一、 研究背景
计算机技术和网络技术的快速发展，正以极快的速度改变着我们的生活、工作和学习 方式，而且对当前的教育方式和教育手段也产生了重要的影响。目前高等学校内已将 Internet 技术普遍应用于教学中，利用网络进行授课，提供教学服务等。例如虚拟大学， 就是利用计算机和网络完成所有的教学工作。结合网络技术和现代教育理念的新式教育已 经引起了教育界和社会的广泛关注。发展以互联网为主要手段的教育信息化对传统的教育 手段、教学方法、考试方法及教学环境提出了新的挑战。很多高校纷纷启动并加速校园数 字化建设的步伐，构建了校园数字化的硬件平台，相继组建了校园网，来应对这一挑战。 教育工作者也开始考虑和实施基于本校网络资源的不受空间和时间限制的全新的立体的 教学环境和教育教学平台。
但是计算机技术和网络技术在高校教育教学中的应用还存在着不平衡，有些应用目前 非常普遍，如网络课程，但在教学过程中组织考试的方式应用还存在大量的不足，目前还 是利用传统纸质方式进行考试，卷面考试是传统的考试方式之一，采用这种方式组织一次 考试通常要经过五个步骤，分别是出卷、考试、评卷、成绩评估和卷面分析，并且这些都 是完全由人工完成。由此可见为了组织完成一次考试，教师需要投入非常多的精力。当学 生较多时，阅卷工作和成绩进行统计工作会更加繁琐，人工统计大量数据显然会更加费时 费力，且容易出错。例如，一些基础课由于教学资源的短缺有的教师一人当三、四百学 生的课程，考试时要改三、四百份试卷，这使得教师的工作量大、效率不高，在大量的工 作中会带一些主观的臆断，给学生带来一些不公平的因数；如何寻找一种新的学生教学模 式，即可以给学生一个公平的学习环境又能避免教师主观臆断，还能高效率的判定学生考 试成绩。通过计算机和网络技术进行在线考试是比较科学的方法而且成了大势所趋。考完 后计算机自动判分、自动总分、经教师对成绩确定后，利用短消息、邮件等方式自动将成 绩发送到学生的手中，还可以自动对全班、全年学生的成绩进行分析。这样减轻了教师的 评卷的工作量、为学生提供了一个客观公正的考试平台，为学院提供快捷成绩处理和成绩 服务的功能。 二、 研究目的
利用面向对象软件开发方法，使用 UML 和 C++相结合，采用体系结构，基于 UML 的软件工程过程对在线考试系统的应用进行深入的分析和研究，提出一种比较适合中等规模在线考试软件项目的优化建模方案和建模过程。 通过提出的优化建模方案和建模过程构建一个在线考试系统，使组卷、考试、阅卷、成绩汇总等等。实现考试自动化和智能化处理，可以节省人力和物力，通过“无纸化”考试，达到提高教师的工作效率。 构建基于 C/S 模式的在线考试系统，在这个平台上学生可以进行在线考试、在线模拟和下载学习资料，还可以进行师生之间互相交流，为教学提供互动过程，另外该系统与传统考试不同的是它不受时间与地域上的限制，可以在校园网内外实现考试，可以随时安排考试时间，不受考试环境影响，更加适应高素质应用型人才培养模式的考试、考核。作负担大大减轻、工作更加高效，既提高了考试效率，节约了成本，又避免了传统考试的种种弊端。
为解决目前教育部和企业单位考试管理信息建设的需求，使教育部借助信息化建设给教育带来一些体制变化和管理模式的变化，使教育部和学校更能快速的步入信息化的建设。从而可以避免一些传统考试管理的一些弊端和一些不规范的管理，计算机管理系统是解决目前教育事业在考试管理一些效率上的问题，在得到具体数据信息对教育事业和学校单位能够作出一些重要决策的时候，在同类单位更有生命力，更有自己的一些创新点，这对于学校和单位管理都是很有帮助，在效率上得到相应的提高。 为学院方便、快捷部署自己的考试平台，
