网络技术科研及创新能力实践.docx

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网络技术科研及创新能力实践

摘要

在计算机网络飞速发展的今天，互联网应用在人们政治、经济、生活等各个方面发挥着重要的作用，然而在教育方面却没有得到充分的利用。

在追求效率及公平的时代，为了使学校、教师以及学生在考试过程减少时间、金钱的投入，因此设计开发了这个在线考试系统。

本文论述了一个以Internet为网络平台、三层架构（B/S）的在线考试系统的设计原理、设计思想及具体的实现过程，对在设计过程中涉及到的关键算法及重要作业流程作了具体分析和介绍，并对各个模块的设计思想及设计过程作了详细阐述。

本系统采用Jsp+Servlet等技术，设法为学校创建一个便捷公平的在线考试平台。

本论文阐述了系统所要实现的功能，其中包括学生考试，人员管理，题库管理等多个功能，对各功能模块的实现流程以及后台数据库的设计进行说明，并详细介绍了在线考试系统主要业务的实现方式。

对于不同用户角色，本文将分别关于功能结构进行介绍，并对其逻辑和代码实现进行解释和说明。

关键词：

在线考试；Oracle数据库；Jsp；MVC

1引　言

1.1课题的背景

从计算机网络的诞生至今天，计算机网络应用已进入人类社会的各个方面并发挥着越来越重要的作用，我们发现我们的生活、工作、学习等越来越离不开网络。

在线考试系统是一款基于网络浏览器的适用于学校以及教育培训机构等的实用型系统，他一改传统的考试模式为我们的考试带来新的体验，是计算机网络应用的标准体现。

众所周知，教育是治国之本，因此如何更好的做好教育工作是大家一直都很关注的问题。

只有率先认识到网络技术在当今教育中的重要作用，用它解决教育中的问题，把它作为教育的基本工具，才能在全球教育竞争中立于不败之地。

如今，越来越多的学校、教育培训机构等都将网络技术应用于教育，通过计算机网络实现在线教育或培训，网络教学便由此而生。

目前我国网络教学系统的开发和使用还处于发展阶段，各项功能的实现还不够完善。

网络教学包括很多环节，例如选课系统、教学系统、问答系统和考试系统等等。

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。

目前大多数学校和社会上的考试依然采用传统的考试模式，在此模式下，组织一次考试一般需要经过人工出题、复印试卷、考生考试、人工阅卷和成绩统计等五个环节。

显然，教师和考务工作人员的工作量很大，效率也很低，并且难免会出现各种各样的错误，严重影响了教学的效率和质量，可以说传统的考试模式已经逐渐满足不了当今的考试需求。

人们迫切需要一种自动化程度相当高的计算机系统来进行在线考试，并进行题库信息的管理。

在此背景下，我们需要开发一款在线考试系统。

1.2课题的目的和意义

在线考试系统将使学校的考试管理工作更加规范化，自动化，简单化。

一方面方便考生考试；另一方面减轻教师及考务人员的工作负担，提高工作效率。

从而提高教学质量。

基于网络技术的在线考试系统可借助校园局域网进行。

将试题内容放在服务器上，考生通过帐号和密码进行登录参加考试，考试答案也存放在服务器上，这样考试的公平性、答案的安全性可以得到有效的保证。

试题可以根据题库中的内容随机生成，可有效避免考试前的押题；同时每个人的考试题目都不会完全一样，这样可有效避免考试抄袭；而且可以采用大量标准格式化的试题，从而使用计算机判卷，大大提高阅卷效率；还可以直接把成绩送到数据库中，进行统计、排名等操作，便于对考试结果进行分析。

