开题报告 孙海平

毕业设计（论文）开题报告

（含文献综述、外文翻译）

题姓学

目名号

基于微信平台的网上考试系统孙海平

3120404145

专业班级指导教师分

院

自动化121

吴飞青

信息科学与工程学院

开题日期

2016年1月8日

1目录

第1章文献综述...........................................................................................................3

1.1项目研究的背景................................................................................................31.2在线网络考试平台的开发现状.......................................................................3

1.2.1在线考试平台国内外发展现状.............................................................31.2.2在线网络考试平台的研究意义..............................................................41.2.3微信平台的优势......................................................................................41.2.4微信相比其他平台的优势......................................................................51.3主要工作............................................................................................................6参考文献:..................................................................................................................7第2章开题报告...........................................................................................................8

2.1项目的背景和意义.............................................................................................82.2项目内容和拟解决的问题.................................................................................8

2.2.1项目内容.................................................................................................82.2.2拟解决的关键问题..................................................................................92.3研究步骤.............................................................................................................92.4考试系统的设计.................................................................................................9

2.4.1考试系统的流程......................................................................................92.4.2功能模块................................................................................................102.4.3内容.......................................................................................................112.4.4思路改进................................................................................................112.5模块的实现................................................................................................112.6预期结果...........................................................................................................142.7研究的总体安排与进度...................................................................................14参考文献:................................................................................................................14第三章外文翻译稿.....................................................................................................16

2第1章文献综述

基于微信平台的网上考试系统1.1项目研究的背景

微信自推出后，便如星火燎原之势发展，截止2015年第一季度末，微信每月活动用户每月达到5.49亿，用户覆盖200多个国家、超过20种语言。此外，各种品牌的微信公众账号总数已经超过800万个，移动应用对接数量超过85000个，微信支付用户则达到了4亿左右，是亚洲地区用户群体最大的移动端即时通信软件，同时也被公认为目前唯一拿到移动互联网门票的应用。微信已经不单单是一个充满创新功能的手机应用。它已成为中国电子的代表。覆盖90%以上的智能手机，并称为人们生活中不可或缺的日常使用工具[1]。1.2在线网络考试平台的开发现状1.2.1在线考试平台国内外发展现状

计算机应用于考试起于美国，经过很多年，已在国外得到了广泛的应用。国外有很多专门的测试系统采用计算机辅助测试来评价对象。世界上著名的专业从事教育和电脑检测服务的美国思想和学习系统有限公司在全球6大洲140多个国家和地区中拥有超过2200个写实中心，可以使用25种不同的语言，提供上百种不同类型的言语，超过一千种考试。每年全球参加计算机考试的人数大约为400万。世界上最大的美国教育辅助中心从1993年开始在GRE考试（研究生入学考试）的自适应测试模式，一步一步地减少笔试考试的基础模式。在一般情况下，国外的测试模型正逐步采用计算机辅助测试方法，并开始广泛应用于自适应测试的形式。

我国在这方面相对比较落后，目前主要是计算机题库方面的应用，只有计算机类的考试部分采用了计算机辅助的测试方式。在Internet出现后，国外又在Web的网络考试系统上领先一步，如微软、思科的水平认证考试已经从单机版计算机测试向网络化则是过度。而国内很多大学也在网络上开发了针对客观题的网上测试系统。

31.2.2在线网络考试平台的研究意义

在当今信息时代，计算机技术与网络技术越来越广地应用于各个领域。改变着人们的学习、工作、生活乃至思维方式，也引起了教育领域的重大变革。将计算机与网络技术应用在现代高等教育中，是现代高等教育发震动额的需要，也是改革教育模式，提高教学效率和管理水平的重要手段。在线网络考试系统有效得提高了考试的便捷性、可靠性、安全性，同时大幅度降低了考试成本。在线考试系统是社会的网络发展的必要趋势,它将成为一种不可或缺的考试方式。

移动互联网是新时代最有影响人们生活方式，最能改变现有规律的一种极具活力的新力量。在考试方法和方式上，移动互联应用的引进能极大的改进原有的不足之处，带来全新的变化和机会。微信作为国内最为出色的移动社会化通讯平台之一，于此搭建考试平台是十分值得思考与尝试的。微信为移动端的考试模式提供了很好的支持与创新空间，如何更好的实现它是值得研究与实践的。1.2.3微信平台的优势

