在線測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)

王美茹

摘 要：為提高學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)效率和教師與管理員對(duì)學(xué)科系統(tǒng)資源的管理效率，文章基于ASP.NET技術(shù)，以Microsoft Visual Studio 2010為開發(fā)環(huán)境，以SQL Server 2008為后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)創(chuàng)建工具，按照軟件工程學(xué)的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)與開發(fā)，完成了一個(gè)《教育技術(shù)學(xué)研究方法》在線測(cè)試系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括管理員、教師和學(xué)生三大模塊，除了實(shí)現(xiàn)基本的信息管理、試卷制定維護(hù)、在線測(cè)試和試卷評(píng)閱外，較好地滿足了學(xué)習(xí)者對(duì)形成性評(píng)價(jià)以及與教師互動(dòng)的需求。

關(guān)鍵詞：測(cè)試系統(tǒng);ASP.NET;數(shù)據(jù)庫(kù);教育技術(shù)學(xué)研究方法

中圖分類號(hào)：TP393 ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1673-8454（2016）20-0085-05

隨著計(jì)算機(jī)多媒體和網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的發(fā)展與普及，在線學(xué)習(xí)在教學(xué)和學(xué)習(xí)中所占的比重越來(lái)越大。作為在線學(xué)習(xí)的重要組成部分，在線測(cè)試系統(tǒng)已成為在線學(xué)習(xí)過(guò)程中不可或缺的一個(gè)環(huán)節(jié)。建立在互聯(lián)網(wǎng)上的在線測(cè)試系統(tǒng)，客戶端配置簡(jiǎn)單，測(cè)試不受時(shí)間和地域限制，用戶在學(xué)習(xí)過(guò)后能夠上網(wǎng)及時(shí)檢測(cè)自己的學(xué)習(xí)效果，發(fā)現(xiàn)自己的不足，從而大大提高自己的學(xué)習(xí)效率 [1]。

形成性評(píng)價(jià)是基于對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)全過(guò)程的持續(xù)觀察、記錄、反思而做出的發(fā)展性評(píng)價(jià)，其主要目的是為了明確活動(dòng)運(yùn)行中存在的問(wèn)題和改進(jìn)的方向，及時(shí)修改或調(diào)整活動(dòng)計(jì)劃，以期獲得更加理想的效果[2]。本系統(tǒng)作為形成性評(píng)價(jià)的一種工具，可以有效激勵(lì)學(xué)生，幫助學(xué)生調(diào)控自己的學(xué)習(xí)過(guò)程，使學(xué)生獲得成就感，增強(qiáng)自信心，培養(yǎng)學(xué)生的合作精神。教師和管理員還可以自己添加課程、單元、試題，并可動(dòng)態(tài)生成試卷，在形成性測(cè)驗(yàn)中記錄下每個(gè)學(xué)生答題的時(shí)間，以便進(jìn)行學(xué)習(xí)分析，并對(duì)主觀測(cè)試題給出反饋，挖掘出對(duì)改善教與學(xué)有價(jià)值的參考信息。

一、 研究現(xiàn)狀與需求分析

1.研究現(xiàn)狀

在線測(cè)試系統(tǒng)現(xiàn)已發(fā)展得較為成熟，主要經(jīng)歷了第一代計(jì)算機(jī)測(cè)試、第二代計(jì)算機(jī)自適應(yīng)測(cè)試、第三代連續(xù)性測(cè)試和第四代智能化測(cè)試四個(gè)階段[3]，并且在題庫(kù)建設(shè)和統(tǒng)計(jì)測(cè)量等方面取得很多顯著的理論和實(shí)踐成果，如經(jīng)典測(cè)量理論、項(xiàng)目反應(yīng)理論、題庫(kù)理論和自適應(yīng)測(cè)驗(yàn)理論等，與之相適，比較著名的測(cè)試系統(tǒng)有WebCT、ASSYST、WebMCQ、愛(ài)考等。