可见，采用在线考试模式将是未来考试发展的趋势。

因此，结合我校教学考试现状，我设计并开发了在线考试系统。

1.3本文的内容安排

在本论文中，首先论述了在线考试系统的研究背景及其意义；然后对要开发的在线考试系统进行了较为详细的分析（包括需求分析、流程分析、系统可行性分析等）；对本系统所使用的开发语言、相关技术以及开发环境和开发工具进行了简单的介绍；对本系统进行了功能模块设计（包括考生考试模块、教师管理模块、管理员管理等）；在对系统分析及设计的基础上，运用Jsp+Servlet和Oracle开发了在线考试系统；最后对已经开发的系统进行了测试。

本论文的内容安排如下：

第一章、引言，其中介绍了课题研究的背景，课题的目的和意义。

第二章、系统开发工具及相关技术介绍，其中包括对B/S结构、CSS+DIV网页布局、JSP、Servlet、Oracle等的简单介绍。

第三章、系统分析，其中包括需求分析、系统流程分析、可行性分析等。

第四章、系统设计，其中包括功能设计、数据库设计等。

第五章、系统实施，对系统的各个模块的实现做详细的介绍。

第六章、系统测试，其中包括对测试的目的和方法、简单的测试用例等。

第七章、结束语，对在写整篇论文过程中的感受和收获进行总结。

2开发工具及相关技术

在线考试系统是基于B/S模式设计的，它选择的前台使用JSP，后台数据库管理工具为Oracle11G，开发工具为Eclipse，其Web服务器为Tomcat7.0。

2.1系统的B/S结构简述

B/S结构（Browser/Server，浏览器/服务器模式）是WEB兴起后的一种网络结构模式，WEB浏览器是客户端最主要的应用软件。

这种模式统一了客户端，将系统功能实现的核心部分集中到服务器上，简化了系统的开发、维护和使用。

客户机上只要安装一个浏览器（Browser），如NetscapeNavigator或InternetExplorer，服务器安装Oracle、Sybase、Informix或SQLServer等数据库。

浏览器通过WebServer同数据库进行数据交互。

B/S结构的优点：

具有分布性特点，可以随时随地进行查询、浏览等业务处理；业务扩展简单方便，通过增加网页即可增加服务器功能；维护简单方便，只需要改变网页，即可实现所有用户的同步更新；开发简单，共享性强。

2.2开发环境及开发工具

本系统开发环境选择微软平台作为主导，一方面考虑目前微软的飞速发展，越来越多的企业在规划内部网络时，将微软平台作为首选方案；令一方面从技术角度来讲，微软平台上的应用无论是在开发上，还是在软件的部署上都是非常容易，而且性能优越。

以下简单介绍本系统所使用的开发工具:

2.2.1Dreamweaver

Dreamweaver是MACROMEDIA公司开发（后被Adobe公司收购）的集网页制作和管理网站于一身的所见即所得网页编辑器。

Dreamweaver可以用最快速的方式将，，或等档案移至上。

使用检色选择荧幕上的颜色可设定最接近的网页安全色。

对于选单，及格式控制，都只要一个简单步骤便可完成。

Dreamweaver能及您喜爱的设计工具，如PlaybackFlash，和外挂模组等搭配，不需离开Dreamweaver便可完成，整体运用流程自然顺畅。

除此之外，只要单击便可使Dreamweaver自动开启Firework或Photoshop来进行编辑及设定图档的最佳化。

本系统采用DreamweaverCS4版本，其特点是界面设计紧凑，使用方便。

2.2.2Eclipse

Eclipse是一个开放源代码的、基于Java的可扩展开发平台。

就其本身而言，它只是一个框架和一组服务，用于通过组件构建开发环境。

幸运的是，Eclipse附带了一个标准的插件集，包括Java开发工具（JavaDevelopmentKit，JDK）。

虽然大多数用户很乐于将Eclipse当作Java集成开发环境（IDE）来使用，但Eclipse的目标却不仅限于此。

Eclipse还包括插件开发环境（Plug-inDevelopmentEnvironment，PDE），这个组件主要针对希望扩展Eclipse的软件开发人员，因为它允许他们构建及Eclipse环境无缝集成的工具。

