（计算机软件与理论专业论文）高校试卷分析系统的设计与实现.pdf

大连理工大学硕士学位论文 摘要 “让学生全面发展，使学生全部成才 是渤海大学的办学目标。要达到这个目标的 前提就必须提高教学质量。现阶段作为各高校使用最为普遍，也是最重要的提高教学质 量的方法，就是利用试卷分析系统对考试试卷进行科学的分析和研判。 以往我校对于学生试卷的分析工作主要是通过计算器手工操作完成，只简单的计算 学生的平均分、及格率、优秀率。填写完表格后，打印后上交存档。因此，在分析试卷 时由于提供数据指标过少，既不能对试卷进行全面科学的分析，又不利于今后的查找。 而且，分析试卷这项工作任务非常繁重，耗时多，由人工完成，效率非常低。开发试卷 分析系统，能够很好的解决上述问题，在节省了大量人力、物力的同时，还能够依据教 育学、统计学的原理科学细致的对考生试卷进行分析。通过对试卷的分析结果找出教学 中存在的不足，从而提高教学质量。 在开发渤海大学的试卷分析系统时，我们根据校园网现有条件，采用c s 、b s 混 合结构进行开发。对于需要交互性强、可靠性高、有较强的事务数据处理能力的试卷分 析部分采用c s 结构开发，功能包括：试卷信息、学生成绩信息、试卷分析等。而交互 性较低的数据查询操作采用b s 结构开发，功能包括：日程安排查询、任课情况查询、 成绩及试卷分析数据查询等。系统开发工具前台采用v b + j s p ，数据库是s y b a s c ，w e b 服务器是t o m c a t ，并组合网络开发方案进行设计。 本文详细的介绍和描述了渤海大学试卷分析系统的开发和设计过程，并在最后通过 图例阐述了系统如何进行的试卷分析，以及本系统中各模块的详细功能。渤海大学试卷 分析系统已经开始运行使用，通过上一学期的实际运行效果来看，在试卷的分析和数据 共享方面还是起到了明显的效果。 关键词：试卷分析；教学质量；c s ；b s 高校试卷分析系统的设计与实现 d e s i g na n di m p l e m e n t a t i o no fc o l l e g et e s tp a p e ra n a l y t i c a ls y s t e m a b s t r a c t t h et a r g e to fb o h a iu n i v e r s i t yt or u n as c h o o li s ”m a k i n gt h es t u d e n tb ed e v e l o p e da l l r o u n d ，m a k i n gt h es t u d e n ta l lb e c o m i n gu s e f u lp e r s o n ”b e f o r ea c h i e v et h i s ，y o um u s t e n h a n c et h eq u a l i t yo fe d u c a t i o n ，a n dn o wa st h em o s tc o m m o na n dm o s ti m p o r t a n tw a yt o i m p r o v et h eq u a l i t yo ft e a c h i n gi st ou s ea n a l y s i ss y s t e mt oa n a l y z et h ee x a m i n a t i o np a p e r s b e f o r e ，t h es t u d e n t s e x a m i n a t i o np a p e r sa n a l y s i sw o r ko f0 1 1 1 u n i v e r s i t ym a i n l y c o m p l e t e dt h r o u g ht h ec a l c u l a t o rb ym a n u a lo p e r a t i o n ，a n do n l ys i m p l yc o m p u t e dt h e s t u d e n t s a v e r a g es c o r e s ，p a s sr a t e s ，e x c e l l e n tr a t e s ，a n dt h e nf i l l e di nt h ef o r m ，p r i n t e da n d h a n d e di ti n b e c a u s et h ed a t ai sf e w ，n o to n l ye x a m i n a t i o np a p e r sc a n tb es c i e n t i f i c a l l y a n a l y z e d ，b u ta l s ot h ef o r m sd i f f i c u l tt ob ef o u n da f t e ral o n gt i m e ，a n da n a l y z e d t h e e x a m i n a t i o np a p e ri sah a r dw o r k ，a n dn e e dt ot a k i n gal o n gt i m e i ti si n e f f i c i