网络考试系统设计与实现正文.docx

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网络考试系统设计与实现正文

第1章绪论

1.1开发背景

随着互联网应用的不断发展，网络考试系统也逐渐成为校园信息化发展的趋势，学校基本都有网络覆盖，硬件条件也比较完善，这为网络考试系统的发展提供了良好的基础。

利用信息化技术推动教学改革是当前学校教育改革的一条重要思想，是提高教学质量的重要举措。

考试方式中，从出卷、印刷、监考、评分等等一系列的操作，教师有大量繁重的工作要做，学生也难及时发现自己的考试问题。

网络考试系统可以克服传统考试的弊端，考题由计算机自动抽取，考生自助答题，计算机自动评分，教师可以对学生答题情况进行详细分析，提高了考试效率与作用。

学生的考试成绩也是教学工作中非常重要的部分，学科考试不仅是衡量学生学习成果的重要手段，而且与教师的教学质量密切相关。

根据考试结果对学生的学习掌握知识情况和教师教学情况做出评价，这既能激励学生学习进步，同时也能不断提高教师的教学质量。

结合目前网络远程教育的不断发展，网络考试系统还能使参考人员考试不会受地理和时间的限制。

提高了考试工作的效率,避免了中间环节的投入和资源浪费，网络考试适应了信息化教育发展的要求，同时也能为技能培训，学校教学成果检验等方面提供帮助,具有广阔的应用前景，为此研究和开发了网络考试系统。

1.2课题的意义

本次设计的网络考试系统，正是顺应了教育信息化改革的大趋势，是Internet技术与计算机技术在教育教学领域的应用。

网络考试系统，它将给现代教育教学的考试，提供一个很好的解决方案，成为教育教学管理的最佳辅助方式之一，让传统教育中的考试也朝网络化的方向发展。

网络考试系统借助计算机技术，在Windows平台上，使用IE浏览器，完成考试、交卷等考试任务，还可以通过互联完成考试结果的管理。

后台借助数据库，各考点可以通过网络获取题库。

学生通过网络选择开考的试卷，然后进行网络作答。

做完试卷后，学生便能够网络自动交卷。

交卷同时，系统将把客观题自动评分，生成考试临时成绩。

教师可网络查看各考生的试卷，并且给出主观题成绩。

同时网络考试系统，可对学生基本信息及考试成绩信息进行查询等管理，也有利于学校教务的管理。

第2章开发环境及相关技术介绍

在确定系统的开发前景、意义、和目标之后，就是选择好开发工具以及运用相关的技术来开发系统。

网络考试系统采用了B/S开发模式，开发语言选择C#、ASP.NET、JavaScript、Html、CSS等语言，采用MicrosoftVisualStudio2008开发工具，后台数据库选用SQLServer2005，并且界面美工采用CSS+DIV进行网页布局。

2.1B/S模式

B/S（Browser/Server）结构即浏览器和服务器结构。

它是随着Internet技术的兴起，对C/S结构的一种变化或者改进的结构。

在这种结构下，用户工作界面是通过WWW浏览器来实现，极少部分事务逻辑在前端（Browser）实现，但是主要事务逻辑在服务器端（Server）实现，形成所谓三层3-tier结构。

这样就大大简化了客户端电脑载荷，减轻了系统维护与升级的成本和工作量，降低了用户的总体成本（TCO）。

以目前的技术看，局域网建立B/S结构的网络应用，并通过Internet/Intranet模式下数据库应用，相对易于把握、成本也是较低的。

它是一次性到位的开发，能实现不同的人员，从不同的地点，以不同的接入方式（比如LAN,WAN,Internet/Intranet等）访问和操作共同的数据库；它能有效地保护数据平台和管理访问权限，服务器数据库也很安全。

