在线英语四考试系统设计毕业设计论文Word文档格式.docx
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1
2014年7月19日--2014年7月30日
选题、申请答辩
已完成
2
2014年7月30日
--8月24日
查阅资料、开题报告
3
2014年8月25日
--9月25日
论文初稿
完成论文初稿
4
2014年9月25日
--10月20日
论文修改
完成论文修改
5
2014年10月20日
--11月10日
论文定稿
完成论文定稿
6
2014年11月10日
--11月25日
成绩终审
答辩准备
7
2014年11月25日
--12月8日
答辩
指导教师批准日期2014年7月30日签名
注：
1.任务完成后附在说明书内。
2.“检查人签名”一栏和“指导教师批准日期”由教师用笔填写，其余各项均要求打印，打印字体和字号按照《天津大学现代远程教育毕业设计（论文）格式规定》执行。
摘要
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，人们迫切需要根据现在的计算机技术实现在线考试，既减轻教师的工作负担及提高工作效率，提高考试的质量，又使考试趋于公正、客观，更加激发学生的学习兴趣。
传统的大学英语四级考试存在投入较多、保密困难、作弊方便等弊端.考试改革势在必行。
本文根据英语考试的特点，结合在线考试的方式，研究和设计了英语在线系统。
本文首先介绍了在线考试系统的应用背景，系统的架构，开发工具。
并对系统进行必不可少的需求分析，通过社会因素方面、技术、经济和操作这四方面分析，得出用户需求。
关键词：
英语四级；
考试系统；
开发工具；
在线考试
ABSTRACT
Withtheever-increasingtypesoftestandexaminationrequirementscontinuetoincrease,theworkloadofteacherswillbemoreandmorebig,peopleneedtorealizeonlineexamnowcomputertechnology,bothtoreduceteacher'
sworkloadandenhancestheworkingefficiency,raisethequalityofexamination,andmaketheexaminationtendstofair,objective,andmoretostimulatestudentsinterestinlearning.ThetraditionaluniversityEnglishfourlevelsoftestsexist,confidentiality,investmoredifficultcheatingconvenientdefectssuchastheexaminationreformbeimperative.AccordingtothecharacteristicsofEnglishtest,combinedwiththeonlineexaminationmode,designandstudyEnglishonlinesystem.Thispaperfirstintroducestheapplicationbackgroundofonlineexaminationsystem,thesystemarchitectureanddevelopmenttools.Andtoanalyzethesystemessentialdemand,bysocialfactors,technology,economyandoperationofthefouraspectsofanalysis,obtainstheuserneeds.
Keywords：
EnglishlevelFour;
testsystem;
developmenttool;
onlinetest
目录
第一章绪论1
1.1项目背景1
1.2国内外的研究现状1
第二章系统分析3
2.1系统的科学性3
2.2系统的继承性3
2.3系统的安全性3
2.4系统的稳定性3
2.5系统的实用性3
第三章模式分析4
第四章总体结构4
第五章 建库方案5
第六章实现技术6
6.1ASP技术6
