网上在线考试系统设计.docx
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网上在线考试系统设计.docx
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网上在线考试系统设计
成都东软学院
毕业论文
院系名称信息技术与商务管理
2016年01月29日
摘要:
在这个以信息为主的时代,计算机网络技术不仅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,而且也引起了教育领域的重大变革。
将计算机网络技术应用于现代高等教育中,是现代高等教育发展的需要,也是改革教育模式,提高学校教学效果和教学效率、提高科研和管理水平的必要手段之一。
网络考试系统是在传统考场上的延伸,它可以利用网络的无限广阔空间,不管在任何时间地点对学生进行考试,在以数据库技术进行辅助利用,在很大程度上简化了传统考试的过程。
该系统由三个子系统组成:
学生子系统,教师子系统,管理员子系统。
学生子系统主要包括参加考试和考试查询两个功能模块。
老师子系统主要包括在线阅卷的功能。
管理员子系统包括学生信息管理、题库信息管理、试卷管理和科目管理四个功能模块。
系统实现时采用的工具主要是SSH,利用了B/S三层架构,使用的数据库是SQLServer2014,以Windows8作为操作系统,以Tomcat作为Web服务器。
关键词:
在线考试、B/S模式
Abstract:
Inthisinformation-basedera,computernetworktechnologynotonlymorewidelyusedinvariousfields,changingthewaypeoplelearn,work,lifeandevenwaysofthinking,butalsocausedamajorchangeinthefieldofeducation.Thecomputernetworktechnologyusedinmodernhighereducationistheneedofthedevelopmentofmodernhighereducation,educationreformisoneofthemeansnecessarymodeltoimproveteachingefficiencyandeffectivenessofschoolteaching,scientificresearchandimprovethemanagementlevel.NetworkTestSystemisanextensionofthetraditionalexaminationroom,itcantakeadvantageofthenetworkisunlimitedspace,regardlessofanytimeandplacetoteststudentsinordertoassisttheuseofdatabasetechnology,greatlysimplifiesthetraditionalexaminationprocess.
Thesystemconsistsofthreesubsystems:
subsystemstudent,teachersubsystemadministratorsubsystem.Studentssubsystemincludestwoexamsandexamqueryfunctionmodules.Teachersubsystemincludingonlinescoringfunction.Administratorsubsystemincludesstudentinformationmanagement,informationmanagementexam,papermanagementandaccountmanagementfourmodules.SystemimplementationtoolusedprimarilySSH,usetheB/Sthree-tierarchitecture,databaseusingSQLServer2014,withWindows8astheoperatingsystemtoTomcatasaWebserver.
Keywords:
Onlineexamination、B/SModel
第1章引言
1.1课题背景
