（计算机应用技术专业论文）英语口语考试系统的设计与实现.pdf

摘要 摘要 在当今信息技术发展过程中，计算机已经成为人们工作、学习中必不可少的 一项工具。计算机技术在其他领域的应用，不但提高了该领域的工作效率，也为 计算机应用技术的发展开辟了更加广阔的空间。本文是计算机技术在教育测试领 域的应用，它不但丰富了教育测试的方法，而且提高了口语考试的效率。 本文对英语口语考试的现状进行了简要分析，并针对传统的人与人面对面口 语考试模式的弊端，利用数据库技术、多媒体技术和计算机网络技术，设计并开 发出一套用计算机模拟英语口语考试的系统。本文叙述了该考试系统设计与开发 的全过程，重点阐述了口语考试、题库管理及阅卷评分等功能的实现方法。本系 统采用了c s 和b s 两种体系结构。考试子系统的实现基于c s 结构，阅卷评分 与后台管理系统的实现基于b s 结构。 本系统运行于w i n d o w s 操作系统环境下。以w i n d o w ss e r v e r2 0 0 3 系统作为 网络服务器，以m i c r o s o f ts q ls e r v e r 2 0 0 0 作为数据库服务器，客户机使用 w i n d o w sx p 系统，以m i c r o s o f tv i s u a ls t u d i o n e t 2 0 0 5 为开发平台，实现了 系统的主要功能模块。 关键词：口语考试；语音采集；文件上传；题库管理 第1 页 a b s t r a c t a b s t r a c t d u d n gm em o d e md e v e l o p m e n to fi n f o m a t i o nt e c i l i l o l o g y c o m p u t e rh 弱a l r e a d y b e c 锄e 龇e s s e i l t i a lt o o lo fp e o p l e s 、阳r k 柚ds t u d y 1 k 印p l i c a t i o no fc o m p u t e f t e c h n o l o g ) ri no t l l e ra r c 嬲，n o to i l l yi r i l p r 0 v 懿n l ee 施d e n c yo f 也a ta r e 如b u ta l s oc a n o p e nu pm o r ee x t e n s i v es p a c ef 0 ri t s e l t 陆sa r t i d ec 0 m e s 丹o mm e 印p l i c a t i o no f c o m p m e rt e c l l i l o l o g yi l le d u c a t i o nt e s t sa r e a n o to i l l yd o c si t 删c hm e t l l o d sf o rt e s t s i 1 1e d u c a t i o n ，b u ta l s oi i n p r o v e s 也ee 伍c i 肌c yo ft e s ti i ls p e a k i n ge n 舀i s h t i l i sa r t i c l ea i l a l y s e s l ep r e s e n ts i t u a t i o no ft c s to fs p e a k i n gl n 酉i s ha 1 1 dd e s i g n s as y s t 锄w i l i c hc a i ls i i l l u l a t em et e s to fs p e a k i i l ge h g h s h 访c o m p u t e rb yd a t a b a s e ， m u l t i m e d i aa i l dn e t w o r ka g a i l l j s t l ef a u l t so fn o w a d a y sf - a c e - t 0 - f a c es p e d b n ge n 舀i s h t e s t t i l i sa r t i c l es a y sa _ b o u tt 1 1 ew h o l ep r o c e d u r co fd e v e l o p i n gm et e s ts y s t e mo f s p e a l ( i n ge n 百i s h 觚d 即1 p h 觞i z e sh o wt l l et e s to fs p e a i 【i n ge n 百i s 也m a n a g e m e n to f i t 锄b a l l l ( ，c _ h e c k 锄dg r a d es y s t e m m et m e t i l i ss y s t e mw 弱d e s i g n e db yt w o s t m c t u i 。