6.2VisualBasic可视化编程语言6
6.3SQLServer2000数据库7
第七章实现方法7
7.1数据导入模块7
7.2电子照相模块7
7.3自动组卷模块7
7.4考卷管理模块8
7.5考生登录模块8
7.6考务管理模块8
7.7考试监控模块8
7.8客观题的评分和主观题的阅卷模块8
7.9统计分析模块8
7.10打印输出模块9
第八章系统展望9
参考文献10
致谢11
第一章绪论
1.1项目背景
英语四级考试已成为大学生必过的一道门槛,是我国规模最大、信度效度较高的英语水平测试,2005年1月8日举行的四英语考试,报考人数达到600万。
但是传统的英语四级考试方式却存在着许多弊端：
（1）投入较多。
从出题、印卷、保管到考试、阅卷、登统各个环节都需要大量的人力、物力,致使考试费用连连上涨,考生经济负担加重。
（2）保密困难。
因考试环节多、历程长、经手人员多,考试系统的密闭性难以保证,近年来屡有泄题事件发生。
（3）作弊方便。
A、B卷规律简单,为作弊提供了方便。
同时,即使监考教师负责,照片与本人有时也真假难辨,电脑作图使照片亦真亦假,假证泛滥更是以假乱真,致使替考现象屡禁不止,“职业枪手”大有人在。
（4）时效大性差。
考试后人工评阅试卷,时间长,效率低,与当代大学生的高效率、快节奏不匹配。
（5）误差较大。
人工阅卷和登统误差较大。
《电脑报》2004年6月14日报道：
“几年前,教育部有关专家对某地英语高考试卷进行抽查时发现,不同的阅卷老师对同一份试卷的评分差别竟达30分。
更让人震惊的是,让同一个阅卷老师复评同一份试卷,误差竟然有26分。
”人工登统也经常出错。
可见英语四级考试改革势在必行,考试方式也应与时俱进。
现在国外使用计算机联网考试已经比较普遍,国内已经尝试基于网络考试的方式,如计算机等级考试、汽车驾驶理论考试等。
但无论是国外还是国内,网络环境下的考试都是以选择题、判断题形式来进行,出题也以文字、图形方式为主,用计算机出题、阅卷比较容易,而大学英语四级考试内容包含听力、回答问题和作文等题型,用计算机出题、阅卷有一定的难度,特别是基于在线大学英语四级考试系统研究开发尚属空白。
1.2国内外的研究现状
在线考试系统应用现代科学技术手段，实现教学形式的多样化，大大的提高了教学的灵活性。
现在开始多领域广泛应用。
如：
由美国教育考试中心举行的GRE即美国研究生入学考试的计算机化考试，它的考试时间灵活，原来是每年只有两次考试机会，现在变成了每个工作日都可以参加考试。
大大增加了考试机会。
托福机考于2005年首次登陆美国、加拿大、德国、意大利、法国。
新托福机考真实反映考生实际能力，每卷的题数和题目不同，但成绩可以对比。
题目配合图片和声音，活化题目场景，加强考生的理解程度。
考生拥有个人化应考环境，每人一个小隔间、一台电脑、一副耳机，不受外在因素干扰。
同年雅思考试在英国和澳大利亚以及其他国家实行计算机化考试形式。
这样可以确保雅思考试内容的国际化，不仅有新西兰、澳大利亚和英国的专业命题团队，还在美国成立了专业团队，以强化雅思考试的全球认可度，并减少文化和语言的差异性。
这些网络在线考试系统具有自动出卷、题量大、安全可靠、使用方便、界面友好、适应个性等特点。
尤其有的在线考试系统还支持适应性考试，能适应考生的知识水平进行测试，根据考生在考试过程中作答的过程，及时估测考生的可能水平，然后根据考生个体水平从试题库中调处难度适当的题目进行测试，从而测出考生的真实水平。
现在，国内四级考试也将改革，机考将逐步取代每年两次的纸制考试，采用随到随考的方式，在考试时间上对考生适当分流。
推行上机考试之后纸质考试的弊端问题都能得到一定程度的解决：
一年多考增加应试机会；
一人一卷避免泄密作弊；
样式多变侧重素质能力；
模仿托福更与国际接轨。
目前，国内在线考试多趋于培训认证考试，譬如计算机等级考试。
计算机等级考试是采用网络考试系统，该系统一般是采用局域网的形式。
考试前，相关的报名、考务安排等软件是由专门的考试网站提供的，在开始考试的时候，把题库统一安装在每个考点的服务器上。
考试采用现场得分的形式，当考生点击提交试卷按钮，系统立即给出相应的分数。
出于安全考虑，还需要考生到服务器上进行确认。
另外，部分政府部门、行业管理机构及教育机构也陆续采用了网络考试系统。