由于Eclipse中的每样东西都是插件，对于给Eclipse提供插件，以及给用户提供一致和统一的集成开发环境而言，所有工具开发人员都具有同等的发挥场所。

本系统采用的是Eclipse4.4版本，其特点是性能稳定。

2.2.3Oracle数据库

OracleDatabase，又名OracleRDBMS，或简称Oracle。

是美国ORACLE公司（甲骨文）提供的以分布式数据库为核心的一组软件产品，是目前最流行的客户/服务器（CLIENT/SERVER）或B/S体系结构的数据库之一。

ORACLE数据库是目前世界上使用最为广泛的数据库管理系统，作为一个通用的数据库系统，它具有完整的数据管理功能；作为一个关系数据库，它是一个完备关系的产品；作为分布式数据库它实现了分布式处理功能。

Oracle数据库具有数据的大量性、数据的保存的持久性、数据的共享性和数据的可靠性等特点。

本系统采用的是Oracle11G数据库。

Oracle11G数据库相对于以前版本关键提高有二：

1降低管理开销，2提高性能。

Oracle11G有对高可用性的增强、新的Flashback能力、支持回滚更新操作；对安全性的增强,便于管理大量的用户；BI方面的增强,包括改进的SQL能力、分析功能、OLAP、数据挖掘的能力等；对非关系型数据存储的能力得到了改进；XML的能力；对开发能力支持的加强，对生物信息学（Bioinformatics）的支持。

2.2.4Tomcat服务器

本系统运行环境为Tomcat7.0。

Tomcat是Apache基金会（ApacheSoftwareFoundation）的Jakarta项目中的一个核心项目，由Apache、Sun和其他一些公司及个人共同开发而成。

由于有了Sun的参及和支持，最新的Servlet和JSP规范总是能在Tomcat中得到体现，Tomcat5支持最新的Servlet2.4和JSP2.0规范。

因为Tomcat技术先进、性能稳定，而且免费，因而深受Java爱好者的喜爱并得到了部分软件开发商的认可，成为目前比较流行的Web应用服务器。

2.3相关技术

2.3.1CSS+DIV

CSS是层叠样式表（CascadingStyleSheets）的缩写，用于定义HTML元素的显示形式，是W3C推出的格式化网页内容的标准技术。

CSS+DIV是网站标准设计中常用术语之一，是一种比较成熟的网页布局方法。

可实现网页页面内容及表现相分离，即在不改变Html源代码的同时，能够根据CSS中对标签的的不同定义而显示出不同的页面效果。

能够实现传统的表格（Table）布局定位方式所不能实现的效果。

当然，本人在使用中并没有完全摒弃表格（Table），而是DIV及之相结合使用，使页面灵活、工整、多层次的显示。

2.3.2JavaScript和jQuery

JavaScript是一种能让你的更加生动活泼的程式语言，也是目前网页中设计中最容易学又最方便的语言。

你可以利用JavaScript轻易的做出亲切的欢迎讯息、漂亮的数字钟、有广告效果的跑马灯及简易的选举，还可以显示停留的时间。

让这些特殊效果提高网页的可观性。

本系统中主要使用JavaScript的表单验证功能以及对时间的控制。

jQuery是一个优秀的Javascript框架。

它是轻量级的js库（压缩后只有21k），它兼容CSS3，还兼容各种浏览器（IE6.0+,FF1.5+,Safari2.0+,Opera9.0+）。

jQuery使用户能更方便地处理HTMLdocuments、events、实现动画效果，并且方便地为网站提供AJAX交互。

jQuery还有一个比较大的优势是，它的文档说明很全，而且各种应用也说得很详细，同时还有许多成熟的插件可供选择。

jQuery能够使用户的html页保持代码和html内容分离，也就是说，不用再在html里面插入一堆js来调用命令了，只需定义id即可。

在使用过程中本人发现jQuery及传统的JavaScript相比，优势之一在于JavaScript是单线程的，而jQuery可以实现多线程，即点击一个按钮可以同时触发多