微信公众平台是腾讯公司在微信的基础上新增的功能模块，它是微信公众账号所有者（、媒体、企业、组织或个人等）进行品牌推广、减少运营成本、提高影响力、与用户进行互动交流及提供服务的平台，公众账号通过消息、事件、菜单等交互方式为用户提供服务[1]。

通过这一平台，个人和企业否可以打造一个微信的公众号，可以群发文字、图片、语音、视频、图文消息五个类别的内容。目前微信公众平台支持PC，移动互联网网页登录，并可以绑定私人账号进行群发消息[1]。

微信公众平台是一个自媒体，是腾讯公司布局电商网络的重要一步。它是微信系统的重要组成部分，微信整个板块包含个人微信、二维码、公众平台。2014年腾讯公司将其升级为公司战略级。微信公众平台分为微信版和微信海外版

[1]。

由于微信公众平台申请的条件非常宽松，以至于每个成年人否可以申请，导

致公众平台现在的持有者将近200万人左右，所以公众平台的审核越来越困难，以此来打击广告的泛滥，微信公众平台兵并不是一种营销工具。而随着微信平台在国内的兴起，对于在线考试系统的支持也在一步步地提高[1]。（1）文本与语音

4微信支持语音短信、视频、图片和文字，在考试平台的应用中，可以代替传统考试中的试卷，考生可以在屏幕上选择自己心目中的答案。文本与语音是交流软件最为重要的组成部分之一。文本信息是大多数通讯工具的基本功能，提供了简单的信息交互方式。语音信息是微信提供的一种信息呈现功能，通过语音按键使信息成为语音文件在界面上以对话栏的形式出现，点击就可以听见，语音信息是微信推广时最为重要的功能之一。语音通信是一种便捷的沟通手段，它简化了短时沟通的方式，实现了自然对话方式的直接的互动。（2）自动回复

自动回复功能是公众号运营者都可以通过简单的编辑，设置“按关键字回复”、“被添加回复”、“消息自动回复”等功能。您可以设定常用的文字/语言/图片/录音作为回复消息，并制定自动回复的规则。当订阅用户的行为符合自动回复规则的时候，就会收到自动回复的消息。微信的自动回复区别于QQ的自动回复，它虽然仅仅可以使用在公众平台上，但它却可以回复文本、语音、图片以及外链。它是一种即时响应模式。对用户而言，这就是提供了一种关键字的检索功能，方便了用户对信息的多次查询和使用。(3)微信群

如同QQ群一样是一个多人实时交流的公众平台，相对于QQ群，微信建立群组的方式更为简便高效，群主和群成员都可以添加或者邀请其他用户加入群，进行信息交流。在群内进行的交流沟通除却不可多人视屏聊天与转账外，其他功能都仍可以使用。由此通过微信群可以十分方便地构建考试小组，进行教师与学生、学习与学生之间的交流与合作学习，以及考试前的通知及考试后的交流，微信群对语音等信息的支持，也可以使群的交流功能更有效以及便捷。1.2.4微信相比其他平台的优势

微信作为一款手机软件与个人信息紧密相关，而新媒体的智能手机能够随时随地上网，这是PC所做不到的。此外微信平台相比于其他网络平台在传播方面也具有显著优势。

（1）熟人网络，小众传播。作为一款手机社交软件能在短时间被大众所接受，一个主要原因就是其用户来源基于已有的腾讯用户，同时微信还可以实现跨平台的好友添加，微信用户可以通过访问手机通讯录来添加已开通微信业务的朋友和

5家人。微信不同于其他类似社交平台的特点就在于其建立的好友圈中均是已经认识的人，建立起来的人际网络是一种熟人网络。其内部传播是一种基于熟人网络的小众传播，其信度和到达率是传统媒介无法达到的[12]。

（2）富媒体内容，便于分享。新媒体相比传统媒体的一个显著特点就是移动互联网技术的应用，通过手机等终端可以随时随地浏览资讯传递消息，碎片化的时间得以充分利用，而微信在这方面可谓做到了极致。微信特有的对讲功能，使得社交不再限于文本传输，而是图片、文字、声音、视频的富媒体传播形式，更加便于分享用户的所见所闻。同时用户除了使用聊天功能，还可以通过微信的“朋友圈”功能，通过转载、转发及“@”功能来将内容分享给好友[12]。

（3）微信公众平台，一对众传播。微信公众平台是企业进行业务推广的一种有力途径。微信公众平台的传播方式是一对多的传播，直接将消息推送到手机，因此达到率和被观看率几乎是100%。已有许多个人或企业微信公众号因其优质的推送内容而拥有数量庞大的粉丝群体，借助于微信公众号进行植入式的广告推广，由于粉丝和用户对微信公众号的高度认可，不易引起用户的抵触，加上高到达率和观看度能达到十分理想的效果[12]。