21世纪随着网络技术的发展,现在很多单位都开设了远程教育。
通过计算机网络实现面对面的教学,在任何地方只要有网络就可以学习。
就目前而言,远程教育的硬件已经有一定的水平了。
其软件方面还处于研发阶段,随着科技的进步,越来越多的人投入到这一块,将来一定会出现更加实用,更加完善,更加符合具体情况的软件系统被设计出来。
在线考试系统的软件目的是将考试过程简单化,从一方面可以说是将老师的负担减轻了,这样一来老师就可以为同学们设计题目、维护题库。
另一方面减少了纸质的浪费,从而为环保做出了贡献。
在线考试系统所采用的客户端并不需要太多的修饰,它存在的目的是让考试不在有地域局限。
考试系统的存在不仅仅是为了考试,它也是为了让学生们可以发现自己的不足,及时的改正和完善自己的不足之处。
1.2国内外发展现状
现在的网络计算机考试的种类繁多,计算机文化考试、高级就业计算机科学考试、GRE、托福等都是美国ETS(EducationalTestingService)组织的。
国内的在线网络计算机考试有:
中国计算机软件专业技术资格和水平考试、全国计算机等级考试、还有CTI认证考试以及CISCO认证考试。
ASP、JSP和PHP等是目前国际考试平台较为常用的语言。
三种语言中,属ASP可以与数据库管理系统较为完美的融合,这也是程序员比较偏爱的。
关于在线网络考试构架基本上有这么三种:
C/S架构、B/S架构、单机环境
(1)单机环境考试系统
所谓的单机环境是将每台计算机上安装考试所需要的对应的系统。
考试题库和考试的答卷也必须在该计算机上。
在考生完成考试之后,系统就将考生的答卷和系统存在的答案进行比对,给出最终的成绩。
此系统对计算机本身的性能依赖较大。
(2)基于C/S架构的网络考试系统
基于C/S(客户端/服务器)架构的考试系统,在使用多台计算机利用局域网的特性,将计算机安装客户端与服务器端进行通信。
以前我们需要收集信息来编辑考试所需要的题型和内容,现在我只需要将题型和内容输入即可。
这样就可以提高我们的实用性和效率。
(3)基于B/S架构的网络考试系统
基于B/S架构的网络考试系统采用Web技术实现。
Web技术采用了三层体系结构:
用户界面层、事务层和数据库层,超越了C/S构架。
因此Web结构有着更好的安全性。
Web结构将所需要的资源存在一个Web服务器上面,当需要用到的时候只需要链接服务器调用资源就可以了。
用户在电脑上安装一个标准的浏览器,通过浏览器登陆考试系统,不管在任何地方,任何时间点就可以实现考试。
有系统自动的出题、披卷、给分,一套流程更加公平、客观。
和C/S模式相比较而言,B/S架构更加稳定以及更加方便。
可以实现大批次的考生一起在线考核,解决了缺少软件的问题。
1.3课题意义
中国纸质审核的方式从唐朝就开始了,这种纸质的审核方式不断的演变和拓展。
组织一次传统考试一般要经过五个步骤,即人工出卷、考生考试、人工阅卷、成绩统计和试卷分析。
在这样的过程中,可以说是给人一种繁琐感觉,再加上效率又低。
肉眼所见传统的考试方式已经不能适应现代考试的需要。
随着网络的到来,网络与传统考试的结合,这对于传统考试来说是一种延伸和改革。
网络在线考试不会约束考生的时间和地点,简化了考试的过程。
监考人员在监考过程中可能出现的人为因素就会大大的降低,这也是一种公平和公正的体现。
与传统的考试相比,网络化考试系统的优势主要体现在如下几个方面:
(l)保密性强
以前我们在考试的时候,会担心试题过早的泄露。
传统考试在未考之前,试题存在泄漏的可能性极大。
然而在线考试就不会存在这个问题,题目给到的每一个人手都是不一样的,这样就避免了相互查看的问题。
同时考试场上面作弊的现象就会杜绝。
(2)客观性强
试卷考试存在着猜题现象,一般来说试卷在复印的时候规模较小,容易出现题目损坏的,复印不清晰的现象。
这样不仅仅影响到考生的心情,还很可能出现作弊现象。
而在网上在线考试,考试的题目在题库中抽取出来,并且生成多道试卷。
很大程度上反映可考生的真实水准。
(3)迅速准确,公平公正
在网上在线考试系统,准确迅速判断,不会存在人情分等问题。
(4)便于组织
在网上在线考试可以解决同时异地的考试问题。
尽管你人不在本地,但是你可以同时的参与到考试中来。
这个已经是网上在线考试系统的最重要的一环了。
(5)考试成本降低,考务管理效率提高
传统考试是用纸质的试卷,现在在网上在线考试基本上告别了纸质试卷了。
这样就不仅仅节约了物力,系统快速的批改试卷,在一方面也节约可人力。