e s ：c s 锄db s t h ea c m e v e m e n to ft e s ts u bs y s t 锄b a s 鹤o nc ss 仃u c t u r e a n d 1 ea c m e v 锄e n to fm a n a g e m e n ts y s t e mb a u s e so n 王v s 咖l c t l l r c t h i s 掣r s t 锄c 肌b en mo nw i n d o w so p 训n gs y s t e m t h en 娟o r ks e r v e ri s w i n d o w ss e r v e f2 0 0 3 a n dn l ed a t 出a s es e n ，钉i sm i c r o s o f ts q ls e r v e r2 0 0 0 t h e c 1 i e n tc 0 i n p u t e ru s e sw i n d o w sx p t k ss y s t e mw a sd e v e l o p e db ym i c r o s o r s u a l s t u d i o n e t2 0 0 5a st h em a i nt 0 0 1 ，w k c ha c l l i e v e dm o s to f 劬c t i o nm o d u l e s k e yw o r d s ：t e s to fs p e a k i r 培e h 西i s h ；a u d i oc a p t u r i n 吕右l 铭u p l o a d ；m 锄a g e m e n to f i t 锄b a n k 第1 i 页 独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我 所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研 究成果，也不包含为获得苤鲞! 重芷盘鲎或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 签名： 学位论文版权使用授权书 本人完全了解天津师范大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权将学位论文 的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇 编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 签名：! 塑导师签名：圣翌至 日 期： 第l 章绪论 1 1 选题背景 第1 章绪论 当今的世界已进入信息时代，信息技术在教育领域的应用使教育的形式有了 新的发展。网络课程、网络学校的出现为教育开辟了一个崭新的平台。网络考试 系统就是在这个平台的基础上出现的。 作为一门重要课程，英语自小学起就受到极大的重视。大学英语作为高等教 育中最重要的公共课程之一，自然成为全社会普遍关注的焦点。大学英语等级考 试( 简称c e t ) 不但是大学生毕业求职的一块必不可少的敲门砖，而且被许多 院校作为学生能否获得毕业学位的硬性指标。 随着经济全球化的发展和我国对外开放政策的贯彻，国际间的交流日趋增 加，外商不断涌入我国投资办厂，这就对大学生的英语实际应用能力( 听、说能 力) 提出了更高的要求。古人云“开卷有益 ，那么进行英语口语考试则是切实 提高大学生英语听、说能力最为有效的方法之一。但是，在当代教学改革的大环 境下，由于传统英语口试的种种弊端，原有的考试形式已经越来越不能适应当代 口语考试的要求，而基于网络环境下人机对话模式的考试形式是大学英语口语考 试改革的必然趋势。 1 2 研究意义 目前，国内英语口语考试主要采用以下形式( 这里以大学英语四、六级口语 考试的形式为例) ：考生与教师直接面对面交流，一般每场考试由两名教师主持、 三到四名考生参加。考试由三部分组成，时间总共二十分钟。第一部分主要是“热 身题，每位考生做简短的自我介绍，目的是使考生放松下来，迅速进入考试状 态，然后主考对每位考生逐一进行提问，每位考生回答一个问题，时间约五分钟。 第二部分是考试的重点部分，主要考核考生运用英语进行连贯的口头表达的能 力，以及传达信息、发表意见、参与讨论和进行辩论等口头交际的能力。主考提 供一段文字或图片等形式的提示信息，然后要求每位考生就所给信息发言，此后， 主考要求考生根据大家发言的内容，就规定的话题进行小组讨论，时间共约十分 第l 页 第l 章绪论 钟。第三部分由主考再次提问以进一步确定考生的口头交际能力，时间约五分钟。 这种传统的口语考试方式虽然有一定的可取之处，但是它的弊端同样显而易 见： 1 ) 考试效率低下，组织大规模的口语考试十分困难。 按照上述考试的方法，两位考官一小时最多只能完成十几位考生的考试，因 此如果想要进行全年级乃至全校的口语考试不但需要大量教师主持考试，而且需 要许多教室作为考场，这就大大增加了组织考试的难度。 2 ) 评分的公正性、客观性难以保证。 由于是教师现场打分，这就容易使考试成绩受到人为因素的影响。考生个人 给教师的第一感觉，以及教师的个人倾向和当时状态都会对考生的成绩产生一定 的影响。 3 ) 难以保留考试过程，考试重现性差。 