（4）可随时随地提供信息和服务，信息和服务能够达到的时间更长。相对于

网络计算机机而言，手机是用户随时都会携带在身上的工具，借助西东端优势，微信天然的社交，位置等优势，会给商家的营销带来很大的方便，同时相对于APP而言，由于不需要下载安装，用此更加方便[12]。1.3主要工作

所有数据都存储在服务器的数据库中，具体应达到以下目标：（1）采用开放、动态的系统框架，加强用户与网站的交互性。

（2）具有空间性。被授权的用户可以在异地登陆考试系统，无须到指定地点进行考试。

（3）操作简单方便，界面简洁而美观。

（4）系统提供考试倒计时功能，使考生了解考试剩余时间。（5）随机抽取试题。

（6）实现自动提交试卷的功能。当考试时间到达规定时间，如果考生还未提交试卷，系统将自动交卷，以保证考试严肃，公正地进行。

6（7）系统自动阅卷，保证成绩的真实准确。

（8）考生可以查询自己的考试成绩。

参考文献:

[1]方倍工作室.微信公众平台开发最佳实践[M].2版.北京：机械工业出版社,2015.3~21.[2]http://lib.nit.net.cn/浙江大学宁波理工学院图书馆.[3]王灿辉，俞建家，王晓东.用三层模式开发计算机等级考试系统[J].福建：福州大学学报（自然科学科）.2001,(3):27~40.[4]http://www.unjs.com/lunwen/。论文-中国大学网[5]EricBray,FerialKhaddage.MobileComputingandEducationalInnovationinJapan[C]//InR.McBride&M.Searson(Eds.),ProceedingsofSocietyforInformationTechnology&TeacherEducationInternationalConference.Chesapeake,VA:AACE,2013:3470-3472.[6]YingluZOUa,HaoWub,JianxinHUANGa.b.AnAnalysisandComparisonofOpenandClosedMobilePlatforms[J].ESEP2001:9-10December2011,Singapore.[7]赵志.Arduino开发实战指南智能家居卷[M].北京：机械工业出版社,2015.18~36.[8]李永飞，赵巧芳.网上考试系统中随机抽题算法的实现[J].北京：华北科技学院学报,2009,(3):15~23.[9]贾振华，褚燕春，何志学.基于J2EE的网上考试系统的设计和实现[J].河北：北华航天工业学院学报.2008,(6):9~21.[10]郝英立.基于Web的在线考试系统的设计与实现[D].大连：大连理工大学,2005.[11]黄浩，朱绍文，张大斌，王泉德，胡宏银，陆玉昌.一种基于WEB的分布式信息管理系统[J].计算机工程与应用,2001,(14):5~7.[12]王萍.微信移动学习的支持功能与设计原则分析[J].浙江：远程教育杂志,2013,(6)：34~41.[13]陈静，李红灵.基于B/S模式管理信息系统开发研究[J].云南：云南民族院报（自科版）.2001,(1):23~31.[14]周航滨，夏安邦，张长昊.基于Web服务的跨企业信息集成框架[J].计算机集成制造系统-CIMS,2007.(1):17~28.[15]蓝家万.基于面向服务架构（SOA）水库防洪调度系统研究[D].湖北：武汉大学.2005.[16]王熙宁，宋宝玉，辛瑞杰.网络开始系统开发模式与设计[J].情报科.2004.(6):14~27.7第2章开题报告

基于微信平台的网上考试系统2.1项目的背景和意义

上世纪90年代末，随着计算机的普及和Internet的迅速发展，从根本上改变了人们的生活方式，同时也在改变着教育，国内外很多的大学和其他机构都实现了远程教育。远程教育具有很强的生命力，优秀的教育资源共享能更好地实现，终生教育真正的成为可能，传统教育势必受到严峻的挑战。

传统的考试方式存在着很多弊端。它涉及到组织命题、试卷印刷、开场安排、人工批卷等环节，使得考试周期显得十分久，效率很低，而人工批卷也会影响考试的公平性。而随着网络技术在教育领域内的应用，现代信息技术开发的在线网络考试平台展现出了强大的生命力和巨大的优势。网络开始系统适合这一时代而孕育而出的，它是一种探索互联网为基础的考试系统。