辛勤的人民教师就可以把重点放在维护数据库上和精心的组织题目了。
1.4课题内容及成果
本网络在线考试系统定义了三种用户的登录,分别为:
学生、教师和管理员。
在分别给出不同的功能,学生实现了在线考试和成绩查询;教师实现了在线阅卷和增加删除题型;管理员实现了组织考试和管理数据库。
网络在线考试主要模块是:
学生考试模块、考试管理模块、试卷管理模块、题库管理模块、成绩查询模块、试卷评阅模块用户管理模块等。
网络在线考试系统采用的是B/S构架模式,让用户直接使用浏览器访问服务器,从而同时在浏览器上进行考试。
当前系统使用JSP网络编程技术,它的首选因素是效率相当的高,这就完美的符合了考试系统的所有要求。
在安全性方面:
B/S模式的特点和JSP自身因素,基本上可以达到考试系统所需要的保密程度了。
1.5本章小结
本章主要介绍了网络在线考试系统的研究背景、国内外研究的现状,简单的叙述了设计在线考试系统的意义以及该课题的内容和成果。
第2章系统需求分析
2.1系统总体需求分析
伴随着社会进步的脚步加快,传统的考试方式:
出卷、打印、派发、组织考试、成绩查询,即将要被社会所淘汰。
利用互联网和计算机代替传统考试,已经成为当下的主流发展方向。
在费用方面来说,网络在线考试降低了考试的成本,同时也减少了人力,物力和财力的消耗。
网络在线考试在解决繁重的考试工作,也减少了教师在临考之前的准备工作。
系统可以在线的自己阅卷、分析、统计和给出得分,这样就可以提高工作效率。
考试实现了无纸化,安全性得到了提高和加强,考试的成绩得到了公平的对待。
2.1.1功能需求
首先,因为考试是面向学生或者学员的,所以考试者进入系统首先应该进行身份验证。
考试者进入考试系统后,可以查询到需要参加的考试项目。
在线考试于一般的单机考试是不同的。
由于考试环境一般为机房,考试的人员之间的距离只有几十公分,为了在线考试做到规范,对于每个应试者来说,所以试卷的题型和题量都应是相同的,但试题并不相同。
在线考试基于网络环境,试卷应该从服务器的数据库随机抽取试题后动态生成的,不过也能手工生成试卷。
另外,系统还应该对考试时间进行严格控制,时间到了会要求考试者停笔交卷,不能在进行作答。
考试者选择答案提交后,客观题由计算机自动判分,主观题由老师手工评分,得到成绩后显示出来。
考试完毕后,可以返回登录界面或继续考试。
考试者只有在自己作答完才能查看自己的成绩。
综上所述。
在线考试系统需要有如下的综合需求:
1.适合的用户权限
综合考虑各种因素后,我只设了三种合法用户:
管理员、学生和教师,合法用户要经过有效的身份验证方可登录。
在使用资源之前,用户要被系统给予相应的权限。
合法用户可以使用的系统资源根据用户身份的不同而定,管理员主要负责系统后台的管理,包括题库管理、试卷管理、科目管理、学生信息管理、老师信息管理等。
学生可以进行登录、参加考试、查询成绩等操作。
老师登录系统后,可以在线阅卷的操作。
2.适合的网络环境
如果用户想要随时随地快捷的访问网络在线考试系统,他需要的下载客户端,在利用网络的情况下进行访问。
管理员用户可以通过网络来管理题库、管理学生用户、安排考试、查询考试成绩和查看试卷分析结果等,学生用户可以通过网络来参加网上考试和查询考试成绩等。
3.完备的考试功能
考试人员想要完成在线考试的基本操作就需要,系统基本上具备相应的功能。
参加考试:
在学生登录系统以后,可以查询到需要参加的考试项目,选择参加考试后即进入考试中。
考试的题目按格式列出,完成答卷后,学生可以提交答卷。
成绩查询:
考生登录后,可以查询以往考试的信息。
通过这个功能,考生可以查询考试的成绩。
学生管理:
管理员登录后,可以对学生的信息进行维护。
科目管理:
管理科目的一些信息,包括科目录入、删除等操作。
题库管理:
管理员登录后对题库进行维护,可以进行题目的添加,修改和删除操作。
试卷管理:
从题库中抽取题目,形成试卷,可以自动和手工生成。
考卷评分:
考试的题型分为主观题和客观题,主观题可以有系统快速的比对,但是客观题还是的有老师自己评分。
所以我们系统主要是给出主观题分数。
2.1.2性能需求
对于一个系统来说,要注意以下几个很关键的因素:
实用性:
对于在线考试系统的开发,实用性应该放在首位。
能够满足一般客观题型的要求,比如:
单项选择题,多项选择题,填空题,问答题等题型。
在初级版本的制定中我们可以先做出一个人的需求,我们经过和更多地用户沟通,在进行不断的改进和完善。