在传统的口语考试过程中，很少对考生的现场答题情况进行录音。这就无法 将该考生当时的考试情况重现给其他教师或同学，也就无法对该考生当时答题的 不足之处进行点评，而且其他考生也无法吸取该考生的经验和教训。 为了解决这些传统口语考试的弊端，许多专家和教师根据计算机辅助测试理 论，提出了利用多媒体技术和计算机技术来设计和开发一个基于计算机终端的新 型的口语考试系统的方案。 1 3 本文研究的重点 本文总的研究方向属于计算机辅助测试软件的研发，具体是英语口语考试系 统的研发，即利用“人机对话”的形式代替传统的“人人对话”的英语口语考试 形式。 口语考试子系统的开发采用了c s ( 客户机服务器) 结构。整个考试在学 生机上进行，考生通过身份认证和试音进入考试界面，然后学生机会随机从题库 服务器中抽取若干试题，题型包括朗读题、问答题和口头作文题。在答题过程中， 学生机对考生每道题的回答进行录音。在所有问题回答完毕后，学生机将所有的 录音文件打包上传至服务器并结束考试。服务器接收到文件后会为每位考生建立 文件夹，并将文件保存在相应的文件夹内。后台管理系统采用了b s ( 浏览器 第2 页 第l 章绪论 服务器) 结构。教师通过浏览器登录后台管理系统后，可以对考生的答题进行评 分，并对学生信息，班级信息和题库中的试题进行添加，修改和删除等操作。在 考试数据的积累过程中，教师也可以利用统计分析工具对考试数据进行统计分 析，总结经验并完善考试。 1 4 本文的组织结构 本文组织结构如下： 第一章是绪论，介绍本文的选题背景、研究意义、研究重点，并说明全文的 组织结构。 第二章是开发该口语考试系统的可行性分析。其中包括系统的设计目的，理 论依据，系统的结构功能框架等内容。 第三章主要对开发中使用的一些工具进行了简要的介绍，其中包括软件开发 平台，使用的开发语言，数据库和控件等。 第四章介绍了系统的结构设计。主要包括系统网络结构的设计、数据库的设 计、数据库表的设计等。并详细介绍了口语考试系统与后台管理系统的工作流程。 第五章介绍了基于c s 结构的学生考试功能的实现。其中包括考生登录、时 间控制、数据文件传输、耳机和麦克风测试、答题录音、音频文件格式转换、录 音文件上传等。 第六章介绍了基于b s 结构的后台管理系统的实现。包括教师及管理员登 录、密码修改、“阅卷评分，对题库、班级信息和学生信息进行操作等功能。 第七章是论文的总结，总结了论文的不足之处和需要改进的地方，并指出了 今后的工作和研究方向。 第3 页 第2 章系统的可行性分析 2 1 功能需求 2 1 1 系统的设计目标 第2 章系统的可行性分析 该系统的设计目标主要是实现基于校园网的题库管理和口语考试功能，以 “人机对话的方式取代传统的口语考试形式，使大规模口语考试的进行得以实 现。 该系统的使用将能够大大提高口语考试的效率，降低口语考试过程中因人为 因素造成的不平等现象，重现考生当时的答题情况，提高学生的英语口语水平， 降低教师的工作强度，增加考试的安全度与可信度。眨1 2 1 2 口语考试系统的主要功能 根据该系统的设计目标，我们按功能将该口语考试系统划分为管理子系统、 考试子系统、阅卷子系统和统计子系统等四个子系统。如图2 1 所示： 图2 1 英语口语考试系统的系统结构 其中，管理子系统主要包括题库管理、学生信息管理、班级信息管理和教师 信息管理等功能。具体包括信息的查询、添加、修改和删除等。图2 2 介绍了题 库管理系统的基本功能： 第4 页 第2 章系统的可行性分析 图图图圜 图2 2 题库管理系统的基本功能 口语考试环节主要实现考生的登录，核对考生信息，考前试音，试题的随机 抽取，答题录音和完成口语考试后上传答题录音等功能。录音在学生考试机上完 成，然后打包上传于服务器，服务器接收到上传的文件后，根据学生的学号建立 相应的文件夹，并将接收到的文件储存在该文件夹内，以备教师评阅使用。如图 2 3 所示： 图2 3 考试子系统的基本功能 阅卷评分顾名思义就是对学生的考试结果进行打分。这里为了提高成绩的公 正性，我们采取两次判分的形式，即每位考生的答题录音由两位教师来评分，学 生的最后成绩取自两位教师的平均分。如图2 4 所示： 图2 4 阅卷评分系统 第5 页 第2 章系统的町行性分析 统计子系统是考生成绩对教师的反馈。它的主要工作是在获得大量的考试成 绩数据后，帮助教师进行数据统计。教师将参考统计结果，更好地指导学生完成 学习与考试，使他们在以后的考试中取得更加优异的成绩。 统计子系统的主要功能是统计平均分和及格率，如图2 5 所示： 图2 5 统计子系统主要功能 2 2 开发该系统的理论支持 2 2 1 计算机辅助测试的理论分析 上世纪6 0 年代，美国首先将电脑用于教育测量，并称这种利用电脑管理 教学的方法为计算机辅助测试( c o n l p u t * a s s i s t e dt e s t i n g ) ，简称c a t 。它是以 计算机为媒介，以教育测量和心理测量理论为指导，对测量对象施测并且进行评 价的测量手段。一个计算机辅助测试系统包括三项内容：计算机辅助测验题目的 编制，计算机实施测验以及应用计算机进行测验评分和分析。1 2 1 计算机辅助测试系统可以帮助教师或教学管理人员进行测验设计与生成考 卷，可以在一定条件下实施测验，也可以进行测验分析、管理成绩与提供报告。 