以上的考试系统都具有一个共同特点：
题型大都是选择题，有时也有会出现少量的主观题，如计算机二级考试里面的编程题，它依旧采用单机考试模式。
涉及一门专业学科的在线考试系统较少。
分析一下目前国内外在线考试系统，主要有以下特点：
（1）通过网络考查学生编程的软件。
首先，系统会自动给每个学生建立相应的文件夹，然后考试结果将采用FTP上传文件的方式直接传到服务器。
相对单机考试，这套系统无疑是一个很大的进步。
同时也存在不足之处的地方，由于学生的答案是以文件夹的形式保存，如果学生一不小心把文件夹删除了，学生的考试成绩就直接没有了。
可以看出其安全性能尚未完善。
（2）试题结构不合理，不利于重新组卷。
有些试题库封闭性较强，不能及时更新和调整。
（3）考试题目类型比较单一，仅为选择题和判断题等客观题目，不能充分体现专业需要。
（4）缺乏防止作弊的功能和安全措施。
由于网络在线考试系统存在地点和时间的随意性，在这一方面要适当加强防作弊和安全行为，以维护在线考试系统的公平公正性。
第二章系统分析
基于B/S模式的在线大学英语四级考试研究的目的是为了克服传统考试的诸多弊端,为研究开发出一套经济、便捷、安全、实用、与信息社会相适应、被公众认可和喜欢的英语四级考试系统打好基础。
因此本研究以教育部有关政策法规为指导,以教育测量理论为依据,以考试的基本流程为脉络,利用计算机技术、网络技术、多媒体技术等手段,在遵循考试基本规范的同时,必须考虑以下几点：
2.1系统的科学性
系统的科学性是研究的前提,失去科学性的研究毫无意义。
试题库建立要规范,能正确地反映本课程的知识结构和知识点;
试题要考虑到信度、效度、难度和区分度,做到严谨、客观、公正、规范;
出题、评分、考后分析和反馈要符合教育测量学原理[1]。
2.2系统的继承性
系统的继承性是研究的基础,失去继承性的研究难以得到社会的认可和公众的接受。
面向考生的界面要与人们的考试习惯相适应,总体结构及各模块功能设计要坚持以往行之有效的好做法,符合传统英语四级考试规范,遵循教育部有关政策法规。
2.3系统的安全性
系统的安全性是考试研究的重点,失去安全性的考试系统会凭借信息技术成为作弊机器。
在向考生进行诚信教育、制定考试规范的同时,必须考虑相应的技术手段和加密措施防止作弊,建立应对突发事件的机制,保证考试在正常情况下完成,使想作弊的人员无机可乘、系统无懈可击。
2.4系统的稳定性
系统的稳定性是软件研发的重要指标,失去稳定性的考试系统会导致整个考试的混乱,稳定性对考试系统来说尤为重要。
编程要与硬件相匹配,避免小马拉大车现象;
软、硬件的环境要求不要太高;
对考生情况、答题结果、考试分数等重要信息要自动及时备份等。
2.5系统的实用性
系统的实用性是研究的最终目的,失去了实用性的研究也就失去了价值。
要考虑易操作性,操作简便易行考生才能从容答卷,监考才有精力执行考纪,阅卷才能准确,才能被大众接受;
要考虑经济性,考试综合成本降低,考生报名费才能降低,才能受到大众欢迎;
同时,还要考虑智能性、兼容性等等。
第三章模式分析
目前,网络应用软件运行的模式主要有两类：
客户机/服务器（C/S）模式和浏览器/服务器（B/S）模式。
基于C/S模式的考试系统,需考试前在客户机（考试用机）上安装考试应用程序,对数据库进行配置,因此考务工作比较繁琐,安全性也受到一定影响。
C/S结构在技术上虽然很成熟,但该结构存在灵活性差、升级困难、维护工作量大和系统安全性差等缺陷,已较难适应当前信息技术与网络技术发展的需要[2]。
网络考试系统采用B/S结构,由客户端（客户端）、Web服务器、数据库服务器三层分布结构组成。
不需要在客户机上安装任何考试程序,因此能很好地解决C/S模式所存在的问题。
与C/S模式相比,B/S模式对系统的软硬件要求较低。
由于采用了互联网的相关技术,B/S模式具有系统维护升级方便、跨平台操作、良好的开放性、可扩充性和安全性等优点。
所以,大学英语四级考试采用该系统模式。
第四章总体结构
任何一个系统软件的设计都需要软件工程的思想指导,系统软件的设计一般不是一个人的个体劳动,而是一个有良好的组织、有严格的管理技术、需要各类技术人员的密切配合共同完成的工程项目。
系统的开发设计应遵循软件工程的规范,模块的划分应按照软件工程的模块化设计思想。
