基于Agent的在线考试系统的设计

摘　要：随着Internet和Intranet技术的发展和普及，计算机化考试虽然在许多方面已逐步取代传统的基于纸和笔的考试，但是仍然存在着智能性、交互性以及安全性方面的问题。探讨和研究一个基于计算机网络的新的考试系统来解决上述问题极为必要，并且具有特别的现实意义。而Agent技术是目前计算机领域的一个热门的研究方向，在很多领域中都有人研究，发展比较成熟，因此将Agent技术应用到在线考试系统上，能够克服上述提到的现阶段在线考试系统中存在的局限和不足。

关键词：Agent；在线考试；移动Agent
1.研究背景
　　在计算机技术和网络技术日益发展成熟并逐步渗入到社会生活各个领域的今天，各行各业都发生了深刻的变革，计算机技术和网络技术己经被广泛地用于各行各业，学校也不例外，一些新兴的教育手段如远程教学、网上培训、网上学校在国内越来越普及，所有的大、中专院校也建设了校园网。传统的考试方式也面临着重大的变革，而利用在线考试系统进行考试则是一种先进的考试方式，它有很多传统的考试方式所不具有的优越性。
　　1.1传统考试弊端
　　传统的考试方式一直以笔试为主，组织一次考试需要教务人员、任课教师和学生的协调配合，任何一方出现差错都会影响考试严肃性。考试后教师的阅卷、统分及试卷分析等工作非常繁重，在此过程中也容易出现为的差错。而且，随着考试题型的变化、考生数量的不断增加及考试要求的不断提高，组织考试的工作量越来越大，也越来越繁琐。传统考试方式的弊端使得人们一直在致力寻考试方式的改革方法。
　　1.2在线考试优势
　　利用在线考试系统进行考试不再需要印刷试卷，可以节省大量的人力、物力和财力；课程考试题目在考前输入计算机，建成试题库，利用在线考试系统对试题库进行科学的管理；考试试卷由试题库中的信息按照教师制定的组卷策略自动生成，避免了考试前试题信息的泄露；考试系统可以对历次考试的结果进行统计分析，教师可以依据分析结果，调整、更新试题，增强试题库的生命力和出题的科学性；考试系统自动评分，可以大量减轻任课教师烦琐的阅卷工作，还提高了阅卷的效率和准确度，避免了人工判卷时经常出现的错判、漏判和分数计算错误等情况，使考试过程更加规范化；考试后每个题目的分数存储在数据库中，利用数据库能方便地对数据进行统计、汇总、排序等操作，就不再需要教师做毫无意义的统分工作了。考试试卷及考试成绩保存在数据库中，为考生查询成绩提供了方便，也增加了考试的公开性与透明度。在线考试系统因其公正性、安全性、准确性、灵活性、随机性、及时性、方便性等特点，已经成为目前普遍采用的一种考试形式。
　　1.3在线考试系统存在的问题
　　目前在线考试系统有两种类型：一类是采用客户机/服务器（C/S）模式的考试系统，另一类是采用浏览器/服务器 (B/S)模式的考试系统。分别基于这两种模式开发的考试系统各有利弊，功能均受到一定的限制。C/S模式主要适用于工作组规模的或是专项考试，其开发、发布、移植的工作量非常大，也非常繁琐，要在更大范围使用则难以实现。B/S模式的网络考试系统克服了C/S模式的许多不足，但随着在线考试的人数逐渐增加，网络信息流量会急剧上升，从而导致数据传输速度慢并加重服务器负担。这些都是在线考试系统亟待解决的问题。
    随着Agent理论与技术的成熟， 特别是移动Agent技术的使用己经得到了学术界的广泛关注。移动Agent技术对于未来分布式系统的设计、实现和维护技术具有重要意义。它可有效地降低网络拥塞、克服网络隐患、其异步与自主运行特性提高了分布式系统的健壮性和容错能力。一旦移动Agent从客户端传输到另一台主机上，这台机器就可以和网络断开连接直至想回收Agent或再次传送Agent，即整个系统可工作在异步方式；移动Agent可以轻易地从一个平台移动到另一个平台，它们带着自身代码移动到目的机器上无须预先安装就能运行，可以很方便地实现负载平衡；移动Agent可以感知环境的变化并作出反应，多个移动Agent可以动态地调整分布以维持最优配置。因此，将Agent技术运用到在线考试系统中，可以给考试系统带来更多的优点。
2．基于多Agent的在线考试系统模型
　　利用计算机网络的优势，结合多Agent的智能化特性，设计了一个完全分布式的多Agent结构的在线考试系统模型。
　　如图所示，基于多Agent的在线考试系统具有主Agent、用户管理Agent、组卷Agent、试卷Agent及验证Agent，除此之外还有一个用来存储题库信息和用户信息的数据库。在系统中只允许主Agent、用户管理Agent和题库管理Agent该数据库的数据进行各种操作，从而保证了数据的安全性。
　　
系统模型 （    代表IMA）