因此，我们有理由相信可以设计出一套专门针对英语口语考试的计算机辅助测试 系统。 根据计算机辅助测试系统的内容，我们首先要为它创建一个测验题库，该题 库中的所有题目都应该是精心筛选的，并被赋予一定的属性( 如题型、难度、区 分度等) ，同时以某种形式结构组织起来存放于计算机中，构成计算机化题库( 简 称题库：n 锄b a n l ( ) 。利用这样的题库，计算机辅助测试系统才能自动生成各种 有效的考卷，用于各种目的的测试。因此，挑选大量题目，有效地组织题目，建 立起能够满足教学评价和学习诊断等需要的试题库是设计开发有效计算机辅助 第6 页 第2 章系统的町行性分析 测试系统的首要工作。题库建成后还要添加相应的管理功能，如试题的添加、删 除和修改等。 一个完整的计算机辅助测试系统除了拥有一个题库外，还要具备实施测验， 评阅和分析的功能。其具体功能模块结构如下图所示： 图2 6 计算机辅助测试系统功能模块结构 1 ) 生成测验模块的主要功能是根据测验的目的和有关试卷生成的具体要求 ( 例如题型、难度等) 从题库中抽取一定数量的题目，然后组成一份或几份难度 相同的试卷。 对于试卷生成的具体要求一般由教师根据测验的目的来拟订，通常涉及有如 下内容：题目内容的范围、题目的类型( 如问答题、计算题、填空题、多选题以 及是非题等) 和题目的数量( 如大题数目，每大题中包含的小题数目，或各种 类型题各出几个等) 。在系统功能较强时，还要给出题目的某些具体属性，如难 度属性、区分度属性等。这些内容将以参数的形式送入系统作为测验构成时组卷 的依据。 2 ) 实施测验模块的功能是将上一功能模块生成的试卷保存在服务器内，并 向终端发送测验题目，考生在完成测验题目后将试卷反馈服务器，服务器接受考 生在终端上的回答，如果是客观题( 例如选择题、判断题等) 则立刻进行评判。 这实际上是一种联机测验形式，这种测验方式具有很多优点： ( 1 ) 每一个试卷都可以从题库中随机抽取同一难度的试题，这就使得每一 个试卷在具有相同难度的同时又不完全相同。即使抽取了相同的试题，不同试卷 的题序也不相同，这有利于防止抄袭和学生间互相干扰，提高测试的可靠性。 ( 2 ) 在具有内部时钟的系统中，能够确定学生对各题具体作答时间的长短， 这样也可以确定对同一测验，不同的学生在相同的时间里所作答题的数目，这有 利于分析学生的学习情况。 第7 页 第2 章系统的可行性分析 ( 3 ) 在测验结束后，如果题目全部是客观题，学生就能及时得到成绩和反 馈。 ( 4 ) 这种测验也可以开发模拟程序，从而不受考试场地和时间的限制，特 别适合学生自我测验。 3 ) 评阅与分析模块的功能包括两个方面：一方面是对学生的答题结果进行 评分，并统计成绩；另一方面进行学生情况、试题和试卷情况分析，并保存被试 信息和分析结果，为教学活动的评价、题库管理和测验试卷生成的改进提供依据。 在联机测验中，计算机可以将学生作答的结果上传至服务器，服务器自动对 学生作答的选择题、判断题等客观题直接进行评判，根据正确与否给予计分，同 时对每个学生测验的评阅结果作记录保存( 一般包括题号、正误情况、回答等待 时间等) ，以便进行测验分析。对于学生作答的主观题，将由教师进行评阅。一 个功能较强的计算机辅助测试系统应该能够对学生学习情况、试题和试卷等进行 分析： 学生情况分析：是指利用评阅所获得的信息进行分析，以评价学生的学习状 态和能力等。将学生答对的题数，根据需要转换成成绩，如百分制计分、标准分 或班级加权分等，以进行基本统计分析，如班级平均分、最高( 低) 分以及均方 和标准差等。这些统计值从各个方面反映了班级总体的教学情况，可成为教学评 估的参考依据。 试题分析：这项分析的目的是考察一次测验中所采用的各道试题对达到测验 目的是否有效。以评价教学和诊断学习为目的的测验，题目应能区分出学生学习 的优与差，应能评定教学过程的成功与失败。例如，在试题难易度分布均衡的条 件下，大多数考生都能正确回答测验中的题目，只有学习差的考生正确回答的题 目较少，这可以判断这段教学是成功的。又如，对于某个题目，如果成绩优秀的 考生都没答对，而成绩很差的考生却答对了，这说明这个题目不能区分学生的优 与差。 事实上，试题对测验目的的有效性取决于很多因素，不同的题型影响的因素 也各有不同。例如，对多重选择型题目，问题的结构、答案的顺序结构以及迷惑 答案与正确答案的相近程度都将影响到题目的有效性。因此，试题分析一般通过 考察测验题目的难度、区分度、以及迷惑答案的效度等属性来完成。对这些属性 第8 页 第2 章系统的可行性分析 分析的结果将为题库的补充和调整提供参数，有利于后继测验的改进。 试卷分析：当测验的目的是对学生进行等级划分、判断学生的水平与能力时， 我们总希望所进行的测验是公平、准确的。按照教育评价的要求，测验应该具有 两个必须的特点：可据性( 效度) 与可靠性( 信度) 。试卷分析就是对试卷的信 度和效度的分析。试卷分析的结果能够反映出测验是否真正检查出学生的知识水 平与能力，是否真正检查教学过程的成功与否。也就是说据此可以判定测验的结 果是否能作为评价的依据。 