根据软件工程理论,模块本身的复杂度和工作量虽然随模块的变小而减少,但模块接口工作量却随着模块数的增加而增大。
每个软件都有一个最小的成本区,把模块数控制在这一范围,可使总的开发工作量保持最小。
本系统按照软件工程的模块化设计思想、需求分析和功能要求,划分为三个子系统,各子系统含有若干模块,总体结构见图1：
图1 总体结构图
第五章 建库方案
结构合理的题库会降低相应功能模块算法的复杂度,是系统开发、维护的基础。
基于B/S模式的大学英语四级考试系统的题库,要符合考试大纲要求,遵循教育测量理论、满足现实需要。
因为参加英语四级考试人数多,受计算机数量的限制,不能实现所有考生在同一时间参加考试,只能一批一批地进行,这就为题库的建立增加了难度。
只有题库中试题的数量足够大,才能保证所有考场考生试题重复率低。
针对题库大、不同时间段考试的试卷难度、区分度、信度要相当等要求,在建立题库时要做到以下几点:
①同一试题被选答案次序调整,可以在不同的试卷里出现;
②试题数量尽量多,做到即使破解了题库,研究、学习题库要比学大学英语课本用时还要多;
③考后根据教育测量学原理,分析试题的难度、区分度、效度和信度,考虑考生分数的正态分布,调整题库的内容和试题的数量。
建立考试系统的试题库是难点,这种题库的建立方式已有先例,可资借鉴,比如:
每年的计算机等级考试和职称计算机考试。
根据大学英语的特点和往年试卷,考试的题型分为客观题和主观题两大类。
客观题有:
阅读理解、词汇与结构Ⅰ（词汇）、词汇与结构Ⅱ（结构）、听力题Ⅰ（对话）、听力题Ⅱ（短文）、完型填空;
主观题有:
写作、阅读回答问题。
由于英语考试的题型比较多,各题型的特点不同、数量也不同,所以在建库时要对各题型分别建库,并根据题型分别建数据表。
为了使考试客观、公正、科学、严谨,建题库时针对试题考察的知识点、试题的难易程度、试题的主观性、试题的客观性等特点,对每道试题构造ID字段,要实现自动生成试卷,必然要涉及“考分-知识点分配模型”的设计。
本系统用11位的数字组成ID字段值,ID字段值能反映出考核点的具体类型、难度等。
第六章实现技术
目前的考试系统有单独用ASP,Access数据库开发的,也有单独用VisualBasic,Access或SQL数据库开发的,这些工具各有不足。
本系统开发用ASP,VisualBasic,SQLServer2000数据库共同开发,使各工具扬长避短、互相补充。
6.1ASP技术
ASP能够让用户通过简单的规划以及撰写产生动态、交互式的网站应用程序。
可以将用户所设计的网页通过服务器翻译并将翻译后的结果用标准的HTML文件送给客户端[2]。
ASP程序有下列特性:
①使用VBScript,JavaScript等简单易懂的脚本语言,结合HTML代码,即可快速地完成网站的应用程序。
②与浏览器无关,客户端只需使用可执行HTML码的浏览器。
③ASP的源程序,不会传到用户浏览器,因此可以保护源代码不会泄漏,提高了程序的安全性。
④通过ActiveXServerComponents（ActiveX服务器组件）来扩充增加功能。
可使用VisualBasic,Java等编程语言来编写需要的ActiveXServerComponent[3]。
6.2VisualBasic可视化编程语言
由于考试过程的特殊性和ASP技术的局限性[4],要开发功能和性能都满足考试要求的系统,ASP尚有很多不尽人意的地方。
首先,ASP程序执行速度慢。
因为①ASP是一种解释性语言,没有强类型的变量等,使它比编译性解决方案更大、更慢。
②ASP访问对象采用后期绑定。
所谓后期绑定,即要在运行时对每个属性和方法请求对象信息,后期绑定比前期绑定慢好几倍,这是造成执行速度慢的重要原因。
其次,ASP不适合处理复杂的业务。
再者,ASP对数据库的访问不能断开链接,不适合用ASP脚本直接与数据库打交道。
而Microsoft公司面向对象结构化程序设计编程语言VisualBasic6。
0能有效地克服这些缺点。
6.3SQLServer2000数据库
SQLSrever2000具有以下特点:
①数据仓库技术:
通过OLAP以及数据挖掘技巧,实现从不同的资源中自动抽取、传输、装载数据。
②安全性:
SQLServer2000服务器使用Kerberos和安全性授权来支持完整的认证和SQL服务器注册。
