通用考试及试题库系统的设计和实现

1、中山大学硕士学位论文通用考试及试题库系统的设计和实现姓名：郭煜申请学位级别：硕士专业：软件工程指导教师：衣杨20060501摘要论文题目：专业：通州考试及试题库系统的设计和实现软：程郭煜衣杨副教授硕（博）：生：指导教师：摘要利用计算机技术实现无纸化考试，取代传统的手工考试方式，是近年来计算机技术应用的一个非常活跃的研究领域，目前已经诞生了许多无纸化考试系统，这对改进教学方法和提高教学质量以及考试的公平性都起了很大的作用。然而，对于操作性、实践性强的课程，存在以下问题：）现有的考试系统无法满足对上机操作能力培养的要求；）老师无法承受繁重的人工评卷工作；）题库封闭，教师无法独自命题，从而无法根据教

2、学要求与学生的特点，去调整试题的难度与内容，而只能按供应商提供的试题库中规定的题目进行考试。为此，我对现有的无纸化考试系统进行了深入研究，从理论及实践的角度证明利用无纸化考试不仅能克服传统考试只能考查学生逻辑推理和运算能力，不能有效地检验学生的实践动手能力的缺点而且能大大提高考试过程中的自动化和科学化，切实减轻老师组织一场考试全过程的繁重负担。本文首先在介绍了试题库及考试系统的发展过程、研究背景及现状，详细阐述了试题库的有关理论，研制考试系统所涉及到的各种技术，软件开发工具及选用原因。然后，基于对通用考试及试题库系统的需求分析，提出了通用考试系统功能分析的方法，包括考试策略和考试系统模型；设计

3、了通用总体设计方案和组建软件方案：构建了通用考试系统的数据库方案和组卷方案；提出了计算机辅助评分系统的评分策略。本系统采用面向对象和结构化分析结合的方法对本系统开发过程中的难点环节，例如：组卷、开放式命题及自动评分等进行了深入探讨，并提出了相关解决方案。最后，通过一些实际案例和模拟仿真，验证了解决方案的正确性和可行性。该系统已经在广东省国防技校的教学中得到运用。结果表明，该系统对减轻老师负担，提高考试的公平公正性，提高教学质量，更好地进行教学分析，实现教考分离有很大帮助。关键词：通用考试系统，试题库，组卷，开放式命题，自动评分：，；，：，：、第章引青第章引言课题来源和本文的研究意义随着信息时代

4、的来临，教育现代化的提出使得我们的教育更有时代特色，意义也更加深远，也促进了现代教育观的形成。教育现代化不是单指一种行为、步骤或方法上的现代化而是概括了教育的思想、理论、结构、内容、方法、技术、管理等方面的综合范畴。在教育现代化进程中，教育测量学理论是其重要的组成部分，而标准化考试的形成是教育测量现代化的里程碑。学校教育（包括远程教育）中广泛而经常地用考试来检查学生的学习情况，学生的考试成绩是某种教学效果的反馈，它为我们认识教学过程中的各种因素提供依据。当前采用的标准化考试一般是大规模常模和目标参照性考试，对试题编制的质和量提出了很高要求。如果要进行标准化考试，题库必不可少，它直接关系到标准化

5、考试的水平高低，并在多方面对标准化考试给予有力支持，因此题库是标准化考试的物质基础。从另一角度讲，只有对考试的结果进行科学全面的分析，刊能有效地促进教师的教学和学生的学习，同时根据试题的分析结果对题库中相应题目的重要参数进行修改，淘汰质量差的试题，这样，才有条件根据不同需要编制出各种有价值的试题，以保证考试客观、公正。但由于技术发展太快，现有的题库和考试系统大都存在封闭建设，功能不全，平台落后，智能程度低等不足，需要进行深入研究和探索。本文基于对教育现代化、题库建设及标准化考试的认识，从理论及实践的角度证明真正从教学出发的、开放式的、智能程度高的标准化试题库及考试系统不仅能克服传统考试只能考查

6、学生逻辑推理和运算能力，不能有效地检验学生的实践动手能力的缺点，而且能大大提高考试过程中的自动化和科学化，切实减轻老师的负担。国内外考试系统及试题库的研究现状为了更客观、准确、高效地去评估、检测一个学生的知识和能力水平，一些教育发达的国家由此设立了不少规模巨大的标准化考试，参加考试的考生数目庞大，次数频繁，还要求每次考试所得的分数具有可比性，这样才能用于举别和选拔人刁。在圈内，许多学校投入大量的人力、物力到试题的准备、试题的抽取、试卷组织、试卷排版、印刷等过程，而作为检测的一个后续工作“成绩分析管理”也是一个烦琐的工作。近年，我国一些考试机构和学校十分重视题库的建设。年由国家教委考试中心牵头，

