基于SaaS模式的住院医师考试系统的研究与设计

摘要

21世纪是信息化的时代，更是充满竞争的时代，考试作为最有效甄别人们能力水平的一种方式，在社会各行各业都有着广泛的应用。通过考试可以有效甄选出合格的人才，为组织长期发展提供人才保障。而住院医师的培养是我国培养高素质临床医学人才，提高我国的临床医疗水平的重要手段，所以住院医师的规范化培训考试显得尤其重要。但是目前住院医师规范化培训考试受到传统纸质考试模式的限制，只能简单的考查医学理论知识的学习情况和简单的病例，而且传统考试模式从试卷出题、试题组卷、试卷印刷到试卷的分发、考生答题、收卷和公布考试成绩等整个过程都需要人工的参与，这也就暴露出传统考试模式有着周期长、工作量大、容易出错等缺点，并且更加容易受到地域的限制，这就使得整个考试的成本和难度大大增加。为适应教育信息化和现代化的大趋势，有必要将基于计算机网络的无纸化考试模式应用到住院医师规范化培训考试中，取代传统的笔试模式，实现考试无纸化，这样可以降低考试成本，优化教学资源配置，同时可以缩短考务工作的时间周期，并且可以达到更好的住院医师规范化培训考试的目的。
　　本论文在深入调研和分析了当今网络考试的研究现状并结合我国网络考试的发展趋势，利用先进的网络技术，开发出了基于SaaS模式的住院医师规范化培训考试系统，该系统是基于新一代B/S架构的网络考试系统，使得考试系统具有了传统考试所没有的网络化、无纸化、自动化的特点，从而极大地节省了人力、物力，也大大提高了效率和准确率。该住院医师规范化培训考试系统可用于Internet或者局域网在线考试，可以承载大规模的在线考试任务，并且对考试系统服务器的配置要求很低，考试客户端不需要进行任何设置就可以进行考试。
　　由于要搭建基于SaaS模式的住院医师规范化培训考试系统，决定了在设计考试系统的整体架构时，必须要考虑多方面的因素，比如考试系统需要具有灵活性和可扩充性，需要满足不同用户的个性化需求，当有大量的用户同时高并发访问系统时，需要保证考试系统的性能。因此，针对这种情况，对考试系统的整体架构进行了设计，满足了设计基于SaaS模式的住院医师规范化培训考试系统的架构需求。
　　住院医师规范化培训考试系统的基于SaaS的特点，意味着考试系统服务的是分布在不同区域的大数量考生，而这同时也就带来了几个问题，比如考试并发时的大规模运算压力如何缓解，如何实现考试在多个区域同时进行，如何实现考试中心集中式管理和各考点分布式考试，针对这种情况，对住院医师规范化考试系统设计了一个多层的网络架构，利用负载均衡技术，很好地缓解了考试并发的运算压力。
　　另外，考试系统基于SaaS的特点，要求考试系统具有灵活性和可扩充性，为了解决这个问题，对于住院医师考试系统的开发采取了SOA技术，从而搭建了住院医师规范化培训考试一站式服务平台，使得考试系统涵盖了关于考试的多项功能服务。
　　针对考试系统的安全性问题，本论文首先对SaaS模式下的安全问题进行了研究，在此基础上，对整个考试系统的安全体系进行了设计，全方位地保护住院医师规范化培训考试系统的安全。
　　总之，本论文研究的住院医师规范化考试系统在设计之初，即以能承载大规模考试为基本要求，在安全性、稳定性方面凸显异常重要。在开发住院医师规范化培训考试系统的过程中，主要基于以下几个原则:
　　(1)安全性
　　住院医师考试系统采用随机出卷的方式，保证每个考生的试卷内容都不一样，即便是对于要求考试内容一样的形式，也可以通过打乱试卷的试题以及选项的顺序，从而做到让考生无法互相抄袭作弊，并且也阻止了考生死记硬背答案的发生。
　　在防舞弊与安全性上:通过随机打乱试题显示顺序和候选选项的显示顺序，避免了考生抄袭;考试过程中控制考试页面的移出，避免了考试过程中查找答案或通讯舞弊等手段，防止考试过程中通过拷屏、复制考试内容等手段造成试题泄露。
　　(2)稳定性
　　住院医师考试过程由系统自动完成，避免了因出卷、组卷或阅卷等环节的疏忽而造成失误，从而大大降低了考试过程中容易产生错误的概率，也提高了工作效率。
　　经过了大规模的系统测试后，住院医师考试系统性能依然保持稳定，表明了其可以承担大规模的网络在线考试任务，同时住院医师考试系统还具有多级缓存的特点，可以在多个服务器间进行备份，这样就算遇到突然断电或者死机等特殊情况，也可以在原有考试基础上继续答题，不会影响考试的正常进行。
　　(3)灵活性