统计指出，考试的标准化、计算机网络化已成为当今考试的发展方向，当前国际上许多考试认证，如GRE、CISCO都是在计算机网络上完成考试的。这种新型的考试模式为学校和诸多单位部门创造了一种新的考试方式，提高了工作效率和考试的的公平性，使得考生可以随时随地地通过网络来进行考试。2.2项目内容和拟解决的问题2.2.1项目内容

随着对基于微信平台建立考试系统的可行性认识，本课题将基于微信平台建立考试统。主体为微信考试系统公众号。其中考试系统平台预期希望能拥有以下主要模块。

（1）考生账号登陆。考生在进入微信考试系统公众号后，要先进行考生用户的账号登陆。只要输入事先拥有的准考证号和自己设置的密码就可以登陆公众号。（2）在线考试系统。事先会建立一个题库，当有考生来进行考试时会随即抽取一些题目，组成一张试卷，供考生考试。

（3）成绩查询系统。考生在答完整张试卷后可以点击“成绩查询”，然后会显示考生的错题数目以及最终成绩，其中还会包括错题整理与分析。

（4）意见反馈系统。考生用户在使用这个公众号以及在答完试卷时，如果有什

8么疑问不解的地方，或者是有什么意见，可以进入“意见反馈系统”进行反馈，有相关管理人员会定期的查看，仔细研究讨论并听取有用的建议。

技术需求主要依靠C++、Arduino、PHP、XML、JSON、SQL、JQueryMobile等语言、软件。通过它们编写网页界面，服务器，以及众多应用功能。期望做出可用的考试平台。2.2.2拟解决的关键问题

依据以上叙述，预计本课题要解决以下几方面的问题：（1）要创建一个用户登录界面，记录用户的数据。

（2）要建立一个大规模的题库，方便组成不同的高质量的试卷。（3）微信平台的考试系统是分静态和动态的，这是需要解决的。（4）建立系统可以让考生用户反馈意见，并且做到接受和统计。2.3研究步骤

微信考试平台的定位是：为所有考生提供一个任意时间任意地点都可以进行考试的公平的考试平台。考试平台的设计思路为满足以上需求，建立尽可能多的应用功能模块，预期可能使用的功能支持，再次基础上查阅相关的书籍、期刊之后对设计进行改进与提高，对不切实际课程，需求不足的功能进行删减，并最终完成平台的设计，具体实现的预期步骤如下：

（1）收集文献资料。主要是在中国期刊网、图书馆期刊阅览室、所学的专业理论知识及其它资料，范围大致为微信学习，微信平台的应用，C++和Arduino的平台应用等。

（2）分析和筛选资料。在之前的众多资料中筛选出和自己的选题有关的资料，然后确定自己课题的设计主线，区分主要的模块和次要的模块。主要模块是必须要实现的，次要模块则是根据自己的能力以及时间的宽裕程度来决定。（3）构建微信考试平台。建立一个微信考试平台的公众号，添加一些必要的功能模块，组成一个完整的在线网络考试系统，然后进行实践，最后再进行纠错和改进。

2.4考试系统的设计

2.4.1考试系统的流程

当考生用户登陆成功后选择答题后，系统会自动从题库中抽取一定数量的题目

9用来组成试卷，在用户做完试卷选择“提交试卷”后，系统会判断考生用户是否答完所有题目，有无漏题，若有，则跳出对话框用来提醒考生并未完成所以答题，并返回答题页面；反之，则系统判断每一题的答题对错，最后统计最终成绩。微信平台考试系统的整个系统的流程图如图1所示。

图1系统流程图2.4.2功能模块

微信平台作为对考试系统应用，合理且充分的功能模块才能满足用户的需求，才能体现移动考试平台的优势。

自从这个课题提出后，从前期在网上、图书馆等各个途径查阅大量的资料，然后进行细致的分析，确定了自己的主要设计路线以及主要的功能模块。本课题微信平台的考试系统的主要功能模块包括“在线考试”和“成绩统计”。在线考试模块能够顺畅地运行下去的一个重要前提是要有一个题库，考虑到考试的人数以及

10公平性，事先会建立一个有大量题目的题库，并实现确定每一题的答案。当考生用户选择答题时，系统会随机抽取一定数量的判断题和选择题，为考生用户考试。成绩统计则是在考生用户成功提交后要用到的功能模块，考生用户可以进入该模块查询自己的成绩以及刚刚考试时做错的题目即“错题回顾”模块。错题回顾模块有助于考生用户深刻地了解到自己的错误，并不断地帮生用户完善自己。2.4.3内容

