计算机在线考试系统设计_学位论文
分类号TP 编号
烟台大学
毕业论文（设计）
在线考试系统
Online Exam System
申请学位：工学学士学位
院系：计算机学院
专业：计算机科学与技术
姓名：赵阳
学号：201058501421
指导老师：董超慧（系统分析师）
2014年月日
烟台大学计算机学院
在线考试系统
姓名：赵阳
导师：董超慧
年月日
烟台大学计算机学院
烟台大学毕业论文（设计）任务书
院（系）：计算机学院
姓名赵阳学号201058501421 毕业届别2014 专业计算机科学与技术毕业论文（设计）题目在线考试系统
指导教师董超慧学历本科职称系统分析师所学
专业
计算机科学技术
与应用
本论文主要从系统开发平台介绍，系统分析，总体设计，详细设计，系统实现，综合测试六个方面论述了在线考试系统的开发设计过程。在线考试系统可实现无纸化考试，方便学生，教师使用，大大扩展了考试的灵活性。
主要参考资料：
[1] 邱哲，符滔滔. Lucene2.0 + Heritrix开发自己的搜索引擎[M].北京：人民邮电出版
社. 2007：202-205
[2] 卢亮，张博文. 搜索引擎原理、实践与应用[M]. 电子工业出版社. 2007.9
[3] 王世香. 精通MATLAB接口与编程[M]. 电子工业出版社. 2007.1
进度安排：
2013.12.20——2013.12.23：系统的分析阶段，开题
2013.12.23——2014.1.17：制定需求文档，数据库设计，UI设计，架构设计
2013.1.18——2013.3.1：编码实现阶段
2013.3.1——2014.3.20：系统的测试阶段，测试用例设计，进一步补充完善
2014.3.21——2014.4.19：论文的撰写和答辩
指导教师（签字）：
年月日院（系）意见：
教学院长（主任）（签字）：
年月日
备注：
[摘要]随着网络技术的飞速发展，现在很多国外的大学和社会其他部门都已经开设了远程教育，通过计算机网络实现异地教育和培训。现在计算机硬件技术的发展已经达到了相当高的水平。但是，远程教育软件的开发目前还处于起步阶段，随着这项技术的不断深入发展，就要求有更好、更完善的软件系统应用到远程教育当中去，这就给软件设计人员提出了更高的设计要求。远程教育包括很多环节，例如教学系统，答疑系统和在线考试系统等等。其中很重要的一个环节就是在线考试系统，同时它也是最难实现的环节。
在线考试系统具有降低考试成本，解决繁重的考务工作，方便教师和学生使用的优点。使得考试既可以在本地进行，也可以在异地进行，大大拓展了考试的灵活性。
本课题开发一个在线考试系统，采用B/S结构，实现完全的在线考试，支持单选、多选、判断、填空、简答等题型，支持试题的维护和管理，主观题自动判卷、客观题由老师判卷，可生成学生答卷。在完成基本功能基础上，力争在交互手段方面有所创新，为用户提供参加考试的良好体验。
[关键词]远程教育；在线考试系统；B/S结构
Abstract:With the rapid development of network technology, now a lot of foreign universities and other social departments have opened the remote education, through the computer network to realize long distance education and training. Now the development of computer hardware technology has reached a quite high level. But, the development of remote education software is still in its infancy, with the deepening development of the technology, requires a better, more perfect software system application into distance education, this gives the software design personnel put forward higher requirement of design. Distance education includes many links, such as the teaching system, question-answering system and on-line examination system and so on. One important link is the online examination system, it is also the toughest part.
Online examination system has to reduce the test cost, solve the heavy work of examination, the advantages of convenience for the teachers and students. That half of the test was carried out in the local, can also be carried out in another place, greatly expand the flexibility of the exam.
This topic to develop an online exam system, adopts B/S structure, achieve full online exam, support radio, multiple-choice, judgment, fill in the blanks, short answer questions, such as support for convenience of maintenance and management, the subjective topic automatic checking, objective topic volume by the teacher, students can generate. On the basis of complete basic functions, strive to innovate in terms of interactive methods, to provide users with good experience to take the test.