e n c yb ym a n u a l e x a m i n a t i o np a p e ra n a l y s i ss y s t e mc a nr e s o l v ea l la b o v ep r o b l e m s ，i th a si m p r o v e de f f i c i e n c y a n dr e d u c e dm a n p o w e rc o s t s ，a n db yp r i n c i p l e so fs t a t i s t i c sa n dp e d a g o g i ct h ee x a m i n a t i o n p a p e r sw i l lb ea n a l y z e dc a r e f u l l y ，a n dt h et e a c h e rc a nf m do u tt h ed e f e c t s ，t h e nt h eq u a l i t yo f e d u c a t i o nw i l lb ee n h a n c e d w 1 1 i l ed e v e l o p i n gt h ee x a m i n a t i o np a p e ra n a l y s i ss y s t e m ，b a s e do nn o wa v a i l a b l e c o n d i t i o n s ，w ed e c i d e dt ou s ec sa n db ss t r u c t u r e a st h ec ss t r u c t u r e s i n t e r a c t i v i t y ， s e c u r i t y ，t r a n s a c t i o nc a p a b i l i t i e sa r eb e t t e rt h e nb s ，s ot h ep a r to fc st h ef u n c t i o ni n c l u d e s p a p e ri n f o r m a t i o n , s t u d e n t s s c o r e s ，a n a l y z et h ee x a m i n a t i o np a p e ra n ds oo n n l ep a r to f b s sf u n c t i o ni n c l u d e sc h e c k i n gt h es c h e d u l e s ，t e a c h e r s ，t h er e s u l t so ft h ee x a ma n dt h e p a p e ri n f o r m a t i o n d e v e l o p m e n tt o o l sa r ev b + j s p ，d a t a b a s ei ss y b a s e ，a n dw e bs e r v e ri s t o m c a t ，a n dd e s i g n e db yn e t w o r km e t h o d s i nt h i sp a p e r ，t h ed e v e l o p m e n ta n dd e s i g np r o c e s so ft h eb o h a iu n i v e r s i t yp a p e r a n a l y s i ss y s t e ma r ei n t r o d u c e di nd e t a i l ，a n dt h r o u g ht h ep i c t u r e sw ec a nk n o wh o wt oc a l t y o u tt h es y s t e m s ，a n de v e r ym o d u l e s f u n c t i o n si nt h i ss y s t e m b o h a iu n i v e r s i t yp a p e ra n a l y s i s s y s t e mh a sa l r e a d yb e g u nr u n n i n g ，a n dt h r o u g ht h ea c t u a lo p e r a t i o na to u ru n i v e r s i t yi nt h e l a s tt e r m i th a sp l a y e ds i g n i f i c a n tr o l e sa td a t as h a r i n ga n dp a p e ra n a l y s i s k e yw o r d s ：p a p e ra n a l y s i s ；q u a l i t yo fe d u c a t i o n ；c s ；b s i i 大连理工大学学位论文独创性声明 作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究 工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外， 本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请 学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献 均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。 