7、召开了国内第一次教育考试题库理论研讨会，探索建立符合我国教育考试实际情况的题库理论和方法网。目前，考试分析和题库系统有三类：基于单机；基于局域网；基于。基于单机的系统已经逐渐被淘汰，其缺点是题库的建立和维护非常困难，考试完全采用传统方式进行，对试卷和试题的分析主要依赖于计算器和单机；基于局域网的系统通常用于比较严格的考试，并且作为网络考试系统的主要模块，如胁技能考试、行业考试等：基于的系统通常用于考生自测或网络教学系统。相对来说，现在的丌发主流为基于的系统。以介绍几个典型的考试分析和题库系统，用以说明国内外对考试分析和题库系统的研究状况：鹏博士在线考试系统及题库录入系统该系统是基于浏览器的易学

8、易用的产品。系统功能包括：用户管理、试题录入、题库管理、智能组卷（手工调卷）、考试监控、网上考试、网上练习、成绩分析，其中试题录入分为两大部分，网上浏览器录入和联机客户端录入适合于复杂的如公式图片的录入）。该系统提供专业化的题目一平均得分率分析、单一题目所有学生得分情况分析、成绩分布分析、甲均分一标准差分析、知识点掌握情况分析、表分析、成绩分布分析、平均分标准差分析等多种分析手段，满足学校领导和教巾；教学质量的评估学习。陔系统丰要的缺点是对卷，试题的分析不够深入，考试结果对试题的参数不能修改，同时对题库没有维护功能，不适于作为标准化的考试。中教育星网络智能题库中教育星网络智能题库是基于方式的智

9、能试题库系统，能够和学校现有主页或其它基于方式的应用结合在一起，能够满足单机、网络教室、校园网、网校和城域教育网等各种应用环境的需要。中教育星网络智能题库由从小学到高中的各学科题库、题库管理系统和智能组卷系统个部分组成，共组织了万道试题，其目标是给学校提供一个网络化的题库管理和试卷自动生成工具。该系统主要缺点是根本没有对考试后试卷，试题的分析，不能对教学效果进行评价，题库中的试题是固定的，没有淘汰优选机制，只能用于中小学校。科教网络考试系统科教网络考试系统是成都北斗星信息技术发展有限公司推出的多功能辅助教学系统，是一个练习、测试自动化全面解决方案。具有教学题库管理、自动试卷生成、网上测验、网上

10、练习、自动成绩统计分析等多项功能，覆盖教学过程中练习、测验、教学效果信息反馈等环节。系统通过提高测验考试的效率、增强测验考试的反馈效果、揭示学生知识能力的局部缺陷，使教与学都有针对性，从而提高了学校的教学水平，将教师从单调繁重的劳动中解放出来。该系统能对题库进行扩充，但是仍没有淘汰更新机制，也没有将学生从无边无际的题海中解放出来，且分析统计功能弱。智能化考试服务系统国外比较有影响的计算考试是全美测评软件系统（京）有限公司公司的考试系统，拥有世界先进水平的智能化电子题库，可为同场考生抽取难度等值的不同考卷：也可抽取同场考试中考核同一考生的不同科目的试卷，主要目标是模拟真实考试环境，特别适合计算机

11、操作性题目的考试。对考试评估，系统智能化自动归集、整理、分析、统计考生及相关信息，便捷，准确，信息源再利用率高。整个系统有很多可取之处，但考试软件更多的是用于丌展计算机信息技术的考试，考试的管理也基本上由公司专人负责，这对于考试环境、内容随着时代的发展而发生很快变化的各类考试分析和题库系统来说，具有相当的局限性。同时使用该系统的单位对公司有过强的依赖性。研究背景早期的考试主要采用卷面考试的方式，即传统的考试方式，在此方式下，组织一次考试至少要经过五个步骤，即人工出题、考生考试、人工阅卷、成绩评估和试卷分析。显然，随着考试类型的不断增加及考试要求的不断提高，教师的工作量将会越来越大；而且，当考生

12、数量比较大时，其阅卷工作及对考生的考试成绩进行统计将是一件十分烦琐且容易出错的事情。可以蜕传统的考试方式己经不能适应现代考试的需要。随着计算机技术的发展，计算机在各行各业的应用越来越广泛，人们迫切需要利用汁算机来进行考试，以减轻教师的工作负担、提高：作效率，司时也提高考试质量，计算机化考试系统便应运而生了。早期的计算机考试系统其操作平台多为台，其支持的考试、评分处理也是处理基于下的各种应用程序和数据。随着微机操作系统平台由转向平台，对计算机考试系统也提出了新的要求，即计算机考试系统应支持平台下的考试、评分处理。此外，对计算机考试系统的整体功能也提出了更高的要求，要求计算机考试系统对考试的全过程

