在线考试系统设计与实现本科论文.docx
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在线考试系统设计与实现本科论文
JISHOU UNIVERSITY
本科生毕业设计
题目:
在线考试系统的设计与实现
作者:
XXXXXX
学号:
00000000000
所属学院:
XXXXXXXX
专业年级:
XXXXXXXXXXXXXX
指导教师:
XXXXXX
职称:
讲师
完成时间:
XXXX年XX月XX日
吉首大学教务处制
在线考试系统设计与实现
XXXXXX
(吉首大学信息科学与工程学院XXXXXXXXXX湖南吉首416000)
摘要
在线考试系统以java作为开发语言,Struts2、Hibernate实现前后台数据管理,Spring实现业务逻辑管理,以MyEclipse作为开发工具,MySQL实现数据持久化,Tomcat部署整个系统,实现了院系管理、专业管理、班级管理、用户管理、课程管理、题库管理、考试管理、成绩管理八大功能。
关键字:
在线考试系统、J2EE、JSP、Struts2、Hibernate、Spring、MySQL、Tomcat
OnlineExaminationSystemDesignandImplementation
XXXXXX
(CollegeofInformationScienceandEngineering,JishouUniversity,Jishou,Hunan416000)
Abstract
OnlineexaminationsystemwithJavaasadevelopmentlanguage,struts2,HibernateimplementationQianHouTaidatamanagement,Springmanagement,implementthebusinesslogicwithMyEclipseasdevelopmenttools,MandSQLfordatapersistence,Tomcatdeploymentoftheentiresystem,realizedthedepartmentsmanagement,professionalmanagement,classmanagement,usermanagement,coursemanagement,questionbankmanagement,examinationmanagement,grademanagementeightfunctions.
Keywords:
onlineexaminationsystem;J2EE;JSP;struts2;Hibernate;Spring;MySQL;Tomcat
第一章绪论
当今社会是一个信息社会,一个知识经济时代。
自世界上第一台计算机ENINC(Electronicnumericalintegratorandcalculator)于1946年在美国问世到现在,计算机业飞速发展,技术淘汰指标高的惊人,价格下降以及软件应用的快速扩展引发了以信息处理计算机化为标志的“微机革命”,随之而来的是以全球信息网络普及和全球信息共享为标志的“全球信息网络革命”的蓬勃兴起[1]。
可见,世界已进入在计算机信息管理领域中激烈竞争的时代,计算机已经变得普通的不能再普通的工具,如同我们离不开的自行车、汽车一样。
我们应该承认,谁掌握的知识多,信息量大,信息处理速度快,批量大,谁的效率就高,谁就能在各种竞争中立于不败之地。
随着网络技术的飞速发展,现在很多国内外的大学和其他部门都已经开设了远程教育,通过计算机网络实现了异地教育和培训。
远程教育包括很多环节,例如:
教学系统、答疑系统和考试系统等等,在我国远程教育正在逐步地发展起来,在教育教学过程中考试又是一个很重要环节,它对学生知识的增长、能力的发展、兴趣爱好、思想品德以及对学校的教育措施等许多问题是一个良好的反应,通过对考试成绩的分析有利于学校更好的指导和教育学生。
但是目前学校与社会上的考试大都采用传统的考试方式,而传统的考试方式组织一次考试至少需要经过五个步骤,即人工出题、考生考试、人工阅卷、成绩评估和试卷分析[2]。
其中人工出题由老师将题目用笔写在纸上或者由老师以电子文档的形式出题,然后在将试题打印在纸质试卷上;而考生考试也必须从其他地方赶到同一个地方参加考试,考试过程中要准备好考试所用的各种工具;考试结束后老师将试卷收上去然后根据标准答案进行手工阅卷;阅卷完后还需要手工统计学生的成绩等等。
