在线考试系统的设计与实现毕业设计.docx
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在线考试系统的设计与实现毕业设计
本科毕业论文
题目:
在线考试系统的设计与实现
院部:
信息工程学院
专业:
计算机科学与技术
毕业设计独创性声明
该毕业设计是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
文中除了特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。
其他同志对本研究的启发和所做的贡献均已在论文中作了明确的声明并表示了谢意。
作者签名:
日期:
年月日
毕业设计使用授权声明
本人完全了解青岛滨海学院有关保留、使用毕业设计的规定,即:
学校有权保留送交毕业设计的复印件,允许被查阅和借阅;学校可以公布全部或部分内容,可以采用影印、缩印或其它复制手段保存该毕业设计。
保密的毕业设计在解密后遵守此规定。
作者签名:
导师签名:
日期:
年月日
摘要
随着科技的发展,传统的考试系统已经不再适合现在的社会,在线考试系统是基于传统的考试流程设计的,建立在以网络为平台的Web应用程序。
在线考试系统为学校营造了一种新的考试环境,提高了工作效率,避免了印刷试卷造成的纸张浪费和环境污染,给老师减轻的负担,为学生提供了方便,是一种值得提倡的新型的考试方式。
该系统选用WindowsXP作为操作系统,以VisualStudio2008、SQLServer2005数据库作为开发平台,以C#为主要的编程语言,利用II6.0发布网页,采用了B/S结构体系。
该系统使用方便、操作简单,工作效率很高,具有试题录入、修改、查询和删除功能,自动生成试卷以及进行在线考试等重要功能,满足考生随时进行考试并迅速获得客观题的成绩,同时也大大减少了教师的工作时间。
用户采用自己的用户名和密码进行登录,确保了安全性,更便于实施。
随着社会的发展,在线考试系统取代传统的考试已经成为一种必然,成为社会发展的趋势。
关键词:
在线考试系统VisualStudioSQLServer
ABSTRACT
Withthedevelopmentofscienceandtechnology,thetraditionalexaminationsystemisnolongersuitableforsocial,onlineexaminationsystembasedonthetraditionalexaminationprocessdesignedtoestablishthenetworkasaplatformforWebapplications.Onlineexaminationsystemfortheschooltocreateanewtestenvironment,improvetheworkefficiency,avoidpaperwasteandenvironmentalpollutioncausedbytheprintingpapertoalleviatetheburdentotheteachertoprovidestudentswithaconvenient,isaworthwhiletopromotenewexaminationofthemanner.
ThesystemselectedWindowsXPastheoperatingsystem,SQLServer2005databaseasadevelopmentplatformwithVisualStudio2008,C#programminglanguage,usingII6.0publishwebpages,usingtheB/Sstructuresystem.Thesystemiseasytouse,simpleoperation,highworkingefficiency,hastheentryquestions,modify,query,anddeletefunctions.Automaticgeneratedpapersaswellastheimportantfunctionsoftheonlineexamination,meetthecandidatesatanytimetheexamandquicklyobtaintheresultsofobjectivequestions,butalsogreatlyreducedtheworkinghoursofteachers.Usersusingtheirusernameandpasswordtologin,andensuresafety,moreconvenientimplementation.Withthesocialdevelopment,onlineexaminationsystemtoreplacethetraditionalexamhasbecomeaninevitabletrendofsocialdevelopment.