13、实行全部的管理与控制，即从考前的数据处理如考生的数据录入、考号生成、编排考场、到考试的实施与评分，直到最后的分数处理，全部由计算机管理与控制，从而实现计算机考试的无纸化及全计算机化。近年来，随着网络应用不断扩大，国内外相继出现了各种计算机辅助测试软件。利用计算机辅助测试软件进行考试，题目的生成、试卷的提交、成绩的批阅等都可以在网络上自动完成，只要形成一套成熟的题库就可以实现考试的自动化。计算机辅助考试年代初在美国诞生，历经年，已经在曰外得到了广泛的应用。国外有许多专门的考试机构采用计算机辅助测试软件对参加考核的对缘进行评价。著名的考试机构有美国思而文学习系统有限公司（）。它是一家从事教育和计算

14、机化考试服务的专业公司，它在世界的大洲多个幽家和地区有多个考试中心，可用种语言提供近百个不同类型，一千多种考试。每年全球参加计算机化考试的人数约万。当今大部分的授证机构均委托思而文公司为其进行测试、评估。世界上最大的考试机构一美国教育考试服务中心（）从年开始在（研究生入学考试）采用自适应考试模式。年开始，考试在中国也采用自适应考试模式。年，美国护士协会把以纸卷笔试为基础的考试方法完全改用计算机自适应考试，每年对护士进行，多人次的注册护士的考试。在信息产业中，美国公司于年成功的应用了进行认证考试，使参加自适应考试的人数超过了，人次。】本文的主要工作本文首先分析丌发考试系统和试题库建设的意义，研究

15、了考试系统和题库建设的现状和不足及发展趋势，然后从教育统计和教育测量的角度出发，从理论上简单的探讨了目前常用的题库理论。接着对系统的需求进行比较全面的分析，考虑到本系统不仪要克服传统考试只能考查学生逻辑推理和运算能力，不能有效地检验学生的实践动手能力的缺点，而且要大大提高考试过程中的自动化和科学化。所以本系统实现的功能有：题库管理维护、考务管理、命题系统，阅卷系统、查分系统。此外还详细介绍了系统特点及各部分功能设计，系统实现的软件环境设计等，开发本系统利用的关键技术有多客户环境下数据库存储技术、组件技术、可视化编程技术和技术。本人根据学校关于题库建设的意见，设计实现了一个基于常规的、可扩展的、

16、使用方便，能实现信息共享的建设系统。利用和建立题库，设计各种表、视图、存储过程，采用编写程序代码，依次实现客户端和服务器端各模块的功能，进行了代码实现和性能验证。较以往的试题库和考试系统，本系统的特色主要有三：本系统从试题录入、题库管理、考生管理、科目管理、自动组卷、考生考试到最后的自动评分，彻底实现了无纸化，并提供了一套行之有效的方案。同时又兼容传统的考试，即能按命题需求自动产生笔试试卷。由于在设计时采用了自己的命题子系统及与之配套的自动评分子系统，所以本系统在理论上是不针对任何具体课程的，保汪了其通用性、开放性和可扩充性，用户可在此基础上添加试题库及评分准则，实现不同科目的自动评分。在数据

17、库支持下，通过面向对象的文件系统及编程，很好地解决了操作题及试题中有关表格、图形等复杂的评分问题。系统目的是将管理人员和教师从繁重的手工劳动中解放出来，使管理人员，教师和学生能及时、准确、快速地了解到考试分析信息，并使规范的考试分析和题库管理反过来又给学校考试管理模式注以新的思想和活力。最后，指出有待于进一步研究和有待解决的问题。第章考试系统相关理论及技术综述试题库理论简介题库（）是“按照一定的教育测量理论，在计算机系统中实现的某个学科题目的集合”，它是严格遵循教育洲量理论，在精确的数学模型基础上建立起来的教育测量工具。建立题库是一个复杂的系统工程，首先要建立系统的数学模型，然后确定试题的属性

18、指标以及试题的组成结构，再组织大批量的优秀学科教师编写试题，为了保证这些试题的科学性和有效性，还要组织大量的被试样本，进行抽样测试，对试题参数标注的有效性进行校正。因此，建设题库的工作量无比巨大。题库建设理论的涵义应是广泛的、全面的，至少耍包括以下几方面的内容：首先，立何划分试题学科体系与目标层次以及如何描述题库中试题考核内容，即题库中的题目是用来测量什么的，以及题目之是如何分类和分层的，它是题库规划和命题的依据。它不仅决定题库及其生成试卷的内容效度和结构效度，还决定着题库的整个框架结构。以前习惯上以“知以点”、“覆盖面”划分层次的平面模型，已经能适应学科考试的实际需要了。随着测量实践的发展，

