基于BS模式的Java在线考试系统的设计与实现毕业设计论文.docx

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基于BS模式的Java在线考试系统的设计与实现毕业设计论文

毕业设计论文

论文题目：

基于B/S模式的Java在线考试系统的设计与实现

摘要

在线考试系统旨在实现考试的无纸化管理,对一些科目的考试可以通过互联网络或局域网进行,方便校方考务的管理,也方便了考生,尤其适合考生分布广,不易集中的远程教育。

本论文主要开发系统的后台管理系统—Java在线考试管理子系统,它包括试题管理、考生管理、在线制作试卷、控制学生考试的设置、试卷审批等功能。

本论文主要介绍了对Java在线考试管理子系统的分析、设计和开发的全部过程。

运用ER图,程序流程图等对在线管理子系统的设计过程进行详细的说明。

全文共分为绪论、需求分析、系统的总体设计、系统的功能实现四部分。

以就业为导向,以能力培养为主线,运用现代网络技术构建新型高级技能型人才培养平台,实现课程在线考试的公平性和安全性。

基于Web技术的网络考试系统可以借助于遍布全球的因特网进行,因此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。

目前许多国际著名的计算机公司所举办的各种认证考试绝大部分采用这种方式,基于Web的考试系统设计是现阶段网络课程研究开发的一个热点。

本论文以“基于Web技术的Java程序设计课程考试系统”网站建设为背景,展开在线网络考试系统的讨论,实现对各种传统考试的改革。

关键词：

JSP,Java,Mysql数据库,B/S模式

Abstract

On-lineexaminationsystemtheaimiscarryoutexaminationofhavenothepaperturnamanagement,cancarryonthroughInternetnetorbureauareanettosomeexaminationsofcategories,convenientschoolsquaretestthemanagementofduty,alsoconvenienttheexamineeisparticularlysuitableforexamineetodistributewidelyandnoteasilyconcentratedoflongrangeeducation.

Imainlydevelopthesystem-Javaofthebackstagemanagement'son-lineexaminationmanagementsub-systemofsystemanditincludestotrythemanagement,on-linecreationofamanagement,examineetotrybook,controltheconstitutionthatthestudentexamineandtryanexaminationandapprovaletc.function.Thisthesismainlyintroducedtomanagetheanalysis,designofthesub-systemandallprocessesofthedevelopmenttoJava'son-lineexamination.MakeuseofERdiagram,procedureflowchartetc.toon-linemanagethedesignprocessofsub-systemtocarryonexpatiation.Thefulltextistotallydividedintothedesign,keytechniqueoftheanalysis,systemofthedevelopmentproject,needtosolve,conclusionfourpart.

Employment-orientedtrainingtothemainlinecapacity,usemodernnetworktechnologyConstructionofaNewHigh-skilledpersonnel-trainingplatformachieveafairexamination,theanswertosafety.Therefore,willselectthenetworktestmethodwillbelatertakeatestthedevelopmenttendency?

MaydrawsupportbasedontheWebtechnologynetworktestsysteminproliferatesglobaltheInternettocarryon,thereforetakesatestalreadymayinlocalcarryon,alsomayindifferentcarryon,hasdevelopedthetestflexibilitygreatly.Forexamplethepresentmanyinternationalfamouscomputerscompaniesconducteachkindofauthenticationtestmajorpartselectsthismethod.BasedontheWebtestsystemdesignisapresentstageresearchdevelopmenthotspotThepresentpapertake"basedontheWebtechnologynetworktestsystem"thewebsiteconstructionasabackground,launchestheon-linenetworktechnologytestsystemthediscussion,realizestoeachtraditionaltestreform.

Keywords:

JSP,Java,databasesoftheMysql,modeofB/S

1绪论

近几年来,随着Internet的崛起,远程教育开始发展,普及网络教育的呼声日益高涨,其势头不亚于电子商务。

联合国教科文组织1998年在其一项调查报告中指出：

无论是发达国家还是发展中国家,都不同程度存在教育滞后于现实需要的问题,特别是第三世界国家。

而普及远程教育,尤其是网络教育,不仅是解决这一问题的有效途径,而且将成为革新传统教育模式的重要动力。

中国的网络教育也随Internet的发展而同步增长,同时,网络教育也为中国的教育事业开辟了新的天地。

1.1课题研究背景

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。

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、答疑系统和考试系统等等。

（1）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。

在我国,虽然远程教育已经蓬勃地发展起来,但是目前学校与社会上的各种考试大都采用传统的考试方式,在此方式下,组织一次考试至少要经过五个步骤,即人工出题、考生考试、人工阅卷、成绩评估和试卷分析。