Key words: The remote education；Online Exam System；B/S structure
目录
1 绪论 (1)
1.1 本课题的研究意义及必要性 (1)
1.2 相关领域国内外应用的现状及发展趋势 (1)
2 系统开发平台简介 (3)
2.1 系统结构规划 (3)
2.2 开发工具的选择 (3)
2.2.1三种动态网页制作技术 (3)
2.2.2 https://www.wendangku.net/doc/8816058169.html,的优越性 (4)
2.3 系统运行环境 (5)
2.3.1软件运行平台 (5)
2.3.2硬件运行平台 (6)
3 系统分析 (7)
3.1 系统功能要求 (7)
3.2 系统开发功能 (7)
3.3 系统的可行性分析 (7)
3.3.1 技术可行性分析 (7)
3.3.2经济可行性分析 (8)
3.3.3操作可行性分析 (8)
4 总体设计 (9)
4.1 功能模块划分 (9)
4.2 系统模块设计图 (10)
4.3 系统流程图 (10)
5 详细设计 (11)
5.1 各模块的功能 (11)
5.1.1 试题类别管理模块 (11)
5.1.2 用户信息管理模块 (11)
5.1.3 前台模块 (12)
5.2 系统数据库的设计 (12)
5.2.1 数据库表的结构 (12)
5.2.2 数据库表之间的关系图 (16)
5.2.3 数据库选择及理由 (16)
6 系统实现 (18)
6.1整个项目的架构 (18)
6.2试题类别管理模块的实现 (18)
6.3用户信息管理模块的实现 (21)
7 综合测试 (26)
7.1登录功能 (26)
7.2试题类别管理 (27)
7.3用户信息管理 (31)
7.4个人信息管理 (33)
8 总结与展望 (34)
8.1总结 (34)
8.2展望 (34)
结束语 (35)
致谢 (36)
参考文献 (37)
附录A 部分代码 (38)
1 绪论
1.1 本课题的研究意义及必要性
伴随着远程教育的蓬勃发展，作为教学当中不可分割的一部分的在线考试系统也得到了当今远程教育研究者的关注，考试是考查学生对所学习知识的接受和理解程度的重要手段，无纸化的考卷，考试的随时性，随地性，这些特点都是研究并开发网络考试系统主要的原因，网络考试系统远远超越了传统考试固定的时间，固定地点的考试模式的限制，将给学生和老师带来很大的便利。随着Internet的相关技术的发展，特别是WEB技术的出现，人们开始致力于研究和开发基于Internet考试系统，这也大大推动了远程教育的发展。
目前一些远程教育机构已经开发出了在线考试系统，基本实现了基于Internet的B/S 结构在线考试。通过Server端的后台试题库动态生成考卷和对于标准化的试题及时评定成绩。但是与传统的纸面考试相比，目前的在线考试都是基于标准化考试的，而且一般只能用于非正规考试，因为对于很多方面考虑的还不是很完善，因而使得在线考试在近段时间很难完全替代传统的考试。
开发本在线考试系统旨在服务于在校学生。使学生看可以不限时间，不限地域进行考试。通过这种在线考试的新模式，提高了考试工作效率和标准化水平，是学校管理者和教师，学生可随时随地通过网络进行考试。
1.2 相关领域国内外应用的现状及发展趋势
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[1]。Web 技术超越了传统的“客户机/服务器”两层结构，采用了三层体系结构：用户界面层/事务层/数据库层[2]。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（事务层和数据库可以是同一台机器）。
基于Web的在线考试系统的研究在国外开发得比较早，在90年代就纷纷投入使用了，诸如计算机考试、GRE考试、注册建筑师考试、注册会计师考试等都已经实现了计算机化[3]。国内计算机考试虽然进步较晚，但由于软硬件条件比较成熟，近几年也发展很快。已经投入使用的网络考试系统目前有两类：一是基于局域网的网络考试系统，一是基于Web的网络考试系统。基于局域网的网络考试系统通常用于比较正式的考试，如计算机等级考试、职业技能考试、行业考试等;基于WEB的网络考试系统通常用于考生自测或网络教学系统。
以下介绍几个典型的网络考试系统，以说明国内外对网络考试系统的研究状况：
1、清华泰豪网络考试系统[4]。“清华泰豪网络考试系统”是多功能辅助教学系统，具有教学题库管理、自动试卷生成、网上测验、网上练习、自动成绩统计分析等多项功能，全面覆盖教学过程中练习、测验、教学效果信息反馈的所有环节。系统内含丰富的教学资源库，各类学校、培训机构都可以在上面建立自己的教学资源库，进行网络化的练习、测验、成绩统计等教学工作。该系统主要的缺点是题型比较少，以选择题和填空题为主，系统使用复杂。
2、通用考试系统[5]。通用考试系统WebExam是杰佛公司针对政府、行业、企业和学校设计的新一代全B/S架构的网络考试系统，它于2000年国内推出第一款基于互联网的考试系统，至今已经过8次升级，最新版本采用了全新技术成果，标准部署下的Java版本支持1万人同时考试，已经在数千家企事业单位及学校得到成功应用。WebExam有.NET和Java两个版本。