Keywords:
OnlineexaminationVisualStudioSQLServer
1引言
现阶段学校和社会上采用的就是传统的考试方式,但是传统的考试存在很多的弊端,传统的考试分为人工出卷、印刷试卷、人工阅卷、成绩统计和试卷分析等环节。
这样繁琐的步骤浪费大量的人力物力,而且人工阅卷带有感情因素,对考试有失公平,人工阅卷容易出现错误,给考生造成心理负担。
所以说传统的考试模式已经越来越不适合现代考试的需要[1]。
随着科学技术的发展,在线考试已经初具规模,与传统考试模式相比,在线考试具有很多优越性:
1、在线考试系统可以将传统考试过程中各个环节缩小到一至两个环节,几乎屏蔽了所有人工直接干预考试的可能性,不但能够节约大量的时间、人力、物力与财力,而且还可以大幅度提高考试的客观性和公正性。
2、在线考试系统的可以动态地管理各种考试信息,只要老师准备好各科考试试题的题库,就可以随机抽取试题生成试卷。
随机抽题也确保了学生题目的差别,有效的防止了作弊行为。
3、在线考试系统时间灵活,可以在规定时间段内的任意时间参加各科的考试。
可以根据自己的情况选择考试的时间。
4、提供了考试的计时功能,能够让学生根据自身的情况确定做题的速度。
5、可在教室内安装摄像头,不需要老师监考,避免了对学生答题的干扰,也确保学生能够自主完成题目。
6、界面美观大方,操作简单。
在线考试系统选用WindowsXP作为操作系统,以VisualStudio2008、SQLServer2005数据库作为开发平台,以C#为主要的编程语言,利用II6.0发布网页,采用了B/S结构体系。
用户采用自己的用户名和密码进行登录,确保了安全性,更便于实施。
随着社会的发展,在线考试系统取代传统的考试已经成为一种必然,成为社会发展的趋势。
2相关技术综述
2.1ASP.NET介绍
ASP.NET是在ActiveServerPage(ASP)的基础上开发出来的,是一种建立在通用语言上的程序构架,能被建立强大的Web应用程序。
ASP.NET集成了许多Web开发模式的强大优势。
.NET框架是高生产率的、基于标准的多语言应用程序执行环境,处理基本杂务和减轻部署任务。
应用程序执行环境管理内存,解决版本控制问题以及提高应用程序的可靠性、可伸缩性和安全性。
.NTE平台具有高安全性,.NET框架通过其核心安全功能提供保护客户机和服务器的方法。
由于公共语言运行库在核心层透明地处理安全性,因此开发人员可以将精力集中于应用程序的逻辑。
开发人员仍然可以随时使用和扩展安全模型[2]。
2.1.1ASP.NET特性介绍
(1)强大性和适应性
ASP.NET是基于通用语言的编译运行程序,所以它几乎可以在所有Web应用软件开发平台上运行。
通用语言的基本库、消息机制、数据接口的处理都能无缝的整合到ASP.NET的Web应用之中。
ASP.NET同时也是language-independent的独立化,所以,你可以选择任何一种适合你的语言来编写程序,在ASP.NET中已经支持的有C#,VB,J#,C++等。
ASP.NET一般可分为两种开发语言,C#和VB.NET,C#是目前比较常用的语言,它是.NET独有的语言,VB.NET则是VisualBasic程序设计,适用于VisualBasic程序员。
(2)简单性和易学性
ASP.NET相对于其他技术来说使一些日常的应用变得非常简单。
例如表单的提交、网站的配置等。
其中包含的强大控件可以使初学者轻松地制作一些简单的网页。
(3)灵活性和可扩展性
很多ASP.NET功能都可以扩展,这样便可以轻松地将自定义的功能集成到应用程序中;其中的程序模型可以为不同的数据源提供插入支持。
(4)安全性和完整性
Web应用项目中的验证控件可以更好地为开发的程序提供安全保障;并且新增的功能和现有的功能协同工作,可以创建解决实时Web开发挑战的端对端方案。
2.1.2ASP.NET三层架构介绍
图2.1三层架构图
如图2.1三层架构图所示,ASP.NET应用程序一般分为三层:
表现层(UI)、业务逻辑层(BLL)数据访问层(DAL)。
区分层次的目的即为了“高内聚,低耦合”的思想。
(1)表示层(UserShowLayer,USL)
表示层主要表现为web或winform方式,主要包括用户控制、服务器控制、aspx页面以及某些与安全有关的类和对象。
(2)业务逻辑层(BusinessLogicLayer,BLL)