显然,随着考试类型的不断增加及考试要求的不断提高,教师的工作量将会变得越来越大,十分的繁琐,并且非常容易出错。
因此传统的考试方式已经不能适应现代化考试的需求了,人们迫切需要新的技术来改善这一状况。
目前,利用计算机网络技术来进行考试的主要是社会上的培训认证考试(如微软的各种认证考试)和远程教育的考试。
一个成功的基于WEB的考试需要一个好的网络环境和一个号的考试平台以及一个好的题库。
但一个真正智能化的基于WEB的考试系统的实现是一个复杂的过程,考试平台和题库的研究要依靠软件开发专家、被测科学专家和精通考试理论和命题的专家三者的合作。
在线考试系统具有降低考试成本、解决繁重的考务工作的优点。
它可以免去老师大量的临考工作,试卷可以根据题库中的内容即时生成;老师也无须在考生提交答卷后批阅考生所有的答案,还可以免去阅卷后对成绩的统计与分析等工作,计算机可以自动统计、排序和汇总成绩,实现无纸考试,大大提高工作效率。
一个完善的在线考试系统可以使学生在网上学习过后及时检验自己的学习效果,以发现自己的不足,使得学习效率得到很大提高[3]。
在线考试系统中题目的生成、试卷的提交、成绩的批阅等都可以由系统自动完成。
只要形成一套成熟的题库就可以实现考试的自动化。
这样老师所要做的只是精心设计题目、维护题库,而不是组织考试,从而大大减轻了教师的负担。
第二章可行性分析
本章主要从经济可行性、技术可行性和操作可行性三个方面阐述了在线考试系统的开发可行性,其中经济可行性主要是从传统考试方式所消耗的成本与在线考试系统开发与应用所消耗的成本来对比经济可行性,技术可行性主要是介绍系统开发所用到的技术,操作可行性则是介绍用户使用系统的能快速上手操作整个系统。
2.1经济可行性
传统考试采用的是纯人工方式的出卷、阅卷、成绩统计,考生考试时也需要提前从各地集中在一个地点进行统一考试,因此,从经济角度分析,出卷时印刷所消耗的成本、考生赶往考试地点所消耗的交通费用、老师组织一次考试时消耗的工时等等都是比较大的。
同样,在考生考试过后,老师阅卷也是采用纯人工的方式来完成,阅卷完成之后还需要制作报表、对数据进行综合分析等,这消耗的工时也是较多的,且效率低下。
而利用计算机网络来组织考生在有网络的地方进行在线考试,不但可以为学校或者企业节省大量的人力物力,而且效率要比手工传统的考试方式高的多,还可以让人力资源得到充分的利用,由此可见,开发在线考试系统在经济上是完全可行的。
2.2技术可行性
在线考试系统开发所利用的技术主要包括JSP、JAVASCRIPT、J2EE、STRUTS2、HIBERNATE、SPRING,以MySQL数据库实现数据的持久化,Tomcat部署整个系统的运行。
其中JSP技术主要是有Sun公司倡导、许多公司参与一起建立的一种动态网页技术标准[4],而J2EE是SunMicrosystems针对Java开发人员的产品(JDK)的一个企业版[5],JSP与J2EE都可夸平台操作。
STRUTS是一个使用MVC架构的框架,将设计模式中的模型、视图、控制器三者实现代码分离,从而使同一个应用程序可以使用不同的表现形式[6]。
HIBERNATE是一个ORM(对象关系映射)框架,它对JDBC进行了轻量级的封装,通过使用HIBERNATE框架,开发人员能够以面向对象的思维方式来操作数据库[7]。
SPRING是一个以IoC和AOP为核心的轻量级容器框架,它提供了一系列的JAVAEE开发解决方案[8]。
MySQL是一个开放源码的小型关联式数据库管理系统,开发者为瑞典MySQLAB公司。
目前MySQL被广泛地应用在Internet上的中小型网站中。
由于其体积小、速度快、总体拥有成本低,尤其是开放源码这一特点,许多中小型网站为了降低网站总体拥有成本而选择了MySQL作为网站数据库[9]。
Tomcat服务器是一个免费的开放源代码的Web应用服务器,属于轻量级应用服务器,在中小型系统和并发访问用户不是很多的场合下被普遍使用,是开发和调试JSP程序的首选[10]。
以上所提及到的技术都是开源或者免费的技术,同时也具有跨平台使用的效果,开发使用起来简单方便,所以在线考试系统的开发在技术上是可行的。
2.3操作可行性
在线考试系统开发是所使用到的技术都是可跨平台的,所以我们首选的操作系统是windows操作系统。
作为21世纪的学生,人人都会使用电脑、人人都能在windows环境下进行网页浏览操作。
在线考试系统的业务逻辑简单,在懂的操作windows系统的前提下只要对用户进行简单的培训用户就能独立完成在线考试系统的各个功能使用,所以在线考试系统在操作上也是完全可行的。