3、计算机等级考试。国内计算机等级考试较早地采用了网络考试系统。在考试之前，由专门的考试网站提供相关的报名、考务安排等软件，然后在开始考试时，将题库统一安装在各考点的服务器上。考试采用现场打分的方式，考生只要一提交试卷，系统就给出相应的分数。
其他在线考试系统还包括网络考试系统(EST)、信心网上考试系统、清正一专业网络考试系统等。综合考虑，尽管有成功的范例，但由于考试内容、题型、考试组织过程等不同，还是能够做出有特色的网络考试系统。
2 系统开发平台简介
2.1 系统结构规划
目前,网络应用软件运行的模式主要有两类：客户机/服务器(C/S)模式和浏览器/服务器(B/S)模式。网络考试系统的实现技术可以采用传统的客户机/服务器型(C/S)的MIS型架构，即数据库(试题库)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，考务工作比较繁琐。而且考试程序放在客户机上，安全性也受到一定影响，因此，客户机/服务器(C/S)模式难于适应当前信息技术与网络技术发展的需要。
客户机/服务器(C/S)结构是当前信息管理中采用的主要结构。在C/S结构的信息处理中，配有高性能的服务器，服务器端要安装数据库软件，客户端应用程序以SQL语言向服务器端发出请求，服务器将处理后的结果传回客户端，两者之间是请求与服务的关系，这样即提高了速度，又减少了网络的传输量。由于数据库系统软件运行在高性能的服务器上，大量的数据处理任务在服务端完成，客户端主要提供与用户的交互功能，因此可以大幅度提高系统的性能。支持C/S结构的数据库系统都具有分布式处理能力，提供分布式计算功能和数据处理，形成三级结构，即表现级、功能级和数据访问级。
利用Web技术，实现Web服务器与数据库系统的连接，进行对数据的处理，用户也可以通过简单易学的浏览器来处理所需要的数据。这种从浏览器到服务器的数据处理结构就是目前在Internet中十分流行的B/S模式（browser/server）。B/S(browser/server)与C/S（Client/Server）结构相比较，该结构将数据处理功能全部转移到服务器端，实现了数据处理和维护与用户机的无关性，并可随时向用户发送信息及提供系统未建立的数据，使网络的使用和维护更加方便，更快捷。
2.2 开发工具的选择
2.2.1三种动态网页制作技术
目前，开发基于Web的应用程序，最常用的三种动态网页语言：
ASP全名Active Server Pages，是一个WEB服务器端的开发环境，利用它可以产生和运行动态的、交互的、高性能的WEB服务应用程序。ASP采用脚本语言VBScript或JavaScript作为自己的开发语言。
PHP是一种跨平台的服务器端的嵌入式脚本语言。它大量地借用C，Java和Perl语言的语法，并耦合PHP自己的特性,使WEB开发者能够快速地写出动态生成页面。它支持目前绝大多数数据库。还有一点，PHP是完全免费的，你可以从PHP官方站点(https://www.wendangku.net/doc/8816058169.html,)自由下载。而且可以不受限制地获得源码，甚至可以从中加进你自己需要的特色。
JSP是Sun公司推出的新一代站点开发语言，他完全解决了只能执行脚本级程序的特
点，可以使用编译来执行程序。Sun公司借助自己在Java上的不凡造诣，将Java从Java 应用程序和JavaApplet之外，又有新的硕果，就是Jsp－－Java Server Page。Jsp可以在Serverlet和JavaBean的支持下，完成功能强大的站点程序。
https://www.wendangku.net/doc/8816058169.html,是新一代的ASP技术，与传统ASP相比，https://www.wendangku.net/doc/8816058169.html,在许多方面都显示出更多的优越性。使用微软强大的开发工具Visual https://www.wendangku.net/doc/8816058169.html,，使开发的应用程序更加方便快捷。
2.2.2 https://www.wendangku.net/doc/8816058169.html,的优越性
开发基于Web应用程序所使用的https://www.wendangku.net/doc/8816058169.html,技术是创建在微软的.NET框架之上的。
.NET框架是一个分布式的、基于标准的、多语言应用程序执行环境，同时处理基本管线杂务，使得部署更容易。它能够通过提供应用程序执行环境来管理内存和进行版本控制，改善了应用程序的可靠性、可扩展性以及安全性。
.NET 框架具有两个主要组件：公共语言运行库CLR和.NET框架类库。公共语言运行库是.NET框架的基础。我们可以将运行库看作一个在执行时管理代码的代理，它提供核心服务（如内存管理、线程管理和远程处理），而且还强制实施严格的类型安全以及可确保安全性和可靠性的其他形式的代码准确性。.NET框架的另一个主要组件是类库，它是一个综合性的面向对象的可重用类型集合，可以使用它开发包含从传统的命令行或图形用户界面(GUI)应用程序，再到基于https://www.wendangku.net/doc/8816058169.html,所提供的最新创新的应用程序（如Web窗体和XML Web services）在内的应用程序。