19、我们必须对此进行更加深入的研究。如何系统地划分学科体系和目标层次涉及到认知心理、发展心理、学习理沦与其他教育学方面的问题。但不管怎样，我们都必须把它作为题库建设的理论基础来认真对待。其次，在考试过程中，考生对一条试题的反应具有复杂的内部心理活动过程这是由他的实有水平、动机态度和情境条件等多种因素所共同决定的，跟一般的问题解决既有共性也有差异，不是简单的“刺激一反应”公式能予以描述的。试题如何才能有效地激发起应有的心理活动，准确地显示出被试的实有水平，有待深入研究。各种题型的使用与如何命题关系到试题的开发、编写、筛选、评价与比例配置。用什么方法束考察？用主观性测试题还是用客观性测试题？如果是客观

20、性的，是多项选择题、单项选择题，还是填空题？一张试卷是由多种题型搭配组成的，因此，如何确定各种题型所占的比例，如何有效地使用各种题型都是我们要考虑的。另外，由于学生解答选择填空题所费的时间相对较少，即使对于同。内容的试题，也可以按照知识和能力的不同，侧重选编不同的填空或不同选择支的选择题，变化余地也较大。因此在试卷中增加客观性试题的比重可以增加知识和能力的考察而。另外，使用客观性试题还可以避免阅卷教师主观因素所造成的评分标准不统一的情况。在计算机辅助测量的实践中，考虑到要及时给出评价结果，尽量实现自动化、智能化阅卷，因此基本上都采用客观性试题，在设计题目时要注意避免试题简单化，不仅要考核学生对

21、单个知识点的掌握，也要考核学生对知识的综合应用能力。因而命题和使用题型的理论不仅提供了试题命制的原则方法，还提供了题库结构评价的根本标准，所以是题库建设理论的一个重要方面。构建科学有效的题库，相关教育测量理论的研究就非常重要，主要用到的理论如下：学科体系和教育目标层次分类理论这是试题设计的根本依据，它决定整个题库及其生成试卷的内容效度和结构效度。这方面的理论涉及到认识心理、发展心理、学习一，理以及教育学方面的问题。目前很多人推崇的层次模型，尽管浚模型还存在很多不足之处，但是仍不失为至今为止最好的一种模型。题型功能与命题技术理论这既是命制试题的原则，又是题库结构评价的根本，直接关系到试题的丌发、

22、编写、筛选、评价及比例配置。设计的试题及组成的试卷应能准确地反映被试的实际水平，这方面的研究有待进一步的深入。试题质量分析的统计理论及试题参数等值理论试题参数的确定、试题的筛选、修订、调用，需要试题质量分析的统计理论及试题参数等值理论作指导。目前这方面的理论建设已有了长足的发展测验的信度、效度、难度与区分度等科学性评价指标的研究己日臻成熟。试题和试卷统计性质关系的理论，每次测验以后都会根据不同目的对测验后的分数进行统计分析。目前通过分析来了解学生对教材、教法的适应情况以及由此来诊断教学过程中存在的问题，并调整教学工作。所以，题库试题试卷设计人员和题库软件设计人员应当十分重视题库建设理论的学习与

23、研究，自觉地用题库建设理论指导题库建设的实践。这样才能推出实用性强的优秀题库。山于题库建没需要耗费大量的人力物力，不经过充分的认证或缺乏理论指导盲目卜马的题库是不能满足考试实践的要求，会造成浪费。建设题库不仅需要教育测量学的指导还要以系统的观念建设和管理，才能保证题库系统的质量。题库建设应遵循以下过程：试题的编制组织专家制定一个成熟稳定的考试大纲。这个大纲要根据考试的对象和用途规定考试的性质、内容、题型、分量、权重、考试时间等内容。然后组织专家和教师命题，考试大纲是命题的制约，题库中的题目必须根据这个考试大纲征集和编写。不符合考试大纲的题日需要修改或剔除。现成的题目不一定能反映大纲的要求，所以

24、针对大纲新编的题只应占题库中题目的大部分，刑现存的一些优良题目，可以根据大纲修改符合要求后再纳入题库中。审题是试题编制过程中保证题目质量的关键。一般先由小组审定再组织专人审查，经过几级审题后才能确定。题目的编制是题库建设的重中之重，关系到整个题库的质和使用价值以及测量评价的准确程度。试题分析试题编好以后必须经过测试才能投入使。测试就是把写好的试题拿剑与将来考卜相一致匀样本中试验以获得题的适应性，了解题目是否达到大纲的要求，题的描述是否清晰明确，题的分量权重是否合适，完成题目需要多睦的叫间等问题。试题分析还可以筛选题目，作为题目修改的依据，比如在多项选抒题中各选择支的安排以及剔除无效选择项等问题