若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。 学位论文题目：直撞达鲞金盘丕统鲍遮让生实垫 作者签名：j 兰錾二篷孓一日期：盖写l - 年么月2 厶日 高校试卷分析系统的设计与实现 大连理工大学学位论文版权使用授权书 本人完全了解学校有关学位论文知识产权的规定，在校攻读学位期间 论文工作的知识产权属于大连理工大学，允许论文被查阅和借阅。学校有 权保留论文并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，可以将 本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、 缩印、或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 学位论文题目： 作者签名： 导师签名： 大连理工大学硕士学位论文 1绪论 近年来高校的教学质量一直是各界广为关注的话题，从1 9 9 9 年我国实行高校扩招 以来，很多院校为多招生员开设过多专业，而相应专业的教学人才又得不到及时引进， 致使学生学习成绩逐年下降。如何有效合理的提高教学质量成为了各高校日常工作的重 中之重，教学质量提高不上去，势必影响学生的就业率、考研率等等。 考试作为学校教学过程质量控制的重要环节，是考察学生掌握所学知识情况，衡量 教学效果，保证教学质量的重要手段。通过对试卷成绩的分析能够直观的反映出教学当 中存在的不足之处，及时弥补。对指导教学、准确评估，提高教学质量，具有非常重要 的意义。 以往在分析试卷成绩的时候，常常是手工操作，工作效率非常低，工作量巨大。而 且只是简单的对优秀率、及格率、不及格率进行统计，早已满足不了当前的需求，这就 需要一个专业的试卷分析系统。在开发渤海大学试卷分析系统过程中我们参考了教育测 量学原理，采用数理统计方法来处理数据，不但可以大大提高处理试卷时的效率，还可 以规范处理过程，对试卷质量展开科学评估并对分析结果进行研究，这对提高以后的教 学质量具有很强的指导和实用价值，同时还减轻了教师在试卷分析这项工作中繁重的工 作任务。 1 1 研究背景 随着社会的发展，文明的进步。人们越来越认识到科学知识在当今社会的重要性。 因此，中国大众化的高等教育模式如像雨后春笋般的迅速发展起来。随之而来的就是各 高等院校为了追求更多的生源而忽视了教学，造成教学质量的逐年降低，因此受到了社 会各界的广泛指责。 2 0 0 3 年8 月2 0 日国家教育部部长周济在教育部高等学校本科教学工作水平评估研 讨班上宣布，从2 0 0 3 年开始，将用5 年左右时间，对所有普通高等学校教学工作进行 一次全面的评估，并形成5 年一轮的教学评估制度。同时强调，在学校教育规模扩大的 同时，高等学校必须把不断提高质量放在突出位置。全面推进高等学校教学评估工作作 为“质量工程”的重要内容，既是保证人才培养质量的重要措施，也是教育行政部门转 变职能、强化监督、规范管理的必然要求。因此，如何提高教学质量和学生自身能力成 为了当今高等教育的首要问题。 高校试卷分析系统的设计与实现 有研究人员调查表明，通过对考试成绩的评估对学生的表现有积极的影响i l j 。而考 试后的试卷成绩分析恰恰能够帮助教师们找到在教学中的不足和了解学生们对本门课 程的掌握程度，做到知己知彼，在以后的教学中针对薄弱环节进行重点学习。 渤海大学教务处为提高教学质量，要求在每学期期末加强对各学院各专业的试卷分 析，以找出教学中的不足之处。但在此之前我校此项工作还停留在有纸化手工操作阶段， 即成绩下来之后先输入计算机中，通过计算机算出平均分、分差、及格率、不及格率和 优秀率等等，然后打印由教务干事汇总后上交至教务处审核和备份。此过程要求教师在 考试后包括判卷在内的2 至3 天内完成，经常造成数据的不准确性，而且仅凭上述数据 分析也不直观。 在此前提下我校教务处向我学院请求帮助开发一款适用于我校的试卷分析系统。经 过实地调查分析得出利用现有的网络环境能够达到更高效的无纸化办公，在软件开发上 我们根据教育测量学原理和数理统计方法对试卷成绩进行科学的统计分析，为学校教学 改革提供科学依据，更直观的帮助教师进行试卷分析。 1 2 研究的意义 1 2 1节省了大量的工作量和时间 以往的试卷统计和分析需要老n f i j 在考完试后的2 3 天内完成，然后上报，此项工 作都是由手工完成，每个教学班的人数多为百人。单单是统计试卷分数、及格率、不及 格率、平均分以及写试卷分析就需要占用大量时间，况且还要批改试卷。通过试卷分析 系统，只需一次性输入学生成绩，计算机可以通过最短的时间完成以上工作，节省了不 必要的人力、物力。并且数据直接存储到服务器上可随时提取，做到网络上的数据共享。 1 2 2 提供的数据分析结果更直观，更科学，更准确 在教育教学质量的评估过程中，试卷分析是一个经常性的工作。