基于Java技术的考试系统设计与实现

苏婉怡,揣小龙,王煜尧,刘美瑜

(吉林农业科技学院,吉林 吉林 130000)

0 引言

随着互联网和信息技术的快速发展,线上考试系统逐渐成为一种需求和趋势。传统的考试方式存在许多劣势,如考试场地的限制、考试时间和方式的单一性、人工阅卷的高成本等问题,每次进行考试都会给高校增加很多工作量。为了改变传统的线下考试模式,并积极贯彻国家关于“互联网+教育”的相关政策,线上考试系统让学生可以通过网络进行考试,既能提高考试效率,又可以降低考试成本,推动了高校信息化的高质量发展[1]。

1 国内线上考试系统发展现状

基于现代互联网技术的发展,不少高校已经开始推行线上、线下相结合的教学模式,一些课程要求学生通过线上考试系统进行测验,完成考核。由此看来,传统的笔试已经无法满足课程考核的需求,线上考试系统应运而生。近年来,线上考试系统已经发展成为一个成熟的技术领域,在一定程度上可以快速、高效地完成对学生的考核,但在一些方面依然具有局限性[2]。

1.1 缺少切实有效的监督机制

线上考试缺少面对面监考的灵活性,监考方式有限,监考教师通常无法全面地审查全体学生,给了一些学生可乘之机,导致考试作弊现象层出不穷。线上考试过程中经常会出现考生在考试途中切屏搜题或找人顶号代考等现象,考核结果缺乏真实性,往往无法体现学生对课程的真实掌握程度[3]。

1.2 组卷过程复杂且功能单一

部分考试系统在出卷时,题库内只有客观题,学生答题时只需从给定的几个选项中做出选择或判断,答题过程较为随意,严重缺失对学生的主观考察,出现了“用运气考出来高分”的不公平现象。而要录入主观题目的操作又相对复杂,不仅没有起到减轻出卷教师负担的作用,甚至相比传统的笔试额外增加了出卷教师的工作量,与线上考试系统的设计初衷背道而驰。

1.3 网络不稳定造成的数据缺失

线上考试对于空间的限制较小,虽然方便了考生进行考试,但由于考生考试时所处的环境不同,网络状况也有所出入,偏远地区或是有特殊状况的考生在进行线上考试时,可能会因为信号中断导致考试异常中断,进而影响考试结果[4]。

2 系统主要功能设计与实现

该系统主要由以下几个重点功能模块组成:(1)用户管理模块。主要用于用户信息管理、用户权限划分、角色划分。(2)考试管理模块。主要用于模拟考试、正式考试、题库管理等。(3)资源管理模块。主要包括视频资源、文字资源、图像资源等。具体系统功能如图1所示。

图1 系统功能

2.1 用户管理模块

用户的身份验证,其实就是一个简单的“实体+dao+service”的经典流程。dao查user表,将结果封装成对象,service返回该对象给框架使用。框架提供了几个接口,主要靠实现这些接口来完成身份验证[5]。框架可以拿数据库里的UserDetail对象与用户传入的账号密码进行比对,从而完成身份验证。角色功能如图2所示。

图2 角色功能

为避免考生考试时出现替考等情况,线上考试系统对客户端用户登录的唯一性进行强制要求。当用户在一个客户端登录后另一个客户端便会被强制退出,若考试过程中考生账号在另一端被登录,可强制考生终止考试。

2.2 考试管理模块

考试过程的基本流程:教师在教师端选择题目编写试卷,选择考试时间和考试对象;考生在考试即将开始时进入学生端选择进入,考试时间开始后进行作答;考生提交试卷后,教师会收到考生的答卷,批阅后系统自动计算分数,学生即可通过线上考试系统查询考试成绩。线上考试系统的操作简单,无需额外的使用方法教学,进一步提高了考试效率,让学生能在最短的时间内进行一场规范化、信息化、现代化考试,节约了师生以及学校的时间。

2.3 自动收卷模块

与线下考试相同,到规定时间收卷是考试的必然结果。线上考试系统在考试开始后自动倒计时,倒计时结束考生若未交卷,便采取强制收卷的行为。Java中收卷功能的实现主要应用了具有定时调用、能固定时间执行功能的Timer和TimerTask类。

2.4 数据存储模块

考生每完成一道题目,系统会自动将考生答案保存到数据库,避免因信号中断或特殊情况中途退出考试重新进入后丢失数据而影响考试成绩。

2.5 防切屏模块

为了控制切屏次数,首先,要在Vue生命周期的mounted里添加一个监听事件visibilitychange;其次,为事件添加一个函数,在此函数中获取页面元素的状态document.VisibilityState;最后,调用后台接口,获取在考试管理中是否设置了开启切屏功能以及可切屏的最大次数和剩余次数的数据。教师可以通过后台统计数据得知学生在考试中有关切屏的具体数据。

2.6 判卷答题模块

考生完成考试后,教师可在线上考试系统内看到考生提交的试卷。阅卷教师可以从自动阅卷和人工阅卷两种方式中进行选择,也可以将两者结合使用:客观题自动判分,主观题人工判卷或设置关键词给分。自动阅卷的加入减少了阅卷教师机械性的工作,让阅卷教师能够快速、准确地处理好大规模考试的试卷批阅工作[6]。

2.7 资源管理模块

线上考试系统的题库中不仅有客观的选择题、判断题,也有需要学生进行主观思考的开放性作答题目,大量的相关试题可供教师和学生参考使用。教师也可以选择自行输入题目,增加题库的针对性。为保证系统功能的实现,教师可对线上考试系统题库中的题目根据难易程度进行分类,组卷时根据题目难易程度的不同以及知识点的重要程度抽取题目的数量会相对调整,难度高的题目抽取的数量会相对较少,确保考卷的实用性[7]。

3 考试系统的技术特点

系统采用当下流行的微服务框架Spring Cloud构建而成。Spring Cloud将各个独立的Spring Boot系统通过接口间的调用组合起来,形成一个微服务系统。由于其中增加了第三方库配置,相对减轻了搭建和开发的技术难度,让开发人员能够更注重业务模块,使功能更具多样性。且由于各子系统间的粘连性不高,均可对其进行独立的开发和研究,大幅节约了开发成本及时间[8]。

在数据库的设计上,线上考试系统对所需的功能进行分析后,根据不同功能规划出几大模块,再根据模块需要的不同属性做出系统各个功能的表。当功能需要的表数量大于1时,为了避免出现错误,将其分为不同的表,使用数据库的左链接即可得到详细信息。

4 考试系统实际应用效果

与传统的笔试相比,线上考试能够充分发挥互联网和信息技术的优势,在提高考试效率和质量的同时,也为师生提供了更为灵活多样的考核方式,促进了考试的多元化发展改革,满足了时代发展的要求和趋势,避免了传统考试对时间和地点的限制,提高了考试效率。

线上考试系统是高校发展的必然需求,普及师生对线上考试系统的使用具有深刻的意义。不仅可以省去传统考试的场地租赁、人工阅卷、试卷印刷等成本,同时通过提高考试效率,还能够节约时间和人力成本。而且,线上考试还可以避免人工评卷的主观性,确保考试的公正性。此外,线上考试系统可以收集考生的答题、成绩等数据,便于数据分析和评估。

5 结语

计算机网络的迅猛发展已经让高校迈向网络和信息化高速发展的时代,伴随着教学方式的不断改变,线上考试系统补充了高校缺乏先进考核方式的短板,不仅减轻了师生的负担,也节约了高校的考试成本,对促进考试模式的转变具有划时代的意义。