25、。试题分析还可以确定难度区分度等指标，这些指标在试题评价和对测量对象的统计分析评价中有重要的意义。试题的分析还要解决入库试题参数的等值化问题，查明题的性能和考核范围，将所有题目的参数统一到同一坐标系中。采用的方法有实测和专家估计再实测修正的方法，即由命题专家做山初步评估，再根掘试验测量的结果修正。题库的维护试题库的维护是一个动态的过程，由于测量的实践是不断发展的对题库系统的要求也不断提高。所以，题库巾的试题要经常相应地补充、修改和删减，并调整修订试题参数。题库的修订要精心安排，细心规划，在设计题库系统的结构时就要考虑到以后修改和扩充的需要，使系统在整体框架不变的前提下，具有一定的扩充能力，并保

26、持相对的稳定性。除以上几点，题库的保密性也是必须考虑的。特别是重大的考试涉及到对被考核对象的公平评价，社会影响重大，在题库的建设和使用过程中更要做好保密工作。题库建设的工作需要由不同学科人员包括题库测量对象学科专家、教育测量专家、计算机技术人员、工程管理人员的协作配合才能完成。总之，题库既可以储存试题、辅助命题又有记录分析测量结果的功能。由于题库的规模越来越大，对组卷的智能化要求越来越高，有时还需要实时给出测量的结果分析，所以计算机技术在题库中的应用举足轻重。但计算机本身并不能完成测量的工作，题库建设的理论是计算机辅助测试诸多理论中的重要部分，如果没有题库理论的支持，它就是无本之木，无源之水。

27、【】可视化编程简介是公司于年推出的应用程序丌发工具，经过十多年的发展，它己经成为环境下流行的编程语言，从根本上改变了传统的程序设计模式，大大简化了应用程序设计。与传统的语言不同，它使用可视化、交互式的方法来丌发下的应用程序，由于的交互特性，可以一边运行程序，一边进行界而的调整和程序代码的调试。通过这种方式，代码运行的效果可以在开发时进行测试，而不必等到编译完成以后。从之后，公司将技术和其他的一些关键技术组合到一起，制定出了新的技术规范，并称之为技术。技术仍然遵循的规范，继续可以像原来的应用那样使用其他应用程序提供的功能，例如字处理器，电子数据表及其他应用程序。在通用考试系统的开发过程中，许多地

28、方都要用到这一技术。（）具有强大的数据库访问能力，在其内部具有内嵌的对象，在进行远程访问时，还可以使用对象。利用，的数据库对象可以非常方便地访问无论是本地的还是远程的数据库。的数据库对象用访问数掘库有许多可供选择的方案，这些方案各有自己的特点。是访问关系型数据源的最佳界面接口，就如是和（项序索引查找方法）类型数据源首选的访问接口一样。这两种方法都完整地集成于中，并且形成了核心的数据访问策略。和都己发展为相当成熟的技术。因此假如用户需要访问数据源，可以使用；果需要访问工或类型数据源，那么就使用（）作为另一种可供选择的技术出现，正在逐渐代替其他数据访问接口。由于同的体系结构非常相似，因此当需要将数

29、据接口转换为时，仍可以使用没计的代码。是独立于丌发工具和开发语言的简单而且容易使用的数据接口，同相比，其他数据访问接口都会黯然失色。所有的数据源都可以通过来访问，在今天己迓渐成为现实。经过数年发展，技术几臻完善，已成为访问远程数掘的主要方法，而成为本地和数据接的首选方案。虽然这些方法在不同程序上有功能交迭的地方，在论证选用数据库访问的方法时，主要还应满足用户在特殊应用程序中对具体数据接口的访问。近年来随着应用软件的迅速发展利舰自数据存储形式的多种多样，访问数据库的解决方案面临诸如快速提取分布于企业内部和外部有用苛业信息等的多种挑战。为此提出一种新的数据库访问策略，即“统一数据防问”（）的策略。

30、“统一数据访问”提供了高性能的存驭包括关系型和非关系型在内的多种数据源，提供独立于丌发工具：发语言的简单的编程接口，这些技术使用企业集成多种数据源、选择更好的开发工具、应用软件、操作平台、建立容易维护的解决方案成为可能。“统一数据访问”的基础足的数据访问纽件。这些组件包括（）、（，也称“高级数据连接器”或、和。静态部件和动态部件应用程序中的部件可以归为两类，即静态部件和动态部件。静态部件静态部件是应用程序中相对稳定，即不经常改变的部分。常用的静态部件是组成调用宿主程序的动态链接库（）和可执行文件（），例如，等。此外，应用程序中的部件，如窗体、报表和程序代码等，也属于静态部件。静态部件不经常改变