然而在這些在線測(cè)試系統(tǒng)中，最常見(jiàn)的試題類型是容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)判分和評(píng)估的客觀型試題，典型的試題類型有判斷、單項(xiàng)選擇、多項(xiàng)選擇以及填空題，這些系統(tǒng)仍未達(dá)到很好地測(cè)試學(xué)生的操作能力或者分析能力的目的。而且關(guān)于Internet環(huán)境下《教育技術(shù)學(xué)研究方法》這一學(xué)科的在線測(cè)試系統(tǒng)的研究開發(fā)目前仍處于發(fā)展階段，相關(guān)學(xué)科的在線測(cè)試系統(tǒng)仍較為少見(jiàn)。本文針對(duì)以上研究現(xiàn)狀，基于ASP.NET技術(shù)，以Microsoft Visual Studio 2010為開發(fā)環(huán)境，以SQL Server 2008為數(shù)據(jù)庫(kù)創(chuàng)建工具，完成了一個(gè)功能較為全面的《教育技術(shù)學(xué)研究方法》在線測(cè)試系統(tǒng)。

2.需求分析

（1）可行性研究

在系統(tǒng)開發(fā)過(guò)程中使用的SQL Server 2008和Microsoft Visual Studio 2010都是可以從網(wǎng)上免費(fèi)下載的資源，因此很適合學(xué)生團(tuán)體開發(fā)和使用，具有一定的經(jīng)濟(jì)可行性。目前利用c#語(yǔ)言構(gòu)建網(wǎng)站的技術(shù)已相當(dāng)成熟，且ASP技術(shù)和SQL語(yǔ)言相對(duì)簡(jiǎn)單，易于上手。筆者對(duì)以上開發(fā)工具的使用較為熟練并進(jìn)行過(guò)相關(guān)課程的學(xué)習(xí)，具有一定的理論基礎(chǔ)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。因此，本課題的在線測(cè)試系統(tǒng)具有技術(shù)可行性。本系統(tǒng)是基于c#語(yǔ)言開發(fā)的，代碼可重用率高，操作簡(jiǎn)單，界面友好，在局域網(wǎng)上可以正常運(yùn)行，適用于集中的班級(jí)測(cè)試和分散的個(gè)人練習(xí)，便于教學(xué)過(guò)程的管理與控制，系統(tǒng)維護(hù)也相對(duì)容易，這些都保證了系統(tǒng)操作的可行性。

（2）系統(tǒng)功能分析

本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的主要功能如下：

用戶登錄和退出功能：不同用戶的賬號(hào)和密碼由管理員預(yù)先設(shè)置，各用戶根據(jù)指定賬號(hào)登錄系統(tǒng)或者退出系統(tǒng)。系統(tǒng)管理員具有最高權(quán)限，可對(duì)用戶進(jìn)行添加、刪除等管理操作。同時(shí)，鑒于《教育技術(shù)學(xué)研究方法》課程是院際公共平臺(tái)課，課程組包含多位任課教師，為實(shí)現(xiàn)資源共享，系統(tǒng)支持注冊(cè)多位系統(tǒng)管理員和教師角色。

個(gè)人信息管理功能：不同用戶根據(jù)指定賬號(hào)進(jìn)入系統(tǒng)后，可在相關(guān)頁(yè)面進(jìn)行密碼重置并查看系統(tǒng)的使用幫助。

用戶信息管理功能：管理員可以添加刪除用戶（賬號(hào)）信息并修改用戶權(quán)限。

測(cè)試章目管理功能：教師和管理員進(jìn)入該模塊后，可對(duì)學(xué)科各章節(jié)進(jìn)行查看、增加、刪除和修改。

試卷制定維護(hù)功能：①試卷制定。教師或管理員制定試卷時(shí)既可隨機(jī)出題也可自由出題，既可以實(shí)現(xiàn)教學(xué)過(guò)程中的形成性評(píng)價(jià)即章節(jié)性的測(cè)試，又可實(shí)現(xiàn)總結(jié)性評(píng)價(jià)即期末考試。②試卷維護(hù)。教師或管理員可對(duì)已命制好的試卷進(jìn)行增、刪、改、查，并對(duì)試卷狀態(tài)即停用或可用進(jìn)行設(shè)置。

用戶試卷管理功能：①試卷評(píng)閱。教師可查看測(cè)試者的作答情況、測(cè)試時(shí)間、評(píng)閱狀態(tài)等并對(duì)試卷做出評(píng)閱給出反饋，其中客觀題如單選、多選和填空題由系統(tǒng)自動(dòng)給出分?jǐn)?shù)，主觀題如問(wèn)答題則由教師進(jìn)行人工閱卷評(píng)分。②用戶成績(jī)。教師可以對(duì)成績(jī)進(jìn)行導(dǎo)出、查閱和刪除。