它不仅繁琐，而且 根据教育测量学和教育统计学得到的统计公式都非常复杂，就是计算机来协助完成，也 有很大难度。通过设计完成试卷分析系统，使每项统计功能只需点击一下按钮，就可以 轻松实现，大大减少了试卷分析的工作量，并且可以对每个班级、某门课程的考试成绩 进行定量分析，在解出平均分、标准差和学生成绩在各分数段分布情况的基础上，统计 出该试卷的难度、信度等，并验证考试结果是否符合正态分布，对全体学生的考试结果 做出综合评价，最终达到提高试卷的质量，优化教学内容，改革教学方式，把握教学重 点，提高教学质量，改进对考试的管理力度，为深化考试改革提供有力的支持，为宏观 决策提供充分而有力的科学依据。 大连理工大学硕士学位论文 1 2 3 有利于学校教学工作的改进 通过试卷分析结果，教师和学校的教学主管部门可以通过最终的分析结果，真正了 解学生的学习状况，找出带有普遍性的问题，还可以进一步分析这些问题是属于教师教 的问题，还是属于学生学的问题或是试题本身的质量问题等等，并及时在以后的教学工 作中加以反馈与矫正，从而不断改进学校的教学工作。 1 3 本课题的现状和本文的主要内容 1 3 1 本课题的现状 从广义上来说，教育测量学是对教育领域内的事物或现象，根据一定客观标准，作 缜密的考核，并依一定的规则将考核的结果予以数量的描述。从狭义上来说，教育测量 是指对学生某些学科经过学习和训练之后，所获得的知识、技能的测量，又称成就测量、 学业成绩测量或学科测量。它是按教育测验的规则，对学生掌握某些学科的知识、技能 予以数的描述。 早在1 9 6 3 年，美国人卡罗尔( c a r r o l l ) 就提出了成绩正态分布理论，即对于同一学生 群体，在同一教学环境下，客观真实的考试成绩服从正态分布规律。卡罗尔的这一理论 有两个前提条件：学生是一个正态群体；学校给学生提供了同样的教学环境。经过多年 的实践证明，国内教育界的学者们普遍认为考试成绩服从正态分布是最合理的。即成绩 不及格和优秀人数较少，介于中等和良好较多。 我国于1 9 8 1 年成立了中国教育学会教育统计研究会筹备组，1 9 8 8 年中国教育学会 教育统计与测量研究会正式成立。愈来愈多的教育工作者认识到教育测量的重要作用， 积极参加标准化改革试验；师范院校和教育学院也恢复开设教育测量学课程，而作为教 育测量的最主要的内容试卷分析研究成为了关注的焦剧引。 我国教育测量学的研究已有2 0 余年，但理论研究的进展不大，学科的成熟度不高， 目前还仅停留在初始摸索阶段，实践的范围不大，创新性的研究结果尚未出现。关于成 绩分析的研究，其主要还是集中在成绩统计量的分析、成绩不及格率及优秀率分析及成 绩分数段分析等内容。更加详细的系统化分析还相对薄弱。而且有些技术指标只是理论 意义上的标准，实际运用起来却有一定的难度。 1 3 2 本文的主要内容 本文基于对m i s 的理解，结合教育测量与评估的有关理论方法，来构建成绩分析系 统。具体内容为以下几方面： 高校试卷分析系统的设计与实现 ( 1 ) 认真学习m i s ，以及m i s 的构建，掌握教育测量学原理和数理统计方法。 通过教育测量学原理的学习，消化理解包括标准差、易度、区分度、信度、效度等一些 试卷分析方面的指标概念，对试卷分析系统的功能与结构有简单总体的把握。 ( 2 ) 进行系统方面的需求分析，通过调研和走访了解教务处和各教学单位以及教 师对于试卷分析系统的所需的具体功能，这样可以确定系统结构和发现需要解决的技术 难点。对系统进行总体模块的设计，在此过程中利用软件工程设计原理对试卷分析系统 进行规划和设计 ( 3 )设计系统的数据库，将系统中的表用e r 图进行分析确定其中的相互关联， 最后将表规范化。 ( 4 ) 系统的实现，对整个系统的特点及主要功能模块进行详细说明，并给出系统 运行实例。并对标准差、易度、区分度、信度、效度等技术指标进行算法设计及程序实 现。 ( 5 ) 对系统进行测试，通过录入测试班级的数据所得出的分析结果来检测试卷分 析系统是否符合预想的要求。从而为分析教学活动中存在的问题、教学管理和组织提供 科学的依据。 大连理工大学硕+ 学位论文 2m i s 和成绩分析理论及相关技术 2 1s 的概述 2 1 1 川s 的定义及现状 m i s 即m a n a g e m e n t i n f o r m a t i o ns y s t e m 的缩写。 m i s 是6 0 年代在欧美新兴起来的计算机应用学科，是一个不断发展的新型学科。 直到1 9 8 5 年，明尼苏达大学卡尔森管理学院的著名教授高登戴维斯才给出m i s 的一个 较完整的定义：“它是一个利用计算机硬件和软件，手工作业，分析、计划、控制和决 策模型，以及数据库的用户一机器系统。它能提供信息，支持企业或组织的运行、管理 和决策功能。，【3 1 。 m i s 既是一个理论研究领域又是一个实用领域，其理论和技术都在不断地发展之中 【2 】。m i s 在2 0 世纪7 0 年代末8 0 年代初被引入我国，在国内对m i s 系统比较一致的看 法是：它是一个由个人、计算机等组成能进行信息的收集、传递、存储、加工、维护和 使用的系统，在管理工作中以数据库为核心的计算机应用。随着网络技术的逐渐成熟， m i s 已经从单机化模式过度到了网络化模式。