31、，因而是工作站存储的理想选择。为了获得最佳性能通常把静态对象安装在本地工作站上。这种情况下，当应用程序的设计变更时，必须对本地工作站一的刺豫进行更新。但是，如果用户工作站的磁箍空间不够用，或者希望能更好地控制静态部件的变更，则可以把静态部件存储到网络服务器上。这样做会明显增加网络的通信量和降低应用程序的性能，但可以使应用程序更易于管理。当然，如果可能的话，最好把静态部件存储在用户端。把部件移到工作站上，将会给应用程序的管理带来一些麻烦。当需要修改应用程序的静态对象时，例如修改表的结构或程序代码，必须有相应的机制来更新每个工作站上所有受影响的部件。当工作站较多时，这种操作相当费时费力。为了解决这

32、个问题，可以使用以下两种方法。在启动应用程序时，检查部件的最新版本。例如，应用程序的启动代码可以把本地数据库中静态对象的修改日期与服务器的中央数据库中的日期进行比较，如果发现服务器对象的日期较新，则自动输入对象的最新版本，使本地数据库保持最新。（）用的复制功能使对象同步。例如，可以建立数据库的复本，并把它们存储在工作站上，然后就可以通过复制功能自动使对象同步。动态部件，动态部件是一些文件，由在多用户环境中用户访问的实际数据组成。这些文件包括数据库（）文件、外部数据库文件夹或存储在数据库服务器上的数据库文件。和静态部件一样，应用程序动态部件的存放位置同样可能是决定应用程序总体性能的主要因素。例如

33、，假定把应用程序的数据文件放置在网络服务器上，而且应用程序必须在没有索引的表中查找一个记录。在这种情况下，必须对整个表进行顺序扫描以查找匹配结果，这意味着必须把整个表从服务器传到引擎的工作站。当表很人时，这种操作可能需要较的时间。同时，由于用户在执行查找时长时间地等待响应，而网络上大量的通信还会轮流地降低其他用户的速度，所以这个问题会更加复杂。组件技术及其特点传统的结构化开发方法）十年代发展起来的面向对象（）开发方法无疑是软件工程学的重大进步，但随着软件规模的不断扩大，人们希望软件的复用程度能够得到进一步的提高，并目叮以实现软件的“即插（）”。实际上，人们希望能够像组装汽车一样地来生产软件，这

34、也是软件：程界多年来梦寐以求的理想，九十年代出现的“基于组件的软件丌发技术”（）使这个愿望逐渐成为现史。利用组件（），我们盯以堆积木似的“搭建”软件系统，从而实现软件的人粒度复用，缩短开发周划，降低维护成本。组件技术是继面向对象技术之后发展起来的一种新的软件工程技术，是面向对象技术的延伸。基于组件的系统模型仍然足一种面向对象的结构，但系统中的对象是按照规范设计的模块，这些定义良好的软件模块（称为组件）在系统中共存，并且充分地相互作用。按照这种结构，可以将若干组件组合起来，以建立更大和更复杂的系统。它具有如下特点：（）即插即用：组件可以方便地集成于系统中，不用修改代码，也不用重新编译。（）以接口

35、为核心：组件的接口和实现是分离的，组件通过接口实现与其他组件或系统的交互，组件的具体实现被封装在内部，组装者只关心接口，不必知道实现细节。（标准化：组件的接口必须严格地标准化，这是组件技术成熟的标志之一。目前主要的标准有的，的和，组织的。（组件的来源广阔：大量成熟的组件可以通过市场购买可以从互联网上免费下载，可以从自己现有的组件库中获得，也可以重新开发设计等等。同时市场的竞争机制还可以促进组件生产的质量的提高、种类的增加和价格的降低。总之，组件在功能上是离散的、被精确定义的；组件对自己拥有的方法都提供标准而清晰的接口：组件既可以单独使用，也可以与其他组件一起组装成一个完整的应用系统：相比于方法

36、中的“对象”或“类”，组件具更高的用度，更灵活的产生方式，也更容易理解和分发。多客户环境下数据库模式在客户务器系统中，应用程序一般分为以下两种情况：一种是把整个应用程序放到网络服务器上，允许多个用户打丌数据库。在这种情况下，用户可以共享组成应用程序的所有数据库对象，包括存储数据的表。另一种是把应用程序分为两个数据库（双数据库）：一个是包括应用程序数据表的后端数据库，另一个是包含应用程序其他对象（查询、窗体、报表、宏和模块）的前端数据库，前端数据库还可以管理临时对象。后端数据库放到网络服务器上，而前端数据库分发给用户，使来自后端数据库的连接表作为前端数据库对象的基础。在多用户环境中，双数据库方法

