公共服务类。而系统是否最终能够很好地运行,和系统与企业原有系统的整合是否完善与接口是否合理等是分不开的。
7.小结
目前,信息技术蓬勃发展,特别是网络技术的不断完善,推进了考试管理向着信息化、自动化发展。B/S结构为出题、组卷、答题和阅卷提供了良好的开发和应用环境,从而实现统一管理题库、自动组卷、自动阅卷,同时提供了丰富的统计报表功能,大大节省了人力、物力,提高了工作效率。
因此,我们决定依托现有的教学设施,建设一个医学院校在线考试系统平台,减轻考试管理工作的压力。管理人员可以随时查询每个部门的题库情况,如题库中的题目数量、各类型的题目所占比例、每位老师出题的数量等。院系可以查询本系的题库情况,设置每位老师可以操作的课程。教师可以输入题目并组卷,对考试结果或题目进行统计分析。机考机判,并允许学生参加指定的考试并可以做自测练习。由于本系统采用模块化设计,便于升级和推广,因此具有很强的实用性和通用性。
参考文献
[1]天极网新技术研究室.ASP.NET完全入门[M].重庆出版社,2001.
[2]Scott Worley著.王文龙,刘湘宁译.ASP.NET技术内幕[M].人民邮电出版社,2002.
[3]Sanjeev Rohilla,Senthil Nathan著.陈君.王宝良译.ADO.NET专业项目实例开发[M].中国水利水电出版社,2003.
[4]丁晟春.王曰芬.网站新闻发布管理系统的设计与应用[J].现代图书情报技术.2002,5.
[5]what's new in the.NET Framework 4.MSDN Library Microsoft,2013,09.
[6]What's New in the.NET Framework 4.51.Microsoft.2013,10-29.
[7]The.NET Team.Announcing the.NET Framework 4.5.1 Preview.NET框架Blog.Microsoft,2013.
基金资助:中国医科大学“十二五”第三批医学教育科学研究重点项目(编号:YDJK2013006)。
通讯作者:娄岩(John Lou)。