智能考试管理系统论文第5改稿.docx
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智能考试管理系统论文第5改稿
智能考试管理系统的分析与设计
摘要：
随着时代的发展，各类考试越来越多，老师批卷任务也越来越繁重，智能考试管理系统就是针对这一情况，对教育、培训机构开发的，它对学生信息、考试成绩等进行统一管理，本系统能主要针对客观题，进行自动批卷、自动判分以及保存，并且准确率高、效率高，这大大的减轻了老师批卷的劳动强度，减少批卷时间，提高批卷的准确性，对教师的减负有极大的帮助以便教师空出更多的时间从事创造性的教学活动。
本系统使用Java编程语言，采用SQLServer作为数据库，实现了题库的维护包括试题的添加、修改、删除，学生信息管理，考试管理，成绩统计以及学生答题等操作。
关键词：
考试管理系统、系统开发、数据库。
Abstract
Withthedevelopment，moreandmoretypesofexaminations，teachersgrantedmoreandmorearduoustaskvolume，intelligentexaminationofthissituationisthemanagementsystemofeducation，training，institutionaldevelopment，anditsstudentinformation，testscores，etc.unifiedmanagement，thesystemcanbemajorproblemsfortheobjective，automaticbatchvolume，automatedsub-dividedandthepreservationof，andhighaccuracy，highefficiency，itgreatlyreducesthevolumeoftheteachersapprovedthelaborintensityandreducethevolumebatchtimeandincreaseapprovedtheaccuracyofthevolume，theburdensonteachersofgreathelptoteachersmoretimeinspaceandcreativeteachingactivities.
ThesystemusestheJavaprogramminglanguage，usingSQLServerasthedatabasetoachievetheitembankmaintenance，includingtestquestionstoadd，modify，delete，studentinformationmanagement，testmanagement，performancestatisticsandoperationssuchasthestudentsanswer.
Keywords:
TestManagementSystem，systemdevelopment，database
目录
第1章绪论1
1.1引言1
1.2解决的主要问题2
1.3论文结构安排2
第2章系统开发环境3
2.1开发选工具的选择3
2.2开发语言介绍3
第3章智能考试管理系统分析5
3.1系统功能需求分析5
3.2系统需要解决的主要问题5
3.3系统性能要求5
3.3.1系统安全性需求5
3.3.2系统灵活性需求6
3.4系统开发环境需求分析6
3.4.1软件开发环境的需求分析6
3.4.2硬件开发环境的需求分析6
3.5系统可行性分析6
3.5.1技术可行性7
3.5.2经济可行性7
3.5.3操作可行性7
第4章智能考试管理系统系统概要设计8
4.1概述8
4.2系统功能定义8
4.2.1教师管理部分的功能定义8
4.2.2考生管理部分的功能定义8
4.3功能模块设计9
第5章数据库设计10
5.1数据库需求分析10
5.2数据库逻辑结构设计10
5.3数据库物理结构设计11
5.4考生、教师权限13
第6章功能模块详细设计与实现14
6.1连接后台数据库和前端应用程序的开发模块14
6.2系统用户管理模块创建14
第7章智能考试管理系统测试及运行24
7.1测试目的24