轻松实现无纸化考试。特别在试题录入中更人性化，在成绩的处理方式上打破了传统，采用计算机自动评分、自动总分，待教师对成绩确定、统计后，以短信的形式及时将成绩发送给学生。减轻了教师的评卷的工作量、为学生提供了一个客观公正的考试平台，为学院提供快捷成绩处理和成绩服务的功能。 三、 国内外研究概况
随着计算机和网络技术水平的高速发展，世界各国纷纷发展计算机在线考试，计算机 在线考试系统的软件开发已成为现阶段研究开发的一个热点。目前国内外有许多计算机在线考试，例如，美国思尔文学习系统有限公司(Sylvan Leaming System Ine．)就是一家从事教育和网络化考试服务的专业公司，它先后为微软、思科等大型跨国公司开发了在线考试系统，在这些考试系统中，考生只需要注册，就可以在线考试。考生在考试结束后系统立即给出考试成绩，考试成绩会通过网络传送到相应的授证机构。还有如国际上著名的“托福”和“GRE”考试，美国 ETS 组织的“高级就业计算机科学考试”、“计算机文化考试”等等。在国内，我国已经设立并引进了各类网络化考试系统，例如：由“网络考试系统”、“在线自测系统”、“形成性测评系统”三个子系统构成的“中央电大考试平台”是集现代考试理论、方法和现代信息技术手段的智能化在线考试系统，为学生个性化学习提供了科学、灵活的“个别化考试服务”，它是国内远程网络教育和考试的典范。还有如 “中国计算机软件专业资格和水平考试’’、“全国信息应用技术证书考试”、“全国计算机等级考试”等其他职业资格认证考试也基本实现网上在线考试，在商业领域、企业、不同的教育和培训机构，在线考试也逐步得到应用和推广。设立和引进这些考试，加速推进了我国计算机应用的开展，提高人民群众对国民经济信息的了解，从而加快国民经济信息化的进程。 目前许多在线考试系统采用 C/S 和 B/S 两种体系结构。C/S 结构一般采用两层结构，适合在局域网中使用，试题库内容放在远程服务器上，考试用机需要安装相应软件，才行使用在线考试系统，由于客户端的硬件配置可能存在差异，而且每次软件的升级都非常麻烦，安装、配置、管理和维护都相当困难，安全性方面也难以得到保证。
基于 B/S 结构的考试系统，客户端通过 Internet/Intranet 对服务器进行访问，考试系统客户端只需安装浏览器，不需要额外安装应用程序，大大减轻了管理。服务器端的应用程序的更改客户端不会受影响，提高了系统的维护效率，它是目前考试系统发展的大势所趋。 另外很多考试系统采用 ASP 技术，使其只能运行于微软的 Windows 平台，还必须要有 IIS 的支持，而 IIS 的漏洞曾使得许多网站的源程序大曝光。ASP 代码的可移植性差，而且是边解释边执行，所以效率不高。由于计算机技术的提高，网络应用的发展，校园网的迅速普及，人们对网络化考试系统提出了更高的要求。然而目前国内用于专业考试的软件产品还为数不多，相对于国外产品也比较落后。网络化考试系统大都存在着功能少、扩展性差、使用局限性大、不能确保考试质量等不足，与考试方式计算机化，考试管理网络化还有很大的差距。 四、 软件系统构架技术
1. C/S架构模型
在 C/S 模式中前台客户机和后台服务器各司其职，独立工作。前台客户端，可以赋予不同的管理权限，同后台服务器进行协同工作。前台用户可以访问后台服务器，建立自己的访问规则，但无法干涉后台的处理过程。有些工作前台可以不经过后台处理独立完成，并不是人们想象的那样，认为前台客户端只是一个摆设，其实前台客户端可以独立完成许多工作。另外，在 C/S 模式中数据库受到独立专门的管理，尚不能作为公共仓库使用
数据库服务器 客户机