从而大大减轻了工作强度、节省人力、物 力，提高企业管理的工作效率，有利于促进提高企业管理工作规范化及辅助分析。 在m i s 的发展过程中，共产生过四种模式【4 j ： ( 1 ) 主机终端模式； ( 2 ) 文件服务器模式； ( 3 ) 客户机服务器模式f 即c l i e n t s e r v e r ，c s ) ； ( 4 ) 浏览器服务器模式( 即b r o w s e r s e r v e r ，b s ) 。 前两种模式已经被淘汰，目前，针对资源在网络环境中的分布，主要有两层c s 、 三层c s 以及b s 三种模式【5 】。随着网络技术的飞速发展，现阶段的m i s 的主流结构为 客户机服务器模式( 即c l i e n t s e r v e r ，c s ) 和浏览器服务器模式( 即b r o w s e r s e r v e r ，b s ) 前者主要应用于局域网环境，后者适用于i n t e m e t 。 c s 是一种松散耦合结构，通过消息传递机制进行对话，客户向服务器发出请求， 服务器进行相应的处理后将结果返回客户端。由于c s 结构被设计成两层模式，显示逻 辑和事务处理逻辑部分放在客户端，数据处理逻辑和数据库放在服务器端，因此通常又 称为“胖客户 模式【5 】 c s 体系结构图如图2 1 所示。 高校试卷分析系统的设计与实现 i j 、， 幽21c s 体系耋占构图 f i g21 t h es t r u c t u r ec h a r to f c s c s 结构的系统往往具有号用的前端应用程序，可以提供强人的在线帮助，出错处 理等功能。各种应用逻辑必须通过相应的前端应用程序完成，有效地保障了系统安全性。 由于有成熟的开发技术、大量的优秀玎发工具的支持，使得c s 结构具有交互性强、可 靠性高、较强的事务数据处理能力的优点。但随着企业规模的日益扩大，软件的复杂程 度不断提高，传统的二层c s 结构存在以下几个局限： ( 1 ) 二层c s 结构是单服务器且以局域州为中心的，所以难咀扩展至大型企业。 域网或i n t e m e t 。 ( 2 ) 软、硬件的组合及集成能力有限。 ( 3 ) 客户机的负荷太重，难以管理大量的客户机，系统的性能容易变坏。 ( 4 ) 数据安全性不好。因为客户端程序可以直接访问数据库服务器，那么，在客 户端计算机上的其他程序也可想办法访删数据库服务器，从而使数据库的安全性受到威 胁。 正是因为二层c s 有这么多缺点，一些学者1 6 , 7 1 提出t z 层c s 体系结构。三层c s 结构的特点是用户界面与应用逻辑位于不同的平台上，同时，应用逻辑被所有用户共享， 这是两层c s 结构与三层c s 结构之日j 的最大区别f j 。 三层c s 体系结构是将应用功能分成表示层、功能层和数据层三个部分。 表示层是应用的用户接口部分，它担负着用户与应用问的对话功能。它用于检查用 户从键盘等输入的数据，显示应用输出的数据。为使用户能直观地进行操作，一般要使 用图形用户接口，操作简单、易学易用。在变更用户接口时，只需改写显示控制和数据 检查程序而不影响其他两层。检查的内容也只限于数据的形式和取值的范围小包括 有关业务本身的处理逻辑。 争 嚼 导 0 日 大连理工大学硕+ 学位论文 功能层相当于应用的本体，它是将具体的业务处理逻辑编入程序中。例如，在制作 订购合同时要计算合同金额，按照定好的格式配置数据、打印订购合同，而处理所需的 数据则要从表示层或数据层取得。表示层和功能层之间的数据交往要尽可能简洁。例如， 用户检索数据时，要设法将有关检索要求的信息一次性地传送给功能层，而由功能层处 理过的检索结果数据也一次性地传送给表示层。通常，在功能层中包含有确认用户对应 用和数据库存取权限的功能以及记录系统处理日志的功能。功能层的程序多半是用可视 化编程工具开发的。 数据层：就是数据库管理系统，负责管理对数据库数据的读写。数据库管理系统必 须能迅速执行大量数据的更新和检索。因此，一般从功能层传送到数据层的要求大都使 用s q l 语言。 三层c s 的解决方案是对这三层进行明确分割，并在逻辑上使其独立。原来的数据 层作为数据库管理系统已经独立出来，所以，关键是要将表示层和功能层分离成各自独 立的程序，并且还要使这两层间的接口简洁明了。一般情况是只将表示层配置在客户机 中，如果连功能层也放在客户机中，与二层c s 结构相比，其程序的可维护性要好得多， 但是其他问题并未得到解决。客户机的负荷太重，其业务处理所需的数据要从服务器传 给客户机，所以系统的性能容易变坏。 如果将功能层和数据层分别放在不同的服务器中，则服务器和服务器之间也要进行 数据传送。但是，由于在这种形态中三层是分别放在各自不同的硬件系统上的，所以灵 活性很高，能够适应客户机数目的增加和处理负荷的变动。例如，在追加新业务处理时， 可以相应增加装载功能层的服务器。因此，系统规模越大这种形态的优点就越显著。 与传统的二层结构相比，三层c s 结构具有以下优点： ( 1 ) 允许合理地划分三层结构的功能，使之在逻辑上保持相对独立性，从而使整个 系统的逻辑结构更为清晰，能提高系统和软件的可维护性和可扩展性。 ( 2 ) 允许更灵活有效地选用相应的平台和硬件系统，使之在处理负荷能力上与处 理特性上分别适应于结构清晰的三层；并且这些平台和各个组成部分可以具有良好的可 升级性和开放性。