特别是在JAVA这样的跨平台语言出现之后，B/S架构管理软件更是方便、快捷、高效。

B/S结构最大的优点就是可以在任何地方进行操作而不用安装任何专门的软件。

只要有一台能上网的电脑就能使用，客户端零维护。

系统的扩展性非常容易，只要能上网，再由系统管理员分配一个用户名和密码，就可以使用了。

甚至可以在线申请，通过公司内部的安全认证（如CA证书）后，不需要人的参与，系统可以自动分配给用户一个账号进入系统。

另外，B/S与C/S相比有很多优势。

在C/S结构软件的解决方案里，对于异地经营的大型集团都采用各地安装区域级服务器，然后再进行数据同步的模式。

这些服务器每天必须同步完毕之后，总部才可得到最终的数据。

由于局部网络故障造成个别数据库不能同步，即使同步上来，各服务器也不是一个时点上的数据，数据永远无法一致，不能用于决策。

对于B/S结构的软件来讲，其数据是集中存放的，客户端发生的每一笔业务单据都直接进入到中央数据库，不存在数据一致性的问题。

2.2ASP.NET技术

ASP.NET是一种建立在通用语言上的程序构架，是一个已编译的、基于.NET的环境，把基于通用语言的程序在服务器上运行。

将程序在服务器首次运行时进行编译，比ASP即时解释程序速度上要快很多.而且是可以用任何与.NET兼容的语言（包括VisualBasic.NET、C#和Jscript.NET.）创作应用程序。

另外，任何ASP.NET应用程序都可以使用整个.NETFramework。

开发人员可以方便地获得这些技术的优点，其中包括托管的公共语言运行库环境、类型安全、继承等等。

ASP.NET可以无缝地与WYSIWYGHTML编辑器和其他编程工具（包括MicrosoftVisualStudio.NET）一起工作。

这不仅使得Web开发更加方便，而且还能提供这些工具必须提供的所有优点，包括开发人员可以用来将服务器控件拖放到Web页的GUI和完全集成的调试支持。

ASP.NET的语法在很大程度上与ASP兼容，同时它还提供一种新的编程模型和结构，可生成伸缩性和稳定性更好的应用程序，并提供更好的安全保护。

ASP.NET提供许多比现在的Web开发模式强大的优势：

执行效率的大幅提高。

ASP.NET是把基于通用语言的程序在服务器上运行。

不像以前的ASP即时解释程序，而是将程序在服务器端首次运行时进行编译。

强大性和适应性。

因为ASP.NET是基于通用语言的编译运行的程序，ASP.NET同时也是language-independent语言独立化的，所以，你可以选择一种最适合你的语言来编写你的程序，或者把你的程序用很多种语言来写，现在已经支持的有C#，VB，Jscript。

简单性和易学性。

ASP.NET是运行一些很平常的任务如表单的提交客户端的身份验证、分布系统和网站配置变得非常简单。

高效可管理性。

ASP.NET使用一种字符基础的，分级的配置系统，使你服务器环境和应用程序的设置更加简单。

多处理器环境的可靠性。

ASP.NET已经被刻意设计成为一种可以用于多处理器的开发工具，它在多处理器的环境下用特殊的无缝连接技术，将很大的提高运行速度。

自定义性和可扩展性。

ASP.NET设计时考虑了让网站开发人员可以在自己的代码中自己定义"plug-in"的模块。

安全性。

基于Windows认证技术和应用程序配置，你可以确定你的原程序是绝对安全的。

2.3数据库技术

SQLServer是由Microsoft开发和推广的关系数据库管理系统（DBMS），它最初是由Microsoft、Sybase和Ashton-Tate三家公司共同开发的，并于1988年推出了第一个OS/2版本。

MicrosoftSQLServer近年来不断更新版本，1996年，Microsoft推出了SQLServer6.5版本；1998年，SQLServer7.0版本和用户见面；SQLServer2000是Microsoft公司于2000年推出，目前最新版本是2012年3月份推出的SQLSERVER2012。

SQL语句可以用来执行各种各样的操作，例如更新数据库中的数据，从数据库中提取数据等。

目前，绝大多数流行的关系型数据库管理系统，如Oracle,Sybase,MicrosoftSQLServer,Access等都采用了SQL语言标准。

虽然很多数据库都对SQL语句进行了再开发和扩展，但是包括Select,Insert,Update,Delete,Create,以及Drop在内的标准的SQL命令仍然可以被用来完成几乎所有的数据库操作。

SQLServer是一个可扩展的、高性能的、为分布式客户机/服务器计算所设计的数据库管理系统，实现了与WindowsNT的有机结合，提供了基于事务的企业级信息管理系统方案。

其主要特点如下：

1．系统管理先进，支持Windows图形化管理工具，支持本地和远程的系统管理和配置。

2．强壮的事务处理功能，采用各种方法保证数据的完整性。

3．支持对称多处理器结构、存储过程、ODBC，并具有自主的SQL语言。

SQLServer以其内置的数据复制功能、强大的管理工具、与Internet的紧密集成和开放的系统结构为广大的用户、开发人员和系统集成商提供了一个出众的数据库平台。