可靠性:
系统可靠性就意味着,浏览器和服务器连接的流畅度和访问速度。
当服务器应为人多而产生的阻塞和崩溃,会给客户带来不好的印象,同时也会带来不同影响。
另外太长的延迟时间也会给考生带来不便。
可扩展性:
前面提到过我们刚刚开始的时候是以一个用户需求做出的来模型,在以后会以群体作为受众的。
所以可扩展性的系统是非常有必要的。
我们采用的Web系统模型,它在刚刚开始的时候是很小的,但随着需求的不断增长,模型的动态变化就会成指数级别的方式增长。
Web系统模式不仅仅为用户体提供数量上的支持,同时也提供了用户服务集成方面的特性
安全性:
系统可以给用户提供相当高的安全性,系统通过保护数据和避开恶意攻击来为系统提供可靠的安全性。
B/S模式和JSP技术本身再带有安全措施的。
可管理性:
可管理性是指管理人员可以很方便地对系统进行管理,其目的是确保系统的正常运行管理。
系统正常运作需要几个关键的部分,良好的基础设施,一系列的工具,和熟悉的技术人员。
一般来说学校的考试系统的主机是放在远程教育学院机房中,远程成为了必备条件之一,这是因为维护主机的技术人员可能不在学院当中。
2.2系统用例图
根据以上的需求分析,系统的用例图如下:
图2.1系统管理员用例图
图2.2学生和老师用例图
2.3本章小结
本章在上-章基础上,按照软件工程的理论步骤给出了在线考试系统开发的基本思维和方法架构。
在对系统的需求进行详细分析后,给出了系统所需满足的功能需求和性能需求,并且画出了系统的用例图。
第3章系统总体设计
再需求分析阶段,是将在线考试系统是“做什么”的问题,转化成“怎么做”的问题。
建立物理模型,就可以直接着手准备。
3.1系统结构设计
系统的概要设计中最重要的就是系统的模块化。
模块化是将一个复杂问题分成若干个小问题的过程。
将所分成的小问题解决了,实现了一部分的功能。
将所有的小问题和实现的功能,糅合之后就组成了一个完整的系统。
系统分成了多个模块,其一降低了系统的复杂性,其二提高了系统的可读性和可维护性。
但是模块划分不能是随意的。
每个模块的应该保持自己的独立性,也就是说每个模块可以成为一个子系统。
每个子系统不与整个系统冲突,这也就提高了系统的稳定性。
由上章得需求分析,可以设计出本系统的总体结构包括三个子系统:
管理员模块、学生模块、老师模块。
系统结构如图3.1所示。
图3.1系统总结构图
3.2数据库结构设计
3.2.1数据库的需求分析
根据在线考试系统的需求,设计对应的数据表及功能如下:
学生信息表:
存放与学生信息相关的信息数据。
老师信息表:
存放与老师信息相关的信息数据。
题库信息表:
存放系统所有的题目的基础信息数据。
试卷信息表:
存放系统所生成的试卷的信息数据。
管理员信息表:
存放管理员的账号、密码等数据。
课程信息表:
存放课程的相关信息数据。
交卷信息表:
存放考生考试完毕后的交卷相关信息数据。
分数信息表:
存放考生分数的相关信息数据。
3.2.2数据库的物理设计
(1)学生信息表(t_stu):
记录学生的相关信息,如表3.1所示。
表3.1学生信息表
列名
数据类型
长度
允许空
是否主键
说明
stu_id
int
20
否
是
ID
stu_xuehao
varchar
50
否
否
学号
stu_realname
varchar
50
否
否
姓名
stu_sex
varchar
50
否
否
性别
stu_age
varchar
50
否
否
年龄
login_name
varchar
50
否
否
登录账号
login_pw
varchar
50
否
否
登录密码
(2)老师信息表(t_tea):
记录评分老师的相关信息,如表3.2所示。
表3.2老师信息表
列名
数据类型
长度
允许空
是否主键
说明
tea_id
int
20
否
是
ID
tea_bianhao
varchar
50
否
否
教师号
tea_realname
varchar
50
否
否
姓名
tea_sex
varchar
50
否
否
性别
tea_age
varchar
50
否
否
年龄
login_name
varchar
50
否
否
登录账号
login_pw
varchar
50
否
否
登录密码
(3)课程信息表(t_kecheng):
记录课程的相关信息,如表3.3所示。
表3.3课程信息表
列名
数据类型
长度
允许空
是否主键
说明
kecheng_id
int
20
否
是
ID