試題類別管理功能：此模塊主要設(shè)置了五種題型：?jiǎn)雾?xiàng)選擇題、多項(xiàng)選擇題、填空題、判斷題和問(wèn)答題。教師進(jìn)入該模塊后，可根據(jù)教學(xué)進(jìn)度和學(xué)生情況對(duì)題庫(kù)進(jìn)行查看、增加、刪除和修改。充分體現(xiàn)出在線測(cè)試系統(tǒng)作為教學(xué)形成性評(píng)價(jià)工具對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的作用。

學(xué)生測(cè)試功能：此模塊為學(xué)生測(cè)試界面，測(cè)試者可自行選擇測(cè)試章目和試卷，并可查看自己的測(cè)試成績(jī)和教師評(píng)語(yǔ)。

二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)可按管理員、教師和學(xué)生用戶角色的不同劃分為三大模塊，框架圖圖1描述了系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)模塊所存在的關(guān)系、順序和管理信息流向。

2.數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

學(xué)生、教師和管理員三大模塊的數(shù)據(jù)庫(kù)信息表包括：試卷內(nèi)容信息表（PaperDetail）、學(xué)生作答情況查詢信息表（UserAnswer）、控制列表信息表（TreeMenu）、用戶信息表（Users）、角色權(quán)限信息表（Role）、測(cè)試章目信息表（Course）、試卷制定維護(hù)信息表（Paper）、學(xué)生成績(jī)信息表（score）和試題類別管理信息表（class）等，以填空題為例，填空題信息表如圖2所示。

三、系統(tǒng)開發(fā)

1.用戶登錄

系統(tǒng)用戶通過(guò)此界面輸入用戶名與密碼進(jìn)入系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，輸入正確會(huì)直接跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)主頁(yè)，輸入錯(cuò)誤則會(huì)在頁(yè)面上提示錯(cuò)誤并重新輸入。筆者在系統(tǒng)開發(fā)階段以管理員的身份預(yù)先設(shè)置了多個(gè)管理員、教師和學(xué)生用戶角色，如圖3所示。

登錄功能的關(guān)鍵代碼如下：

if （user.UserPwd == pwdMd5）

{if （object.Equal（Request.Cookies["UserID"]， null））

{CreateCookie（）;}

else{CreateCookie（）;}

Session["userID"] = txtUserID.Text.Trim（）;

Response.Redirect（"Default.aspx"）; }[5]

2.學(xué)生在線測(cè)試

學(xué)生用戶登錄系統(tǒng)后，可根據(jù)自己的學(xué)習(xí)情況和興趣自由選擇測(cè)試卷，并可參考系統(tǒng)顯示的時(shí)間把握答題速度。測(cè)試者也可以看到自己的測(cè)試記錄和測(cè)試成績(jī)，整個(gè)前臺(tái)頁(yè)面簡(jiǎn)潔，容易上手。如圖4所示。

3.個(gè)人信息管理

（1）使用幫助

對(duì)系統(tǒng)不熟悉的用戶可通過(guò)查看使用幫助獲得使用指南。如圖5所示。

（2）修改密碼

用戶可以根據(jù)個(gè)人需要重置密碼，有利于保障賬號(hào)的安全性，充分考慮到用戶的個(gè)人隱私。修改密碼功能的關(guān)鍵代碼為：user.ModifyPassword（this.Session["userID"].ToString（））

4.用戶信息管理

具有用戶信息管理權(quán)限的用戶（管理員用戶）可以在此模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶管理和權(quán)限管理的功能。

（1）用戶管理

管理員用戶可以在此模塊對(duì)各用戶信息進(jìn)行增加、刪除、更新、瀏覽、重置密碼以及設(shè)定用戶角色等。其關(guān)鍵代碼如下：

DataSet ds = user.QueryUsers（）;

user.DeleteByProc（userID）;

user.UpdateByProc（userID）;

user.ModifyPassword（UserID）;

（2）權(quán)限設(shè)置

管理員用戶在此模塊對(duì)登錄到后臺(tái)的用戶進(jìn)行權(quán)限設(shè)置，既保護(hù)了系統(tǒng)的安全，又分工合理，模塊功能高效而快捷。權(quán)限設(shè)置功能的關(guān)鍵代碼如下（以用戶管理為例）：

if（OnLineExam.DataAccessHelper.GetSafeData.ValidateDataRow_N（dt.Rows[i]， "HasDuty_UserManage"） == 1）

