高校Linux課程在線考試系統(tǒng)的研究與設(shè)計＊

張占強(qiáng)

（淮海工學(xué)院計算機(jī)工程學(xué)院，江蘇連云港 222005）

0 引言

Linux操作系統(tǒng)憑借安全性高、穩(wěn)定性強(qiáng)以及開源性的特點(diǎn)［1］，必將會得到廣泛的應(yīng)用。目前在高校普遍開設(shè)Linux課程。該課程由于其實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，如果采用傳統(tǒng)的考試方式，達(dá)不到考查學(xué)生動手能力的目的。本文針對Linux操作系統(tǒng)在線考試展開研究，系統(tǒng)使用Java語言進(jìn)行開發(fā)，采用C／S結(jié)構(gòu)，DBMS使用Mysql。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了出題、組卷、考試、批改、成績管理等功能。題目類型分為客觀題目和主觀題目，客觀題目包括選擇題、判斷題，主觀題目包括常用命令操作和服務(wù)器配置。本系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是能夠?qū)ι鲜霾僮餍灶}目實(shí)現(xiàn)自動批改，極大地提高了考試的準(zhǔn)確性和考試效率。

1 系統(tǒng)需要解決的主要問題

本系統(tǒng)需要解決的主要問題是如何在考試中對考生們的操作能力進(jìn)行測試，操作能力測試包括常用命令的操作及服務(wù)器配置操作。本系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)對上述操作題的自動批改，必須從試題庫建設(shè)和批改方法上做深入研究。

1.1 常用命令操作題的批改方法

常用命令操作題是讓考生在考試機(jī)上執(zhí)行一些常用的Linux命令，所有的Linux命令執(zhí)行后都會在系統(tǒng)中留下痕跡。批改思路是用合適的命令把這些痕跡讀取出來，再根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)答案進(jìn)行批改，這就需要對每道題選擇合適的批改命令，所以該類題目的試題庫中需要存放題目、批改命令以及標(biāo)準(zhǔn)答案。

1.2 服務(wù)器配置題目的批改方法

服務(wù)器配置操作題是讓考生在考試機(jī)上進(jìn)行各種服務(wù)器的配置，這些配置操作會修改相關(guān)配置文件中的配置項(xiàng)［2］。當(dāng)考試結(jié)束時，該配置文件上傳至服務(wù)器，批改程序根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)答案和配置文件中的配置項(xiàng)，實(shí)現(xiàn)對該類題目的批改。所以該類題目的試題庫中需要存放服務(wù)器配置操作題的題目、配置文件名及標(biāo)準(zhǔn)答案。

2 Linux在線考試系統(tǒng)總體設(shè)計

本系統(tǒng)采用C／S結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)功能分別在服務(wù)器或客戶機(jī)上實(shí)現(xiàn)。服務(wù)器主要由教師使用，客戶機(jī)由學(xué)生使用。本系統(tǒng)業(yè)務(wù)流圖［3］如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)業(yè)務(wù)流圖Fig.1 Transaction flow diagram of system

2.1 服務(wù)器端設(shè)計

在服務(wù)器端需要實(shí)現(xiàn)試題管理、試卷管理、考試管理、系統(tǒng)維護(hù)等功能。功能結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

（1）試題管理模塊。實(shí)現(xiàn)錄入各類試題的題目、答案、批改命令或文件名到試題庫中。

（2）試卷管理模塊。包括組卷和審核試卷兩種功能。

（3）考試管理模塊。包括考生錄入、開始考試、批改試卷、成績管理等功能。

（4）系統(tǒng)維護(hù)模塊。實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的管理功能。

2.2 客戶端設(shè)計

在客戶端實(shí)現(xiàn)考生登錄、考試及上傳考試結(jié)果等功能。系統(tǒng)功能框圖如圖3所示。

（1）考生登錄模塊。實(shí)現(xiàn)合法考生的登錄，登錄成功后考生可進(jìn)行考試。

（2）下載試卷模塊。實(shí)現(xiàn)由服務(wù)器下載試卷的功能，考生根據(jù)試卷進(jìn)行答題或操作。

（3）考試模塊。實(shí)現(xiàn)考試功能，考生在考試機(jī)上考試。

（4）考試結(jié)束模塊。實(shí)現(xiàn)把操作題的考試結(jié)果上傳至服務(wù)器的功能。

圖2 服務(wù)器端功能結(jié)構(gòu)圖Fig.2 Function structure of server－side

圖3 客戶端功能結(jié)構(gòu)圖Fig.3 Function structure of client－side

3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

本系統(tǒng)采用的DBMS是Mysql，Mysql廣受歡迎并且開放源代碼，也是基于關(guān)系型的小型的DBMS。本系統(tǒng)中有關(guān)試題庫的表包括選擇題表、判斷題表、常用命令操作題表、服務(wù)器配置操作題表等［4－5］。各表的定義如表1～表4所示。