7.2测试教师管理考题的功能24
7.2.1测试教师登录24
7.2.2测试考题的添加25
7.2.3测试考题的修改和删除27
7.3测试考生答题部分的功能28
7.3.1测试考生登陆28
7.3.2测试随机抽题28
7.3.3测试倒计时29
7.4测试总结30
7.5难点技术分析说明31
第8章总结32
参考文献33
1绪论
1.1引言
考试是检验教师的教与学生的学的重要手段，也是促进学生学习的重要手段，是教学过程中的一个重要环节。
学生考试成绩的优劣，不但反映其对教学内容和应掌握知识的分析、理解、吸取、运用的能力，更反映教师对教学内容的把握和熟练程度。
目前，学校内及社会上存在各种考试，考试模式除了传统的有纸化考试之外，随着网络技术的高速发展和计算机、多媒体技术日益普及，特别是近年来Internet的发展，传统的有纸化考试方式收到了前所未有的挑战，出现了一些基于网络环境的无纸化考试，如计算机等级考试。
在我国各大、中、小学校内及社会上存在的各种考试基本上都是传统的考试方式。
在这种方式下，组织一次考试至少需要经历以下五个步骤：
人工出卷、试卷印刷、学生考试、人工阅卷、成绩统计。
显然随着各种考试的类型的不断增加和对考试要求的不对提高，教师的工作量将越来越大，而且，当学生数量比较大时，考卷印刷，考试安排，阅卷，成绩统计将是一件十分频繁而且容易出错的事，另外，传统的卷面考核也有很多弊端；教师手工出题，选题范围有限，题目难度等指标不好控制；有时教师是根据自己的教学经验和平时上课的情况出题的，学生会根据以前的笔记和教师考前复习的内容准备考试，这样的考试过程不能对学生掌握的知识程度做全面的考核；学生纸上答题，不直观、教师主观评卷，标准难以完全统一，缺乏公正性，随意性大；而且由于考试时发生在同一时间、同一考场、相同的试卷内容，这就难以避免考试过程中的舞弊行为；还有，试题的保密性也是一个问题。
可以说，传统的考试方式发展到今天，如果不能很好地解决它的这些弊端，会不利于提高学生的实际动手能力，不利于提高学生发现问题、分析问题、解决问题的能力，不利于培养学生的创造能力，它已经不能适应现代考试的需求，对传统的考试模式的改革势在必行。
1.2解决的主要问题
本系统分为两个大模块：
一个是考生登陆，一个是教师登陆，考生登陆后系统会随机抽取数据库里的题目并显示出来，在考生答完题后能自动匹配答案计算分数；教师登陆后就有考题的添加、删除以及修改功能。
1.3论文结构安排
本论文具体结构安排如下：
第1章绪论：
主要介绍智能考试管理系统所解决的问题以及论文结构安排。
第2章系统的开发环境：
主要介绍了智能考试管理系统的开发工具以及所用的语言介绍。
第3章智能考试管理系统分析：
主要介绍了智能考试管理系统的功能需求分析，主要解决的问题以及可行性分析等。
第4章智能考试管理系统系统概要设计：
主要介绍了系统功能定义以及功能模块设计。
第5章数据库设计：
主要介绍了数据库的需求分析、逻辑结构设计、物理结构设计以及权限问题。
第6章功能模块详细设计与实现：
主要介绍了数据库访问的实现，具体功能模块的实现以及实现的关键代码。
第7章智能考试管理系统测试及试运行：
主要介绍了智能考试管理系统功能的测试结果以及分析结果。
第8章总结：
主要介绍了对智能考试管理系统做出的简单小结，说明系统存在的不足的地方以及自己的收获等。
第2章系统开发环境
2.1开发选工具的选择
MyEclipse6.0.1+SQLServer2000
2.2开发语言介绍
Java，是由SunMicrosystems公司于1995年5月推出的Java程序设计语言和Java平台的总称。
用Java实现的HotJava浏览器（支持Javaapplet）显示了Java的魅力：
跨平台、动态的Web、Internet计算。
从此，Java被广泛接受并推动了Web的迅速发展，常用的浏览器现在均支持Javaapplet。
Java平台由Java虚拟机（JavaVirtualMachine）和Java应用编程接口（ApplicationProgrammingInterface、简称API）构成。
Java应用编程接口为Java应用提供了一个独立于操作系统的标准接口，可分为基本部分和扩展部分。
在硬件或操作系统平台上安装一个Java平台之后，Java应用程序就可运行。
