在线考试及试卷分析系统的设计与实现

金圣道

摘要 随着高校学生数量的激增，需要管理的信息数据也成倍增加，因此提高数据管理的自动化水平势在必行。本设计集成了在线考试、自动评卷和试卷分析，能够实现学生的在线考试，从而摆脱纸质考试;并且能够对试卷信息分析管理，从而整体提高教学管理水平。

【关键词】数据管理 在线考试 试卷分析

随着信息化时代到来，网络应用也更加普遍。许多机构高校顺应了时代潮流，采用新技术和新设备实现了远程教育系统，能够使信息更快地传递给更多的人。为了选拔人才或技术考核，学校或许多工作部门需要制定考试任务，但大多数还在延续传统的纸质答题方式。该方式不仅增加了出题人的工作量，更重要的是不能保证质量和试卷评判的准确率，达到真正考核的目的。为了解决上述问题，利用计算机技术实现在线考试和试卷分析是一个有效的方案，不仅可以提高相关工作人员的效率，提高试卷的质量和评判的准确率，简化考试方式，还可以使学生对学习产生浓厚兴趣。

1 系统需求分析

1.1 可行性分析

在设计在线考试及试卷分析系统之前需要考虑方案的可行性，包括经济方面和技术方面。

1.1.1 经济可行性

经济可行性实质就是设计该方案需要投入的资金数目与其带来的效益是否平衡。考虑到当前的硬件设施已比较完善，不需要进行后续研发，因此设计该系统只需要在软件研发上面投入一定的资金，即该系统在经济上完全可行。

1.1.2 技术可行性

技术可行性主要就是从用户方面考虑，设计出的系统所具有的功能是否可以满足当前用户的需求。由于计算机网络技术的突出优势，许多领域已经对该技术进行了深入研究并将其投入使用，并取得了不错的效果。而且人们掌握了应用各种软件研发技术来实现设备的功能和控制，该技术也已应用在许多方面。因此，该系统在技术上完全可行。

1.2 系统设计目标

本文设计的在线考试及试卷分析系统要完成以下三个目标：

（1）系统要方便用户使用，操作简易，可以真正减少用户工作量;

（2）系统前端可以供学生登陆，进行注册账号、在线答题和查询考试结果等;

（3）系统后台用于教师登陆，在登陆后可以对学生答题情况进行审阅和管理等。

2 系统概要设计

2.1 总体结构设计

将考试系统设计为无纸化模式旨在减轻人力劳动和提高考试质量以及方便后续统计和管理。该系统利用计算机技术将整个系统分成6个模块来实现，如图1所示，这6个模块对应6中不同的功能，包括考务管理、题库管理、组卷管理、在线考试、阅卷管理和试卷分析。

其中题库管理和组卷管理是出题之前所做的准备工作，阅卷功能可以实现选择题的自动评分。

试卷分析功能是将阅卷后得到的成绩进行相应的分析和处理，加以汇总及详细研究，把看似杂乱无章的大量数据进行信息集中和提炼，从而得出其中的内在含义，根据相应的指标（如排序、求平均分、最高分、最低分、及格率等）反映学术学习的真实状况。通过试卷分析功能不仅可以让出题人更直观地了解学生的真实水平，更重要的是可以让学生认识到自己欠缺的地方和后期学习的主要内容。考务管理功能的功能是将试卷分析所得到的潜在信息进行整理后存到数据库，以备后续出题提供依据和方向。

本系统在实现过程中主要的活动者就是教师，也就是说教师是该系统的主要用户。该系统的功能可以简单分为报表输出和试卷评价两个过程来实现，其中的试卷评价可进一步分为选擇分析策略、试卷分析和试题分析等。上述的选择分析策略一般按照考试科目、题型和所属班级三个方面。

2.2 系统的架构设计

系统的架构设计主要是采用J2EE技术体系，该体系内的技术有JSP、Servlet、WebService等。以上技术的不断发展使网络开发和使用奠定了基础。当前主要研究问题是如何将这些技术应用到实际产品，更好地发挥其自身价值。

评价软件好坏的标准主要是看它的整体架构好坏。一个好的系统架构表现在程序可读性强，实现过程清晰等。另外由于系统要实现的功能较多，设计较为复杂而且要随后续的使用或技术的改进进行不断的更新，因此架构的通用性也是衡量好坏的一个重要标准。目前开发出的较成功的三大框架分别是Struts、Hibemate和Spring，其中由于Struts采用的是模块化设计，灵活性和重用性较高，因此该框架应用最广泛。