4 ) 题库管理模块的功能主要是根据试题的题型按所设计的结构保存题目及 其相关信息而建立起题库；对题库进行删除、更改、增添及其参数修改等处理。 题库是计算机辅助测验系统的基础。一个大的测验系统应能容纳足够数量的 题目，这些题目在题库中组织、分类及其特征信息的确立与描述将直接影响系统 的工作效率与效果。因此，近年来关于题库的研究越来越深入。在国内，已有一 些适合我国特点的题库系统开发成功并获得了广泛的应用。例如，杭州电子工业 学院开发的大学英语题库系统现已有拥有全国2 7 个省、市近3 0 0 家用户( 其中 高校用户己超过2 3 0 家) 。一些支持题库建立的通用性工具正在被开发，有的已 获得成功，如北京师范大学现代教育技术研究所开发的支持“支持学科题库建立 的计算机系统 ( 早已通过部级技术鉴定) 。可以说题库系统的开发和应用已成为 计算机辅助测试系统研究的一个主要方面。 2 3 计算机辅助测试系统的不同模式 2 3 1 计算机辅助测试系统的分类 随着计算机技术的不断发展，计算机辅助测试系统与教育测试越来越紧密 的联系在一起，各种教育测试软件如雨后春笋般不断涌现出来。对于教育测试软 件的分类有多种，按是否基于题库为标准，可以分为基于题库的测试软件和非基 于题库的测试软件；按测试试卷的长度可分为定长和不定长的测试软件；按采用 、 的测量理论可分为基于经典测量理论和基于项目反映理论的测试软件；按是否是 自适应考试体统可分为传统的和自适应的测试软件。其中，最为常见的考试软件 主要是以是否使用题库作为分类依据的。 第9 页 第2 章系统的可行性分析 2 3 2 国外计算机辅助测试软件的发展 计算机辅助测试6 0 年代初诞生在美国，历经4 0 多年，已经在国外得到了 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系统对参加考核的 对象进行评价。著名的考试机构如美国思尔文系统有限公司( s y l v a nl e a n l i n g s y s t 锄i i l c ) ，它是一家专门从事教育和计算机化考试服务的专业公司，在世界上 1 4 0 多个国家和地区有2 2 0 0 多个考试中心，可用2 5 种语言提供近百个不同类 型的1 0 0 0 多种考试。每年全球参加计算机化考试的人数约4 0 0 万。当今大部分 的授证机构均委托思尔文公司为其进行测试、评价。如在信息技术领域中全球领 先的计算机公司的认证考试，各种专业人员的认证考试等。世界上最大的考试机 构美国教育考试服务中心( e t s ) 从1 9 9 3 年开始在g r e 考试中采用自适 应考试模式，同时逐步减少纸卷笔试为基础的考试方法。t o e f l 考试也将 在中国告别笔试而采用计算机自适应考试模式。在信息产业中，美国n o 涮l 公 司于1 9 9 1 年成功的应用了计算机辅助测试系统进行认证考试，使参加n o v e l l 自适应考试的人数超过一百万人次h 。总体上说，国外的考试特别是技术资格认 证的考试都逐步采用了计算机辅助测试系统替代传统的笔试方式。 2 3 3 目前国内计算机辅助测试软件的发展 我国在计算机应用方面的起步比国外晚，计算机在教育领域的应用也只是近 些年才刚刚开始。再加上我国经济水平较低，而计算机辅助测试对机房硬件条件 要求较高，对使用者和管理者的计算机操作能力也有较高的要求，所以计算机辅 助测试还没有得到广泛的使用。不过在一些计算机认证考试的领域，计算机辅助 测试系统也已经有了一定的应用。比如计算机等级考试、职称计算机考试、微软 中国公司的办公自动化专家认证考试等u 1 。另外，在各级各类学校的一些课程考 试中，在一定程度上也使用了计算机辅助考试系统，只不过这些考试系统多数没 有能够得到真正大规模的使用。所以，在中国，计算机辅助考试这一领域中还有 许多工作等着我们去做。 虽然我国计算机辅助测试软件的开发起步较晚，但是由于多媒体技术、网络 技术、视听数字化等技术的日趋成熟，近年来它的发展速度是相当惊人的。所以， 我们有理由相信，在不久的将来，我国计算机辅助软件的发展一定会达到世界先 第1 0 页 第2 章系统的可行性分析 进水平。 2 4 本章小结 本章介绍了该英语口语考试系统的设计目标和主要功能，对该系统的开发寻 求了理论上的支持，并介绍了最近国内外计算机辅助测试相关领域的发展。 第l l 页 第3 章开发工具简介 第3 章开发工具简介 本系统的开发主要使用微软s u a ls t u d i o n e t2 0 0 5 开发平台，以s u a l b 嬲i c2 0 0 5 作为主要开发工具，并配合使用了一些w i l l d o w s a p i 函数和控件，以 s q l s e r v e r2 0 0 0 作为数据库服务器，采用w i n d o w s2 0 0 3s e r v e r 标准版作为网络 操作系统。 3 1 操作系统 w i n d o w ss e r v e r2 0 0 3 标准版是一个多用途的网络操作系统，它提供的功能包 括：智能文件和打印机共享、安全i n t e n l e t 连接、集中式的桌面应用程序部署以 及连接职员、合作伙伴和顾客的w e b 解决方案等。