（（CheckBox）GV.Rows[i].FindControl（"chkUserManage"））.Checked = true;//用戶管理

if（OnLineExam.DataAccessHelper.GetSafeData.ValidateDataRow_N（dt.Rows[i]， "HasDuty_CourseManage"） == 1）

5.測(cè)試章目管理

管理員或教師用戶進(jìn)入章目測(cè)試管理頁(yè)面后，可以在此添加、刪除或修改教育技術(shù)學(xué)研究方法各測(cè)試章節(jié)，以完善測(cè)試題庫(kù)和學(xué)科內(nèi)容。實(shí)現(xiàn)測(cè)試章目管理功能的關(guān)鍵代碼如下：

Course course = fresh Course（）;//創(chuàng)立測(cè)試章目對(duì)象

course.Name = txtName.Text;//設(shè)置測(cè)試章目對(duì)象屬性

course.InsertByProc（）//調(diào)用添加測(cè)試章目方法添加測(cè)試章目

6.試卷制定維護(hù)

管理員或教師在進(jìn)入系統(tǒng)后可以進(jìn)行試卷的管理和維護(hù)，保障試卷的安全性、科學(xué)性和可獲得性。

（1）試卷制定

教師用戶進(jìn)入模塊后，可以通過(guò)自由出題和隨機(jī)出題兩種方式編制試卷，具有較好的靈活性。筆者已在系統(tǒng)開發(fā)階段以管理員的身份針對(duì)學(xué)科中四個(gè)章節(jié)的內(nèi)容生成了6套試題，學(xué)生進(jìn)入前臺(tái)測(cè)試模塊后，可根據(jù)實(shí)際情況選擇不同試卷進(jìn)行測(cè)試。其關(guān)鍵代碼如下：

protected void GVbind（）

{ DataBase db = new DataBase（）;

string GridView1Str = "select * from SingleProblem";

DataSet ds1 = db.GetDataSetSql（GridView1Str）;

GridView1.DataSource = ds1.Tables[0].DefaultView;

GridView1.DataBind（）;}

（2）試卷維護(hù)

管理員或教師用戶登錄系統(tǒng)后，可以在此頁(yè)面查看或編輯測(cè)試章目、試卷名稱、試卷狀態(tài)?？梢詫?duì)試卷方便的進(jìn)行權(quán)限管理，保證了試卷的安全性。試卷維護(hù)功能的關(guān)鍵代碼如下：

paper.UpdateByProc（ID）//使用Paper類UpdateByProc方法修改試卷狀態(tài)

7.學(xué)生試卷管理

教師用戶登錄到系統(tǒng)后，可以對(duì)學(xué)生測(cè)試過(guò)的試卷進(jìn)行評(píng)閱和成績(jī)管理，并導(dǎo)出成績(jī)表格，讓學(xué)生及時(shí)得到反饋，充分體現(xiàn)出本系統(tǒng)作為形成性評(píng)價(jià)工具的優(yōu)勢(shì)。

（1）試卷評(píng)閱

教師用戶進(jìn)入該模塊后，可以查看測(cè)試者用戶姓名、測(cè)試時(shí)間、是否評(píng)閱等信息，也可以對(duì)所提交的試卷進(jìn)行刪除。其中客觀題由系統(tǒng)自動(dòng)評(píng)閱，主觀題由教師人工閱卷，對(duì)學(xué)生進(jìn)行反饋互動(dòng)。試卷評(píng)閱功能關(guān)鍵代碼如下：

Params1[0] = DB.MakeInParam（"@PaperID"， SqlDbType.Int， 4， paperID）;

Params1[1] = DB.MakeInParam（"@Type"， SqlDbType.VarChar， 10， "單選題"）;

DataSet ds1 = DB.GetDataSet（"Proc_PaperDetail"， Params1）;

GridView1.DataSource = ds1;

GridView1.DataBind（）;

（（Label）GridView1.HeaderRow.FindControl（"Label27"））.Text=（（Label）GridView1.Rows[0].FindControl（"Label4"））.Text;[6] //初始化試卷，從數(shù)據(jù)庫(kù)中將試題取出

（2）用戶成績(jī)

教師進(jìn)入該模塊后可以清楚地看到學(xué)生的測(cè)試卷、測(cè)試成績(jī)、測(cè)試時(shí)間和閱卷時(shí)間等信息，也可以將學(xué)生的成績(jī)表格導(dǎo)出進(jìn)行名詞排列。

