董建文
（南京审计大学金审学院，江苏 南京210023）
0 引 言
近几年，网络技术发展迅猛，国内众多高校均设立了网络学院，通过远程教育进行教学，形成了一种新的教学传播手段和学习形式[1]。随着远程教育的不断发展，为了适应教育行业的发展需求，提升专业课程的教学效果，各大高校开启了对课程考评管理系统的研究。另外，我国高校办学规模不断扩张，专业课程教学改革是必然趋势，应用先进技术将专业课程考核管理转移到计算机系统上，使专业课程考核管理系统变得更加灵活，使高校教育向智能化、网络化方向发展，是顺应目前教育行业的发展趋势。
在学生学习效果以及教学效果角度来看，现有专业课程考评管理系统大部分采用的是“基础知识学习→期末课程考核”方式[2]，通过人工出卷、手动评阅、成绩分析考核专业课程，耗费了大量的人力与物力，由于考试类型以及要求地不断增加，教师工作量也随之提升，导致现有专业课程考评管理系统存在着考评效率低、考评误差大的缺陷，为此提出基于SOA架构的专业课程在线考评管理系统设计研究。此研究将现代信息技术应用至专业课程考评管理系统中，形成专业课程在线考评管理系统。SOA架构是一种结合多种模型、技术以及事件的综合体，是目前解决软件复用与分布式环境集成的最佳方式[3]。此研究基于J2EE平台技术，通过Web Service构建SOA架构，以此为基础，构建专业课程在线考评管理系统架构，为提升系统考评效率，降低系统考评误差提供一定的帮助。
1 专业课程在线考评管理系统研究
为了改善现有系统存在的缺陷，此研究基于SOA架构构建专业课程在线考评管理系统，为后续系统模块设计提供依据。
SOA架构是一种松耦合、粗粒度服务架构，该架构服务层通过精确定义的、简单的接口实现通信，与底层编程接口不产生连接关系[4]。SOA架构核心特征包括服务透明性、服务松散耦合性、服务随时可重用、服务接口粗粒度、服务接口标准化、消息模式多样化等。
基于Web Service服务机理，结合SOA分布式架构，细化专业课程在线考评管理系统架构，如图1所示。
图1 专业课程在线考评管理系统架构
由图1可知，设计系统沿用现有系统硬件设备，针对软件模块进行设计，主要包括登录模块、题目管理模块、自动组卷模块、试卷管理模块、考评模块与成绩管理模块。故以构建的专业课程在线考评管理系统架构为基础，设计系统软件模块。
1.1 登录模块
对于设计系统，登录模块相当于一扇大门，使用者必须通过此扇大门才可以顺利进入设计系统。由此可见，登录模块设计至关重要[5]。设计精密的登录策略，对系统中每个角色的管理才会得心应手。
在设计系统中，主要角色为教师、学生、教师组长等，不同的角色具备不同的系统使用权限。如何对不同角色划分适当的权限，是登录模块设计的核心内容。
登录模块设计管理表格为教师表与学生表[6]。其中，教师表功能是存储教师角色信息，在该表中，教师角色权限要分为两种，分别为教师权限与教师组长权限。教师结构表如表1所示。
表1 教师结构表
学生表功能是存储学生角色信息，其结构表如表2所示。
该模块向使用者提供统一的登录界面，为了划分不同角色的权限，在登录界面中设置了一个下拉列表框，使用者可以依据自身情况选取不同的角色类型，进行信息录入，由系统对录入信息进行审核，若审核通过，即可进入系统，反之，则需要重新输入信息，或者退出系统登录界面。
1.2 题目管理模块
题目管理模块由在线出题、题目导入、题目修正或删除、题目维护等子模块构成，其功能为增加题库题目、修改已有题目、维护试题题型等[7]。
在线出题子模块决定着考评体系的好坏。在教师出题过程中，将题目的知识点、章节、题型以及重要性等属性信息进行存储，为后续自动组卷提供便利。
表2 学生结构表
题目导入子模块要求使用者利用导入功能将Excel格式的题目导入至题库中，为已有题库导入系统提供便利。
题目修正或删除子模块主要是通过查看、检查题目，对其进行修正、删除等操作，保障题库中题目的正确性。
题目维护子模块功能为题型增加、修正、删除等，为不同题型题库的生成做准备。
题目管理模块是专业课程在线考评管理的基础，编制题目时，需要与知识内容、难度、题型等多种因素相结合，从而形成量大、动态、等值、优质的题库。
1.3 自动组卷模块
自动组卷模块依据专业课程考评需求以及教师需求试卷套数自动生成试卷[8]。此研究采用基于知识点组卷算法实现自动组卷，具体步骤如下。
步骤1：获取用户需要考评的章节。
步骤2：若步骤1获取的考评章节为新章节，依据随机组卷方式，结合题目知识点与难度信息，形成试卷，对专业课程进行在线考评。同时将在线考评成绩进行存储，算法结束。若步骤1获取的考评章节为旧章节，转至步骤3。
