在線網(wǎng)絡(luò)考試平臺關(guān)鍵技術(shù)的研究與實現(xiàn)
摘要:
隨著計算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展與普及,人們的學(xué)習(xí)、工作、生活乃至思維方式都在不斷的改變。傳統(tǒng)的考試出卷、答卷方式以及學(xué)籍管理正在發(fā)生巨大的變革,因此,如何將計算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)手應(yīng)用于現(xiàn)代的高等教育中,使考試過程變得方便、高效、快捷、公正,是現(xiàn)代教育的一個重要課題,也是現(xiàn)代高等教育發(fā)展的需要,更是改革教育模式,提高學(xué)校教學(xué)效果和教學(xué)效率、提高科研和管理水平的必要手段。
本文主要以作者所參與的“河源職業(yè)技術(shù)學(xué)院在線網(wǎng)絡(luò)考試平臺”項目為背景,針對目前學(xué)校的課程考試需求,網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),以及學(xué)校現(xiàn)有資源分布的情況,認(rèn)真調(diào)研分析了在線網(wǎng)絡(luò)考試平臺的需求,并進(jìn)行分析給出系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計與實現(xiàn);最后對本課題開展、完成的工作進(jìn)行總結(jié),同時提出下一步的研究方向。本課題研究的重點是在線考試平臺的技術(shù)難點,包括按約束智能組卷、考試終端防作弊技術(shù)及實時保存技術(shù)。
首先是如何在隨機(jī)組卷的前提下,保證每份試卷的難度、區(qū)分度、信度和效度;為解決這種最優(yōu)化問題,作者對隨機(jī)組卷算法進(jìn)行了改進(jìn),設(shè)計出了按約束智能組卷策略,對算法進(jìn)行了詳細(xì)的闡述,并給出了算法流程圖。
然后是考試防作弊及實時保存問題,必須在保證考試過程中應(yīng)對各種突發(fā)狀況,如網(wǎng)絡(luò)中斷、電腦宕機(jī)等的情況下,考生數(shù)據(jù)的完整性與一致性的同時,保證考試的公平性,杜絕作弊。為此作者提出了基于ActiveX控件、Jquery的防作弊技術(shù)及基于Ajax的實時保存技術(shù)。并進(jìn)行了詳細(xì)的分析和代碼實現(xiàn)。
在線考試平臺從功能上分為權(quán)限管理子系統(tǒng)、試題庫管理子系統(tǒng)、試卷管理子系統(tǒng)以及在線考試終端系統(tǒng),目前主要功能已通過測試,并在學(xué)校成功完成了超過3000人次,兩個學(xué)期的包括基礎(chǔ)課和專業(yè)課在內(nèi)的期末考試任務(wù),能夠達(dá)到符合需求的為高校教育服務(wù)的目標(biāo)。
關(guān)鍵詞:在線網(wǎng)絡(luò)考試; 輕量級框架; 智能組卷; Active; Jquery; Ajax
Abstract:
With the development and popularization of computer and network technology, the way of people’s learning, work, life, and even thinking are constantly changing. The way of giving and taking a test, as well as the student roll management are undergoing dramatic changes, too. How to apply the computer and network technology to the modern higher education and to make the examination process convenient, efficient, fast and just thus becomes an important issue of modern education. It’s not only the needs of modern higher education development, but also the necessary means of reforming the educational model to improve school teaching’s effectiveness and efficiency, as well as the scientific research and management level.
The focus of this research is the key technology of online network test platform, including constraint-based intelligent auto-generating test paper technology, test terminal anti-cheating technology and real-time preservation technology.
The first thing to do is to ensure each paper’s difficulty, discrimination, reliability and validity on the basis of random auto-examination paper arrangement. In order to solve this optimization problem, the author has made the improvement to the random algorithm and designed a strategy for constraint-based intelligent auto-generating test paper. The algorithm is described in detail, and the flow chart of the algorithm is given.
The next issues to be considered are the anti-cheating and real-time preservation technologies. The platform should be able to handle all kinds of emergencies in the process of examination, including network interruption, computer shut down and so on. Not only the the integrity and consistency of the examinee data, but also the fairness and anti-cheating issure of the examination should be ensured during the emergencies. So the author proposes the ActiveX control and Jquery-based anti-cheating technology, and Ajax-based real-time preservation technology. The analysis details and code implementation are provided.
Online examination platform can be functionnally subdivided into privilege management subsystem, database management subsystem, the examination paper management system and online examination subsystem. Currently the main functions of the platform have been tested, and it has been successfully carried out buy more than 3000 students in taking the final exam of basic and specialized courses for the last two semesters. Thus the platform can be used to better serve the high education by meeting its demands.