③高实用性:
通过日志管理、在线备份、自动回滚等功能,实现最大化商业应用能力、最大化正常运行时间。
SQLServer2000与Access等数据库不同,它是面向大型数据仓库级访问的大型数据库,具有完善的数据备份机制、数据备份策略、开发控制管理和事务日志的功能,访问安全性有很大的提高。
第七章实现方法
按照本研究所遵循的原则和考试的基本流程,将基于B/S模式的大学英语四级考试分为数据导入、电子照相、自动组卷、考卷管理、考生登录、考务管理、考试监控、客观题评分、主观题评分、统计分析、打印输出等功能模块,其功能和算法如下:
7.1数据导入模块
包括报名处理及考生信息库的导入。
系统设计导入功能,把来自各地的报名库导入合并到系统报名库中。
然后,要对同一考点的考生进行随机排序,打乱报名顺序,再发给考点导入考生库。
考点根据机房的计算机数量划分考场,按考号范围分考场,如1~38号为一考场、39~100为2考场,依此类推。
7.2电子照相模块
每个考场服务器安装电子摄像系统。
考生进场拍照,登录考生信息,取得考生本人的相片、准考证号、姓名、身份证等相关信息存档,以此照片制发英语四级证书或成绩单,避免“替考”现象的发生。
考生登录时输入自己的准考证号,核对考生的有关信息。
正确的,提交,进入考试界面;
不正确的,重新输入准考证号。
7.3自动组卷模块
采用B/S模式,每个考场安装一台服务器,考试系统与题库按时、准确地安装在服务器上,服务器由专门的管理人员负责维护。
考试用机器装有浏览器和office。
在组卷时,组卷模块根据试题参数表（题型、数量、知识点、难度值、分值）中的参数,从题库的各表中抽取试题,对选中的试题加提取标志,以保证同一份试题中同类试题的惟一性。
同时利用函数提取ID标号中的难度值,由系统计算出试卷的综合难度,各份试卷的难度值相同。
这样不仅提高了组卷的速度,而且使各试卷难度一样,降低了试卷的重复率,加强了试卷的科学性、公正性。
7.4考卷管理模块
自动组卷模块形成试卷后,放到以准考证号为名称的文件夹中,同时生成此文件夹的备份,防止考生误删或有意删除该文件夹。
考生在此文件夹下做题,答完后的试卷也保存在此文件夹下,同时也保存到备份的文件夹中,以备评分使用。
考试界面显示各类考题的相关内容,考生利用计算机答题。
听力部分考生可选时播放,但只能播放一次。
主观题的答卷,考生直接录入,使阅卷更便捷,堵住了通过卷面流露考生信息的漏洞。
7.5考生登录模块
考生首先启动IE浏览器（在安装考试系统时,设定浏览器的主页是系统服务器的地址）,在考生登录的界面有两个文本框等待考生输入名称和准考证号,提交按钮用来响应表单的事件,然后在屏幕上显示该考生的有关信息,如果正确,单击确认;
不正确,单击返回[4]。
如果考生输入的准考证号不对就没有试题可做。
7.6考务管理模块
在规定时间内没有登录到系统的考生登记为缺考,并清理其答题文件夹。
登记为缺考的考生不能再登录,本系统也不为其收卷、评分。
已经登记为缺考的考生原来分配的电脑可以供其他考生换用。
在记录考场情况时,首先录入考生的考号,系统自动提取其姓名填写在下一行中;
然后选择类型,可以是“缺考”、“违纪”二者之一;
接着填写说明栏。
违纪信息录入后不许修改或者删除。
7.7考试监控模块
本模块有发卷、开考、监控、收卷等功能。
发卷是在监考教师启动自动组卷模块形成试卷后,考试时间一到,单击“发卷”考生就可以登录。
单击“开考”考生就可以考试。
其中的监控功能可以看到本考场各考生的考试情况,包括考号、姓名、机号、登录时间、退出时间、考试状态等。
[5]
7.8客观题的评分和主观题的阅卷模块
客观题采用系统评分,自动完成。
主观题采用一题多投的方法,一份试卷由不同教师先后独立阅卷;
题目设定关键词,主观题评分模块根据题库中关键词先扫描,使其替换成红色字体,以便阅卷教师参考;
两位教师阅卷后,分数误差在某一范围内取平均值,超过这个范围交阅卷组长阅定,减少人为因素,使主观题的阅卷趋向智能化。
7.9统计分析模块
包括试卷统计分析、题目和知识点情况分析等功能。
试卷统计分析包括:
试卷的信度、效度、难度;
考生群体的最高分、最低分、各个分
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