ODBC、ADO SQL Server，Access等常用客户端应用程序（使用C++、数据库 java、VS_MFC技术开发） 2. ADO技术
ADO.NET 体系结构主要分为两个组件：数据提供程序和 DataSet。注意，数据提供程序组件有几个子组件：Connection、Command、DataAdapter 和DataReader这些组件将用于连接数据库、执行 SQL 命令、检索数据和读取数据。 五、 需求分析
实现考务管理的智能化，从设计试卷、组卷、答题、阅卷、评分一条龙的智能自动化，既满足广大学生迫切希望早点知道考试成绩的需要，又能减轻老师的工作压力。
系统各实体功能模块E-R图：
客户端：
考生登陆——>选择考试科目——>开始答题——>考生交卷——>查看成绩——>退出系统。 服务器端：
教师登陆——>管理考试科目——>监督考试过程——>核实考生成绩——>退出系统。
组卷算法：
组卷的含义：试题库系统的最重要的一个部分是组卷。通过输入命题时间、题型分布、赋分等参数，把这些参数根据组卷算法来生成用于学生考试的试卷，对某些条件参数进行设置然后用一种算法对设置的条件参数进行变换，把这种方法称之为组卷策略 回溯试探法、遗传算法、基于专家系统的组卷、随机抽题法、改进的随机抽题法如使用神经网络算法
子系统 模块与主要功能 用户管理（这个模块主要是针对使用该系统的用户进行管理的作 用，这个系统的角色从权限上可分为：系统管理员、老师和学生， 各类角色均可以修改自己权限范围内的密码。） 学生管理（添加学生，查看学生，修改学生的信息管理，导入导 出的管理。） 试题管理（试题的录入、试题查看、试题申核等） 试卷生成（试卷自动生成的管理）。 考试管理（考试课程的安排、在线考试、试卷评阅。） 成绩管理（成绩查看、成绩导入导出管理、成绩信息发送管理（通 过 SMS 短信业务发送到学生手机上，以便学生能够及时查看自 己的成绩。） 学生登录 （出于对系统管理和安全考虑，本系统对学生进行身 份认证系统，学生进入考试系统应先登录。考生在登录页面输入 准考证号和密码等信息，系统到考试系统数据库验证无误后，考 生方可进入下一页。） 学生考试（学生按照正常的程序进入考试系统时，学生可以看见本人的基本信息以便核对信息是否正确，然后考生可以阅读“考试注意事项\"以及“答题规范’，时间一到服务器开放考试，考生进入考试开始下题，考生即进入考试状态。在考前单击“开始“按钮，服务器根据组卷策略自动生成一套试卷，自动下载到考生的浏览器上，考生通过按钮可以选择自己想做试题类型优先进行答题，同时系统开始倒计时。） 数据库常用信息的配置管理（配置数据库服务、用户名、密码的管理。） 数据维护（分为数据备份功能、数据恢复功能、用户根据相关的权限进行数据进行定时和自动备份功能和恢复功能管理，以保证数据的安全性。） 考试服务子系统 学生考试终端系统 数据维护子系统 系统功能实现流程图：
六、 创新点与特色
（1） 弥补了基于 B/S 模式的在线考试系统无法有效地防止作弊的问题，通过对键
盘的监控和屏蔽，能够对利用键盘切换作弊进行很好的预防。
（2） 局域网内使用，不受网络带宽的限制，传输速度快，抗干扰能力强。 （3） 采用 VC++.NET 和 ADO.NET 技术实现了与数据库的更好的链接。
（4） 由于客户端和服务器分离，大大减少了服务器端数据通信的压力，通信更为通
畅。
（5） 对主观题阅卷自动化进行了研究，并提出了解决办法。界面设计新颖时尚，操
作便捷。
（6） 系统组卷方式多样化，组卷算法智能化，组卷速度快，成功率高。
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