第２８卷第２期 江 西 科 学 Ｖｏ１．２８ Ｎｏ．２ Ａｐｒ．２０１０ ２０１０年４月 ＪＩＡＮＧＸ１ ＳＣＩＥＮＣＥ 文章编号：１００１—３６７９（２０１０）０２—０２５６—０３ 基于Ｗｅｂ的考试系统设计与实现 盛 虹 （渭南师范学院物理与电子工程系，陕西渭南７１４０００） 摘要：针对原先Ｗｅｂ ３层体系结构的不足，根据考试系统自身的特点，利用ＡＳＰ的先进技术，综合Ｃ／Ｓ结构与 Ｂ／Ｓ结构的优势，提出了新的４层体系结构，实现了瘦客户端的要求，降低了代码设计的难度，提高了Ｗｅｂ服 务器与数据库交互的能力。 关键词：ＡＳＰ；Ｃ／Ｓ结构；Ｂ／Ｓ结构；４层体系结构 中圈分类号：ＴＰ３９３．Ｏ９２ 文献标识码：Ａ Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔｉｎｇ ａｎｄ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｅｘａｍｉｎａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｓ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｗｅｂ ＳＨＥＮＧ Ｈｏｎｇ （Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｐｈｙｓｉｃｓ＆Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｆｉｎｇ，Ｗｅｉｎａｎ Ｔｅａｃｈｅｒｓ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｘｉ Ｗｅｉｎａｎ ７１４０００ ＰＲＣ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｉｎｇ ａｔ ｔｈｅ ｓｈｏａａｇｅ ｏｆ ｔｈｒｅｅ－ｌａｙｅｒ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ｆｏｒｍｅｒ Ｗｅｂ，ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｃｈａｒａｃ— ｔｅｒｉｓｔｉｅ ｏｆ ｅｘａｍｉｎａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｂｙ ｕｓｅ ｏｆ ＡＳＰ ａｄｖａｎｃｅｄ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｃｏｍｂｉｎｅｓ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｏｆ Ｃ／Ｓ ａｎｄ Ｂ／Ｓ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ａｄｏｐｔｓ ｔｈｅ ｎｅｗ ｆｏｕｒ—ｌａｙｅｒ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ，ｉｍｐｌｅｍｅｎｔｉｎｇ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ｔｈｉｎ ｃｌｉｅｎｔ，ｒｅｄｕｃｉｎｇ ｄｉｆｉｃｕｌｔｙ ｏｆ ｃｏｄｅ ｄｅｓｉｇｎ，ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅ ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ Ｗｅｂ ａｎｄ ｄａｔａｂａｓｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＡＳＰ，Ｃ／Ｓ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，Ｂ／Ｓ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，Ｆｏｕｒ—ｌａｙｅｒ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ０ 引言 入、密码修改和成绩查询等任务；随机出题模块是 随机从试题库中抽取试题，以保证相邻的同学不 网络的快速发展，对教育产生了深刻的影响。 会有相同的试卷，防止出现照抄，提高考试质 如何利用现有的网络资源为教育服务，已是每一 量 。 个教育者必须关注的课题。网络考试系统就是将 传统的考试形式与网络结合，从而利用网络技术 １ 系统设计目标 实现无纸化考试，省略了阅卷过程，节约了教师的 １．１先进性 宝贵时间，而且学生也能立刻得到自己的成绩。 系统应体现现代计算机及网络技术最新应用 本文讨论基于ＡＳＰ技术下的、改进的４层体系结 技术。应具有高可靠的安全性、开放性、高速及时 构下的考试系统的实现。前台是网页，后台用 性、远距离数据传输性和支持分布性应用等。 ＡＣＣＥＳＳ作为数据库服务器，网页通过ＡＳＰ动态 １．２安全性 网页技术和后台数据库相连。整个系统由考生登 在试题传输的过程中，可能涉及到试题泄密 录、系统管理、随机出题、考试时间倒计时和自动 以及传输错误。因此系统应从硬件和软件等多个 阅卷等模块组成。系统管理模块完成对考生的录 方面考虑其安全性及可靠性。区分教师与学生的 收稿日期：２０１０—０１—１９；修订１５１期：２０１０—０２一ｌ１ 作者简介：盛虹（１９７１一），女，陕西渭南人，硕士，主要从事物理教学论及物理实验教学工作。 基金项目：陕西省教育厅资助项目（０９ＪＫ４３０）；渭南师范学院资助项目（０９ＹＫＺ０１９）。 第２期 盛虹：基于Ｗｅｂ的考试系统设计与实现 ・２５７・ 权限，防止学生越权使用数据信息。 １．３通用性 考虑通过数据库通用接口，通过更改数据源 的方法，一方面可以把试题存放在ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ、 ＡＣＣＥＳＳ、ＯＲＡＣＬＥ、ＥＸＣＥＬ和Ｖｉｓｕａｌ ＦｏｘＰｒｏ等数 据库中，一般用户都能使用；另一方面根据不同的 班级和不同类型的考试，选取不同的试题。 １．４实用性 在系统能达到一定要求的情况下，尽量减少 投资及系统的复杂性。用户界面友好，即使计算 机知识非常少的人亦能很快掌握。 ２ 系统的主要功能 ２．１试题维护 主要包括录人试题、修改试题、增加试题和删 除试题等几个方面。同时应建立试题库维护档案 及相关的资料库，以保证试题正确可靠，试题库维 护必须是具有专业知识的教师担任，应建立试题 库审查制度。 ２．２选题 根据试题库中的试题，以及预置的指标、参数 和一定的约束条件（如试题分数、难度系数）采用 一定的数学方法（如约束矩阵等），对试题随机选 取，以达到相邻的考生绝不出现相同的试题，防止 照抄，保证考试的公证性。 ２．３成绩处理 考试结束后，成绩当场通知学生，同时也将该 考生的成绩记录在成绩数据库，然后对成绩按照 考试测量学原理进行综合分析，参照一定的体系， 指出问题并提出改进意见；还要根据需要是否打 印成绩册。 ２．４考生管理 该模块是教师专用的，主要是对考生的密码 和权限进行管理，用以实现考生身份的确认。 ３ 系统结构设计 ３．１传统Ｗｅｂ ３层体系结构及其不足 Ｂ／Ｓ是Ｂｒｏｗｅｒ／Ｓｅｒｖｅｒ的缩写，客户机上只要 安装一个浏览器（Ｂｒｏｗｓｅｒ），如Ｎｅｔｓｃａｐｅ Ｎａｖｉｇａｔｏｒ 或Ｉｎｔｅｍｅｔ Ｅｘｐｌｏｒｅｒ，服务器安装Ｏｒａｃｌｅ、Ｓｙｂａｓｅ、 Ｉｎｆｏｒｍｉｘ或ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ等数据库。在这种结构 下，用户界面完全通过ｗｗｗ浏览器实现，一部 分事务逻辑在前端实现，但是主要事务逻辑在服 务器端实现。浏览器通过Ｗｅｂ Ｓｅｒｖｅｒ同数据库 进行数据交互。而传统的Ｗｅｂ应用模式的典型 表现为一种Ｂ／Ｗ／Ｄ（Ｂｒｏｗｓｅｒ／ＷｅｂＳｅｒｖｅｒ／Ｄａｔａ． Ｂａｓｅ）３层结构。即Ｗｅｂ浏览器中链接一个Ｗｅｂ 服务器用来专门收集用户输入的信息的ＨＴＭＬ 页面，通过．ＡＳＰ程序在服务器端进行处理，再把 处理的结果传送给用户。这种典型的结构经过应 用后发现许多缺点或不足之处，主要表现在这几 个方面：一是ＨＴＴＰ协议采用了请求／响应模型， 文件传输量大时会影响传输的效率，且ＨＴＭＬ是 ＡＳＣＩＩ格式文件，源代码能被直接看到，因此安全 性不高；二是考试时客户端每次要求获得数据都 必须通过网络，当参加考试的人数达到一定的数 量时，网络速度急速下降，这样就对网络的带宽要 求比较高；三是与数据库服务器相连的Ｗｅｂ服务 器是其唯一的客户端，而Ｗｅｂ服务器要同时处理 客户请求，当数据量较大时Ｓｅｒｖｅｒ就会负载过重， 速度快速下降。 ３．２改进的４层体系结构 在数据库服务器上采用Ｃ／Ｓ（Ｃｌｉｅｎｔ／Ｓｅｒｖｅｒ） 结构，即大家熟知的客户机和服务器结构。它是 软件系统体系结构，通过它可以充分利用两端硬 件环境的优势，将任务合理分配到Ｃｌｉｅｎｔ端和 Ｓｅｒｖｅｒ端来实现，降低了系统的通讯开销。以前， 大多数应用软件系统都是Ｃｌｉｅｎｔ／Ｓｅｒｖｅｒ形式的结 构，由于现在的软件应用系统正在向分布式的 Ｗｅｂ应用发展，Ｗｅｂ和Ｃｌｉｅｎｔ／Ｓｅｒｖｅｒ应用都可以 进行同样的业务处理，应用不同的模块共享逻辑 组件；因此，内部的和外部的用户都可以访问新的 和现有的应用系统，通过现有应用系统中的逻辑 可以扩展出新的应用系统。Ｂ／Ｓ（Ｂｒｏｗｓｅｒ／Ｓｅｒｖｅｒ） 最大的优点就是可以在任何地方进行操作而不用 安装任何专门的软件，只要有一台能上网的电脑 就能使用，客户端零维护。系统的扩展非常容易。 为了克服３层体系结构的不足，让客户机与数据 库服务器直接相连，当客户机提出访问请求，数据 库服务器就会立即响应去访问数据库并把结果返 回给客户端。Ｃ／Ｓ结构在局域网环境下具有较强 的数据操纵能力，安全性亦较高，但其缺点是客户 端的负载过重。改进的４层结构综合了Ｂ／Ｓ结 构和Ｃ／Ｓ结构的优点。如图１所示。 图１ 改进的４层体系结构 ・２５８・ 江西科学 ２０１０年第２８卷 第１层是客户Ｂｒｏｗｅｒ，它是面向考生，为考生 ’ｓｔｒｉｄｌ＝ｓｔｒｉｄｌ＆ｒｓ（”ＩＤ”）＆”，” 提供登录及答题等多个界面。第２层是Ｗｅｂ 其中ｈａｖｅｓｅｌｅｃｔ标志某题是否已经被选过，ｃｏｕｎｔ Ｓｅｒｖｅｒ，用来处理考生对象对Ｗｅｂ Ｓｅｒｖｅｒ提出的请 变量用来存放所有未被选过的单选题的总数， 求。决定是否与数据库服务器相连进行信息交 换。这样Ｗｅｂ Ｓｅｒｖｅｒ就又成了数据库服务器的 客户机。第３层是数据库服务器，用来对采集的 ｔｅｍｐ变量用来存放０～ｃｏｕｎｔ之间的随机整数值， ｒｓ．