它最大的优点是提供了较高的 可靠性、可伸缩性和安全性。它同时集成h l t e m e tm 旬肌a t i o ns e i c 鹤；为客户端 提供w 朗服务，集成w i n d o w sm e d i as e 耐c e s ，为客户端提供流媒体服务，并且 它提供了与微软n e t 架构和s q ls e r v e r2 0 0 0 数据库的良好兼容性，极大地增 强了系统的整体性能。 3 2v i s u a is t u d i o n e t2 0 0 5 的优势 s u a is t u d i o n e t 2 0 0 5 是微软公司发布的一款最新的软件开发平台。其最大 特点是容易上手，是软件开发人员入门的较好选择。优异的用户界面反应速度以 及与w i n d o w s 的整合度，可以使软件人员较快地构建出用户界面比较好的应用程 序。其实作为一个开发平台，n e t 和j a v a 都非常成熟和稳定。但n e t 比j a v a 的诞生晚了六年，这也恰恰在某种程度上增加了n e t 的优越性。因为新技术总 可以借鉴旧技术的发展经验，达到取长补短的效果。 s u a ls t u d i o n e t 是特性丰富的开发环境，通用语言的支持能力使开发人员 能够在c + + 、和c 挣间自由转换。而且，s u a lj 群n e t 还使j a v a 开发人员可 以使用所选的语言对n e t 平台进行编程。编程人员利用s u a lj 撑n e t 创建基 于n e t 的应用程序，这些应用程序可以无缝地与使用任何其他n e t 平台支持语 言编写的n e t 应用程序进行交互操作。 有了砌j 撑n e t ，j a v a 开发人员就可利用n e t 框架的丰富工具 第1 2 页 第3 章开发丁具简介 ( a d o n e t 、a sp n e t 和许多其他工具) ，这些工具的功能和简单性超过了j a v a 开发工具包( j d k ) 规范中的功能。 s u a ls 砌i o n e t 的编辑器还支持x m l 文档、x m l 大纲、h t m l 和c s s 的创建。比如，瑚l 是在j a v a 诞生之后，n e t 诞生之前出现的技术，所以n e t 对于捌l 的整合会比较完善，而j a v a 是后来将之加入的，整合程度自然比不 上n e t 。下面对微软最新发布的s u a ls t l j d i o2 0 0 5 的特点作一个简单介绍：微 软把m i c r o s o f is q ls e r v e r2 0 0 5 、v i s u a ls t u d i o2 0 0 5 ，以及将于明年推出的b i z t a l k s e e r2 0 0 6 共同构成新一代企业级应用平台，其核心是v i s u a ls t u d i o2 0 0 5 。 利用s u a ls t i l d i o2 0 0 5 以及n e tf 聊n e w o r k2 o 这一企业级开发平台，广大 开发人员及其团队能够开发出更加高效、安全和可靠的解决方案。v i s u a ls t u d i o 2 0 0 5 增加了一系列新的工具。其中，v i 刚s t u d i ot e 锄s y s t e m 是一个可扩展的、 支持整个软件开发生命周期的工具平台，能使软件开发团队之间更好地协作，从 而开发出现代化的、具有服务导向性的解决方案。 m i c r o s o n s u a ls t u d i o2 0 0 5 开发工具系列，有许多令人期盼已久的强化功 能，包括提供更高的程序开发效率、更精简的程序代码、更佳的安全性能等。另 外该工具系列还具备一些新特色，包括n e tf r 锄e w o 出2 0 、a s p n e t2 0 、6 4 - b i t 程序开发支持、新的w i n d o w sf o 加程序设计以及对行动装置解决方案的全新开 发支持。 值得注意的是，首度推出的s u a ls t u d i ot e 锄s y s t 锄是与开发工具完全整 合的软件开发生命周期管理平台，与a 西1 e 方法论以及c m m i 规范都相整合。 s u a ls t u d i ot e 锄s y s t e m 除了在软件开发流程上更加严谨之外，软件开发的质 量与时间也更易于掌控，同时，还将s u a ls t l j d i o 开发工具一贯支持个人开发者 高生产力的优势，延伸到支持整个高效率及流程导向的开发团队。 n e t 在技术上的进步也开始体现在市场占有率上。如果以前大家对两种平 台的认识是n e t 可能无法胜任大规模的企业开发，那么最近的一系列调查数据 则能够反驳这一观点。i d c 公司在2 0 0 5 年l o 月份进行的一项调查发现，3 5 7 的大公司采用n e t 来开发最重要的业务软件，而使用j a v a 的比例只有2 5 3 。 第1 3 页 第3 章开发工具简介 3 3v i s u a ib a s i c2 0 0 5 的使用 s u a lb a u s i c n e t 是基于微软n e tf r 锄e w o r k 之上的面向对象的中间解释性 语言，可以看作是s u a lb a s i c 在n e tf r 锄e w o r k 平台上的升级版本：增强了对 面向对象的支持。