　　在服务器中有两个基本的Agent，一个称为主Agent，它负责考生身份验证和学生信息提取并生成发往客户机的智能移动代理IMA(Intelligent Mobile Agent，简称IMA)，并把考试需要的数据信息进行打包后载入IMA中。IMA进入本地机后，负责生成在本地运行的试卷Agent：即界面Agent、考试过程Agent、试卷评阅Agent、成绩回收Agent的联盟。它们根据考生的考试进程相互协作，共同完成一场考试，最后将结果交给IMA，由它带回服务器中，统一进行成绩管理。另一个称为组卷Agent，它根据主Agent提交的学生信息采用智能组卷算法动态生成适合每位学生的试卷，具体考试过程如下：
　　Procedure：在线考试
　　Begin
　　（1）启动服务器中的主Agent和组卷Agent；
　　（2）启动验证Agent
　　（3）While  有学生请求
　　（4）if 考生帐号无效
　　then拒绝登录
　　else主Agent从学生信息库中读取相应的学生信息并将之发给组卷Agent；
　　（5）组卷Agent生成试卷并将之发给主Agent；
　　（6）主Agent将收到的试卷连同考试说明文件和系统配置文件进行打包、加密，生成考试所需信息，然后载入IMA；
　　（7）IMA开始迁移到客户机上；
　　（8）IMA生成试卷Agent
　　（9）试卷Agent生成考试界面
　　（10）试卷Agent监视考试过程；
　　（11）试卷Agent对本次考试作出评价并将结果存入学生信息库；
　　（12）试卷Agent从学生信息库中提取学生信息，打包后载入IMA；
　　（13）IMA返回；
　　（14）卸载有关数据，将学生模型存入考生信息库中相应的学生记录中。
  End
　　由此可以看出， 各Agent分工明确，各司其职，同时又相互协作，在满足条件时激发相关的Agent进行工作，构成了一个有机的整体，实现考试顺利进行的共同目标。
3.系统展望
　　目前在线考试系统中存在的不足之处主要表现在系统的网络传输效率低、智能性、安全性功能不强，基于Agent的考试系统完全可以克服这些不足。由于Agent本身就来源于分布式人工智能(DAI)领域，具有交互性，自主性，反应性，协作性等特征；而且Agent所具有的主动性，可以使系统的界面更加友好，向“所想即所得”方向发展；在多Agent系统中，Agent之间通过Agent通信语言进行交互，有效地降低了系统内各部分之间的依赖性，使系统的稳定性大大增加；利用典型的移动Agent开发平台(IBM Aglet系统)可以设计实现这个系统。所以根据在线考试系统的内在要求和Agent技术的逐步成熟，使得基于多Agnet的在线考试系统实现成为了可能。
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[6]刘锦德,张云勇.一个实用的移动Agent系统(Aglet)的综述[J].成都：计算机应用，2001，21(08):l-9. 本文链接：http://www.qk112.com/lwfw/jsjlw/jisuanjiyingyong/241891.html