杜 達(dá)

知識(shí)競賽系統(tǒng)是目前大中型企業(yè)內(nèi)部主流的競賽和培訓(xùn)結(jié)合的應(yīng)用系統(tǒng)，它具有知識(shí)性、趣味性和教育性，能很好地實(shí)現(xiàn)培訓(xùn)和娛樂功能，故而此類系統(tǒng)受到眾多企業(yè)的歡迎。傳統(tǒng)的知識(shí)競賽系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方式主要是基于機(jī)械電子式操作的，大量應(yīng)用機(jī)械式控制按鍵、燈光控制和LED顯示等。這類應(yīng)用系統(tǒng)的造價(jià)和維護(hù)費(fèi)用高，且沒有很好的靈活性，不便于系統(tǒng)在不同行業(yè)、企業(yè)廣泛應(yīng)用。另外部分依靠軟件的普通知識(shí)競賽系統(tǒng)也具有一定的缺陷，主要表現(xiàn)在:(1)競賽題目類型固定，不具備可修改和可擴(kuò)充性，組卷方式單一，且科學(xué)依據(jù)不足。(2)競賽軟件設(shè)計(jì)需要專業(yè)人員才能夠進(jìn)行安裝操作，管理、維護(hù)系統(tǒng)比較復(fù)雜，用戶在不同機(jī)器移植競賽軟件，需重新安裝設(shè)置軟件。(3)人為控制競賽流程容易出錯(cuò)。為此我們開發(fā)出通用性強(qiáng)、界面美觀、操作方便的新一代知識(shí)競賽管理系統(tǒng)。它為電力系統(tǒng)各單位舉辦各類競賽活動(dòng)提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)手段。

一、平臺(tái)選擇與系統(tǒng)基礎(chǔ)架構(gòu)設(shè)計(jì)

針對(duì)目前應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)和使用的特點(diǎn)，本系統(tǒng)沒有選擇JAVA相關(guān)技術(shù)進(jìn)行開發(fā)，而是使用了.NET平臺(tái)。采用Microsoft最新的開發(fā)框架NETFramework 4.0，它是開發(fā)應(yīng)用平臺(tái)的快速工具。為了保證系統(tǒng)的安全性和使用的區(qū)域性特點(diǎn)，系統(tǒng)架構(gòu)采用CBS架構(gòu)模式，即客戶端(Client)和服務(wù)器端(Server)之間部主要是通過中間橋梁層(Bridge)為中介來實(shí)現(xiàn)信息的交流和數(shù)據(jù)的交換。另外數(shù)據(jù)層根據(jù)業(yè)務(wù)邏輯層與中間橋梁層發(fā)生關(guān)聯(lián)。

系統(tǒng)開發(fā)中使用了 C#4.0，并結(jié)合 WPF、LINQ、WCF 等創(chuàng)建和運(yùn)行動(dòng)態(tài)、交互的WINDOWS應(yīng)用程序。相對(duì)于目前主流的網(wǎng)絡(luò)開發(fā)平臺(tái)JAVA而言，.NET平臺(tái)的C#語言是集眾家程序設(shè)計(jì)語言的優(yōu)點(diǎn)于一身，具有先進(jìn)性、安全性。本系統(tǒng)中采用的.NET平臺(tái)是微軟公司力推的主流開發(fā)平臺(tái)，它具有接口規(guī)范、類庫豐富等特點(diǎn)，是中小型企業(yè)級(jí)應(yīng)用的最佳選擇。同時(shí)該系統(tǒng)最后具有跨平臺(tái)、跨操作系統(tǒng)應(yīng)用的通用性。

二、模塊設(shè)計(jì)及功能實(shí)現(xiàn)

本系統(tǒng)主體模塊可劃分為七個(gè)模塊，具體分析如下。

1.設(shè)備管理模塊。該模塊主要對(duì)LED設(shè)備、搶答設(shè)備進(jìn)行通訊接口開發(fā)、選手坐席編號(hào)、通訊參數(shù)(如:波特率、端口、地址等)的設(shè)定并與競賽管理系統(tǒng)中的選手進(jìn)行關(guān)聯(lián)。