ｍｏｖｅｔｅｍｐ是将当前记录移到第ｔｅｍｐ条记录，ｒｓ （”ｈａｖｅｓｅｌｅｃｔ”）＝１是将当前选出的记录的标志 位设为１，然后用ｒｓ．ｕｐｄａｔｅ把数据库中的相应标 志位改为１。ｓｔｒｉｄｌ＝ｓｔｒｉｄｌ＆ｒｓ（”ＩＤ”）＆”，”是将 数据进行处理。第４层是教师Ｃｌｉｅｎｔ，主要供教师 数据库中的试题数据进行修改等操作，与数据库 服务器之间仍然采用的是传统的Ｃ／Ｓ结构。 采用４层结构，考生采用的是Ｂ／Ｓ结构，实 现了瘦客户端和远程数据共享的要求。教师采用 的是Ｃ／Ｓ结构，客户端少，不存在完全采用Ｃ／Ｓ 结构带来的客户端数据传输量大等缺点，从而减 轻了网络负担。学生采用的是Ｂ／Ｓ结。 ４ 系统的实现 利用Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ公司的ＡＳＰ（Ａｃｔｉｖｅ Ｓｅｒｖｅｒ Ｐａｇｅ）服务器编程，使用ＶＢ Ｓｃｒｉｐｔ、Ｊａｖａ Ｓｃｒｉｐｔ等 技术。ＡＳＰ是一种基于ＩＩＳ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｅｒｖｅｒ）的服务器端编程技术，包含Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ、 ＡＳＰＥｒｒｏｒ１ ＯｂｊｅｃｔＣｏｎｔｅｘｔ、Ｒｅｑｕｅｓｔ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ｓｅｒｖ－ ｅｒ、Ｓｅｓｓｉｏｎ ７个内置对象和一些服务器组件，它编 程简单，具有较好的可扩充性以及与浏览器的无 关性等优点。数据库端采用ＡＳＰ的ＡＤＯ（Ａｃ． ｔｉｖｅＸ Ｄａｔａ Ｏｂｊｅｃｔ）技术，能很好的访问和操作 ｗｅｂ数据库。应用的主要方法和程序是：（１）首 先客户端以表单的形式获得考生登录的信息； （２）随机产生试题，考生答题，并将考试成绩记录 在数据库中。下面的代码实现了从数据库中随机 不重复的选题： ｓｅｒｆｓ＝ｓｅｖｅｒ．ｃｒｅａｔｅｏｂｊｅｃｔ（”ａｄｏｄｂ．ｒｅｃｏｒｄｓｅｔ”） ｓｑｌ＝”ｓｅｌｅｃｔ女ｆｏｒｍ ｔｂｔｋｗｈｅｒｅｓｕｂｊｅｃｔｎａｍｅ＝” ＆ｓｅｓｓｉｏｎ（”ｓｅｌｅｃｔｓｕｂｊｅｃｔｎａｍｅ”） ，ａｎｄ ｔｙｐｅ＝单选 题’ａｎｄ ｈａｖｅｓｅｌｅｅｔ＝０” ｒｓ．ｏｐｅｎｓｑｌ，ｃｏｎｎ，３，２ ｃｏｕｎｔ＝Ｉｔ＇Ｓ．ｒｅｃｏｒｄｃｏｕｎｔ ｔｅｍｐ＝ｆｉｘ（ｃｏｕｎｔ ｍｄ（１０）） ｒｓ．ｍｏｖｅｔｅｍｐ ｒｓ（”ｈａｖｅｓｅｌｅｃｔ”）＝１ ｒｓ．ｕｐｄａｔｅ 所有选出的试题的ｉｄ号用逗号分割后存储在 ｓｔｒｉｄｌ一个变量中，以方便的把所有选出的试题的 相关内容及答案号传到ｕｓｅｒｄａｔｅ表中，这也是本 设计的一个独特的地方。 ５ 结束语 利用Ｗｅｂ考试将是一种新的趋势，它不受时 空，减少了教师的工作量，学生也可以迅速地 得到考试成绩＇同时也减少了考试花费。目前该 技术已经成熟，但在学校的考试中还未使用，其最 主要的原因就是主观题的答法十分灵活，没有统 一的模式，计算机还不能进行准确的阅卷。笔者 认为可以根据一些课程的特点，如计算机文化基 础、程序设计语言类课程先试着利用Ｗｅｂ考试， 然后再逐步推广。 参考文献： ｆ １］ 陈俊晟．专业课试题库系统的设计与实现［Ｊ］．电脑 开发与应用，２００２，（１２）：５８—６０． ［２］魏善沛．Ｗｅｂ数据库技术实用教程［Ｍ］．北京：清华 大学出版社，２００２． ［３］ 刘瑞新．ＡＳＰ网页数据库短训教程［Ｍ］．北京：机械 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