4．图形化用户界面，使系统管理和数据库管理更加直观、简单。

5．丰富的编程接口工具，为用户进行程序设计提供了更大的选择余地。

6．SQLServer与WindowsNT完全集成，利用了NT的许多功能，如发送和接受消息，管理登录安全性等。

SQLServer也可以很好地与MicrosoftBackOffice产品集成。

7．具有很好的伸缩性，可跨越从运行Windows95/98的膝上型电脑到运行Windows7大型多处理器等多种平台使用。

8．对Web技术的支持，使用户能够很容易地将数据库中的数据发布到Web页面上。

9．强大的基于Web的分析。

10．支持OLEDB和多种查询。

2.4CSS+DIV网页布局

CSS（CascadingStyleSheet），中文译为层叠样式表，它是用于控制网页样式并允许将样式信息与网页内容分离的一种标记性语言。

CSS是1996年由W3C审核通过，并且推荐使用的。

简单地说，CSS的引入就是为了使得HTML语言能够更好地适应也面的美工设计。

它以HTML语言为基础，提供了丰富的格式功能，如字体、颜色、背景和整体排版等，并且网页设计者可以针对各种可视化的浏览器设置不同的样式风格。

DIV元素是用来为HTML文档中大块（block-level）内容提供结构和背景的元素。

DIV的起始标签和结束标签之间的所有内容都是用来构成这个块的，其中所包含元素的特性由DIV标签的属性来控制，或者是通过使用样式表格式化这个块来进行控制。

随着利用表格进行页面布局的弊端逐渐暴露，Web标准的重要性越来越被人们重视。

网页主要由结构、表现和行为3个部分组成，对应标准是结构化标准语言、表现标准和行为标准。

CSS是最主要的表现标准语言，CSS+DIV的网页布局方法可以使外观与结构分离，使站点的访问及维护更加容易，CSS的特有技术也可以使页面更加美观。

第3章系统需求分析和可行性分析

3.1任务的概述

网络考试系统主要实现学生网络考试、网络制作试卷、部分自动评分、自动交卷、考试结果管理、题库管理、系统管理等功能，充分利用计算机网络技术，改变传统的考试操作方式，实现无纸化考试的模式。

3.2功能需求概述

网络考试系统有三种用户角色，分别是考生、教师和管理员。

考生可以考试；教师可以网络制作试卷，题型分别是单选题、多选题、判断题、填空题，程序分析题，识图题，简答题；还可以查看考生信息、考生试卷、管理考试结果等；管理员可以查看、修改、增加考生、教师以及管理员信息，还包括部分教师权限的功能。

1．系统管理功能：

教师只可更改自己的登录密码，而管理员除更改自己的密码外，同时具有查看、修改、增加考生和教师信息的功能。

2．制作试卷功能：

可以自动生成试卷，手工生成试卷，查看、更改已有试卷；制作试卷时，可以设定试卷名称、考试时间，还可以选定题目类型，设置每题分值等。

3．题库管理功能：

主要完成对题库试题的增加、修改、删除等。

网络考试系统提供六种题型：

单项选择题、多项选择题、判断题、填空题、程序分析题、简答题，并实现对不同题型的题库分别管理。

4．网络考试功能：

考生输入准考证号和密码登录系统后，校对考生信息无误后，选择对应的试卷可进行考试。

答题完毕后，可点击交卷，考试时间结束系统自动交卷。

5．考试结果管理功能：

考生考试结束后，可以查看考生成绩，查看考生试卷，同时给主观题判分，教师还可以导出学生试卷报表。

6．科目信息管理功能：

可以查看、修改、增加科目信息。

3.3方案的选择

网络考试系统的实现技术有多种，可以采用传统的客户机/服务器（C/S）型的MIS型架构，即试题内容放在远程的服务器上，在考试机上安装考试应用程序和数据库客户机配置，因此每次考试时要对机器进行安装、配置，这样一来考务工作比较烦琐；而且考试程序放在客户机上，安全性也受到一定影响。

另外一种考试系统采用Web技术实现。

Web技术超越了传统的“客户机/服务器”两层结构，采用三层体系结构：

用户界面层/事务层/数据库层。

因此Web结构有着更好的安全性。

在用户机上不需要安装任何应用程序，应用程序可以安装在事务层所在的计算机上，试题存放在数据库服务器上。

系统采用B/S开发模式，开发语言选择C#、ASP.NET、JavaScript、Html、CSS语言，采用MicrosoftVisualStudio2008开发工具，后台数据库选用SQLServer2005，整个系统完全基于Browser/Server模式进行设计。