步骤3：统计使用者在线考评记录中每个知识点权重数值ωi，计算公式为：
式中：λ表示知识点权重数值计算参数；αi表示知识点重要程度数值；β表示失分率；χ*表示实际得分数值；χi表示试卷题目总分数。
步骤4：将步骤3计算结果——知识点权重数值ωi依据降序排列，选择前m个知识点，依据知识点题目类型随机组卷，组卷数量是每个类型题目数量的1 2。
步骤5：剩余1 2题目依据随机出题形式获取，并输出试卷[9]。
1.4 试卷管理模块
试卷管理模块功能为查看、删除、添加试卷等。试卷管理模块流程如图2所示。
教学大纲和教材是教学内容的具体表现形式，共同为实现教学目标服务。制定完整规范的教学大纲、选用符合教学改革思想的教材，是保证教学目标与教学内容落实的重要因素。在横店影视职业学院中，配备有实践教材，并且在不断的更新，教学大纲作为教师进行教学的主要依据，在教学过程中起着指引和导向的作用，对教学大纲应引起更大的重视，可以反映教师在教学过程中存在比较大的针对性，较好的保证教学目标与教学内容的系统性和严谨性。
图2 试卷管理模块流程
1.5 考评模块
考评模块由在线考评子模块与自动评分子模块构成。在线考评子模块中，学生成功登录系统后，直接进行在线考评[10-12]。在显示试卷前，系统数据库会自动检查是否存在学生答题信息，若存在学生答题信息，表明上次考评学生未交卷，只有上次考评学生交卷后才可以进行下一次考评；若不存在学生答题信息，系统会随机抽取一套试卷提供给学生考评使用。在考评过程中，学生在进行题目跳转前，需要将当前页面答题信息存储于数据库答案表中。当学生点击交卷或者考评时间截止后，系统将学生答题信息整理归入答案表中。答案结构如表3所示。
自动评分子模块依据最小编辑距离算法对试卷进行自动评分，具体步骤如下：
1）清洗学生答案，去掉其中意义多余的回车与空格。
2）在清洗后的答案中，抽取每行语句第一个关键词作为该行语句的代表，组成语句序列其中，S表示序列组合，sn表示每行语句的第一个关键词。另外，匹配全部关键词，大大缩短匹配时间。
表3 答案结构表
3）将步骤2）获取的语句序列S={s1,s2,…,sn}与参考答案序列进行匹配，匹配公式为：
式中D(S,A)为匹配结果。
4）计算语句序列与参考答案序列之间的相似度，计算公式为：
式中maxlen表示答案中最长字符数。
5）由步骤4）获取的相似度S′，即可获得试卷最终得分，记为Si×S′。
1.6 成绩管理模块
成绩管理模块由查看成绩子模块、修正成绩子模块与上传成绩子模块构成。若学生对自身成绩存有异议，可以对系统提出相应的复核，由教师组长对学生试卷与成绩进行校对，若发现成绩存有异议，修正成绩。反之，驳回学生申请，保持原有成绩数据[13-14]。通过上述软件模块的设计，结合现有系统硬件设备，实现了专业课程在线考评管理系统的运行，为专业课程考评管理提供了新的系统支撑，极大地降低人力与物力的消耗[15]。
2 系统性能测试
为了验证设计系统是否解决了现有系统存在的问题，采用Matlab软件设计仿真测试，具体实验过程如下所示。
2.1 实验运行环境设置
为了保障仿真测试的顺利进行，设置实验运行环境，主要包含系统运行环境、服务器运行环境以及客户端运行环境，具体设置情况如表4所示。
表4 实验运行环境设置表
2.2 测试步骤设定
测试步骤是保障测试顺利进行的基础，依据测试需求与目标，设定测试步骤如图3所示。
图3 测试步骤
利用图3所示测试步骤进行仿真测试，并记录测试数据，通过SPSS软件整理并分析数据，获取测试结果及其结论。
2.3 测试结果分析
测试主要通过考评效率与考评误差反映设计系统性能，具体实验结果分析过程如下所示。
通过测试得到考评效率数据如表5所示。
表5 考评效率数据表 %
由表5数据显示，设计系统考评效率范围为82.15%～90.23%，现有系统考评效率范围为60.00%～75.45%，通过对比发现，设计系统考评效率均高出现有系统。
通过测试得到考评误差数据如表6所示。
表6 考评误差数据表
由表6数据显示，设计系统考评误差范围为0.89～2.01，现有系统考评误差范围为2.99～4.12，通过对比发现，设计系统考评误差均低于现有系统。
上述测试结果显示：与现有系统相比较，设计系统提升了考评效率，降低了考评误差，符合现今高校专业课程考评管理的需求，充分表明设计系统具备更好的考评管理性能。
3 结语
此次研究将SOA架构应用到专业课程在线考评管理系统设计中，极大地提升了系统考评效率，降低了系统考评误差，为高校专业课程在线考评管理提供了新的系统支撑，为专业课程发展提供精确的数据帮助。