（2）显然,随着考试类型的不断增加及考试要求的不断提高,教师的工作量将会越来越大,并且其工作将是一件十分烦琐和非常容易出错的事情,可以说传统的考试方式已经不能适应现代考试的需要。

随着计算机应用的迅猛发展,网络应用不断扩大,如远程教育和虚拟大学的出现等等,且这些应用正逐步深入到千家万户。

人们迫切要求利用这些技术来进行在线考试,以减轻教师的工作负担及提高工作效率,与此同时也提高了考试的质量,从而使考试更趋于公证、客观,更加激发学生的学习兴趣。

（3）例如目前许多国际著名的计算机公司所举办的各种认证考试绝大部分采用这种方式。

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,考试是考察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时间,固定地点的考试模式的限制,将给学生和老师带来极大的便利。

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。

如今世界上对于基于Internet的远程考试系统所进行的研究开发工作不是很长,但是基于Web技术构建的在线考试系统已然成为发展的主流。

数据库安全、共享、数据传输过程的安全性、访问控制技术、身份识别技术都是构建考试系统要考虑的问题。

（4）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即时评定成绩。

但是与传统的纸面考试相比,目前的在线测试都是基于标准化考试的,而且一般只能用于非正规的考试,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。

1.2国内外发展现状

国际上,基于计算机的考试蓬勃发展,对于题库建设的理论研究不断深入,实用考试系统也层出不穷。

美国心理协会在1986年出版了关于如何开发、使用计算机化考试以及解释考分的指南,成为了考试和软件开发者的事实标准。

投入实际使用的例子有,1982年才有远距离教育方式的美国学院（AmericanCollege）考试使用计算机进行测试；1993年美国教育考试中心（EraduadeRecordExamination简称ETS）考试；从1994年开始,美国护理证书考试完全在计算机上进行。

目前,国外许多大型测验出版机构、地区教育主管部门和专业资格认证机构都以某种测量理论为指导建立题库、设计考试系统,并进行各项相关研究。

除了这类行业专用的大型考试系统之外,供普通教师使用的通用考试系统软件也有相应的研究和产品。

如英国QuestionMarkComputing,Ltd公司出品的QuestionMark,就是一种基于项目反应理论的,可供广大教师使用的通用的考试系统。

在我国,计算机考试系统和题库的理论研究和实践应用起步比较晚。

但发展也比较迅速,研究和开发活动比较活跃。

北京师范大学、华北师范大学等高等院校都有教师在进行教育测量理论应用于题库建设方面的研究。

清华大学、上海交通大学、北京师范大学等高校,也有教师在组织力量致力于实用考试系统的研究和开发工作。

（1）我国的专用考试系统主要针对计算机考试,其他行业和科目的考试系统太少。

（2）计算机在线考试系统由于操作类题目自动出题有较大的难度,基本没有实现题库化的管理。

（3）系统对传统的客观题虽然一般建有题库但不大,多采用随机抽题组卷的方式,缺乏教育测量理论作为依据。

（4）考试完成后,分数和试题统计分析比较简单,没有充分挖掘数据所包含的信息。

（5）通过考试系统或题库系统对最终用户即教师的需求分析做的不够透彻,忽略老师们渴望能自由地操纵试题库的需求,没有完全实现用户自主初始化试题库、自主维护试题库、自主调用试题库的功能。

加上软件实用水平和商品化工作方面的不足。

通用系统并没有被广大教师认可和使用。

2需求分析

2.1问题分析

传统的学校教学中,进行一场考试,要求老师刻试卷、印试卷、安排考试、监考、收集试卷、评改试卷、讲评试卷和分析试卷,这是一个繁杂的过程,需要大量人力、物力与时间的投入,已经越来越不适应学校信息化建设与现代教学的需要。

尤其在远程网络教学中,学生分布广,不易统一集中安排考试,给校方和学生带来了众多的不便。

而在线考试系统,正是信息化建设的产物,它是传统考场的延伸。

它可以利用互联网络和局域网,随时随地的对学生进行考试,加上数据库技术的利用,大大简化了传统考试的过程,因此在线考试是电子化教学的不可缺少的辅助手段。

在当今信息时代,计算机技术与网络技术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,也引起了教育领域的重大变革。