例如，最初用一台u n i x 工作站作为服务器，将数据层和功能层都配 置在这台服务器上。随着业务的发展，用户数和数据量逐渐增加，这时，就可以将u n i x 工作站作为功能层的专用服务器，另外追加一台专用于数据层的服务器。若业务进一步 扩大，用户数进一步增加，则可以继续增加功能层的服务器数目，用以分割数据库。清 晰、合理地分割三层结构并使其独立，可以使系统构成的变更非常简单。因此，被分成 三层的应用基本上不需要修正。 高技试卷分析系统的设计与实现 ( 3 ) 三层c s 结构中，应用的各层可以并行丌发，各层也可以选择各自最适台的 开发语吾。使之能并行地而且是高效地进行开发，达到较高的性能价格比，对饵。层的 处理逻辑的开发和维护也会更容易些。 ( 4 ) 允许充分利用功能层有效地隔离丌表示层与数据层，未授权的用户难以绕过 功能层而利用数据库工具或黑客手段去非法地访问数据层，这就为严格的安全管理奠定 了坚宴的基础，整个系统的管理层次也更加台理。 b s 模式是在c s 模型的基础上发展起来的，它是随着i n t e m e t 技术的兴起，对三 层c s 结构的一种变化和改进。它由浏览器、w e b 服务器、数据库服务器三个层次组成 基于t c p i p 协议的i n t e m e t 技术和标准，在b s 模式中，由于数据和应用程序都放在服 务器卜，客户端只需要安装通用的浏览器，因此又称为“瘦客户”模式，其功能可以通 过下载服务器上应用程序得到动态扩展1 b ，s 体系结构图如图2 2 所示。 酬22b s 体系结构h f i g2 2 t h es t r l l c t l l r ec h a r to f b s 使h j 简单、易十维护、保护证业投资、埘客，、端硬件要求低、信启浈源菇享程度、 高扩展性好，是b s 模式的最大优势。但是，b s 模式也存在不足。首先，单位各部门 之间是个组织结构严密、有确定任务的有序实体，而i n t e m e t 面向的却是一个无序的 集台，b s 必须适应并迎合长期c s 卜的有序需求方式。其次，单位早己积累了各种基 于非i n t e r n e t 技术的应用，与这些应用联接，是i n t e m e t 一项极其重要而繁重的任务。缺 乏对动态页面的支持能力，没有集成有效的数据库处理功能，系统扩展能力较差，安全 性难以控制，给开发b s 模式的m 1 s 人员带来很多困难。 随着软件系统规模的不断扩大，系统越来越复杂。所有的系统不可能都在单一的标 准结构上进行设计，这是因为： 疆秽一 除蚓洲 丽 尹嫦 图一 耋名 大连理t 大学硕+ 学位论文 ( 1 ) 从根本上说，不同的结构有不同的处理能力的强项和弱点，一个系统的体系结 构应该根据实际的需要进行选择，以解决实际问题。 ( 2 ) 关于软件包、框架、通信以及其他一些体系结构上的问题，目前存在多种标 准。 ( 3 ) 实际工作中，总会遇到一些遗留下来的代码，它们仍有效用，但是却与新系 统有某种程度上的不协调。从技术与经济综合进行考虑是，总是决定不再重新编写。 ( 4 ) 即使在某一单位中，规定了共享共同的软件包或相互关系的一些标准，仍会 存在解释或表示习惯上的不同。 根据上面讨论，我们可以看出，传统的c s 体系结构并非一无是处，而新兴的b s 体系结构也并非十全十美，由于c s 体系结构根深蒂固，技术成熟，原来的很多软件都 建立在c s 体系结构基础上，因此，b s 体系结构要想在软件开发中起主导作用，要走 的路还很长，c s 体系结构与b s 体系结构还将长期共存。因此，我们开发小组决定采 用c s 和b s 混合结构来开发渤海大学试卷分析管理系统，即校内用户利用现有校园网 资源进行交互性强、可靠性高、较强的事务数据处理工作，校外用户可通过i n t e r n e t 进 行交互性较低的数据查询，浏览等操作。 2 1 2mis 的功能及特点 m i s 为管理决策的科学化提供服务，其主要功能有以下几个方面1 9 j ： ( 1 ) 数据处理：即数据的收集、传输、存储、加工处理和输出。 ( 2 ) 预测功能：运用数学、统计或模拟等方法分析数据，根据过去的数据预测未 来的情况。 ( 3 ) 计划功能：合理安排各职能部门的计划，并按照不同管理层次的不同要求提 供相应的计划报告。 ( 4 ) 控制功能：对计划的执行情况进行检测、检查，比较执行与计划的差异，并 分析其原因，辅助管理人员及时运用各种方法加以控制。 ( 5 ) 辅助决策功能：运用数学模型，及时推导出有关问题的最优解，辅助各级管 理人员进行决策。 总之，系统的观点、数学的方法和计算机的应用是m i s 的三要素。 m i s 具有以下特点： ( 1 ) 面向管理决策：一个为管理决策服务的m i s 能够根据管理的需要，及时提供 所需要的信息，帮助决策者做出决策。 ( 2 ) 综合性：m i s 是一个对组织进行全面管理的综合系统。其意义在于提供广泛 共享的信息和全面的综合信息，产生更高层次的管理信息，为管理决策服务。 高校试卷分析系统的设计与实现 ( 3 ) 人机系统：信息系统的目的在于辅助决策，而决策只能有人来做，因而管理 信息系统必须是一个人机结合的系统。在m i s 中，各级管理人员既是系统的使用者，又 是系统的组成部分。