业务逻辑层用于对数据业务逻辑的处理,业务逻辑层在数据访问层之上,就是用BLL调用DAL的类和对象。
DAL访问数据并将其转给BLL。
(3)数据访问层(DataAccessLayers,DAL)
数据层主要是对数据的操作。
在ASP.NET中,起到数据接口的作用。
2.2C#介绍
在线考试系统采用的是C#编程语言。
C#是一种安全的、稳定的、简单的,由C和C++衍生出来的面向对象的编程语言。
它在继承C和C++强大功能的同时去掉了一些它们的复杂特性,也综合了VB简单的可视化操作和C++的高运行效率,以强大的操作能力、优雅的语法风格、创新的语言特征和便捷的面向组件编程的支持成为.NET开发的首选语言。
.NET框架为C#提供了一个强大的、易用的、逻辑结构一致的程序设计环境。
利用C#编程语言可以创建Windows客户端应用程序、分布式组件、数据库应用程序等[3]。
C#是专门为.Net应用而开发的语言,与.NET框架的完美结合,C#巨有以下突出的特点:
1.语法简洁:
C#不再提供对指针类型的支持,使程序不能随便访问内存地址空间,从而更加健壮,不再支持多重继承,避免了以往类层次结构中由于多重继承带来的可怕后果。
C#对字符类型等进行了简化,只保留了常见的形式。
2.精心的面向对象设计:
在C#的类型系统中,每种类型都可以看做一个对象。
C#只允许单继承,从而避免了类型定义的混乱。
整个C#的类模型是建立在.NET虚拟对象系统的基础上,其对象类型是建立在.NET基础架构的一部分,而不再是其本身的组成部分[4]。
3.与Web的紧密结合:
.NET中新的应用程序开发模型意味着越来越多的解决方案需要与Web标准相统一。
仅使用简单的C#语言结构,C#组件将能够方便的为Web服务,并允许它们通过Internet被运行在任何操作系统上的任何语言所调用。
4.完整的安全性与错误处理:
C#会帮助开发者通过更少的代码完成相同的功能,这不但减轻了编程人员的工作量,同时更有效的避免了错误的发生。
5.版本处理技术:
C#提供内置的版本支持来减少开发费用,使用C#将会使开发人员更加轻易地开发和维护各种商业用户。
6.灵活性和兼容性:
C#遵循.NET的公共语言规范(CLS),从而保证能够与其他语言开发的组件兼容。
2.3应用软件介绍
2.3.1SQLServer2005介绍
SQLServer2005是微软公司SQLServer生产线上的最受期待的产品。
在成千上万的电子邮件、成百上千的规格说明以及大量的编译的基础上,SQLServer2005确保了自己是Windows平台上数据库应用程序中最具戏剧性的新型数据库平台[5]。
从功能的角度看,SQLServer2005提供了下列各项功能。
数据库引擎增强。
SQLServer2005为数据库引擎引入了诸多改进和新的功能。
这些改进和功能包括与M、新的XML技术、增强SQL处理、新的数据类型,以及对关系型数据库可伸缩性和可用性的改进。
管理工具。
SQLServer2005引入一整套管理工具和管理API,管理工具和管理API使得SQLServer使用更方便、管理更轻松,并且支持大规模SQLServer部署操作。
数据转换服务(DTS)的增强。
DTS在SQLServer2005中全部重新设计了、提供全面的企业提取、转换和装载平台。
它也被重新命名为SQL服务器集成服务(SQLServerIntegrationServices)。
复制增强。
SQLServer2005对复制服务进行了一些改进和增强,简化了安装、配置和复制拓扑的监控。
数据访问接口。
针对ADO.NET进行了改进。
引入了一个新的SQL本地客户端。
分析服务增强。
SQLServer2005分析服务在多方面进行了扩展,包括可伸缩性、易管理性、可靠性、有效性和数据仓库的可编程性、商业智能和商业解决方案。
报表服务。
SQLServer2005报表服务是一个新的报表服务器和工具集,可以构建、管理和部署企业报表。
报表服务允许业务轻松地将各种数据源和数据仓库中的业务数据集成到功能丰富的、交互的、可管理的报表中,并且可以通过内部网、外延网和互联网浏览和导航这些报表。
2.3.2VisualStudio2008介绍
VisualStudio2008是一个功能强大、高效并且可扩展的编程环境。