Key words: Online Network Test Platform; Lightweight architecture ; intelligent auto-generating test paper; ActiveX ; Jquery ; Ajax
目 錄
摘要 I
ABSTRACT II
1 緒論 1
1.1 研究背景和意義 1
1.2 國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀 2
1.2.1 研究現(xiàn)狀 2
1.2.1 發(fā)展動態(tài) 3
1.3 本文的主要研究內(nèi)容 4
1.4 論文結(jié)構(gòu) 4
2 系統(tǒng)關(guān)鍵知識概述 6
2.1 組卷算法理論 6
2.1.1 已有組卷算法簡介 6
2.1.2 項目評價理論 7
2.2 J2EE和SSH2三層框架結(jié)構(gòu)技術(shù) 9
2.2.1 J2EE及J2EE體系架構(gòu) 9
2.2.2 SSH2三層框架 9
2.3 WEB2.0 富客戶端技術(shù)及其他關(guān)鍵技術(shù) 9
2.3.1 Web2.0 富客戶端技術(shù) 9
2.3.2 其他關(guān)鍵技術(shù) 10
2.4 本章小結(jié) 11
3 在線網(wǎng)絡(luò)考試平臺的需求分析與總體設(shè)計 12
3.1 開發(fā)系統(tǒng)的必要性 12
3.2 系統(tǒng)功能需求分析 12
3.3 系統(tǒng)安全及性能分析 14
3.4 系統(tǒng)總體設(shè)計 15
3.4.1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu) 15
3.4.2 系統(tǒng)軟件架構(gòu) 16
3.4.3 系統(tǒng)模塊劃分 18
3.5 本章小結(jié) 19
4 系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的分析與設(shè)計 20
4.1 按條件約束智能組卷 20
4.1.1 組卷問題分析 20
4.1.2 設(shè)計組卷策略的預(yù)備知識 21
4.1.3 智能組卷的算法 22
4.1.4 智能組卷的流程 24
4.2 ACTIVEX控件、JQUERY實現(xiàn)考試防作弊 26
4.2.1 考試防作弊問題分析 26
4.2.2 考試防作弊的實現(xiàn) 26
4.3 AJAX技術(shù)實現(xiàn)考試答題實時保存 28
4.3.1 實時保存技術(shù)的分析 29
4.3.2 實時保存技術(shù)的實現(xiàn) 29
4.4 本章小結(jié) 32
5 在線網(wǎng)絡(luò)考試平臺的詳細(xì)設(shè)計與實現(xiàn) 33
5.1 開發(fā)環(huán)境的選擇 33
5.2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計 33
5.2.1 各主要系統(tǒng)的CDM組成 34
5.2.2 主要子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫設(shè)計CMD模型 34
5.3 系統(tǒng)模塊詳細(xì)設(shè)計與實現(xiàn) 37
5.3.1 在線考試終端系統(tǒng) 37
5.3.2 試題庫管理子系統(tǒng) 39
5.4 實現(xiàn)代碼 41
5.5 系統(tǒng)部署圖 45
5.6 本章小結(jié) 46
6 總結(jié)與展望 47
6.1 全文總結(jié) 47
6.2 課題展望 47
參考文獻(xiàn) 49
致 謝 53
1 緒論
隨著計算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,人們不斷的借助各種先進(jìn)的現(xiàn)代電子與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備解決了時間和空間的種種限制,互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已成為可人們方便快捷的獲取及傳遞信息的關(guān)鍵渠道,為了使更多學(xué)生適應(yīng)社會的需求,以減輕教師的工作負(fù)擔(dān)、提高工作效率,同時也為了提高考試質(zhì)量,實現(xiàn)課下學(xué)生自我練習(xí)和機(jī)房現(xiàn)場網(wǎng)上考試相結(jié)合。根據(jù)學(xué)校大部門課程考試實現(xiàn)計算機(jī)無紙化,信息化,并有助于加強(qiáng)對學(xué)生情況的統(tǒng)計、分析、考評與管理的需求。因此迫切需要一套具有豐富功能,能夠符合學(xué)校實際需求且能容納同時1000人以上在線考試的網(wǎng)絡(luò)考試平臺。本文中設(shè)計的在線網(wǎng)絡(luò)考試平臺不僅提供了強(qiáng)大的試題庫管理功能,提供了豐富約束功能的智能算法組卷方式的試卷管理系統(tǒng),還包括了高可用的考試過程管理以及防作弊功能完善的網(wǎng)絡(luò)考試終端系統(tǒng)等。
本文介紹了在線網(wǎng)絡(luò)考試平臺的需求分析、總體設(shè)計、系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的分析與設(shè)計,數(shù)據(jù)庫CMD圖及部分子系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計與功能實現(xiàn),并給出了部分關(guān)鍵技術(shù)的實現(xiàn)代碼,通過設(shè)計與研究主要做了以下幾個方面的工作:
1) 首先,結(jié)合我校實際,認(rèn)真調(diào)研分析了在線網(wǎng)絡(luò)考試平臺的需求,對在線網(wǎng)絡(luò)考試平臺進(jìn)行了總體設(shè)計,,并介紹了系統(tǒng)安全、性能分析、系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)模塊劃分。
2) 其次,對在線網(wǎng)絡(luò)考試平臺關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析與設(shè)計,包括按條件約束智能組卷算法的分析與設(shè)計,防作弊問題的分析與解決以及實時保存技術(shù)的研究與實現(xiàn),并給出了組卷策略策略流程圖及描述。
3) 對系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行了分析與設(shè)計,并通過使用Powerdesigner工具,結(jié)合需求分析,按子系統(tǒng)分別設(shè)計了符合數(shù)據(jù)庫第三范式要求且能支持功能靈活擴(kuò)展的數(shù)據(jù)庫CDM模型。
4) 以目前J2EE最主流、最成熟的輕量級框架組合:struts2+spring+hibernate(SSH2)來搭建平臺的軟件框架,并形成了整個項目統(tǒng)一的代碼規(guī)范以及目錄總體結(jié)構(gòu)。以在線考試部分關(guān)鍵技術(shù)為例,給出了部分子系統(tǒng)的詳細(xì)功能設(shè)計實現(xiàn),并給出了部分實現(xiàn)代碼,最后給出了考試平臺的系統(tǒng)部署圖。
本文編號:152338
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