因而，在管理信息系统开发过程中，要根据这一特点，正确界定人 和计算机在系统中的地位和作用，充分发挥人和计算机各自的长处，使系统整体性能达 到最优。 ( 4 ) 现代管理思想方法和信息技术相结合：人们在管理信息系统应用的实践中发 现，只简单地采用计算机技术提高处理速度，而不采用先进的管理方法，管理信息系统 的应用仅仅是用计算机仿真手工管理系统，其作用难以得到发挥。管理信息系统要真正 在管理中发挥作用，就要在开发管理信息系统时，融进现代管理思想和方法。 2 2 成绩分析理论的相关概念 ( 1 ) 最高分，最低分，平均分 这三项指标体现了事物的普遍性与特殊性。通过最高分、最低分这两个极端指标可 以知道试卷出题是否出现问题，或帮助教师发现该班级中存在的个别学生，因材施教。 平均分是反映一次考试成绩总体水平最直接的统计量。一定程度上代表了该班级考生对 该试卷学科知识的掌握程度。在教育统计中，平均分是一种常见的集中趋势量数。在一 系列分数中，它反映大量分数向某点集中的趋势。通过多年实践证明，以1 0 0 分满分为 准，平均分低于6 0 或高于8 0 都不太合理，试卷平均分数介于7 0 - 8 0 可看作难度适中， 符合要求。 ( 2 )易度 易度是反映学生完成习题难易程度的数量指标。一道习题，如果大部分学生都能答 对，则该题的易度就大；反之，如果大部分学生都答错，该题的易度就小。答对即通过， 因此，易度又称通过率。易度的计算方法通常以答对某题的人数与总人数之比，或者以 所有考生解答该题的平均值与该题的满分值之比表示。 易度的计算公式t p = t n 公式中尸为该题的易度，丁为答对该题的学生数，为全体学生数【1 0 1 。这个公式适 合于对试卷的选择、填空、判断答题情况进行计算。 园p = x | x n 公式中p 为该题的易度，x 为考生在该题的得分平均值，以为该题的分值这个公 式适合于对试卷的简答、论述答题情况进行计算。 大连理工大学硕士学位论文 从上述两个公式中可以看出易度p 值越大说明该题难度越小，p 值越小说明该题难 度越大，总体来说尸值介于0 5 0 7 之间我们认为难度适中，较为合理。 ( 3 ) 标准差 各数据偏离平均数的距离( 离均差) 的平均数，它是离差平方和平均后的方根。用 s 表示。因此，标准差也是一种平均数。 标准差是方差的算术平方根。标准差能反映一个数据集的离散程度。平均数相同的， 标准差未必相同。 标准差的数学公式： ( 4 ) 成绩分布 成绩分布顾名思义就是将每个学生成绩这个点连接起来构成图形看其曲线的走向， 近年来国内教育界的学者们普遍认为考试成绩服从正态分布是最合理的。即成绩不及格 和优秀人数较少，介于中等和良好较多，也就是我们常说的“两头小，中间大”。因 此，一份试卷质量高不高，适不适合考生的具体情况，首先应该看考分是否服从或近似 服从正态分布，然后再看其他指标是否符合标准。因此本系统在进行成绩分布分析时也 遵循此基础，构造相应算法。 ( 5 )区分度 区分度又叫鉴别度，是考核考生作答反应的鉴别程度，反映试题对不同水平被测试 学生进行区分的特征，是区分学习者对试题回答程度的数量指标。一份好的试卷应该具 有良好的区分度【10 1 ，也就是说考生应该适当的拉开距离，有所区分，实际水平高的考生 应该得高分，实际水平低的考生得分应相对稍低。 试题区分度的计算方法很多，主要有极端分组法和相关法，每种方法在指标含义上 略有差别，在使用时可根据考试目的和数据特征进行选择，根据高等学校考试目的和试 卷的特点，极端分级法比较适合【1 1 1 。 区分度的计算公式：d = ( q f - h f ) z f d 为区分度，q f 和h f 分别为前1 3 和后1 3 在该题的平均分，z f 为该题总分。若 ( d f 一置)厶“l n | ， 想求解试卷区分度则可以利用公式： d = d 一m 式中d 对应为试卷的区分度，d ，为试卷中每道试题的区分度，x 为每道试题的总分， m 为该试卷的总分。 高校试卷分析系统的设计与实现 ( 6 ) 分段统计 分段统计是试卷分析工作中最常用也是最形象直接的指标。通过分段统计，可以一 目了然的知道考生在这次考试中的答题情况，各分数段的人数和百分比，也可以从中方 便的推出该次考试的及格率、不及格率、优秀率等指标【2 j 。 若一个班的某门课成绩若按分段统计制成表格形式，即科学又有利于分析和掌握这 个班这门课程的教学情况。 ( 7 ) 信度 试卷作为一种测量工具本身有稳定性、可靠性问题。好的试卷很少有随机因素产生 的影响，能较好地反映学生的学业水平。试卷的信度就是反映试卷质量稳定性、可靠性 的一个数量指标1 2 】。稳定性越大，意味着测评结果越可靠。相反，如果用某套试题对同 一应试者先后进行两次测试，结果第一次得8 0 分，第二次得5 0 分，结果的可靠性就值 得怀疑了。 信度通常以两次测评结果的相关系数来表示。相关系数为1 ，表明测评工具如试卷 完全可靠；相关系数为0 ，则表明该试卷完全不可靠。一般来说，要求信度在o 7 以上。 ( 8 ) 效度 考试的效度是指一次考试能有效地测量学生的实际学习水平的程度，因此，效度反 映了考试的准确度1 3 】。效度是一个相对概念，即效度只有高低之分，没有全部有效和全 部无效之分。效度的取值范围在0 至1 之间。一般来说，效度系数在0 4 o 7 之间，值 越大效度越高。 