37、具有较为明显的优势，因为应用程序不必建立可能与另一个用户发生冲突的临时表。因此，在用户工作站上存储前端数据库，可以避免对临时对象的争用；同时，由于在本地存储静态对象，因而当应用程序运行时，可以使网络通信量减少到最小。第章通考试系统设第章通用考试系统设计系统功能分析考试策略实行计算机化考试与传统的考试不同，传统的考试由于人的参与，灵活。忖很强，可以根据现场情况灵活处理应急事件：而计算机考试则不同，它不能处理应急事件，所有可能出现的情况都要在考试之前预料到，并制定相应的对策。下面简单地分析一下计算机考试中可能出现的问题，如图所示：计算机考试策略确定确定确定题口和选抒题曰确定考生考试考试考试日期科三

38、的身份科目题目及答挂接案图确定考生身份计算机考试策略这是计算机化考试面临的第一个问题。在传统的考试中，峨考老师可以通过考生的身份证件和相貌来确定考生的身份，而计算机是看不到考生相貌的，即使“看”到了，计算机也不能通过相貌确定考生的身份。在传统的考试中，要确定考生的合法性，可以发放准考证，只有拥有准考证的考生习能参加考试。监考老师可以将准考证上的号码和考试名册中准考证号码进行对照（必要时还可以验证身份证件），即可确定考生的身份。在计算机化考试中，也可以通过这种方法：首先在考试系统中建立一个考生的信息库（这就相当于监考老师中的考生名册），并且为每一个考生分配一个准考证号码，这样考生就凭这个准考证号

39、进行考试，同时确定考生的身份。确定考试科目在传统的考试中，考试的科目是通过考试名称来确定的，不同的科目有不同的名字，在计算机考试系统中，我们也使用这种办法。但是这种办法并非一全十美，如果考生记错了考试的名称（也许只是一字之差），就可能耽误考试；另外，如果同一科目的考试对应不同的考试人群，：女，名称为“计算机原理”的考试同时对应专科和本科两部分人，这两部分人考试难度和题目都不相同，同一个考试科目的名称就不能确定一个科目的考试。为解决该问题，本系统中采用了和考生身份确定相似的方法。即为每一个考试科目分配一个考试科目编号，每一个考试科目编号对应惟一的一个科目的考试，这样就可以通过考试科目编号来确定考

40、生的考试科目了，同时也避免了同一名称的考试面向不同的人群了（同一个考试名称可以使用不同的考试科目编号，以区分考试对应的不同人群。确定考试题目及答案在传统的考试中，题目的确定比较容易，因为如果有两道题目，文字相同、答案相同就是一道题。在计算机化考试中，却容易出现一些问题。计算机在判断题目是否一致时，通常是把两道题目的内容相比较，但是计算机在比较文字内容时非常，格，一个细小的差别都可能造成判断错误。如果有两道题目的文字完全一样，但答案却不一样（这可能因为试题的录入失误造成）。为了使考试系统能够判断考生的答案是否是标准答案，本系统使用一个题目编号来确定惟一的一道题目。这样即使题目一样、答案不同的题目

41、，考试系统也可以轻松应付了。题目和科目的挂接使用题目编号可以确定考试题目，但是，考试题目属于哪个考试科目呢？仅从题目编号是看不出来的。为了解决这个问题，我们可以把题目编号分成两个部分：科目号和题目号，这样，通过题目编号的前几位就可以知道题目属于哪个考试科目，而通过后面几位的题目号，又可以确定在某一个考试科目中惟一的试题。确定考生参加的考试科目我们不可能给每个考生参加每一科考试都分配个准考证号码，因为这样会对后的维护造成不必要的麻烦。在这种情况下，考试系统处理的数据量相当大，仅会影响考试系统的速度，而且也使得系统不稳定。为此，我们通过“考试注册”使考生在他所参加的考试科目之叫建立起一种信任灭系，

42、只有这个信任关系存在，考生才能通过这个信任关系参加考试；反之，如果考生和考试科之间没有这个信任关系，他将不能参加这个科目的考试。选择题目传统考试使用的是纸介质，所有考生的题目都完全一样。而讣算机化考试中，考生的题目将采用随机生成的方法，任何两个考生的试卷都不是完全相同的。考生的考试题目是从题库中随机提取出来的，当题目的数量足够大时，重复的可能性会变得非常小。确定考试日期在传统的考试中，考牛的考试日期足固定的，也就是说考生只能在规定的同期和时问参加考试，并在一段时内完成考试。在考试系统巾，我们并小限定考生的考试时问。原因是这的：传统的考试。，之所以在规定的日期和时川内进行考试，是因为所有考生的试