将计算机与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。

2.2任务概述

在线考试管理子系统主要实现题库管理、考生管理、成绩查询、试卷管理等功能,充分利用计算机科学与技术,改变传统的考试操作方式,实现无纸化考试的模式。

2.3功能需求概述

系统需要解决的主要问题：

主要开发的是后台管理子系统,在此系统中主要对前台考试系统的显示信息进行管理和设置。

子系统分为以下功能模块如图2-1所示：

题库管理：

用于对单个试题的增、删、查等基本维护,还可对题库进行数据备份和数据还原。

针对不同题型、不同应用范围及不同科目对试题进行维护。

用户管理：

主要是对用户资料的修改等。

成绩管理：

对每次考试的学生成绩的基本信息进行维护,并提供学生成绩的统计管理。

图2-1在线考试管理子系统

2.4项目目的

在线考试系统的总体目标：

在线考试系统可以帮助教师完成一个考试从题目设计,考试安排,考试实施,考卷批改到分数统计总结的所有工作。

所有的考试数据和其它数据库需要一种主流的方式进行存储和管理,例如使用数据库技术。

考试数据的存放和处理必须对考试保密,需要一定的安全性保障。

对考试的系统目标：

这个软件是分布式的,这意味着只要有考试客户端可以连接到考试应用服务器,任何考生在任何地方进行身份确认,都能完成考试。

稳定性可以保证每一次考试对每一个考生是公平的,随机性可以避免作弊的发生。

对教师的系统目标：

提供一个功能全面的考核管理客户端,可以进行考试设计和安排。

通过管理客户端,教师可以进行考试的身份管理。

考生的考试结果可以被保存下来,供教师进行分析统计和察看。

2.5方案选择

开发在线考试系统,提出以下解决方案：

选择Mysql作为后台的数据库,选择Java,JSP,JavaScript,Html作为应用程序开发工具,运用Tomcat服务器技术,整个系统完全基于B/S（Browser/Server）模式进行设计。

Web应用程序开发环境—JSP技术

JSP的全称是JavaServerPages,它是SUN推出的一种动态网页技术标准。

它在传统的静态页面文件（*.html,*.htm）中加入Java程序片段和JSP标记,就构成了JSP页面。

JSP具有以下的优点：

将业务层与表示层分离：

使用JSP技术,网络开发人员可充分使用HTML来设计页面显示部分（如字体颜色等）,并使用JSP指令或者Java程序片段来生成网页上的动态内容。

能够跨平台：

JSP支持绝大部分平台,包括现在非常流行的Linux系统,应用非常广泛的Apache服务器也提供了支持JSP的服务。

组件的开发和使用很方便：

如ASP的组件是由C++,VB等语言开发的,并需要注册才能使用;而JSP的组件是用Java开发的,可以直接使用。

一次编写,处处运行：

作为Java开发平台的一部分,JSP具有Java的所有优点,包括Writeonce,Runeverywhere。

Tomcat应用服务器

目前支持JSP的应用服务器是较多的,Tomcat是其中较为流行的一个Web服务器,Tomcat是一个免费的开源的Serlvet容器,在Tomcat中,应用程序的部署很简单,你只需将你的WAR放到Tomcat的Webapp目录下,Tomcat会自动检测到这个文件,并将其解压。

你在浏览器中访问这个应用的JSP时,通常第一次会很慢,因为Tomcat要将Jsp转化为Servlet文件,然后编译.编译以后,访问将会很快。

Mysql

Mysql是一个小型关系型数据库管理系统,开发者为瑞典MysqlAB公司。

在2008年1月16号被Sun公司收购。

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。

B/S开发模式

伴随着Internet的迅速发展,计算机技术正在由基于C/S（Client/Server）模式的应用系统转变为基于B/S模式的应用系统。

B/S模式带来了巨大的好处：

开发成本及维护成本降低.由于B/S架构管理软件只安装在服务器端（Server）上,即应用程序在部署,升级,维护时,只需要在服务器端进行配置就可以了,网络管理人员只需要管理服务器就行了,用户界面主要事务逻辑在服务器（Server）端完全通过WWW浏览器实现,极少部分事务逻辑在前端（Browser）实现,所有的客户端只有浏览器,网络管理人员只需要做硬件维护。

2.6运行环境

（1）硬件需求：

PIII/256M/10G及以上配置,要求为考试系统分配足够的数据库磁盘空间。

（2）推荐配置：

PIV2G/512M/40G。

（3）操作系统需求：

Windows2000及以上操作系统。

（4）数据库软件需求：

Mysql中文版数据库。

（5）件软件需求：

Tomcat系列服务器。

3系统的总体设计

3.1指导思想

3.1.1B/S结构开发思想

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。

一个三层架构的应用程序由三部分组成,这三部分各自分布在网络中的不同地方。

这三个部分分别是：

工作站或表示层接口、事务逻辑、数据库以及与其相关的程序设计。

在一个典型的三层架构应用程序中,应用程序的用户工作站包括提供图形用户界面（GUI）的程序设计和具体的应用程序入口表格或交互式窗口。

事务逻辑处在局域网（LAN）服务器或其他共享主机上,它作为响应工作站所发出客户请求的服务器,而相对于处于大型机的第三层它是作为客户端,并且决定需要什么数据以及数据存储在哪里。