搶答控制器按照工業(yè)級(jí)設(shè)計(jì)，采用進(jìn)口優(yōu)質(zhì)元器件，先進(jìn)的單片機(jī)控制方式，國內(nèi)特有的用計(jì)算機(jī)控制設(shè)備的方式，穩(wěn)定可靠。布線采用先進(jìn)的星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，一條線路出問題不會(huì)影響到其他線路和選手的使用，如果端口出現(xiàn)問題，則將其他空閑端口分配給損壞的端口使用，如1號(hào)端口損壞，用10號(hào)空閑端口分配給1號(hào)使用，則10號(hào)按鍵后，顯示的是1號(hào)，以最完備的形式和最快的速度保證現(xiàn)場萬無一失。而傳統(tǒng)的競賽設(shè)備，一旦設(shè)備端口出現(xiàn)問題，就算換一個(gè)端口也顯示不了損壞端口的號(hào)碼，只能重新用其他臺(tái)號(hào)。

2.模板管理模塊。主要設(shè)計(jì)為支持個(gè)性化的、靈活的試題展示效果特引入模板系統(tǒng)，模板系統(tǒng)以模板引擎為基礎(chǔ)，對(duì)試題、題型(項(xiàng)目類型)、選題、計(jì)時(shí)、計(jì)分排行榜進(jìn)行模板設(shè)計(jì)，在編排競賽節(jié)目時(shí)，只需選定每個(gè)項(xiàng)目的模板既可。

3.試題管理模塊(競賽項(xiàng)目管理)。支持單選題、多選題、判斷題、填空題、問答題、表演題、連線題(可在電腦上直接畫線);搶答題、多人同時(shí)答題、指定答題、風(fēng)險(xiǎn)題、猜猜看等多種題型;題目格式可以是文本、圖片、WORD、EXCEL、PPT、PDF、網(wǎng)頁、視頻、音頻等多種格式。試題可與專業(yè)、課程、章節(jié)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，以便于競賽活動(dòng)編排。本模塊提供對(duì)試題內(nèi)容、組織形式的管理、可以通過逐題編輯錄入的方式錄入試題、批量導(dǎo)入試題及檢索試題及修改試題的功能。可以增加新的試題庫。

題庫中的試題按照類別、專業(yè)、知識(shí)點(diǎn)、題型、難度五個(gè)方面進(jìn)行劃分。題型包括:單選、多選、填空、判斷、匹配題、問答、案例分析。難度分為:難、中、易?？梢蕴峁└黝愒囶}答案，并能在試卷中導(dǎo)出答案。

4.競賽編排管理。

第一，指定選手答題。由操作員手工定位到某位選手后，此選手答題。定位方法有三種，一是根據(jù)排號(hào)順序指定;二是隨機(jī)抽取一名選手;三是人為指定一位選手。

第二，搶答。題目顯示后，選手在自己電腦上按“ENTER”鍵或“回車鍵”搶答，也可點(diǎn)擊“搶答”按鈕搶答。搶答方法有兩種，一種為主持人叫“開始”，即搶答;一種為主持人叫“預(yù)備”，倒數(shù)三秒開始搶答，系統(tǒng)能自動(dòng)抓住提前搶答選手。

5.競賽模塊。在搶答環(huán)節(jié)中可以任意設(shè)置先搶答再出題或先出題再搶答，還有如果是音樂題，錄像題，flash題目時(shí)，可以設(shè)置搶答即停的模式，就是正在播放的內(nèi)容，選手隨時(shí)搶答，播放暫停，回答完后，繼續(xù)播放直至播放完畢為止，可以使搶答環(huán)節(jié)多種多樣，富有樂趣。

搶答結(jié)果在屏幕上顯示，不用象傳統(tǒng)的知識(shí)競賽搶答器，利用LED顯示1-8數(shù)字，效果呆板，已經(jīng)達(dá)不到客戶的要求，而通過大屏幕顯示那個(gè)隊(duì)搶答到，顯示隊(duì)伍的名稱(如:顯示“1號(hào)臺(tái) 重慶市代表隊(duì)”，這樣既直觀，效果又好)。