系統(tǒng)中還有針對每個考生的試卷表，其結(jié)構(gòu)也和上述試題表基本類似。服務(wù)器配置操作題的結(jié)果保存在配置文件，其相應(yīng)的試卷表中不需要答案字段，其他的試卷表中都會在試題表的基礎(chǔ)上增加一個記錄考試答案的字段。

表1 選擇題表Table 1 Multiple choice table

表2 判斷題表Table 2 True－or－false choice table

表3 常用命令操作題表Table 3 Common command table

表4 服務(wù)器操作題表Table 4 Server configuration table

4 題目批改方法設(shè)計

系統(tǒng)針對不同類型的題目所使用的批改方法也不盡相同，下面分別就各類題目批改方法的設(shè)計進(jìn)行闡述。

4.1 選擇題、判斷題批改方法

這兩類題目的批改過程是相同的，本文以選擇題的批改過程為例來介紹其設(shè)計方法。每個考生都有一個選擇題試題表multiple－choice－paper，表中存有學(xué)生的答案，標(biāo)準(zhǔn)答案放在表multiplechoice－table中，批改過程就是把考生考試結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)答案進(jìn)行比較，根據(jù)其正確與否，判定是否得分。其主要代碼［6］如下：

4.2 常用命令操作題批改方法

常用命令操作題的考試結(jié)果保存在表common－command－paper中，標(biāo)準(zhǔn)答案放在表common－command－table中。批改過程就是把考生考試結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)答案進(jìn)行比較，和上述方法不同的是比較結(jié)果不能用string的equals方法判斷相等，而是使用其indexOf方法判斷標(biāo)準(zhǔn)答案是否是考試結(jié)果的子串，判定是否得分。其主要代碼如下：

4.3 服務(wù)器配置操作題批改方法

服務(wù)器配置操作結(jié)果保存在考試機(jī)的相關(guān)配置文件中，并且由客戶端程序上傳到了服務(wù)器。標(biāo)準(zhǔn)答案放在server－configuration－table表的answer－sc字段中，批改過程就是把配置文件中的有關(guān)配置項(xiàng)和表中的標(biāo)準(zhǔn)答案進(jìn)行比較。由于配置文件有很多行，需要把配置文件的各行依次與標(biāo)準(zhǔn)答案進(jìn)行比較，根據(jù)其正確與否，判定是否得分。其主要代碼如下：

5 結(jié)論

由于具有安全性高、穩(wěn)定性強(qiáng)以及開源性的特點(diǎn)，Linux操作系統(tǒng)必將在市場上占有更高的份額，高校也會越來越多地開設(shè)本課程。由于該課程實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，需要選擇合適的方式對Linux操作系統(tǒng)進(jìn)行考試，才能準(zhǔn)確、全面評價學(xué)生們對該課程的學(xué)習(xí)情況。本文針對Linux操作系統(tǒng)的在線考試系統(tǒng)展開研究，實(shí)現(xiàn)了出題、組卷、考試、批改、成績管理的功能。本系統(tǒng)的主要特色是能夠?qū)ΤＳ妹罴胺?wù)器配置操作題進(jìn)行自動批改，保證了教師批改試卷的準(zhǔn)確性和效率。通過本系統(tǒng)的推廣應(yīng)用，反過來也會推動Linux操作系統(tǒng)的教學(xué)。

［1］ 白戈力，付學(xué)良.Linux下技能測試和評判系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)［J］.微計算機(jī)信息，2012，28（3）：167.

［2］ 鄭阿奇.Ubuntu 9Linux應(yīng)用基礎(chǔ)［M］.北京：電子工業(yè)出版社，2011.

［3］ 王欣.管理信息系統(tǒng)［M］.2版.北京：中國水利水電出版社，2004.

［4］ 劉增杰，張少軍.Mysql5.5從零開始學(xué)［M］.北京：清華大學(xué)出版社，2012.

［5］ 賀禮智，鄒德文，韓坤，等.高校試題庫建設(shè)的創(chuàng)新與實(shí)現(xiàn)［J］.河北科技師范學(xué)院學(xué)報：社會科學(xué)版，2005，4（1）：57－59.

［6］ 李鐘尉，陳丹丹.Java開發(fā)實(shí)戰(zhàn)1200例［M］.北京：清華大學(xué)出版社，2011.

［7］ PSAK H S，HORIE Y，OSTERMEYER G，et al. Movable cellular automata method for simulating materials with mesostructure［J］.Theoretical and Applied Fracture Mechanics，2001，37（3）：311－334.