第三层包括数据库以及处理读写以及访问数据库的程序。

然而应用程序的设计可能比这个架构要复杂,对于大型程序来说,这个三层模式是一种比较简便的考虑方法。

这种应用程序的设计使用客户/服务器模式,各层可以同时开发,并且可以由不同的成员组用不同的语言来开发。

因为各个层次的开发不会影响其他层次,所以这种模型对于进一步开发软件是很方便的。

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。

3.1.2面向对象机制的设计思想

所有计算机均由两种元素组成：

代码和数据。

精确的说,有些程序是围绕着“什么正在发生”而编写,有些则是围绕“谁正在受影响”而编写的。

第一种编程方式叫做“面向过程的模型”,按这种模型编写的程序以一系列的线性步骤（代码）为特征,可被理解为作用于数据的代码。

如C等过程化语言。

第二种编程方式叫做“面向对象的模型”,按这种模型编写的程序围绕着程序的数据（对象）和针对该对象而严格定义的接口来组织程序,它的特点是数据控制代码的访问。

通过把控制权转移到数据上,面向对象的模型在组织方式上有：

抽象、封装、继承和多态的好处。

在系统开发过程中,采用软件工程的开发管理,在开发的过程中也遵循软件工程的思想,软件工程的主要环节有：

人员管理、项目管理、可行性与需求分析、系统设计、程序设计、测试、维护等。

3.1.3代码分层思想

由于采用B/S设计模式分层思想,同时根据软件工程的管理思想及系统分析的设计与分析的思想进行系统的开发,利用Java语言开发Web应用程序,提供String+Hibernate+Spring框架对系统的程序代码结构进行分层。

3.2功能需求分析

该系统主要模块：

教师管理模块,在线考试模块,下面就这些模块在该系统中应有的功能进行以下分析,只有这样,才能让用户对该系统有一个更好的了解。

3.3系统总体设计

根据需求分析，设计课程考试系统的主要功能模块有：

后台管理模块、学生在线考试模块、教师管理模块等。

系统总体设计功能模块图如图3-1所示：

图3-1系统功能模块图

系统结构图，如图3-2所示：

打开登陆界面图，用户登陆，系统根据不同的用户类型来选择相应的跳转页面。

考生界面包括开始考试、资料修改和成绩的查询；管理界面可以对用户的添加以及修改、试卷的管理、试题的添加与删除、学生成绩的管理等。

图3-2系统结构图

3.3.1系统管理模块

管理员可以向题库中添加各种类型且符合要求的试题也可以对它们进行修改和删除。

同时,管理员也能用户、考试记录等数据进行管理,在此系统中可以由若干个管理员,即系统管理员,他们具有一般用户所没有的权限,即具有管理用户、试题以及试卷等内容的权力,它不需注册,在数据库有一个表来存放相关信息,可由以存在的管理员添加或删除管理员。

一般用户：

主要是指学校的学生和企事业单位的培训对象等。

（1）试题库管理：

对题型试题库的管理,使试题的增删、编辑更为简便。

①试题录入

每道试题有类型、试题内容与选项和答案等栏目。

管理员输入完以后,即可看到预览效果。

如果输入不合法,或者该科题库中已有该试题编号和内容等,则系统添加就不会成功。

②试题修改

管理员还可以对试题进行修改。

也可以先对试题进行先删除后添加,从而达到预期的效果。

③试题删除

管理员可以删除不再需要的试题。

（2）账号管理

①账号的添加

基本信息有ID号、姓名、性别、密码等,对于用户输入的不符合系统要求的数据,系统仍旧给出提示或警告。

②账号编辑

管理员可以修改已存在的账号信息,如果输入数据不合法,系统将会给出提示并重新录入。

3.3.2试题模块设计

鉴于主观题的主观性,目前无法实现系统自动判卷,所以本系统作的题型只有客观题类型：

单选题。

一般情况下,单选题往往在四个供选的答案A、B、C、D中选择唯一正确的答案。

因而,本系统中所涉及的题型跟过去的大体相同,题型的样题设计如表3-3所示：

表3-3系统功能模块表

题号

1

题干

Java语言的特点

选项A：

继承

选项B：

封装

选项C：

多态

选项D：

以上都是

作答：

ABCD

3.3.2教师管理模块

教师管理作为在线考试系统中的一个重要环节,主要实现对学生用户的管理,学生成绩的查询和删