6.用戶管理。用戶系統(tǒng)考慮與原培訓(xùn)管理系統(tǒng)接口，各用戶單位可自行申請(qǐng)，編排本單位的競賽活動(dòng)。可共用培訓(xùn)管理系統(tǒng)權(quán)限管理系統(tǒng)，活動(dòng)編排內(nèi)容只有本單位的活動(dòng)管理員及活動(dòng)主持人才可見，以保證活動(dòng)的公平、公開、公正。用戶身份有六種:管理員、選手、評(píng)委、主持人、計(jì)分牌、排行榜。不同身份的用戶登錄后，其界面不一樣。

7.抽獎(jiǎng)模塊。用戶在設(shè)置了相應(yīng)的獎(jiǎng)品名稱和數(shù)量之后，就開始抽獎(jiǎng)，其中包括隨機(jī)、轉(zhuǎn)盤、砸金蛋。

三、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)中的關(guān)鍵技術(shù)

1.獨(dú)有的競賽現(xiàn)場斷電數(shù)據(jù)恢復(fù)存儲(chǔ)技術(shù)。競賽系統(tǒng)采用“摘要+索引”存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，存儲(chǔ)競賽現(xiàn)場中實(shí)時(shí)產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)，包括選手答題數(shù)據(jù)，參賽隊(duì)得分?jǐn)?shù)據(jù)，硬件通訊數(shù)據(jù)等，在發(fā)生突發(fā)情況，例如斷電的情況下，在取得后續(xù)電力連接后，可以立即恢復(fù)到斷電時(shí)刻的競賽環(huán)境，達(dá)到斷點(diǎn)保護(hù)的功效，使得系統(tǒng)的實(shí)用性有了很大的提高。

2.先進(jìn)的虛擬化部署技術(shù)。虛擬技術(shù)可以在同一臺(tái)計(jì)算機(jī)上運(yùn)行多個(gè)獨(dú)立的虛擬操作系統(tǒng)。這種方法能夠?qū)⑽锢碣Y源效益最大化，并能夠?qū)⒂布顿Y的收益最大化，虛擬技術(shù)能夠提高服務(wù)器使用強(qiáng)度?？梢岳眠@些新的、功能非常強(qiáng)大的硬件在單臺(tái)服務(wù)器上建立更多的邏輯操作系統(tǒng)。這種做法將大幅度地降低硬件采購的費(fèi)用和維護(hù)費(fèi)用。

該競賽管理系統(tǒng)立足虛擬化部署，這種虛擬化部署，可以針對(duì)不同的外部使用單位，將本系統(tǒng)虛擬為該單位的一個(gè)內(nèi)部應(yīng)用系統(tǒng)，在用戶基礎(chǔ)管理、競賽現(xiàn)場環(huán)境管理、競賽資源使用管理等系統(tǒng)功能的使用上體現(xiàn)該單位特點(diǎn)，為實(shí)現(xiàn)共享競賽資源數(shù)據(jù)提供基礎(chǔ)支撐。針對(duì)這一特殊要求，知識(shí)競賽管理系統(tǒng)在使用eBuilder中間件作為基礎(chǔ)平臺(tái)構(gòu)建的過程中，采用了eBuilder獨(dú)有的虛擬數(shù)據(jù)庫共享技術(shù)。

知識(shí)競賽系統(tǒng)從系統(tǒng)構(gòu)架、功能模塊進(jìn)行了科學(xué)的設(shè)計(jì)，利用了最新開發(fā)平臺(tái)技術(shù)，使系統(tǒng)具有了良好的可擴(kuò)展性、安全性，同時(shí)結(jié)合 WPF、LINQ、WCF等技術(shù)，使得該系統(tǒng)功能完備，用戶接口友善。

[1]惠敏順，朱國進(jìn).基于SOA的分布式程序設(shè)計(jì)競賽系統(tǒng)的研究[J].計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展，2008，(10).

[2]郭小和，劉斌.基于Web技術(shù)的智力競賽搶答網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化，2001，(3).

[3]魯松.計(jì)算機(jī)虛擬化技術(shù)及應(yīng)用[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2008.

[4]杜達(dá)，向映紅.服務(wù)器虛擬化技術(shù)在在線考試系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].商場現(xiàn)代化，2010，(5).