,提供统一的集成开发环境,支持在同样的开发环境里用VisualBasic、VisualC++、VisualC#、VisualJ#和其他数十种编程语言,编写、调试和部署各种应用程序。
它充分展现了应用程序的开发潜能、并提供了生成应用程序的所需要的工具和技术。
这些应用程序给当今的企业、机构提供了强大的支持,为开发下一代以XMLWeb服务为中心的应用程序而设计,并推动下一代基于XMLWeb服务软件的发展,是有始以来功能最强大、最受欢迎的软件开发工具。
3系统需求分析
软件需求分析就是把软件计划期间建立的软件可行性分析求精和细化,分析各种可能的解法,并且分配给各个软件元素。
需求分析是软件定义阶段中的最后一步,是确实系统必须完成哪些工作,也就是对目标系统提出完整、准确、清晰、具体的要求[6]。
软件需求包括三个不同的层次:
业务需求、功能需求(也包括非功能需求)和用户需求。
3.1业务需求
业务需求反映了组织机构或客户对系统、产品高层次的目标要求,它们在项目视图与范围文档中予以说明。
在线考试系统主要包括学生端、教师端和管理员端三个登陆部分。
在线考试系统对学生的主要要求就是在线考试,学生通过登陆自己的账号和密码进入在线考试系统,然后在系统中可以更改自己的用户密码,可以选择自己需要考试的科目进行考试,考试结束点击交卷,由系统自动评出客观题的分数。
教师通过登陆系统进行出题,也可以查看学生的试卷,查看学生的答题情况,评判学生的主观题。
管理员主要是对系统进行维护,对学生和教师进行管理,可以实现添加试题、更改试题、试卷维护、添加考试科目、添加用户、更改密码等操作。
3.2功能需求
功能需求定义了开发人员必须实现的软件功能,使得用户能完成他们的任务,从而满足了业务需求。
3.2.1功能性需求
在线考试系统通过网络对学生进行在线测试,实现考试系统的无纸化办公。
在线考试系统是面向学生的,进行考试之前应该登录用户名和密码,登录成功后选取自己需要考试的科目后进行考试。
在线考试系统可以将传统考试过程中各个环节缩小到一至两个环节,几乎屏蔽了所有人工直接干预考试的可能性,不但能够节约大量的时间、人力、物力与财力,而且还可以大幅度提高考试的客观性和公正性。
在线考试系统的可以动态地管理各种考试信息,只要老师准备好各科考试试题的题库,就可以随机抽取试题生成试卷。
随机抽题也确保了学生题目的差别,有效的防止了作弊行为。
系统应该具备的基本功能:
用户登陆:
用户分为管理员、教师和学生,用户通过用户名和密码登录后进入不同的界面。
用户信息的管理:
管理员和教师可以增删用户。
用户密码修改:
学生可以自己修改密码,密码丢失后,教师和管理员可以对密码进行重置。
试题库管理:
可以增加、修改、删除试题。
试卷生成:
从已经录入的试题中选择题目的数目和分数随机抽取试题。
在线考试:
学生考试过程中系统进行计时,确保学生更好的把握时间,准时交卷。
3.2.2非功能性需求
一个系统必须在两方面达到用户的需求,一方面是基本功能,另一方面是非功能因素,比如界面是否美观,操作是否直观,图标是否标准化规范化等。
在需求阶段,与功能性需求不同,非功能性需求是需要需求人员主动引导的。
因为客户并非计算机方面的专家,除了使用性能之外,客户很少会考虑其他的非功能性需求。
即使提出,也是很模糊的要求,例如速度要快,报表要在一分钟之内能够统计完成等模糊的语言。
需求人员在需求过程中了解清楚系统的应用环境,包括硬件环境、网络环境、用户情况、预期使用人数、并发使用情况等等,这些新宿都是确定非功能性需求的重要依据。
1.可靠性
在线考试系统采用了SQLServer2005作为后台数据库,数据是安全的,而且系统是通过浏览器使用的,普通的用户只能抽取到自己范围内的试题,不能修改一下参数,管理人员需要设置他们的使用权限,保证系统的安全性。
在线考试系统使用时,用户登录时需要密码验证。
2.稳定性
在线考试系统的主要数据在服务器的数据库中。
后台选用SQLServer技术,稳定性很高。
3.可用性
在线考试系统界面风格采用的是简洁型,界面的色调和风格应与企业文化相符合;系统面向的主要是学生,学生的计算机水平不高,因此界面设计一定要简洁直观,方便学生使用。
4.有效性
系统数据的平均访问量很低,但是数据的熟练很大,系统在同一时间内的用户的访问很少。
1)硬件环境要求
硬盘的容量不应少于80GB;内存不小于512MB;CPU为P4以上。
2)软件环境要求
操作系统WindowsXP;已安装SQLServer2005.