2 0 0 5 是n e t 的重大转变，微软决意在其软件名称中去 掉了n e t 部份。在v b 2 0 0 5 中，微软增加了许多新功能，以引用对于初学 者来说的一些优点，特别是伪命名空间m y ，提供了访问n e tf r a m e w o r k 特定域 而不需大量编码的简单方式；还能动态产生类：提供了改进的到n e t 转 换向导；u s i n g 语法简化了需要部署p a t t 锄t o 丘e er e s o u r c e s 的对象的使用；m y 编码可隐藏由v b n e ti d e 写的模板代码；数据源绑定，简化了数据库c s 开发。 上述功能( 尤其是m y ) 增强了v b n e t 成为快速开发应用平台的可能，并与c f j 进 一步区别开来。 3 4w i n d o w sa p i a p i 是a p p l i c a t i o np r o 孕觚1 1 n i n gi n t e r f i a c e 的简称，即应用程序开发接口。在 应用程序中要完成某个功能，都是以函数调用的形式实现的。同样，应用程序也 是以函数调用的方式来通知操作系统执行相应的功能。操作系统所能够完成的每 一个特殊功能通常都有一个函数与之对应。也就是说，操作系统把它所能够完成 的功能以函数的形式提供给应用程序使用，应用程序对这些函数的调用就叫做系 统调用，这些函数的集合就是w i n d o w s 操作系统提供给应用程序编程的接口，简 称w i n d o w sa p i 。在英语口语考试系统中，我们使用了函数m c i s d s t r i n 甙) 实现 了音频处理的功能。 3 5 数据库技术 s q ls e r v e r2 0 0 0 是微软推出的关系型数据库管理系统，它在电子商务、数 据仓库和数据库解决方案等应用中起着重要的作用，对数据库中的数据提供有效 的管理，并采用有效的措施实现数据的完整性及数据的安全性。啪1 s q ls e r v e r2 0 0 0 是一个基于客户机服务器( c s ) 模式的关系数据库管理 系统，如图3 1 所示。它采用c s 体系结构把所有的工作负荷分解为服务器上的 第1 4 页 第3 章开发工具简介 任务和客户机上的任务，客户机应用程序负责商业逻辑和向用户提供数据，服务 器对数据库的数据进行操作和管理。 客户端 服务器 图3 1s q ls e r v e r2 0 0 0 客户机服务器结构示意图 3 6a d o n e t 技术 开发网络程序中最常用且最重要的操作的操作就是对数据库中的内容进行 存取，n e tf r a m e w o r k 提供了a d 0 n e t 技术，利用它可以方便地进行数据库 的存取。a d 0 n e t 是由很多类组成的一个类库，这些类提供了很多对象，分别用 来完成和数据库的连接、查询、插入、更新和删除等操作。 a d 0 n e t 以a c t i v e x 数据对象( a d o ) 为基础，但与依赖于连接的a d 0 不同，a d o n e t 是专门为了对数据存储进行无连接数据访问而设计的。 a d o n e t 以x m l ( 扩展标记语言) 作为传递和接收数据的格式，与a d o 相比， 它提供了更大的兼容性和灵活性。 a d o n e t 具有很多优点，使得数据操作过程变的容易： 1 ) 互操作性：用不同工具开发的组件可以通过数据存储进行通信。 2 ) 性能：在a d o n e t 中的数据存储是用) ( m l 格式传送的，不需要数据类 型转换过程，提高了访问的效率；而在早期的a d 0 中，是借助于c o m 组件使用纪 录集传送数据时，纪录集中的数据必须转换为c o m 数据类型。 3 ) 可编程性：可以使用多种语言进行编程，是强类型化的编程环境。 3 7n c ta u d i os t u d i o 控件 n c ta u d i os t u d i o 是一款功能非常强大的音频编辑a c t i v e x 控件，它可以 轻松地实现音频文件的输入、输出、分段、播放、格式转换、抓取、文件的管理、 录音及重放等功能。并且它支持多种音频格式，主要有w a v 、p c m 、m p 3 、m p 2 、 第1 5 页 第3 章开发_ t 具简介 v o x 、r a wa u d i o 、w m a 、a v i 及m p c 等。n c ta u d i os t u d i o3 o 主要包含1 7 个 d l l 控件包，每个控件包可以实现不同的音频编辑功能，如表3 1 所示。 