现在Java平台已经嵌入了几乎所有的操作系统。
这样Java程序可以只编译一次，就可以在各种系统中运行。
Java应用编程接口已经从1.1x版发展到1.2版。
目前常用的Java平台基于Java1.5，最近版本为Java1.7。
Java分为三个体系JavaSE（Java2PlatformStandardEdition，java平台标准版），JavaEE（Java2Platform，EnterpriseEdition，java平台企业版），JavaME（Java2PlatformMicroEdition，java平台微型版）。
*JavaSE（JavaPlatform，StandardEdition）。
JavaSE以前称为J2SE。
它允许开发和部署在桌面、服务器、嵌入式环境和实时环境中使用的Java应用程序。
JavaSE包含了支持JavaWeb服务开发的类，并为JavaPlatform，EnterpriseEdition（JavaEE）提供基础。
*JavaEE（JavaPlatform，EnterpriseEdition）。
这个版本以前称为J2EE。
企业版本帮助开发和部署可移植、健壮、可伸缩且安全的服务器端Java应用程序。
JavaEE是在JavaSE的基础上构建的，它提供Web服务、组件模型、管理和通信API，可以用来实现企业级的面向服务体系结构（service-orientedarchitecture，SOA）和Web2.0应用程序。
*JavaME（JavaPlatform，MicroEdition）。
这个版本以前称为J2ME。
JavaME为在移动设备和嵌入式设备（比如手机、PDA、电视机顶盒和打印机）上运行的应用程序提供一个健壮且灵活的环境。
JavaME包括灵活的用户界面、健壮的安全模型、许多内置的网络协议以及对可以动态下载的连网和离线应用程序的丰富支持。
基于JavaME规范的应用程序只需编写一次，就可以用于许多设备，而且可以利用每个设备的本机功能。
第3章智能考试管理系统分析
3.1系统功能需求分析
本系统应用Java语言的GUI编程，总体结构采用的是C/S结构，数据库采用的是SQLServer进行开发的。
智能考试管理系统与传统的考试有所不同，主要是：
它脱离了传统的纸化考试，运用计算机可以达到智能抽题，自动判卷等功能，彻底的打破了传统的纸化考试，同时也减轻了教师的批卷负担。
本题目主要目的是开发设计一个考试平台，教师可以通过它来对学生的成绩进行查询以及对试题进行添加、删除、修改。
3.2系统需要解决的主要问题
首先，因为考试是面向特定的某些对象的，所以考试者进入系统应该进行身份验证。
考试者进入考试系统后，鉴于考试环境一般为机房，考试者之间的距离很近，为了考试做到规范，对于每个应试者来说，试卷的试题和题量都应是相同的，但试题并不相同。
考试基于单机环境，试卷应该从数据库随机抽取试题后动态生成的。
另外，系统还应该对考试时间进行控制，时间到了会要求考试者交卷。
考试者选择答案提交后，应该由计算机自动判卷，得到成绩后显示出来。
考试完毕后，可以返回登录界面或继续考试。
此外，应该能够方便、快捷的对考试系统管理，此外，用户还应能进行远程注册。
3.3系统性能要求
3.3.1系统安全性需求
在登录方面，教师和学生使用该系统都必须经过系统的身份验证，教师使用时有自己的用户名和密码才能进行登录。
同时根据不同的用户登录也会赋予不同的界面使用权限。
3.3.2系统灵活性需求
◆操作方式上的变化：
本系统能支持鼠标操作和键盘操作；
◆运行环境的变化：
本系统支持的运行平台有win98，win2000，winxp，win2003、win7。
3.4系统开发环境需求分析
3.4.1软件开发环境的需求分析
支持中文的Win7各种版本操作系统。
数据库系统使用SQLServer2000，使用的语言为Java。
SQLServer2000是一个关系数据库管理系统，它的优点是：
（1）高性能设计，可充分利用WindowsNT的优势。
（2）系统管理先进，支持Windows图形化管理工具，支持本地和远程的系统管理和配置。
（3）强壮的事务处理功能，采用各种方法保证数据的完整性。
（4）支持对称多处理器结构、存储过程、ODBC，并具有自主的SQL语言。