合理建立功能模块的高难度使得平台内容的确定也变的困难。基于平台的定位和功能，发现将内容组合成小模块将更有效率。小模块的设定会使真个微信平台的考试系统显得十分的简洁、易操作。而且随着时间的推移、时代的更替，社会对每个考生用户的要求也在不断地变化与提高，因此我们平台也应该顺应潮流，深入地去了解国内外最新的对于考生用户的要求，不断地更新题目与题型，不定时地变换平台的页面，已适应时代的发展潮流。2.4.4思路改进

单纯的考试足够枯燥，我们可以针对传统考试的弊端来改进，考试试题中不仅仅运用图片、动态图，还可以使用语音试题，甚至可以添加视频来作为试题。设计丰富的考试内容与方式将是使考试平台变得更加完善的最佳方式。我将尝试添加更多试题进入题库以满足更多交互的需求。2.5模块的实现

微信公众号平台使用模式分为编辑模式与开发模式。不同模式对于平台的使用简易度稍有区别，前者对平台的使用更显方便与简洁，而后者在扩展功能方面更具优势。现在，由于微信公众号注册的是个人性订阅号，无法认证，许多微信对外接口，支持功能无法使用，所以在平台搭建方面遇到了较多困难。现阶段基于微信自带功能做到了消息推送，自定义菜单建立等简单功能，正学习如何将数据库应用在微信学习平台中。

“编辑模式”包括“自定义菜单设置”和“自动回复设置”功能。而“开发模式”针对具有开发能力的公众平台运营者，开启后即可使用公众平台提供的接口，自定义你公众号的“自定义菜单”、“消息按钮”、“收发用户消息”等功能。因此选用开发模式。模块的实现主要需要以下几个内容。(1)注册账号

11要使用微信公众平台，需要先注册一个微信公众平台账号。在浏览器中输入微信平台的官方网址（http://mp.weixin.qq.com），找到“立即注册”链接，点击进入注册页面，进入后如图2所示，然后按注册要求填写基本信息，邮箱激活，进入个人信息或者单位信息登记，最后完善公众号信息即可。

图2公众号注册（2）题库的建立

确定所出的每道题目的难度系数，分为简单、中单、困难三个层次。还有确定每道题目的分值以及组成一张试卷的分值为100分。出题时确定每道题目的答案，可以自动判断考生所选答案的对错。而抽题时可以按照45%简单、35%中等、20%困难来抽取，组成一张公平的试卷。

本课程将会用到PHP来实现整个系统，而最重要的就是PHP与数据库之间的联系。通过mysql库和mysql库函数连接。这种方法是PHP连接MySQL最常用的方法，无论从易用性和效率上都比用ODBC借口连接好。

PHP存取mysql数据库的四个步骤是：建立连接：mysql-connect();操纵数据库：mysql-select-db();操纵数据库中的数据：mysql-query();关闭连接：mysql-close()；

第二种方法是通过ODBC接口连接。开放式数据互联是Microsoft引起的一种早期数据库接口技术。Microsoft引进这种技术的一个主要原因是，以非语言专用的方式，提供给程序员一种访问数据库内容的简单方法。PHP通过ODBC不仅可以连接MySQL数据库，而且还可以连接Oracle、Sybase、Informix和SQLServer

12等。

（3）静态页面的实现

静态页面的网址形式通常为htm结尾，还有就是以.htm、.html、.html、.xml等为后缀的。在html格式的效果，如GIF格式的动画、FLASH、滚动字母等，这些“动态效果”只是视觉上的[4]。

静态页面是相对于动态页面而言，是指没有后台数据库、不含程序和不可交互的网页。你编的是什么他显示的就是什么，网站标题的写法也不会有任何变化。静态页面是标准的html文件，他的文件扩展名是.htm或者.html，可以包含文本、图像、声音、FLASH动画、客户端脚本和Active控件及java小程序等。尽管在这种页面上使用这些对象后可以使页面动感十足，但是这种页面不包含在服务器端运行的任何脚本，页面都是由网站设计人员预先编写好的[4]。

通常我们的制作流程是这样的。第一步:发布信息到数据库第二步:选择页面的模版

第三步:程序读取模版+数据库信息=静态页面第四步:发布索引页面（4）动态页面的实现

动态页面是基本的html语法规范与java、VB、VC等高级程序设计语言、数据库编程等多种技术的融合，以以期实现对网站内容和风格的高效、动态和交互式的管理。因此，从这个意义上来讲，凡是结合了HTML以外的高级程序设计语言和数据库技术进行的网页编程技术生成的网页都是动态网页[4]。