2 3 相关技术的引用 数据库技术是计算机应用技术中的一个重要的组成部分，对于大量的数据，使用数 据库来存储管理将比文件存储管理有更高的效率【l 4 1 。 信息系统是提供信息帮助人们进行环境控制和决策的系统。数据库技术将信息系统 中大量的数据按一定的数据模型组织起来，提供数据存储、维护、检索和处理等功能， 从而使信息系统能方便、快捷、准确地从数据库中获取所需的信息。数据库是信息系统 的关键所在i ”j 。 2 3 1v i s u f l ib a s i c v i s u a l b a s i c 中的“v i s u a l ”的中文意思是可视的，它是开发图形用户界面的方法， 其方法就是在建立输入输出界面时，不必撰写程序来描述界面控件的外观和配置，只要 使用工具箱的工具，在程序设计阶段便可达成，属于“w h a ty o us e ei sw h a ty o ug e t 直 大连理工大学硕士学位论文 觉式的设计概念。v b 就是以b a s i c 语言为基础，v b 是一种可编程的应用的软件，特 点是提供给用户一种可以跨越多个软件平台的通用语言，就可方便地与其他软件连接。 v b 结合了面向对象的技术，提供一个运用对象的编程环境i l5 1 。 v i s u a lb a s i c 6 0 在数据库管理方面做了很大的改进，其中最主要的就是用a c t i v e x 数据对象a d o 这种数据库访问标准代替了原有的数据访问对象d a o 和远程数据访问 对象r d o 。可以用v i s u a lb a s i c 6 0 中的各种集成的可视化数据库工具来管理和访问数据 库。s q l 语言是关系数据库语言的国际标准。s q l 是一种综合的、通用的、功能极强的 关系数据库语言，它不是一个很完整的编程语言，要结合v b 、v c 等使用【l6 】。 2 3 2 j a v a s c r i p t j a v a s c r i p t 是一种由n e t s c a p e 的l i v es c r i p t 发展而来的面向对象的客户端脚本语言， 主要目的是为客户提供更流畅的浏览效果【1 7 】。当时服务端需要对数据进行验证，由于网 络速度缓慢，验证步骤浪费的时间太多。于是n e t s c a p e 的浏览器n a v i g a t o r 加入了 j a v a s c r i p t ，提供了数据验证的基本功能。此语言可以被嵌入h t m l 的文件之中。透过 j a v a s c r i p t 可以做到回应使用者的需求事件而不用任何的网路来回传输资料，所以当一 位使用者输入一项资料时，它不用经过传给s e r v e r 端处理，再传回来的过程，而直接可 以被c l i e n t 端的应用程式所处理。也可以想像成有一个可执行程式在客户端上执行一样。 j a v a s c r i p t 采用小程序段的方式实现编程。但不需要编译过程，而是在程序运行过 程中被逐行地解释。它与h t m l 标识结合在一起，从而方便用户的使用操作。j a v a s c r i p t 只依赖于浏览器本身，与操作环境无关，只要能运行浏览器的计算机，并支持j a v a s c r i p t 的浏览器就可正确执行。 j a v a s c r i p t 的特点有很多很多，例如：使用起来简单、安全、超强的跨平台性、使 网页增加互动性、使有规律地重复的h t m l 文段简化等等。因此，当前在互联网上被 广泛的应用。 2 3 3t o m c a t t o m c a t 是来自a p a c h es o f t w a r ef o u n d a t i o n 的应用服务器程序，它执行j a v as e r v l e t ， 并支持使用j a v a 服务端网页编码的网页。t o m c a t 可以带有自己内部w e b 服务器的独立 产品使用，也可以带有其他w e b 服务器的独立产品使用，包括a p a c h e ，n e t s c a p e e n t e r p r i s es e r v e r ，m i c r o s o f ti n t e m e ti n f o r m a t i o ns e r v e r ( n s ) ，和m i c r o s o f tp e r s o n a lw e b s e r v e r 。 t o m c a t 是一个小型的轻量级应用服务器，在中小型系统和并发访问用户不是很多 的场合下被普遍使用，是开发和调试j s p 程序的首选。 高校试卷分析系统的设计与实现 作为一个优秀的开源w e b 应用服务器，技术先进、性能稳定。在开发软件系统时 占用的系统资源小，扩展性好，支持负载平衡。因而它深受j a v a 软件爱好者的喜爱，并 得到了部分软件开发商的认可，成为目前非常流行的w e b 应用服务器。 2 3 4 s y b a s e 美国s y b a s e 公司研制的一种关系型数据库系统，是一种典型的u n i x 或w i n d o w s n t 平台上客户机朋艮务器环境下的大型数据库系统。s y b a s e 提供了一套应用程序编程接口 和库，可以与非s y b a s e 数据源及服务器集成，允许在多个数据库之间复制数据，适于 创