kecheng_name
varchar
50
否
否
课程名称
(4)题库信息表(t_timu):
记录考试题目的相关信息,如表3.4所示。
表3.4题目信息表
列名
数据类型
长度
允许空
是否主键
说明
timu_id
int
20
否
是
ID
timu_name
varchar
50
否
否
题目名称
timu_leixing
varchar
50
否
否
题目类型
timu_xuanxianga
varchar
50
否
否
选项A
timu_xuanxiangb
varchar
50
否
否
选项B
timu_xuanxiangc
varchar
50
否
否
选项C
timu_xuanxiangd
varchar
50
否
否
选项D
timu_daan
varchar
50
否
否
题目答案
timu_fenshu
varchar
50
否
否
题目分数
kecheng_id
varchar
50
否
否
课程ID
(5)试题信息表(t_shiti):
记录试卷的相关信息,如表3.5所示。
表3.5试卷信息表
列名
数据类型
长度
允许空
是否主键
说明
shiti_id
int
20
否
是
ID
shiti_name
varchar
50
否
否
试题名称
shiti_jieshao
varchar
50
否
否
试题介绍
timuIdList
varchar
50
否
否
题目ID列表
shiti_shijian
varchar
50
否
否
发布时间
(6)交卷信息表(t_jiaojuan):
记录试卷的相关信息,如表3.6所示。
表3.6交卷信息表
列名
数据类型
长度
允许空
是否主键
说明
jiaojuan_id
int
20
否
是
ID
stu_id
int
20
否
否
学生ID
shiti_id
int
20
否
否
试题ID
timu_id
int
20
否
否
题目ID
timu_daan
varchar
50
否
否
考试答案
(7)交卷信息表(t_jiaojuan):
记录考试分数的相关信息,如表3.7所示。
表3.7分数信息表
列名
数据类型
长度
允许空
是否主键
说明
fenshu_id
int
20
否
是
ID
stu_id
int
20
否
否
学生ID
shiti_id
int
20
否
否
试题ID
fenshu
int
20
否
否
分数
(8)管理员信息表主要记录的管理员的账号信息,包括用户名和密码,表结构如表3.8所示。
表3.8管理员信息表(t_admin)
列名
数据类型
长度
允许空
是否主键
说明
userId
int
4
否
是
编号
userName
varchar
50
否
否
用户名
userPw
varchar
50
否
否
密码
3.3本章小结
本章在前面分析系统需求的基础上,画出了系统的结构图以及设计了系统所需的表,分析了表之间的关系,为接下来的开发做好准备。
第四章系统功能实现
在管理信息系统的生命周期中,经过了需求分析、系统设计等阶段之后,便开始了系统实施阶段。
系统实施要继承,在系统分析和设计阶段的逻辑安排、功能实现和技术设计。
因此系统实施的成功是与系统分析和设计离不开的。
4.1系统登陆页面实现
1.描述:
为了保证系统的安全性,要先使用本系统必须先登陆到系统中,用户需要正确的账号和密码登录本系统。
2.程序运行效果图如图4.1所示:
图4.1系统登陆页面设计
3.在登陆页面输入用户名和密码以,点击提交按钮,跳转到登陆的service中,在该service中会对用户名,密码,验证码进行判断,验证通过进入对应的页面,loginservice关键代码:
publicStringlogin(StringuserName,StringuserPw,intuserType)
{
Stringresult="no";
if(userType==0)//系统管理员登陆
{
Stringsql="fromTAdminwhereuserName=?
anduserPw=?
";
Object[]con={userName,userPw};
ListadminList=adminDAO.getHibernateTemplate().find(sql,con);
if(adminList.size()==0)
{
result="no";
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