5.兼容性
系统要有一定的兼容性,应该兼容当前的主流操作系统平台,比如WindowsXP以及Windows7等。
硬件方面应当要求配置低一点。
6.数据的安全与保密
数据的安全与保密在系统中至关重要。
安全性是指用户参加考试这一活动的一个安全的过程,保密性是用户在网上的所有信息要有一定的保密度,不同用户之间的信息是相互保密的。
为了确保数据的安全与保密,主要通过以下途径实现:
第一,只有通过身份验证才能进入考试系统,每个用户都有自己的用户密码,用户可以自行修改自己的密码,不允许用户执行非法的操作,防止错误操作。
第二,用户和管理员权限不同,所查看到的界面不同,用户不能看到试卷以外的信息。
另外,禁止鼠标右键操作,禁止拷贝功能。
可以在一定程度上保证数据的安全与保密性。
3.3可行性研究
用最小的代价在最短的时间内解决确定的问题是可行性研究的主要目的,当然不能靠主观猜想而是要靠客观分析。
必须分析集中可借法的利弊,从而判定系统目标和规模是否现实,系统完成后所能带来的效益是否到值得去投资开发这个系统的程度。
可行性研究实质上是进行客观分析因此大大地压缩简化了系统分析设计的过程,也就是在较高层次以较抽象的方式进行系统分析设计的过程。
可行性分析可以从经济、技术和操作三个方面对系统的可行性进行分析研究,从而确定该项目的开发决策提供科学的依据。
经济可行性:
该系统代替了传统的考试方式,由计算机生成试卷,节省了试卷印刷的纸张浪费和环境污染,系统对客观题进行评判,节省了教师的工作时间,提高了工作效率,而且系统操作简单,使用方便。
该系统的开发环境只需要一台电脑和相应的的软件MicrosoftVisualStudio2008和SQLServer2005,软件可以从网上进行下载,不需要支付任何费用。
在线考试系统主要是针对学生考试而开发的,开发系统的成本与收益相比较,具有较强的经济性。
现在是信息化时代,信息化管理可以使对学生管理更加系统化、全面化、快速化。
开发本系统可以减少教师的工作量,管理上的便捷远远超过了开发本系统的成本,所以经济上具有完全的可行性。
技术可行性:
技术可行性主要是分析以现在的技术能否完成该系统的开发。
基于浏览器的在线考试,关键技术在于网页的动态显示和管理,即从数据库中取得相应的试卷数据,并收集用户输入数据,能够对学生的考试进行管理。
该系统选用WindowsXP作为操作系统,以VisualStudio2008、SQLServer2005数据库作为开发平台,以C#为主要的编程语言,采用现在流行的三层架构技术,可维护性和可扩展性强,数据库软件功能强大,所以系统开发中技术不会存在障碍。
系统对硬件的要求并不需要太高,首先,系统硬件应具备一定的运算和存储能力,例如采用InterPentium4(处理器),256MB(内存),80G(硬盘)等配置的计算机;其次系统硬件应具有一定的稳定性,例如采用原装配件以及UPS漏电保护器等。
再次,系统的硬件应支持网络功能,例如配置10M/100M网卡等。
以上的要求对于在线考试时不成问题的。
在软件配置方面,系统采用B/S(浏览器/服务器)结构开发。
在服务器端使用ASP.NET技术,数据库服务器使用SQLServer2005来实现。
ASP技术是目前比较成熟的技术,比较容易编写,也比较容易实现。
SQLServer2005是一种用于开发中大型数据库的数据库设计系统,对于目前的需求和数据量,SQLSever2005能够适用,并且能够保证系统的稳定性。
所以通过上述的研究及分析,可以确定本系统在技术上是可行的。
操作可行性:
目前,大多数PC机和局域网能够运行该系统,该系统的安装、调试、运行不会改变原计算机系统的设置和网络的布局,并且大多数用户几乎不用做任何培训都能够方便的操作系统。
系统的操作方式在用户组织内能不能行得通。
在进行需求分析时,对用户需求进行了详细分析,并在设计过程中,不断完善,针对他们的情况设计出适合学生的人机界面,使操作方式简单明了。
4系统总体设计
4.1系统总体设计目标
信息技术改进了人类信息资源管理、传播和应用的方法,为人们提供了一个吸取信息资源的良好环境。
学生在线考试已经全面展开,已经改变了传统的考试模式。
教师迫切需要改变传统的考试方式,积极制定具体的工作计划和措施,展开在线考试系统的建设。
在线考试系统的测试对象是学生,在线考试系统的运行明显改变了对学生的考试方式,方便了学生考试,也方便了学校的实施。
综上所述,学生可以通过使用系统,可以随时根据需要进行考试,教师可以通过本系统可以随时增加试题内容。
在线考试系统操作简单,拥有有好的界面。
4.2功能模块设计
4.2.1系统功能模块
系统功能模块如图所示4.1所示:
图4.1系统功能模块图
系
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