动态页面的第一个特征就是使用动态语言制作而成，例如PHP,ASP,JSP等，用它们制作而成的页面都会以相应的动态语言为后缀，例如.php,.asp等。动态页面一般以数据库技术为基础，之所以页面有动静值分，就是因为看数据是否能够实时更新，而能够完成这项工作的就是数据库了，使用动态语言实现和数据库的交互，从而达到数据及时更新的目的。动态页面需要服务器作支持，平时见到的以html结尾的文件双击都能够正常的打开，及时没有服务器也不会对浏览页面造成影响，但动态页面却需要服务器必须支持这种动态语言才能正常浏览。

132.6预期结果

希望建立的微信平台能对教育科技、企业和个人起到帮助作用，能对传统考试发起冲击。平台的成功建立，各模块稳定使用，设计的功能能满足考生用户以及各单位对平台的要求。考试平台能够从移动角度增强对课程学习支持，为考生用户提供一个公平、简单、便捷的考试环境。同时也希望越来越多的用户能够加入到微信平台的考试系统当中来，肯定开发人员的付出，肯定在线网络考试平台的未来。

2.7研究的总体安排与进度研究进度见表1所示。

表1研究进度安排表时间内容2015.12.10-2015.12.192015.12.20-2015.12.252015.12.26-2015.12.302016.03.12-2016.05.102016.04.01-2016.05.152016.05.16-2016.06.15查阅文献，撰写报告和文献综述的初稿对开题报告和文献综述初稿进行修改，外文翻译准备PPT，开题报告答辩编写程序代码，软件系统设计完成毕业论文初稿毕业论文修改与整理，提交毕业论文，答辩参考文献:

[1]方倍工作室.微信公众平台开发最佳实践[M].2版.北京：机械工业出版社,2015.3~21.[2]EricBray,FerialKhaddage.MobileComputingandEducationalInnovationinJapan[C]//InR.McBride&M.Searson(Eds.),ProceedingsofSocietyforInformationTechnology&TeacherEducationInternationalConference.Chesapeake,VA:AACE,2013:3470-3472.[3]杨宁.论微信公众平台在教辅出版中的应用[J].山西：编辑之友,2014,(1):24~27.[4]张笑青,吴中杰,夏俊等.基于PHP+MySQL的网络互动社区平台的设计与研究[J].湖北：武14汉理工.2009.[5]王萍.微信移动学习的支持功能与设计原则分析[J].浙江：远程教育杂志，2013,(6)：34~41.[6]赵志.Arduino开发实战指南智能家居卷[M].北京：机械工业出版社,2015.7~14.[7]李永飞，赵巧芳.网上考试系统中随机抽题算法的实现[J].北京：华北科技学院学报,2009,(3):15~23.[8]贾振华，褚燕春，何志学.基于J2EE的网上考试系统的设计和实现[J].河北：北华航天工业学院学报.2008,(6):9~21.[9]桂宾.分布式网络资产管理系统设计与关键技术研究[D].成都：西南交通大学,2002.[10]黄浩，朱绍文，张大斌，王泉德，胡宏银，陆玉昌.一种基于WEB的分布式信息管理系统[J].计算机工程与应用,2001,(14):5~7.[11]YingluZOUa,HaoWub,JianxinHUANGa.b.AnAnalysisandComparisonofOpenandClosedMobilePlatforms[J].ESEP2001:9-10December2011,Singapore.[12]陈静，李红灵.基于B/S模式管理信息系统开发研究[J].云南：云南民族院报（自科版）.2001,(1):23~31.[13]龙琼.面向动态电子商务的企业间信息系统集成研究[D].湖南：长沙理工大学.2006.[14]蓝家万.基于面向服务架构（SOA）水库防洪调度系统研究[D].湖北:武汉大学.2005.[15]王熙宁，宋宝玉，辛瑞杰.网络开始系统开发模式与设计[J].情报科.2004,(6):14~27.[16]王灿辉，俞建家，王晓东.用三层模式开发计算机等级考试系统[J].福建：福州大学学报（自然科学科）.2001,(3):27~40.15第3章外文翻译稿

电解学（节选）离子和电子传导

电解质是一种具有离子导电性的物质。活组织电性在宏观上主要是一个电解导体。细胞内和细胞外液中含有离子自由迁移。纯电解质电荷的载流子是离子，没有单独的电子流，它们都是绑定到它们各自的原子。因此，组织的直流电流是离子电流，相反，在金属中的是电子电流。一个不矛盾的可能是本地电子导致自由电子，例如细胞内的DNA分子。新型固体材料，如有机聚合物和玻璃，可以包含相当数量的自由离子，具有相当的流动性，因此，电解测量电池的材料是不限于液体介质。一些固体介质显示出具有离子和电子导电性的混合物（见图3）。