第三章需求分析
本章主要讲述的是系统的功能需求,同时也包含了系统的运行环境需求、性能需求和系统的E-R图。
其中系统的功能需求是通过本人对考试各个环节的理解以及在网上收集资料等各种方法所获取的,运行环境需求是对运行本系统的一个最低PC配置,E-R图是对系统的各实体之间的关系的一个解说[11]。
3.1功能需求
本系统主要包括登录功能、院系管理功能、专业管理功能、班级管理功能、用户管理功能、课程管理功能、题库管理功能、考试管理功能和成绩管理功能。
登录功能是用于用户登录系统,院系管理功能是用于管理员管理院系信息,专业管理功能是用于管理员管理专业信息,班级功能是用于管理员管理班级信息,用户管理功能是用于管理员管理系统用户,课程管理功能是用于管理员管理课程信息,题库管理功能是用于教师管理题库信息,考试管理功能是用于管理员生成试卷、学生在线考试与教师阅卷,成绩管理功能是用于学生查询本人成绩和教师统计学生成绩。
3.3.1登录功能
该功能是针对所有的用户必需的功能,用户在登录页面输入用户名和密码,选择相应的角色进行登录,其中学生的用户名为学号,老师与管理员的用户名为教师编号,登录成功后进去在线考试系统,失败则返回登录页面重新登录。
操作流程如图3.1所示。
图3.1用户登录流程图
3.3.2院系管理功能
该功能仅对管理员可见,管理员登录系统后可对院系的基本信息进行增删改查操作,其中修改和删除两项操作需要先将院系信息查询出来才可进行。
点击添加院系信息时进入填写院系信息页面填写院系信息,提交后保存结束,点击查看院系信息直接将所有院系信息列出来显示在页面,在每条院系信息后面有编辑与删除按钮,点编辑按钮编辑所选院系,并在编辑页面显示所选院系的所有信息,修改提交后保存并结束,点删除按钮直接删除所选院系信息并结束。
操作流程如图3.2所示。
图3.2院系管理
3.3.3专业管理
该功能仅对管理员可见,管理员登录系统后可对专业的基本信息进行增删改查操作,其中修改和删除两项操作需要先将院系信息查询出来才可进行。
点击添加专业信息时进入填写专业信息页面填写专业信息,提交后保存结束,点击查看专业信息进入选择要查看的院系的页面,选择院系后点查看直接将所选院系的所有专业信息列出来显示在页面,在每条专业信息后面有编辑与删除按钮,点编辑按钮编辑所选专业,并在编辑页面显示所选专业的所有信息,修改提交后保存并结束,点删除按钮直接删除所选专业信息并结束。
操作流程如图3.3所示。
图3.3专业管理
3.3.4班级管理
该功能仅对管理员可见,管理员登录系统后可对班级的基本信息进行增删改查操作,其中修改和删除两项操作需要先将班级信息查询出来才可进行。
点击添加班级信息时进入填写班级信息页面填写班级信息,提交后保存结束,点击查看班级信息进入填写查询条件页面填写查询条件,填写完查询条件后点查看直接将所填条件下的所有班级信息列出来显示在页面,在每条班级信息后面有编辑与删除按钮,点编辑按钮编辑所选班级,并在编辑页面显示所选班级的所有信息,修改提交后保存并结束,点删除按钮直接删除所选班级信息并结束。
操作流程如图3.4所示。
图3.4班级管理
3.3.5用户管理
该功能仅对管理员可见,管理员登录系统后可对用户的基本信息进行增删改查操作,其中用户包括学生与老师两种类别,老师也包括管理员,修改和删除两项操作需要先将用户信息查询出来才可进行。
点击添加老师信息时进入填写老师信息页面填写老师信息,提交后保存结束,点击查看老师信息进入填写查询条件页面填写查询条件,填写完查询条件后点查看直接将所填条件下的所有老师信息列出来显示在页面,在每条老师信息后面有编辑与删除按钮,点编辑按钮编辑所选老师,并在编辑页面显示所选老师的所有信息,修改提交后保存并结束,点删除按钮直接删除所选老师信息并结束。
对学生信息的管理与老师类似。
操作流程如图3.5所示。
图3.5用户管理
3.3.6课程管理
该功能仅对管理员可见,管理员登录系统后可对课程的基本信息进行增删改查操作,其中修改和删除两项操作需要先将课程信息查询出来才可进行。
点击添加课程信息时进入填写课程信息页面填写课程信息,提交后保存结束,点击查看课程信息直接将所有课程信息列出来显示在页面,在每条课程信息后面有编辑与删除按钮,点编辑按钮编辑所选课程,并在编辑页面显示所选课程的所有信息,修改提交后保存并结束,点删除按钮直接删除所选课程信息并结束。
操作流程如图3.6所示。
图3.6课程管理
3.3.7题库管理