本文设计的系统采用的设计模式是MVC三层架构模式，分为模型层、视图层和控制层，这三层均有自己各自的任务。模型层是核心内容，该层的任务最多，用于制定业务规则。视图层用于显示数据，是系统和用户之间进行交互的模块。控制层用于接收输入指令，调用对应的模型和视图满足用户需求。

2.3 系统的数据模型设计

本系统模型的设计是基于系统分析，是一种抽象到具体的过程。系统数据模型建立目的是将分析得到的信息转化成能够实施的技术方案，并结合到系统的总体设计和各子程序设计当中。本设计是基于B/S多层结构的试卷分析系统，能够为下一阶段系统设计和实施提供必要的技术方案和技术资料。

本系统设计中涉及到的实体包括用户表实体、学校教师信息实体、各班级课程信息实体、各班级学校成绩信息实体、学生个人信息实体、院系和任课类别实体。下面对上述实体含义具体阐述。

（1）用户实体的两个属性分别为用户名和用户密码。其中用户名主要包括管理员用户名和普通教师用户名，另外用户实体还具有电子邮件、用户具体状态和联系方式等属性。

（2）教师用户信息主要有四个属性，分别为教师用户名、身份证信息、教师姓名和账户密码。其中教师的用户名为分配在校每个教师的教师编号，身份证信息、教师姓名则是用于确保教师身份的唯一性。

（3）课程实体主要包括六个属性，分别为教师编号、开设课程院系、学年、学期、课程名称和课程号，其中教师编号白含有教师信息，开设课程院系包含学生所在学习。

（4）成绩成体包括七个属性，分别为开设课程院系、学生学号和班号、课程编号、课程名称、学生成绩和记录方式，其中学生学号和班号包含了学生相关信息，院系包含教师信息。

（5）学生实体包括七个属性，分别为学生身份号、出生年月、籍贯、专业编号、班号、学号和学生姓名信息。其中前三者组成学生自身信息，后四部门包含试卷成绩等相关信息。

（6）试卷实体属性较多，其中试卷分数、客观题和主观题分数、试卷总题数和试卷类型组成了试卷信息;另外考试院系、课程变换、学科名称、学分、学时、考试时间组成课程具体信息;另外还包括考生人数、班级名称和教师姓名信息。

3 系统的详细设计与实现

3.1 主要模块实现

试卷的分析评价主要包括三个方面，其中试卷的质量分析是通过对试卷分数的统计整理，得到的信度、标准差、难度、区分度等指标进行评价，以上指标分析评价可以通过软件程序的脚本实现;试题分析与试卷质量分析的方式基本类似，通过对试卷中各个小题的得分统计整理，进而得出试卷难度，完成试题分析;而试卷分析是依据之前已经录入的信息进行分析，从试题名称、成绩单、课程表和试题详细信息中获取的数据分析处理。

3.2 主要模块实现

依据上述原理，本设计基于J2EE技术并初步实现了在线考试和试卷分析系统的设计，该系统的原有模型实现了用户的注册和登录、试卷信息的逐份录入、对试卷的分析评价和试卷分析处理的结果输出等，由于各个试卷信息不一致，所以在对试卷成绩信息的录入前要先进行试卷信息的录入，并且要确保试卷信息的正确性，若出错则会导致试卷信息的录入不成功。另外试卷信息录入时需要录入一些附加信息，如院系等。图2为在线考试及试卷分析系统的试卷管理界面。

4 结束语

本系统实现了考试由纸质向电子化转变，为在校学校和教师提供了一个集考试、分析的平台。电子化的考试方式摆脱了对纸质的依赖，在减轻环境污染的同时也节约了成本;此外，通过试卷数据的分析挖掘能够为以后的教学等工作提供參考依据，不断改正教学问题，提高教学质量。

参考文献

[1]赵丽娟，基于数字校园平台的在线考试管理分析系统的设计与实现[D].山东大学，2016.

[2]杨斐，张峰，基于J2EE的无纸化考试试卷分析系统的设计与实现[J].电子设计工程，2011，19 （16）：20-23.

[3]王健.JAVA基础上的在线考试系统设计[J].电脑开发与应用，2013，26 （07）： 68- 70.

[4]谭敏，范强，童宇，在线考试系统的研究与设计[J]，信息通信，2017 （09）：114- 115.