　　采用住院医师考试系统的考生，他们的考试时间和地点比较灵活，从而解决了考生因为考试时间问题或者地点矛盾等不能参加考试的问题。考试系统在考试管理、资源调配等方面也很机动灵活，从而降低了考试对考试举办场所的硬件设备需求，同时也能更好地满足考生灵活和多种多样的个性化考试要求。考试管理员可以在系统后台随时查看考试的考生身份、登陆时间、得分等情况，还可以批准或禁止个别考生参加考试。
　　(4)易用性
　　住院医师考试系统采用B/S结构，客户机无需安装考试端应用程序，开发环境与应用环境分离，这样考试系统服务器端的数据库结构如果发生改变，却不会对客户端产生影响，从而提高了整个系统的维护效率。考试系统的用户界面使用ASP技术来实现，让系统的可移植性比较好，代码的执行效率也更高，与数据库的连接也更加方便。
　　因此，本论文依据以上设计原则开发基于SaaS模式的住院医师规范化培训考试系统，要解决的关键问题主要有:
　　(1)采用SaaS模式的网络考试服务技术
　　SaaS是随着互联网技术的高速发展和软件开发技术的成熟而兴起的一种创新的软件开发应用模式，通过Internet提供软件的模式，住院医师规范化培训考试可以由承担组织考试的机构在住院医师考试云平台上统一组织，由平台向各个考点提供考试服务，每个地市考点不需要自己开发考试系统，直接使用考试服务即可。住院医师考试系统采用先进的云计算技术和服务模式，为各个机构或个人提供高可用、易扩展、低成本的考试服务。
　　(2)随机组卷分布式处理技术
　　住院医师考试系统有着基于云存储的海量多媒体题库，数量可达百万级以上，基于SaaS模式的网络考试方式面对的是多考区的考生，不同考试在多个区域同时进行，每张试卷都需要从海量题库中随机抽取试题，处理开考时随机组卷造成的大规模并发运算是考试顺利进行的关键。住院医师考试系统初始目的便是为上万数量级的考生数提供在线考试云平台，多考区、多科目、多组卷方式的考试情况对系统的并行处理能力有很高的要求，平台采用分布式处理技术，很好地解决了多个区域同时进行考试时随机组卷造成的关系数据库并发运算瓶颈问题。
　　(3)采用四层加密技术
　　对住院医师考试云服务平台环境下的试题、考卷、答案以及传输过程中数据的安全性提供高度的安全保障，加强了对用户敏感数据的保护。为防止突发意外或刻意人为的对系统的破坏，提高了系统的容灾能力，从而保护考生的隐私以及考试的公平与公正，住院医师考试系统采用了试题与关系数据库分离，试题以XML文件形式存储的模式，从存储加密、组卷加密、传输加密、考前解密四个层面保障试卷的安全性，保证了考卷与答案的绝对安全。
　　(4)稳定流行的软件架构
　　住院医师考试云平台基于稳定流行的软件架构开发，融合了云计算技术与互联网服务理念，使系统更为新兴、流行和实用，并具有可持续发展性，更加的与时俱进和人性化。
　　目前基于SaaS模式的住院医师考试系统的主要功能已经基本完成，基本实现了预先设定的目标，开发并且完成了住院医师考试云平台的一站式考试服务系统。

目录

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景

1．1．1 住院医师考试和网络考试的现状

1．1．2 存在的主要问题

1．2 SaaS简介

1．3 本论文的研究内容

1．4 本论文研究的关键问题

第二章 SaaS医师考试系统的需求和可行性分析

2．1 系统流程需求

2．2 系统功能需求

2．3 可行性分析

2．4 关键技术介绍

第三章 SaaS医师考试系统的关键问题研究

3．1 整体架构设计

3．2 多层网络架构研究

3．3 系统执行架构研究

3．4 SOA架构设计

3．5 系统数据库设计

第四章 SaaS模式下的安全问题研究

4．1 SaaS模式下的数据安全研究

4．2 SaaS模式下的网络安全研究

4．3 虚拟化漏洞

4．4 可用性

第五章 SaaS医师考试系统的安全设计和功能实现

5．1 住院医师考试系统的安全设计

5．1．1 整体安全策略

5．1．2 技术保护措施

5．1．3 备份与恢复

5．1．4 数据安全体系

5．2 住院医师考试系统的功能实现

第六章 总结与展望

6．1 论文总结

6．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间成果情况

致谢

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