基于.Net技术支撑的ROE系统设计与实现

李奇峰

（吉林市广播电视大学，吉林市 132002）

基于.Net技术支撑的ROE系统设计与实现

李奇峰

（吉林市广播电视大学，吉林市 132002）

今天的信息社会，计算机技术和网络技术不断深入人们的生活，不断改变着人们的广泛学习方式，不仅在学习环节的各个领域，也引起了教育领域考试环节的重大变革。如何体现教育考试公平的过程中，还能体现快捷，高效，更轻松，是现代教育的一个重要问题。ROE(Remote Online Examination即远程在线考试)系统是纸质考试的信息化延伸，它不受制于地点和时间的限制，可以充分发挥网络的优势，学生可以根据学校要求结合自身安随时参加考试，加上云计算和大数据技术的成熟，极大的简化了传统纸质考试的过程，节约大量人力和物力资源，以一种方式响应节能减排的社会方向。

.Net；技术支撑；ROE；系统设计

在现代的信息社会，计算机技术与技术不断深入各个领域，影响着人们的学习、工作、生活乃至逻辑思维方式，也引起了教育领域考试环节的重大变革。计算机技术与网络技术结合起来应用于现代远程教育中,是当代国内远程教育发展到一定阶段的需要,也是未来改革远程教育方向，提高依托于远程教育为主的学校教学效果和教学效率、提高科研能力和管理水平的必由之路。现在技术的主流趋势是采用大数据模式试题库引擎的计算机远程在线考试模式。随着计算机网络在生产生活、教育领域中的影响不断提高，传统考试的老师出考试卷、学生集中指定考试场所答卷方式以及考试后成绩人工统计方式正发生着潜移默化的改变。如何使传统考试过程变得方便、高效、快捷、公正是当前教育领域中的一个重要改革方向。ROE系统是传统纸质考试的信息化方向延伸,它可以发挥网络的优势,方便、快捷、高效对学生进行在线测试,加上云计算和大数据技术的日益成熟，体现了在线考试系统相对于传统考试过程的巨大优势。因此，ROE系统是远程教育不可缺少的一个必要内容。

目前国际上许多认证考试，比如思科网络工程师认证考试、微软系统工程师认证考试，都有着自己的在线考试系统，从出题、考试直到成绩核定都由系统直接完成。这种趋势表明，考试方式的标准化、考试的网络化已当今远程教育考试的发展方向，ROE系统考试形式有着同计算机技术与网络技术“与生俱来”的优势，是传统考试形式无法比肩的。

一、传统考试与ROE系统的比较

1、传统考试的弊端。整个考试流程繁杂，耗费大量人力和物力资源。传统考试方式中人为的因素占有很大比例，考生对出题老师的出题套路很熟悉的情况下，考生就存在“超常发挥”的情况，反之就有可能发挥失常。

2、ROE系统的优点

图一　ROE系统主要功能模块流转图

ROE系统可以很好的规避传统考试的弊端，最大限度的排除人为因素的影响，提高考试流程的效率，方便老师对学生整个考试过程中的对知识的理解和掌握。考试的最终目的不是排名和分数，而是让学生通过测验知道自己的对所学知识的掌握程度，让老师进一步掌握以后的教学计划。

二、ROE系统的特性设计

(1)实现无存储介质、无纸化考试方式。考试全过程在服务器上进行并将考试结果直接提交存储在服务器上。考卷采用BS模式，以减少对考生使用计算机的要求，降低ROE系统对终端计算机的要求。

(2)ROE系统通过对等网络通讯数据进行MD5加密方式，采用系统随机产生试卷结合出题人员手工筛选、修改的组卷方式科学的形成试卷。采用考生身份认证功能模块，有效的保证了考试的安全特征和公平特征。

(3)ROE系统采用单点登陆方式拒绝其他考生用相同的学号注册进行考试，保证考生的唯一性；系统自动判断结束考试的考生防止考生二次答题；监考可以在考试时间内对考生进行远程监考，查询当前考生信息。

(4)ROE系统考虑了不同出题人员的习惯，在题库导入功能中ROE系统可以将支持多种方式试题库转换导入ROE系统中，充分有效的拓展了ROE系统考试题库来源。基于. Net接口方式技术，为以后功拓展打下基础，并且做了开放式处理对未来功能拓展可以接驳多种程序语言技术。

(5)ROE系统在评卷尽量避免人为参与，利用人工智能算法设计实现高度自动化阅卷，自动化考生成绩综合评定。

(6)ROE系统故障容错处理功能设计：组卷服务器、评卷服务器以及考试服务器都设定灾难性恢复功能。对于非正常服务器操作处理出现的不可逆故障，导致ROE系统不能正常工作，可以适时恢复。

(7)ROE系统在考生UI层面上基于Asp.Net技术处理，人性化的考试界面设计将使考生有一个良好的考试氛围。考试功能提供了自动倒计时、预览试题、试题标记、重点提醒标记等友好的UI界面设定功能，让考生不会觉得生疏，考试过程流畅。考试功能模块从考生的角度为开发点。

三、ROE系统的构架设计

对于ROE系统，要面对以前计算机考试系统的一些缺点，一是考题内容形式陈旧，由于计算机考试与计算机阅卷要体现一定的自动化程度，客观题成为计算机考试的主要题型，主管分析题要实现自动化阅卷难度很大，基本上无法实现。二是题库来源单一，考试系统题库的存储方式确定，无法对其他格式进行兼容，对于现成的题库更无法直接使用，一些优质题库资源很难合理使用。三是考试系统功能简单，只能在考试时候启用，考生平时的熟悉考试系统尤其是针对性练习功能缺失，形成无形的资源闲置。