该功能对管理员与老师都可见,管理员或者老师登录系统后可对题库的基本信息进行增删改查操作,题库中的题型分为选择题、判断题、填空题、简答题四种。
其中修改和删除两项操作需要先将题库信息查询出来才可进行。
点击添选择题信息时进入填写选择题信息页面填写题目信息,提交后保存结束,点击查看选择题信息后进入查询条件填写页面,填写完查询条件后点查询后将列出所填查询条件下的所有选择题信息,在每条选择题信息后有编辑与删除按钮,点击编辑按钮编辑所选选择题,并在编辑页面显示所选选择题的所有信息,修改提交保存并结束,点删除按钮直接删除所选选择题信息并结束;类似选择题管理,点击添判断题信息时进入填写判断题信息页面填写题目信息,提交后保存结束,点击查看判断题信息后进入查询条件填写页面,填写完查询条件后点查询后将列出所填查询条件下的所有选择题信息,在每条判断题信息后有编辑与删除按钮,点击编辑按钮编辑所选判断题,并在编辑页面显示所选判断题的所有信息,修改提交保存并结束,点删除按钮直接删除所选判断题信息并结束;填空题与简答题的管理类似。
选择题操作流程如图3.7所示,判断题操作流程如图3.8所示,填空题操作流程如图3.9所示,简答题操作流程如图3.10所示。
图3.7选择题管理
图3.8判断题管理
图3.9填空题管理
图3.10简答题管理
3.3.8考试管理
该功能分为生成试卷、在线考试、老师阅卷三个功能,生成试卷仅对管理员可见,在线考试仅对学生可见、老师阅卷仅对老师可见。
其中生生试卷功能是管理员登录系统后点考试管理,然后再点生成试卷进入生成试卷条件填写页面,在试卷条件填写页面填写生成试卷的条件后提交自动随机生成试卷并结束;在线考试功能在学生登录系统后点考试管理,然后再点在线考试进入试卷选择页面,选择要考试的试卷开始考试,考试完毕提交试卷结束。
老师阅卷功能在老师登录系统后选择考试管理,点击老师阅卷进入学生答卷选择页面,选择学生考试试卷开始阅卷,阅卷完后提交结束。
生成试卷的操作流程如图3.11所示,在线考试的操作流程如图3.12所示,老师阅卷的操作流程如图3.13所示。
3.3.9成绩管理
该功能主要包括成绩统计与成绩查询两个功能,其中成绩统计仅对老师可见,老师登录系统后选择成绩管理,然后点击成绩统计进入统计条件填写页面填写统计条件,点统计后将显示统计结果,点关闭结束。
查看成绩仅对学生可见,学生登录系统后选择成绩管理,点击查询成绩将显示该学生所有考试科目的成绩,点关闭结束。
成绩统计操作流程如图3.14所示,查看成绩操作流程如图3.15所示。
3.2运行环境需求
为了保证系统运行的流畅性,我们对硬件有一定的需求,硬件配置不得低于32GB的硬盘容量、1GB的运行内存、1.8GHz的CUP处理速度。
同样为了保证系统操作的简单性,我们要求该系统在windows操作系统下运行,浏览器的版本火狐浏览器,同时也要求各客户PC机与服务器所在PC机保存通信状态。
3.3性能需求
由于在线考试系统最主要的功能是用于在线考试,而每场考试都是设定时间的,所对系统的性能有一定的需求,系统每个操作处理时间不能大于10S,正常处理时间必须低于5S。
第四章概要设计
本章主要介绍在线考试系统的八个功能模块的总体设计以及数据库的设计。
其中院系管理模块、专业管理模块、班级管理模块、用户管理模块、课程管理模块和题库管理模块都具有增删改查功能,而考试管理模块具有生成试卷、在线考试、老师阅卷三个功能,成绩管理模块具有成绩统计和查询成绩两个功能。
4.1功能模块设计
该在线考试系统主要包括院系管理模块、专业管理模块、班级管理模块、用户管理模块、课程管理模块、题库管理模块、考试管理模块和成绩管理八大模块,如图4-1所示。
图4.1在线考试系统功能模块图
4.1.1院系信息管理模块
该模块主要包括添加院系信息、查询院系信息、修改院系信息、删除院系信息四个功能模块,如图4.2所示。
图4.2院系信息管理功能模块图
4.1.2专业信息管理
该模块主要包括添加专业信息、查询专业信息、修改专业信息、删除专业信息四个功能模块,如图4.3所示。
图4.3专业信息管理功能模块图
4.1.3班级信息管理
该模块主要包括添加班级信息、查询班级信息、修改班级信息、删除班级信息四个功能模块,如图4.4所示。
图4.4班级信息管理功能模块图
4.1.4用户信息管理
该模块主要包括添加老师信息、查询老师信息、修改老师信息、删除老师信息以及添加学生信息、查询学生信息、修改学生信息、删除学生信息八个功能模块,如图4.5所示。
图4.5用户信息管理功能模块图