两个在电解质中的载流电极是电子源：从金属电子到粒子或者不带电类的电解质。该电极是一个电荷的载流子转移，电子和离子之间的电荷交换。

核中质子

壳典型电价

电离电位

原子半径

阳离子半径

阴离子半径

图3最低原子序数的原子的电子壳层结构在金属中，电导电子是自由移动的；它们像一个没有与特定的金属原子的电子气体，但有概率在一个特定的时间形成。金属原子可以被束缚，但离子失去了电子。金属中的电子输运涉及不输运金属离子，甚至不是电子的一种运输方式。当我们供应电子束的一端，“另一个”电子从另一端出来。电流的流动似乎是如此之快，是因为它不是相同的电子进入和离开。实际上，电子在金属中的迁移速度是非常慢，0.3毫米/秒的顺序，在相当高的电流密度。迁移离子在溶液中的速度

16也很慢。作为研究的电泳，离子偏移速度是10毫米/秒的顺序。

在阴极射线管（CRT）真空电子的传导是非常不同的。摩擦是低的，电子的速度是非常高的，成千上万的米每秒（但有更少的电子从事）。当这些快速电子停止，有一个碰撞，例如，与荧光粉灯在一个CRT显示器，或X射线管阳极发出的X射线。

在离子溶液中的电流流比在一个金属中是一个更复杂的事件。电子流并不意味着物质的传送。因此一个外部应用直流电流可以永远流动并不改变导体。不过离子电流意味着物质的传送。因此外部直流电不改变导体不能永远流动。最初的变化发生在电极附近，但在一个封闭的电解电池，具有足够长的时间这种变化将扩散到电解质的大部分地方。因此，电解时间长持续直流电导率是封闭系统中的一个难点概念。整个溶液/电极相间的电荷转移是伴随着每一个电极（电解）的电化学反应。我们必须保持在电极的溶液中大部分的溶液中的现象分开的现象。离子

由于感兴趣的电荷的离子，原子的电离是特别兴趣。原子的电子被布置在壳体中。作用在原子之间的是静电性质。在电化学中，原子的电离是由电子结构的最外层的外壳所决定的。如果这个壳是完整的，原子有一个惰性气体配置。这是一种特别稳定的形式，这意味着一个大的能量是需要解除，或添加，电子，从而这样一个原子的电离是这样的。

氢和氦壳层的内心深处也最外层。这个K满两电子（惰性气体氦气）。接下来是八L全电子（惰性气体氖）。原子的化学性质是由最外层的电子结构决定的。这些电子被称为价电子，以及它们的电离势（需要除去一个电子的能量）是对于大多数原子小于20电子伏特。化学反应与债券相关的是最外层的价电子，内壳中的电子（受影响的X射线）和核（高能核过程）没有受到影响。因此，普通的化学方法涉及的能量水平为20电子伏特。一个电价的Z原子是可供转移的电子数。因此，Z1次Na和ClZ1。价电子是一个相当宽泛的概念包括在外壳内的电子，可以与其他原子结合形成分子，不管是通过获得，失去或共享电子。

电化学性能是由一个原子的倾向获得外层电子壳层的惰性气体结构所决定的。在外壳（例如氢，锂，钠）的原子有一个空的外壳，即失去的倾向电子和正离子。带有近填充壳的原子（例如，氧氟）有一个填充壳的倾向，即增益电子，

17形成负离子。“趋势”这里简单地说，这些配置是较低的能量水平形式。

电负性是原子得到电子而成为阴离子的相对能力。显然Na不是很高的电负性，但F是高电负性的（见图5）。

FONClBrI

4.03.53.O3.02.82.5

SCHPFeNa

2.52.53.12.11.80.9

图4一些选定的原子的电负性的鲍林的规模电负性是不是一个纯粹的定量术语，但它的强度和原子间的离子键的极性的预测是有用的，因而可能的电化学反应。在电化学中使用电极平衡潜在的服务于同一目的。电负性小的原子（如Na）不容易得到的一切电子；它会移动离子远离惰性气体配置。钠的自然状态是失去一个电子，成为一个正离子。氟是电负性与鲍林规模值4，其L壳层填充只是一个额外的电子。以价值为2.5，碳处于中间位置，既失去和获得电子的能力。氢是一个特殊的位置；在原则上应该是高电负性，作为一个额外的电子会带来它在惰性气体配置。但正如我们所知道的失去了电子，形成一个质子的倾向，因此它的价值是2.1。有电负性原子在右手边的周期系统，前一种稀有气体的三个位置。低电负性原子越容易失去电子，再小的电离能一致。电离能量不表示一个原子所需要的能量，以获得电子，因此成为负离子，这是由电子亲合性定义。分子键