3.4可行性分析

目前在应用开发领域中，主要分为两大体系，B/S和C/S从安全性和易维护性考虑，选择了Web实现技术。

简单的说就是将系统做成一种B/S模式，可以让用户通过浏览器直接访问位于服务器上的试题以及对系统进行远程维护。

服务器端程序的实现技术也很多，我们选用了当前比较流行的网络编程技术——ASP.NET平台支持的编程语言C#作为主要实现手段（配合JavaScript、VBScript、HTML、等）。

ASP.NET作为一种Web实现技术，它的效率是很高的。

这一点正好符合了考试系统所要求的实时性。

ASP.NET自身的安全性，再加上实现模式的特点，完全能够达到考试的保密性要求，保证了考试的公平性原则。

工作原理如图3.1所示：

用户使用WEB浏览器通过URL访问WEB，WEB服务器请求数据库服务器，并将获得的结果以HTML的形式返回客户端浏览器，通过WEB页面上显示的表格与数据库进行交互操作。

起原理如下图所示，用户只需要利用操作系统自带的浏览器就可通过远程登录访问网络考试系统，打破了时间和空间的局限性。

Web浏览器

Web服务器

数据库服务器

DB

HTTP请求

Web页

访问DB请求

结果

图3.1工作原理图

第4章系统总体设计

4.1指导思想

系统功能设计从用户角度出发的原则，要求实用，且符合用户提出的合理需求。

系统设计在不违反系统整体性的基础上，可根据用户的需求进行二次开发，不断完善系统功能，便于系统的不断升级。

4.2系统结构图

系统总体结构图如图4.1所示：

图4.1系统结构图

4.3系统流程图

系统总流程图如图4.2所示

图4.2网络考试系统流程图

整个系统的操作控制流程主要有用户登录流程、教师管理流程（管理员管理流程）、考生考试流程。

（1）用户登录流程图见图4.3用户登录流程所示：

图4.3用户登录流程

（2）教师管理流程图见图4.4教师管理流程：

图4.4教师管理流程

（5）考生考试流程图见图4.5网络考试流程所示：

图4.5网络考试流程

4.4网站设计风格与色彩

深色背景配浅色字体或者是浅色背景配深色字体，这样给人的感觉会比较清晰、自然、易接受，所以网络考试系统的页面多数采用蓝底白字和白底黑字的色调，清晰美观，且设计风格统一；

网络考试系统的登录界面采用色彩间的纯度对比，即是不同色彩之间的对比有不同的效果，当两种色同时在一起时，使两种色各自走向自己的极端，这是色彩使用比较普遍的用法。

登陆界面中，黄色是夺目的色，但是加入灰色会失去其夺目的光彩，通常可以用混入黑、白、灰色来对比纯色，这样可以减低其纯度，纯度的对比会使色彩的效果更明确肯定。

另一方面，网络考试系统的时间计时器采用暗色中含高亮度的对比色调设计界面，以给人清晰、激烈，很有强烈的刺激。

当然其他色彩对比的组合搭配也各有特有特色，如深黄到刺黄色，暗色中间含高亮度的对比，会给人沉着、稳重、深沉的感觉，中性色与低高度的对比，给人模糊、朦胧、深奥的感觉，如草绿中间是浅灰，纯色与高亮度的对比，给人跳跃舞动的感觉，如黄色与白色的、纯色与低亮度的对比，给人轻柔、欢快的感觉，如浅蓝色与白色、纯色与暗色的对比，给人强硬、不可改变的感觉。

图像与背景，图像与字体等之间的互配，颜色不能相差太悬殊，因为作为页面上的主要视觉元素来讲，颜色相差太远会影响整体的效果，给人不统一、一气呵成的感觉，不实在，一般说来,普通的底色应柔和些,素一些,淡一些,配上黑色字体,读起来自然、流畅，不易疲劳。

很好地应用色彩的搭配可以使页面清新自然，这也是网页形式比较重要的一部分内容。

第5章系统详细设计与实现

5.1数据库设计

1.网络考试系统采用SQLServer2005来实现数据库，数据库的名称为ExamOline，整个数据库共建有15个数据库表，部分表与表之间的关系如图5.1数据库关系图所示：