基于.NET框架的https://www.wendangku.net/doc/8816058169.html,与传统ASP相比，性能大大提高。表现在以下几个方面[6]：（1）支持多种编程语言
现在，可以使用.NET支持的语言编写Web 表单的脚本，不仅限于脚本语言，而且可以使用功能完备的开发语言，如：https://www.wendangku.net/doc/8816058169.html,，VC++.net,C#.net,https://www.wendangku.net/doc/8816058169.html,。
（2）编译型代码
传统ASP通过解释来执行，而https://www.wendangku.net/doc/8816058169.html,是通过编译来执行，这意味着页面的执行效率更高。
（3）.NET基类库
https://www.wendangku.net/doc/8816058169.html,的强大功能和灵活性来自于.NET基类库(BCL)，这些库提供了各种各样的功能，从用户界面类到安全性以及常规语言支持的函数。
（4）高级配置
https://www.wendangku.net/doc/8816058169.html,提供一个配置文件，用于存储和维护关于环境的配置信息，还可用于为Web 应用程序存储任何特定应用程序的配置数据。
（5）Web表单
Web表单基本上是一个Web页，但新增了许多新功能，主要包括事件管理/捕获、服务器控制创建、用户控件创建、自定义控件创建以及对所有与.NET兼容的开发语言的完全支持。
（6）XML Web服务
XML Web服务基本上是一个可通过Web使用的对象，它们主要使用SOAP作为传输层，
因此不会被防火墙阻断。
XML Web服务通常执行一个任务或返回数据，它并不维持状态。事实上，除了没有部署和安全问题，XML Web服务的开发模式与
DCOM(Distributed Component Object Model)的非常相似。
（7）https://www.wendangku.net/doc/8816058169.html,
https://www.wendangku.net/doc/8816058169.html,是新一代的ADO。和https://www.wendangku.net/doc/8816058169.html,一样，微软公司也重新设计了它，以便在Web 上使用。https://www.wendangku.net/doc/8816058169.html,内部使用XML作为主要存储格式，传输数据时使用的也是XML。
（8）本机XML支持
XML已深入到整个.NET开发框架中——它被用作https://www.wendangku.net/doc/8816058169.html,和消息接发服务的主要传输格式。.NET基类库完全支持XML和XML驱动的应用程序开发。
（9）增强的缓存功能
为提高性能，https://www.wendangku.net/doc/8816058169.html,主要有两种缓存数据的方式：请求缓存和页面缓存，前者用于提高Web页代码的执行效率以及在页面间共享通用数据，后者用于根据不同的准则来提高将页面交付给客户的性能。
（10）增强的状态管理
以多种方式改进了状态管理，其中最著名的是使用了外部“状态存储器”来存储信息。
（11）增强的安全性
.NET安全系统让开发人员能够对这样的用户进行认证和授权，即希望其应用程序使用不同的技术和技巧的用户。
（12）移动设备开发
https://www.wendangku.net/doc/8816058169.html,包含一个移动设备的软件开发包（SDK），让程序员能够编写可在WAP(Wireless Application Proticol)/WML(Wireless Markup Language)和HDML顺应的设备上运行的Web应用程序。
（13）消息接发功能-
消息接发服务类库封装了微软消息队列(MSMQ)消息接发服务，让您能够在.NET应用程序中支持这种技术。
（14）目录服务
目录服务封装了活动目录服务，让开发人员能够通过https://www.wendangku.net/doc/8816058169.html,应用程序访问活动目录服务接口、轻量级目录访问协议和其他目录服务。
（15）迁移
可以同时运行传统ASP应用程序和https://www.wendangku.net/doc/8816058169.html,应用程序，而不会有任何问题。
2.3 系统运行环境
2.3.1软件运行平台
为了提高系统运行的效率和保证系统的可靠性，系统的服务器端要求具有较高的软硬件配置，对于客户端并没有太高的要求。此应用程序可以运行于互联网，也可适用于学校
内部的局域网。本系统在Windows XP或Windows7操作系统环境下运行，因为本系统界面友好，易学易用，适合于数据量不太大的情况下使用[7]。软件标准如下：操作系统：Windows7或 Windows XP。
服务器端：Windows7，Web服务器等。
数据库：SQL Server 2008.