原子相距甚远的鲍林规模往往形成离子分子原子键；近的彼此形成共价键分子键。原子之间的作用力在固体中可分为四种不同类型的化学键：1。离子键2。共价键3。金属键合4。范德瓦尔斯键合

18原子之间的离子键是不平等的。例如电离能，钠原子是小的（5.1电子伏特），所以钠给电子高电负性的氯化。原子被电离，价电子丢失或获得，库仑力是主要负责维持离子在一起的在固体中。因为电子和离子都是紧密结合在有温度的房间里，固体离子晶体一般表现出无导电性，既不电子也不离子。有很多离子，但没有流动性。在水里的键被破坏和离子（离解），导致发生离子电导率。

图6共价键长共价键是由原子构成的分子中的重要分子，例如，在钻石中的空气或碳中的氮气（见图6）。原子保持中立，但他们有价电子对，任何一个来自每个原子。这个共享电子对总是增加的最外层的表观填充层。必要的电子数去获得惰性气体配置是未成对电子数。每个共享的电子对是一个单一的键。一个碳原子有四个未成对的电子，可以与他人共享四个电子原子与四共价键。这种共价键可以是非常强大的（菱形），局部强烈的电子。因此固体共价在一般的晶体没有导电性，既不电子也不离子。在生物材料价键与碳是非常重要的，通常与不分子离子或电子导电性。然而，在这样一个分子可能是相距甚远，因此非常大的偶极矩和强的电极化可能发生。

碳-碳共价键的电子对的共享可以作为一个单一的键或双键。单键有完全自由的旋转，而双键较短，不允许自由旋转。因此，共价键的类型是重要的电性能，如极化和弛豫时间。

在金属中的键是配价键，但价电子是高度移动和不属于特定的原子。这会导致强烈的电子金属的导电性和原子可以被视为固定的正离子。

围绕其核的电子旋转可以被视为一个旋转的电偶极子。这样一个旋转的偶极诱导偶极在相邻的原子。范德瓦尔斯力是偶极-这种原子之间的偶极吸引力。力量是弱，与原子间的距离第六功率下降。许多有机分子形成聚集体（非均匀的部

19分或颗粒的质量）由范德瓦尔斯力。基本的电解实验

现在我们将给出一个简单的例子，一个电解直流电流流系统、电解电池。它由一个均匀的电解质与求解双等电极。我们这里的意思是，解决方案包含没有边界或膜，除了2个电极和隔离容器壁。作为电解质溶液，我们选择最重要的人体：氯化钠溶液，浓度为0.9%。钠和氯离子是电荷载流子在电场中自由迁移，从而有助于直流电导率。

一个直流电位可以发展在电极/溶液相间。这种绝对间期（半电池电极电位）的电位不能被测量，它必须被认为是未知的。但两者电极之间的电位差用一个普通的电压表测量连接到电极的两根金属线。如果金属是不同的，它们可以产生1伏或更多。但在这里，我们假定，使用相同的电极材料，并测得的电位差是小。我们将讨论三个不同的电极的情况下生物材料中的重要材料：铂、银涂银和碳。在一定程度上，两个电极是平等的，我们有一个对称的（双极）系统，和电压-电流依赖性不应该是极性依赖。

图2.1基本的电解实验我们将直流电源连接到电极金属线，调节电压因此，一个合适的直流电流流动。相应地设置了电场电极间的溶液。正离子（如Na）迁移在同一方向的电场一直到阴极；他们是阳离子。负离子（如氯）在相反方向上的电子迁移到同一方向在电线中，它们是阴离子。阳极和阴极被定义从当前流方向，不一定来自外部电压源的极性。在的电解质的大部分，在组合物或浓度的变化发生在钠离子迁移：相同数量的离子进入和离开体积。

20我们不能忘记一个与迁移不同的可能的迁移机制：中性物质的电离可以在电极上发生。这些中性物种不能被迁移到电极的迁移，因为它们是不带电。运输是由扩散引起的，即浓度梯度靠近电极。

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