8.試題類別管理

教師用戶進(jìn)入系統(tǒng)后，在該模塊可以對(duì)題庫(kù)中的題目進(jìn)行查看、修改和刪除，并可增加新題目完善題庫(kù)，保證題庫(kù)試題的時(shí)限性、正確性和科學(xué)性。其中題庫(kù)既有客觀題也有主觀題，題型共包含五大類，分別是單項(xiàng)選擇題、多項(xiàng)選擇題、填空題、判斷題和簡(jiǎn)答論述題，使學(xué)生各方面水平充分得到測(cè)試。以單項(xiàng)選擇題為例，其關(guān)鍵代碼如下：

QuestionProblem questionproblem = new QuestionProblem（）;

Sinproblem.UpdateByProc（int.Parse（Request["ID"].ToString（）））

四、系統(tǒng)功能測(cè)試

1.黑盒測(cè)試

本文主要介紹使用黑盒測(cè)試方法對(duì)系統(tǒng)功能進(jìn)行測(cè)試的結(jié)果。黑盒測(cè)試是根據(jù)軟件的規(guī)格對(duì)軟件進(jìn)行的測(cè)試，這類測(cè)試不考慮軟件內(nèi)部的運(yùn)作原理，因此軟件對(duì)用戶來(lái)說(shuō)就像一個(gè)黑盒子[7]。黑盒測(cè)試也稱功能測(cè)試或者數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)測(cè)試，軟件測(cè)試人員從用戶的角度出發(fā)，不關(guān)心程序的具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程，通過(guò)各種輸入和觀察軟件的各種輸出結(jié)果來(lái)發(fā)現(xiàn)軟件存在的缺陷。

2.測(cè)試用例

測(cè)試用例是：管理員/教師客戶端按照出題功能描述是否能完成各類題型的出題功能，學(xué)生客戶端是否能完成在線測(cè)試功能。

3.測(cè)試結(jié)果與分析

學(xué)生客戶端測(cè)試用例如表1所示：

五、使用與推廣

任何系統(tǒng)都需要在實(shí)踐應(yīng)用中不斷成熟和完善，只有在實(shí)踐中整個(gè)系統(tǒng)才會(huì)更加結(jié)構(gòu)化，邏輯性更加嚴(yán)密。因此， 筆者在系統(tǒng)開發(fā)完成后以教師身份共添加了《教育技術(shù)學(xué)研究方法》科目十個(gè)章節(jié)，對(duì)學(xué)科中四個(gè)章節(jié)的內(nèi)容生成了6套試題，向題庫(kù)錄入300道題目，面向S大學(xué)教育技術(shù)學(xué)專業(yè)大三學(xué)生策劃組織了三次測(cè)試，對(duì)系統(tǒng)的功能、性能和安全性等進(jìn)行了檢測(cè)，通過(guò)分析得出該系統(tǒng)基本功能均得以實(shí)現(xiàn)：前臺(tái)完成了學(xué)生個(gè)性化的在線測(cè)試，后臺(tái)確保了系統(tǒng)穩(wěn)定、安全、健康的運(yùn)行，并保障了網(wǎng)站內(nèi)容的合法性。同時(shí)筆者也發(fā)現(xiàn)了一些問(wèn)題并對(duì)系統(tǒng)做出了有針對(duì)性的改進(jìn)。如在界面舒適度方面，學(xué)生測(cè)試界面中個(gè)人信息管理中的修改密碼占據(jù)過(guò)多主頁(yè)篇幅，根據(jù)學(xué)生的反饋意見(jiàn)，筆者對(duì)該頁(yè)布局進(jìn)行了調(diào)整，基本達(dá)到了和諧美觀的要求;再如本系統(tǒng)在完成初期未能實(shí)現(xiàn)同一學(xué)生賬號(hào)對(duì)同一套題的重復(fù)測(cè)試，對(duì)此，筆者將代碼進(jìn)行了修改，最終使得學(xué)生在做過(guò)一套試題以后可以對(duì)該套試題進(jìn)行重復(fù)測(cè)試。一個(gè)相對(duì)完整的在線測(cè)試系統(tǒng)需要成千上萬(wàn)道試題，編寫和測(cè)試這些試題的工作量是巨大而長(zhǎng)期的，需要后續(xù)的使用者不斷更新和修改，從而不斷完善系統(tǒng)。

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（編輯：魯利瑞）