ROE系统采用了主流的B/S（浏览器/服务器）三层结构(Three-tiered)模型，由于其安全性和操作性在技术上都非常成熟，以上特性设计。在三层构架中，表现层通过统一的接口向数据层访问层发送数据请求，业务逻辑层将请求按照一定的业务数据逻辑处理规则处理后流转到数据库操作。然后将从数据库处理后发挥的数据集合封装成对象的形式返回表现层。通过这样的系统数据业务流转，用户表现层甚至可以不知道数据库的结构，只要维护与数据访问层之间的接口即可。这种方式在一定程度上增加了数据库的安全，一定程度上规避了来源于网络的风险，同时也降低了用户表现层开发人员的要求，因为表现层不需要进行任何关于数据库的操作。

本文设计的是一套基于微软.Net技术开发环境支撑的系统。SQL server2012数据库和TCP/IP网际互联协议的分布式网络环境系统，其考试应用范围可小至单机PC、大到整个Internet互联网络。各个不同的功能模块构成不同的功能服务器上，管理各个服务器与数据库的核心模块构成系统服务器群。服务器与服务器在物理上可以是分散的，考生使用的电脑最终通过网络与中心服务器相连，系统服务器执行全部数据操作（数据库操作、数据传输、数据处理等）。

ROE系统分为考试功能模块、系统管理考试功能模块、阅卷考试功能模块、出卷考试功能模块、成绩管理考试功能模块以及系统服务器、试题数据库七大功能模块。各个功能模块采用分布式耦合与系统主功能服务器通讯，采用此种系统构架意味着各个功能模块可以在物理分散处理，考试功能可以布置在计算机考试中心机房，出卷考试功能模块可以部署到各个相关人员使用的计算机中，成绩管理考试功能模可以部署给远程教育学校的教务部门等。所有需要参加考试的考生机通过互联网络登陆到考试服务器上，主功能服务器负责各功能模块之间的通讯以及功能模块到服务器、功能模块到数据库的通信，ROE系统集成从出考题、考试、评卷、评分到题库管理、学绩管理等多种功能。

各功能模块的技术平台支撑环境：

服务器：基于Microsoft Windows server2008系统构建，采用Microsoft Visual stdio2012编程实现。数据库：基于Microsoft SQL Server 2012数据库构建。终端：WinXp及以上操作系统，IE7.0及以上浏览器。ADO.Net接口直接访问数据库，其他各个终端则是基于TCP/IP协议采用Windows Sockets编程技术通过Internet网络接入服务器通讯实现相应功能。

四、ROE系统的部分关键技术：

1、获取试题数目使用COUNT聚合函数获取所指定的数据库相关表中的试题数目。抽取题目数量获得过程如下：

2、随机抽取试题功能部分技术直接使用数据库内置的newid函数功能实现，这样做可以减少主功能服务器压力，将部分压力分摊到其他服务器上，降低硬件需求减少系统开发成本。次函数可以动态创建uniquedentifier类型的值即随机数。

3、自动评分功能部分关键技术采用前端Ajax技术进行设计，考生在考试过程中，主动结束考试或者考试时间结束，同时将考生的考试得分计算出来。这样可以让考生减少考试压力。后台计算部分功能通过.Net技术中Substring方法和Equals方法实现。Substring方法用来截取考试中返回的字符数据信息，Equals方法用来对截取字符信息进行判断比较。核心算法如下：

五、ROE系统测试流程：

服务器部署要求本文前面已经介绍过了，客户端使用的是WinXp（sp2）版本操作系统，360安全浏览器（IE7.0浏览器内核）。客户端机器已经不是主流配置，硬件稍显落后这样的测试好处在于可以获得更好的通用性结果。

主要测试流程：分别以考生、教师、管理员身份等不同身份在首页进行登录。然后进行在线考试，试题管理等全部功能的测试。

并发压力测试过程：同时模拟一定数量用户登录，包括考生、教师、管理员等，使用自动化测试软件同时对服务器提交表单，进行按规定流程操作，尝试不同功能，检测系统对并发性网络压力的承受能力。

系统权限验证测试过程：在同一台计算机上登录不同权限用户访问同一页面，直接输入URL请求非法页面，检测显示情况。使用不同身份用户登录系统，最大化权限操作，尝试进行越权操作，检测系统对越权操作的控制能力。

具体模块功能测试采用黑盒测试发放，这样可以降低对系统测试人员的要求，按照前期制定好的测试计划，进行数据流转功能测试。

通过Internet来实现网上考试,是现代教育技术的一个重要体现。可以实现远程教育的教考分离和考务工作的自动化管理，合理利用软硬件资源，ROE系统能够很好的配合远程教育模式的推广。随着技术的不断完善，ROE系统预留接口使得系统功能会不断完善。

表一 系统测试用例表

[1]陈荟慧,张新颜.计算机技术与发展.2009

[2]李养胜,李俊.物联网技术.2015

[3]周岚,周虎.软件导刊.2014

G623.58

A

1008-7508（2015）06-0103-03

2015-05-11

李奇峰（1982-），吉林省吉林市人，吉林市广播电视大学讲师，研究方向为计算机科学技术与应用。