表3 1n c t a u d i os t u d i o 控件包列表 名称作用 n c t a u d i o a r r a y p r o c e s s i n 9 3 d 1l用于编辑音频序列 n c t a u d i o c h u n k s e d i t o r 3 d l l编辑音频文件中包含的“c h u n k ”信息 n c t a u d i o c o p r e s s 3 d l l在内存中实现音频数据的压缩和解压缩功能 n c t a u d i o d e s i g n c o l l e c t i o n 3 d 1 1实现音频文件的设计和编辑功能 n c t a u d i o d l m f s i g n a l s 3 d l l实现对d t m f 音频信号的识别和编辑 n c t a u d i o d x p l a y e r 3 d 1l实现基于m i c r o s o f td i r e c t x 的音频文件播放 n c t a u d i o d x r e c o r d 3 d l1 实现基于m i c r o s o f td i r e c t x 的录音操作 n c t a u d i o d x t r a n s f o r m 3 d 1 1 对音频文件提出d i r e c t x 过滤器的预安装申请 n c t a u d i o f i1 e 3 d l1 轻松实现从各种音频文件中读写音频数据 n c t a u d i o p l a y e r 3 d 11用于播放各种音频文件 n c t a u d i o r e c o r d 3 d l l从系统安装的各种音频源播放设备中录音的功能 n c t a u d i o l i b r a r y 3 d 1l管理本机磁盘中的各种音频文件 n c t a u d i o t r a n s f o r m 3 d 1 1 处理和转换各种格式的音频数据 n c t a u d i o f i l e w m a 3 d l l 轻松实现从w m a 音频文件中读写音频数据 n c t a u d i o v i s u a l i z a t i o n 3 d 1 1 实现录音或放音过程中的可视化操作 n c t t e x t t o a u d i 0 3 d 1l 将文本转换为音频输出 n c t w 乩a b r o a d c a s t s e n r i c e 3 d l l 采用h 1 v r p 协议实现音频数据的广播功能 3 8 本章小结 本章主要介绍了该系统的开发平台，使用的开发语言，使用的数据库和一些 开发工具。 第1 6 页 第4 章口语考试系统的结构设计 第4 章口语考试系统的结构设计 4 1 口语考试系统的网络结构设计 在学生机与服务器之间我们采用校园局域网的连接方式。因为在考试结束 后，学生机需要将大量的音频数据文件上传至服务器，所以要求学生机与服务器 之间尽可能地得到最大的网络传输带宽，减少因网络传输带来的延迟问题。因此， 采用校园局域网的方式可以保证考试过程能够顺利进行。 在所有学生的音频考试文件上传至流媒体服务器后，考试相关的其它数据记 录则保存在数据库服务器中。阅卷教师可以在任何地方( 内网或外网) 通过i e 浏览器访问考试系统的w e b 服务器，获得学生的考试信息，进行阅卷评分。 4 2 数据库设计 本系统采用实体一联系模型的方法进行数据库的概念设计。实体一联系模型 ( 简称e r 模型) 是对现实世界的种抽象，它的主要成份是实体、联系和属性。 实体是现实世界中可区别于其他对象的“事件或“物体州砌。实体可以是实实 在在的也可以是抽象的。实体通过一组属性来表示。属性是实体集中每个成员具 有的描述性性质。 通过对系统需求的仔细研究，可以确定本系统主要有系统管理员、教师、班 级、学生、朗读题、问答题、口头作文题和考试等八个实体集。每个实体集具有 如下属性： 1 ) 系统管理员：用户名，密码。 2 ) 教师：教师号、姓名、性别、职称、登录密码、是否题库管理员。 3 ) 班级：班号，班级名称，任课教师号。 4 ) 学生：学号、姓名、性别、查询密码、班级、身份证号、考试等级、考 试状态，照片。 5 ) 朗读题：题号、题目内容、等级。 6 ) 闯答题：题号、题目内容、等级。 7 ) 作文题：题号、题目内容、等级、图片。 8 ) 考试：编号、名称、状态。 第1 7 页 第4 章【j 语考试系统的结构设计 联系是指多个实体间的相互关联脚1 。分析实体之间的联系，得到口语考试 网络系统的综合e r 图，如图4 1 所示。其中，矩形表示实体集；椭圆表示属性； 菱形表示联系集；线段表示将属性连接到实体集或将实体集连接到联系集；双线 表示一个实体全部参与到联系集中。从图中我们可以看到：管理员实体没有与其 他任何实体发生关系；班级和学生之间形成一对多的关系；学生、考试、朗读题、 问答题、口头作文题之间形成多对多的关系；考试、教师和学生之间也形成多对 多的关系。 图4 1 系统完整的e r 图 将e r 图转换为关系模型数据库表的原则是： 1 ) 一个实体转换为_ 个表，实体中的属性同样转换为表中的属性。 2 ) 一个一对一的联系可以转换为独立的表。 3 ) 一个一对多的联系可以转换为独立的表。 4 ) 一个多对多的联系可以转换为一个表。 5 ) 三个或三个以上实体问的多元联系可以转换为一个表。 根据以上原则得到的s q ls e r v e r 数据库表，如表4 卜4 1 0 所示。 第1 8 页 第4 章口语考试系统的结构设计 表4 1 教师表( t e a c h e