4.1.5课程管理
该模块主要包括添加课程信息、查询课程信息、修改课程信息、删除课程信息四个功能模块,如图4.6所示。
图4.6课程管理功能模块图
4.1.6题库管理
该模块主要包括添加选择题、查看选择题、修改选择题、删除选择题、添加判断题、查看判断题、修改判断题、删除判断题、添加填空题、查看填空题、修改填空题、删除填空题、添加简答题、查看简答题、修改简答题、删除简答题十六个功能模块,如图4.7所示。
图4.7题库管理功能模块图
4.1.7考试管理
该模块主要包括添加生成试卷、在线考试、老师阅卷三个功能模块,如图4.8所示。
图4.8考试管理功能模块图
4.1.8成绩查询
该模块主要包括成绩统计和查询成绩两个功能模块,如图4.9所示。
图4.9成绩管理功能模块图
4.2E-R图
E-R(实体-关系)图是用来描述实体之间的关系的[12],一个专业属于一个院系,一个班级属于一个专业,一个学生属于一个班级,学生与老师都拥有权限,一个老师管理多个班级,学生与试卷的选择题、判断题、填空题、简答题存在考试关系,试卷的选择题、判断题、填空题与简答题分别是从题库的选择题、判断题、填空题和简答题表中抽取出来的,题库中的每一道选择题、判断题、填空题、简答题又隶属于一门课程,总体E-R图如图4.10、图4.11所示,实体E-R图如图4.12至图4.26所示。
图4.10E-R图a
图4.11E-R图b
实体图见图4.12至图4.26。
图4.12院系实体图4.13专业实体
图4.14班级实体图4.15权限实体
图4.16学生实体
图4.17教师实体
图4.18课程实体
图4.19试卷选择题实体图4.20试卷判断题实体
图4.21试卷填空题实体图4.22试卷简答题实体
图4.23题库判断题实体图4.24题库填空题实体
图4.25题库简答题实体图4.26题库选择题实体
4.3数据库设计
该在线考试系统以院系、专业、班级、学生、老师、权限、课程、题库选择题、题库判断题、题库填空题、题库简答题、试卷选择题、试卷判断题、试卷填空题、试卷简答题15个实体作为数据库的表,表的设计如下。
4.2.1院系表
院系表包含id、name、date、des四个字段,id为主键,没有实际意义,name用来存储院系名称,date用来存储院系创办日期,des是用来对存储院系做一个简单的描述。
表的设计如表4.1所示。
表4.1院系表(dept)
字段名
字段类型
字段长短
字段描述
id
int
8
主键
name
varchar
50
名称
date
date
创办日期
des
text
描述
4.2.2专业表
专业表包含id、name、deptId、date、des五个字段,id为主键,没有实际意义,name存储专业名称,deptId存储院系id,用来唯一标识专业属于哪个院系,date存储专业开始日期,des用来对存储的专业做一个简短的描述,如表4.2所示。
表4.2专业表(major)
字段名
字段类型
字段长度
字段描述
id
int
8
主键
name
varchar
50
名称
deptId
int
8
所属院系
date
date
创办日期
des
text
描述
4.2.3班级表
班级表包含id、name、majorId、teacherId、des五个字段,id为主键,没有实际意义,name存储班级名称,majorId存储专业id,用来唯一标识班级属于哪个专业,teacherId存储教师id,用来唯一标识负责老师,des是用来对存储班级做一个简短的描述,如表4.3所示。
表4.3班级表(class)
字段名
字段类型
字段长度
字段描述
id
int
8
主键
name
varchar
50
名称
majorId
int
8
所属专业
teacherId
int
8
班主任
des
text
描述
4.2.4学生表
学生表包含id、sno、name、birthday、nation、tel、email、address、classId、powerId、password、des十二个字段,id为主键,没有实际意义,sno存储学生学号,name存储学生姓名,birthday存储学生出生日期,nation标识学生属于哪个民族,tel存储学生电话号码,email存储学生邮箱,address存储学生住址,classId存储班级id,用来唯一标识学生属于哪个班级,
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- 在线 考试 系统 设计 实现 本科 论文