图5.1数据库关系图

（1）管理员信息表（User）

管理员信息存放在管理员信息表（User）中，表的结构如表5.1所示：

表5.1管理员信息表（User）

字段名称

数据类型

主键

非空

描述

ID

int

yes

yes

ID

Uname

varchar（30）

no

no

姓名

Upwd

varchar（20）

no

no

密码

UserID

Varchar（20）

no

no

登录ID

（2）教师信息表（Teacher）

管理员信息存放在管理员信息表（Teacher）中，表的结构如表5.2所示：

表5.2管理员信息表（Teacher）

字段名称

数据类型

主键

非空

描述

ID

int

yes

yes

ID

Tname

varchar（30）

no

no

姓名

Tpwd

varchar（20）

no

no

密码

TeacherID

Varchar（20）

no

no

登录ID

TypeID

int

no

no

科目类型

Department

varchar（30）

no

no

系别

（3）考生信息表（Student）

考生详细信息统一存放在考生信息表（Student）中，表的结构如表5.3所示：

表5.3考生信息表（student）

字段名称

数据类型

主键

非空

描述

ID

int

no

yes

ID

Name

varchar（30）

no

no

姓名

Spwd

varchar（20）

no

no

密码

StudentID

varchar（30）

yes

yes

学号

Sex

varchar（30）

no

no

性别

Department

varchar（30）

no

no

系别

Speciality

varchar（30）

no

no

专业

Classes

varchar（30）

no

no

班级

（4）考生成绩表（StudentScore）

考生考完试后的数据统一存放到考生成绩表（StudentScore）中，表的结构如表5.4所示：

表5.4考生成绩表（StudentScore）

字段名称

数据类型

主键

非空

描述

ID

int

yes

yes

ID

TestID

int

no

no

试卷ID

Score

int

no

no

成绩

StudentID

varchar（30）

no

no

学号

StudentName

varchar（30）

no

no

姓名

Classes

varchar（30）

no

no

班级

TypeName

varchar（30）

no

no

科目

TestName

varchar（30）

no

no

试卷名称

（5）考生试卷表（StudentExamResult）

考生答题的相关答案统一存放在考生试卷答案表（StudentExamResult）中，表结构如表5.5所示：

表5.5考生试卷答案表（StudentExamResult）

字段名称

数据类型

主键

非空

描述

ReaultID

int

yes

yes

ID

TestID

int

no

yes

试卷ID

QuestionType

varchar（30）

no

yes

试题类型

TitleID

int

no

yes

试题ID

Fraction

int

no

no

试题分数

QuestionAnswer

varchar（max）

no

no

考生答案

StudentID

varchar（30）

no

no

考生学号

Score

int

no

no

本题得分

（6）科目信息表（SubjectType）

考试科目的相关信息存入到科目信息表（SubjectType）中，该表的结构如表5.6所示：

表5.6科目信息表（SubjectType）

字段名称

数据类型

主键

非空

描述

TypeID

int

yes

yes

科目号

TypeName

varchar（50）

no

yes

科目名称

（7）试卷属性表（TestType）

考试试卷的相关属性存放到试卷属性表（TestType）中，其中包括试卷的属性和试卷考试时间，用来控制考生的考试，该表的结构如表5.7所示：

表5.7试卷属性表（TestType）

字段名称

数据类型

主键

非空

描述

TestID

int

yes

yes

试卷ID

TestName

varchar（30）

No

yes

试卷名称

Time

int

no

yes

考试时间

CreationTime

datatime

no

no

创建时间

Subject

varchar（50）

no

no

所属科目

Score

int

no

no

总分

（8）试卷详细信息表（Paper）

试卷详细信息的相关属性存放到问题属性表（Paper）中，该表的结构如图5.8所示：

表5.8问题属性表（Paper）

字段名称

数据类型

主键

非空

描述

PaperID

int

yes

yes

ID

TestID

int

no

no

试卷ID

QuestionType

varchar（20）

no

no

试题类型

TitleID

int

no

no

试题ID

Fraction

int

no

no

每题分数

（9）试题类型表（QuestionType）

试题类型存放到考试时间表（QuestionType）中，该表的结构如表5-9所示：

表5.9考试时间表（QuestionType）

字段名称

数据类型

主键

非空

描述

ID

int

yes

yes

ID

QuestionType

varchar（20）

no

yes