43、卷都是十同的，如果不统一考试的时问就可能造成考试题的泄漏：而计算机化考试系统中，任何两个考生的试卷都不可能完全一样（也包括题目的顺序。这样，我们也就没有必要规定考生的考试时间。虽然如此，本系统也要求考生必须在考试日期内完成考试（如小时）。考牛只要注册了考试，他的试卷中使用的所有题，在题库中都不能删除。由于考生占用着题目不能删除，因而就会造成题库不能及时更新的错误。为此，我们规定，考生必须在注册考试时规定的日划内完成考试（例如：当天点到当天点），以便能够及时更新考试题目。三种结构的考试系统模型目前，基于计算机的考试系统一般采用单机考试、局域网考试和远程考试等三种形式，如图所示。图计算机考试系统模

44、型单机考试考生考试时，每人发一张软盘，插入软盘便可以进行考试。软盘上存放抽题策略，并保存各考生的考试信息。某些地方的计算机等级考试、职称考试等就采取这种考试形式。这种考试系统由考试系统和题库两部分组成。它的特点是结构简单，易于丌发，但存在以下缺点：（系统保密性差。因为部分考试信息事先暴露，容易给人可乘之机。考生可以通过修改评分程序等方法作弊。（）不利于成绩统计和分析，成绩显示在单机上，在进行成绩分析时，需要统重新输入相应数据库。（）监考程序复杂，监考教师需要逐次收、发磁盘和手工统计分数；而且对考试过程中的作弊现象不容易监控。）扩展性、可复用性差。【局域网考试题库、考试管理监控系统、成绩分析系统

45、等放在服务器端，考试程序放在各考试用客户机上。考生登录后，服务器端确认考生身份，并按一定的组卷策略抽题、组卷，并将题目下传到客户机。考试结束后，考试系统自动评分，并将考试成绩和相关考试文档上传到服务器保存。目前，很多学校开发的“无纸化考试系统”、“计算机辅助考试系统”都属于这类系统。这种考试系统一般由题库管理模块、考试模块、成绩分析模块和考试管理等模块组成。考试模块完成考生界面设计、组卷、评分等功能，一般放在考生用机上；其他模块放在服务器上，教师和其他管理人员可以通过用户权限或密码设置实现题库编辑、考试监控、查阅成绩等功能。它的优点是：（系统功能比较完善，适合应用于各种类型的考试。（）考试管理

46、易于实现。教师可以在服务器上监控各考试用机状态，对死机等意外状况可以及时做出反应，并可以在一定程度上监控作弊现象。（）便于成绩分析和查阅。考试结束后，考生成绩上传到考生数据库，成绩分析系统很容易对考试各参数做出分析和评价。另外，因为考卜的成绩和其他考试信息保存在服务器上，只要管理员开放有关权限，学生就川以查看自己的试卷和考试成绩。它的缺点是：考生必须在指定的时间和地参加考试，系统对同时参力考试的人数也有限制，不能用于远程考试。远程考试随着的普及耵广泛应用，隶属于高校的网络大学（）和些专业网站的网络学校（）存世界范围内广泛兴起丌发基丁的远程考试系统了忧为远程教育的重要组成部分。该系统一般采用浏览

47、器务器（）络计算模式，又称三层体系结构，即包括数据库系统、应用服务器、客户浏览器三部分，如图所示。与传统的二层模型的考试系统相比，它简化了客户端软件的安装，简化了系统的开发和维护，使系统具有较好的可移植性。曲艘务器。数据库数据服务是应糟服务器鬯兰应片层图结构模式和数据处理方式客户端（考生用户界面）模块完成系统与考生之间信息的交互，考生通过本地计算机上的浏览器浏览服务器中的考试主页，并接受用户的输入。需要安装中文浏览器环境（，或其以上版本，不需要特殊的插件），硬件环境不限，包括机、手持式电脑、电视机顶置盒和网络电脑等，只要能够运行基本的浏览器软件就可以。应用程序模块是系统的核心部分，完成信息的管理、提供和传输。包括：组卷和评分、考务管理、考试监控、成绩分析等功能模块。采用可扩展的通用组件对象模型（），采用分模块层次结构，多模块分立，允许系统进行分布式并行处理来提高系统的工作效率。各功能模块之间通过，等多种协议进行消息和数据交换。作为