基于C/S架構的通用計算機在線(xiàn)考試系統的實(shí)現

隨著(zhù)計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)和數據庫技術(shù)的飛速發(fā)展，高校的信息化建設進(jìn)程日益深入，其中數字化校園建設成為其核心內容?？v觀(guān)全國各高校的數字化校園建設，大多以建設數字化網(wǎng)絡(luò )環(huán)境、數字化教學(xué)資源、數字化教學(xué)與學(xué)習環(huán)境、數字化管理手段和工作環(huán)境；實(shí)現數字化科研和管理；創(chuàng )建數字化生活空間；實(shí)現教育的信息化和現代化等為最終目標[1]。為推動(dòng)數字化校園建設進(jìn)程，創(chuàng )建數字化教學(xué)環(huán)境，開(kāi)發(fā)出適用于多學(xué)科的計算機在線(xiàn)考試軟件系統。通過(guò)此軟件可以實(shí)現多學(xué)科網(wǎng)上在線(xiàn)考試，既能把教師從繁重的批閱試卷、復核試卷、試卷分析等工作中解放出來(lái)，又免去了印制紙質(zhì)試卷、按考場(chǎng)分發(fā)試卷、紙質(zhì)試卷保存等很多繁重工作，而且提高了試卷的保密性。

1 C/S模式的多層結構

C/S模式是一種普遍應用的網(wǎng)絡(luò )計算模式。傳統的C/S模式是兩層結構，在這種模式下，網(wǎng)絡(luò )中的計算機分為兩個(gè)有機部分：客戶(hù)機和服務(wù)器。服務(wù)器只負責各種數據的處理和維護，為各個(gè)客戶(hù)機應用程序管理數據；客戶(hù)機包含文檔處理軟件、決策支持工具、數據查詢(xún)等應用邏輯程序，通過(guò)網(wǎng)絡(luò )使用SQL語(yǔ)言發(fā)送、請求和分析從服務(wù)器接收數據。這是一種“胖客戶(hù)機(Fat Client)”、“瘦服務(wù)器(Thin Server)”的網(wǎng)絡(luò )結構模式。隨著(zhù)C/S結構應用范圍的不斷擴大和計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的發(fā)展，這種結構的缺陷日益明顯，如系統的可靠性有所降低、缺乏靈活性、資源浪費嚴重、維護費用較高等[2]。

為解決這一問(wèn)題，網(wǎng)絡(luò )計算模式逐漸從兩層擴展到N層，形成多層結構。在多層結構中把業(yè)務(wù)邏輯獨立出來(lái)，使得應用系統的開(kāi)發(fā)模式變?yōu)橄旅嫘问剑?br />
(1)客戶(hù)端。只注重人機界面的設計，不必關(guān)心業(yè)務(wù)邏輯和數據庫的訪(fǎng)問(wèn)，使開(kāi)發(fā)大大簡(jiǎn)化，并且使得原兩層結構的胖客戶(hù)機變成瘦客戶(hù)機。

(2)中間業(yè)務(wù)邏輯層。提供客戶(hù)端程序調用的業(yè)務(wù)邏輯規則，以完成其業(yè)務(wù)操作。當業(yè)務(wù)邏輯改變時(shí)，客戶(hù)端不必改變。

(3)數據庫服務(wù)層。提供對數據庫進(jìn)行各種操作的方法，由中間業(yè)務(wù)邏輯層調用完成業(yè)務(wù)邏輯。
可以看出，在多層結構中，層次劃分不是物理上的劃分，而是結構邏輯上的劃分，即按應用目標劃分。如果客戶(hù)端要求響應速度很快，業(yè)務(wù)組件的體積較小，業(yè)務(wù)組件可以放在客戶(hù)端；如果業(yè)務(wù)組件包含大量對數據庫的操作，可以配置在數據庫服務(wù)器上，以減少網(wǎng)絡(luò )負載，提高運算速度；如果業(yè)務(wù)組件可供大多數客戶(hù)機程序訪(fǎng)問(wèn),則可以使用業(yè)務(wù)組件構成一個(gè)應用服務(wù)器，供大家訪(fǎng)問(wèn)。由于多層結構的運行機制，使得多層結構具備以下優(yōu)點(diǎn)[3]。

(1)可伸縮性好?？砂磻靡蟛渴疬壿媽哟?，適應于本地網(wǎng)和廣域網(wǎng)。
(2)網(wǎng)絡(luò )效率高。通過(guò)合理布局，因網(wǎng)絡(luò )傳輸的數據量大大減少，網(wǎng)絡(luò )效率得到提高。
(3)可管理性強?？蛻?hù)端基本實(shí)現“零維護”，主要管理工作集中在應用邏輯層，業(yè)務(wù)邏輯的修改對客戶(hù)端沒(méi)有影響。
(4)可重用性好。按可提供的服務(wù)構筑應用，每種服務(wù)可以被不同的應用再次使用。由于系統采用面向對象的組件構成，進(jìn)一步增加了可重用性。

2 系統需求分析

數字化教學(xué)環(huán)境是學(xué)校數據化校園建設的重要組成部分。而數字化教學(xué)環(huán)境以建立網(wǎng)上教務(wù)管理系統、網(wǎng)上考試系統、網(wǎng)上答疑系統和網(wǎng)上討論系統等為主要內容。目前，已實(shí)現網(wǎng)上教務(wù)管理、網(wǎng)上答疑和網(wǎng)上討論目標。為實(shí)現網(wǎng)上考試目標，探索開(kāi)發(fā)適用于多學(xué)科的計算機在線(xiàn)考試軟件系統成為關(guān)鍵。要開(kāi)發(fā)出適用于多學(xué)科的平臺型計算機在線(xiàn)考試系統，首先對試題內容、試題形式、評分標準、試題數量、試卷分析等問(wèn)題要進(jìn)行周密的考慮，據此設計出一種能夠適用于多學(xué)科的平臺型試卷模板，在網(wǎng)絡(luò )環(huán)境正常運行的前提下，實(shí)現網(wǎng)上在線(xiàn)考試。通過(guò)該考試系統，完成自動(dòng)抽取試卷、自動(dòng)批閱試卷、自動(dòng)回收成績(jì)、自動(dòng)分析試卷、打印成績(jì)單等功能。針對軟件系統的功能和性能等實(shí)際需求，設計服務(wù)器開(kāi)發(fā)環(huán)境采用安全性較高穩定性較好的數據服務(wù)器SQL Server 2000，采用Windows 2003 Server 作為服務(wù)器操作系統，C/S結構前端采用Borland Delphi 7作為開(kāi)發(fā)工具[4]。

3 系統功能設計

在需求分析的基礎上，確定計算機在線(xiàn)考試軟件系統包括服務(wù)器管理、學(xué)生管理、考試管理、題庫管理、自動(dòng)閱卷、試卷分析和系統維護等功能，其軟件結構圖如圖1所示。


4 系統實(shí)現

　由于軟件系統中的服務(wù)器要同時(shí)與大量的考試終端發(fā)生信息交互，為了避免由于服務(wù)器處理負荷過(guò)重而引起的系統崩潰，同時(shí)要保證整個(gè)系統在網(wǎng)絡(luò )環(huán)境中的安全性，設計采用C/S模式多層網(wǎng)絡(luò )計算模式。通過(guò)將任務(wù)合理分配到客戶(hù)端和服務(wù)器端，再充分利用兩端的硬件環(huán)境優(yōu)勢，提高系統的整體數據處理效率并實(shí)現考試終端和管理中心的雙向通信。軟件系統客戶(hù)端運行時(shí)的主界面如圖2所示。