2.3.2硬件运行平台
本系统对硬件最低标准如下：
CPU：Intel Core 2.0G或以上；
内存：256M或以上；
显卡普通VGA显示；
显示器：普通彩色显示器；
硬盘：40G或以上。
3 系统分析
3.1 系统功能要求
该系统是专门用于用户登录、参加在线考试以及管理员进行试题录入、修改、删除、成绩查询、管理用户的https://www.wendangku.net/doc/8816058169.html,应用程序。它应该具有开放性、方便性和灵活性。考生进行有效的身份验证登录后，要求在规定的时间内进行答题，当达到规定的时间后，系统将自动予以提示。一旦考生做完交卷后便能立即看到自己的考试成绩，并且其分数将被记入库中以供审核和查阅；另外，还可完全由计算机自动灵活、随机的抽取试题库中的各类试题组成各种形式的试卷，其内容会随着库中试题的改变而改变，而且，不同的考生生成的试题是不同的。
3.2 系统开发功能
因为在线考试系统是一个为学生提供在线考试的系统，学生通过输入用户名、密码登录在线考试系统进行在线考试。管理员或教师可在后台对试题，试卷进行审阅，维护，管理，也可对学生信息进行维护。因此该系统要实现的功能有：
（1）数据库的设计
数据库包括课程信息，试题信息（填空题，选择题，单选题，多选题，问答题），试卷信息，试卷答案，用户信息，用户角色权限。
（2）实现在线考试
学生登录后直接跳转到考试页面进行在线考试。
（3）实现试卷维护，审阅
教师或管理员登录后台可编辑试题，审阅维护试卷，管理用户等。
（4）前台设计
前台主要是作为用户管理维护试卷和学生在线考试之用的。不仅如此，前台还包括用户的登录和用户信息维护等其他设计。
3.3 系统的可行性分析
可行性分析也称为可行性研究，即是在系统调查的基础上，针对新系统的开发是否具备必要性和可能性，对新系统的开发从技术、经济、管理的方面进行分析和研究，以避免投资失误，保证新系统的开发成功。可行性研究的目的就是用最小的代价在尽可能短的时间内确定问题是否能够解决[8]。该系统的可行性分析包括以下几个方面的内容。
3.3.1 技术可行性分析
技术上的可行性分析主要分析技术条件是否能顺利完成开发工作，硬、软件能否满足开发者的需要等。
（1）软件方面，网络化考试需要的各种软件环境都已具备，数据库服务器方面则有SQL Server，均能够处理大量数据，同时保持数据的完整性并提供许多高级管理功能。其灵活性、安全性和易用性为数据库编程提供了良好的条件。因此，系统的软件开发平台已成熟可行。
（2）硬件方面，科技飞速发展的今天，硬件更新的速度越来越快，容量越来越大，可靠性越来越高，价格越来越低，其硬件平台完全能满足此系统的需要。
3.3.2经济可行性分析
经济可行性分析主要是对项目的经济效益进行评价[9]。利用计算机来实现网上考试以成为适应当今教学管理的方式，开发一套能满足网上考试系统的软件是十分必要的，实现试卷管理和试卷生成自动化，在减少由于认为失误而早成损失的同时，也可以使教师减少工作量。本系统在经济上是可以接受的，并且本系统实施后可以显著提高考试效率，有助于学院完全实现网络化管理。所以本系统在经济上是可行的。
3.3.3操作可行性分析
目前，大学的校园网路覆盖了教学区和学生区的主要建筑物，从而满足校内各学院，各职能部门，各直属单位的上网需求。学校良好的网络设施为开发使用无纸化网络考试系统提供了坚实的基础。