SQLServer以其内置的数据复制功能、强大的管理工具、与Internet的紧密集成和开放的系统结构为广大的用户、开发人员和系统集成商提供了一个出众的数据库平台。
所以本系统数据库系统使用的是SQLServer2000。
3.4.2硬件开发环境的需求分析
至少PentiumIII500Mhz，64MB内存。
建议PentiumIII733Mhz，128MB内存以上。
显示器的分辨率不低于800×600，24位真彩。
计算机机标准键盘。
3.5系统可行性分析
本系统是用Java语言开发，并使用SQLServer2000作为数据库管理智能考试管理系统。
在计算机高度普及的当前社会状况下，这个系统的可行性主要体现在以下的几个方面：
3.5.1技术可行性
可运用Java技术进行卡发，并结合适当的操作系统，在MyEclipse6.0集成开发环境下，实现界面与数据库的连接。
3.5.2经济可行性
由于本系统相对比较简单，因此其开发周期比较短，同时，不需要购买硬件，所使用软件也属于免费软件，故开发成本低。
3.5.3操作可行性
本系统主要是为了方便教师出题、印卷以及判卷。
通过强大的添加删除修改功能，教师可以轻松的出试题。
操作界面美观，操作简单。
第4章智能考试管理系统系统概要设计
4.1概述
该系统是专门用于用户注册、登录、参加考试以及教师进行试题录入、修改、删除、成绩查询、教师用户的GUI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。
4.2系统功能定义
在线学习答疑系统根据用户的种类共分为两部分：
教师管理、考生管理。
各部分功能需求如下：
4.2.1教师管理部分的功能定义
教师管理部分功能列表如表4-1所示。
表4-1教师管理部分的功能列表
功能名称
定义
试题管理
主要用于教师对试题的查询、添加、删除、修改
4.2.2考生管理部分的功能定义
考生管理部分功能列表如表4-2所示。
表4-2考生管理部分的功能列表
功能名称
定义
答题
主要用于学生自主答题
4.3功能模块设计
智能考试管理系统主要分为教师管理部分、考生答题部分。
教师管理部分的主要功能是对试题的查看、添加、修改、删除等功能。
考生答题部分的主要功能是系统自动抽取题目、还有2分钟时系统提醒交卷、选择答案后系统自动匹配答案等功能。
在系统功能分析的基础上，得到的系统功能模块图如图4-1所示：
第5章数据库设计
数据库是技术是信息资源管理最有效的手段。
数据库设计是指对于一个指定的应用环境，构造最优的数据库模式，建立数据库及其应用系统，有效存储数据，满足用户信息要求和处理要求。
数据库结构设计的好坏将直接对应用系统的效率及实现的效果产生影响。
合理的数据库设计可以提高数据存储的效率，保证数据的完整和一致。
5.1数据库需求分析
针对智能考试管理系统的需求，通过教师对试题的操作过程和数据流程的分析，设计如下面所示的数据项和数据结构：
◆教师信息：
包括管理员教师的用户名，教师的密码。
◆考生信息：
包括考生的姓名，考生的身份证号，考生的准考证号，考生分数。
◆考题信息：
包括考题题目，选项A，选项B，选项C，选项D，正确答案。
5.2数据库逻辑结构设计
得到上面的数据项和数据结构以后，就可以设计出能够满足用户需求的各种实体，以及他们之间的关系，为后面的逻辑结构设计打下基础。
根据上面的设计规划出的实体有：
教师实体、考生实体、考题实体。
教师实体属性如图5-1所示。
图5-1教师实体属性图
考生实体属性如图5-2所示。
图5-2考生实体属性图
考试实体属性如图5-3所示。
图5-3考试实体属性图
5.3数据库物理结构设计
现在需要将上面的数据库概念结构转化为SQLServer2000数据库系统所支持的实际数据模型，也就是数据库的逻辑结构。
智能考试管理系统数据库名为“kaoshi”，数据库中共有3张表如下。
表5-1是按照教师实体来建立的，它主要是记录教师的登录用户名和密码，表名为“jiaoshi”。
表4-1教师信息表
各字段说明：
id是问题的id号，用来唯一标志该问题，把它设为主键，类型为自动编号。
users字段为教师的用户名，类型为文本。
password字段为教师的登录密码。
表4-2是按照考生实体来建立的，它主要是记录学生的姓名、身份证号、准考证号、考试成绩的，表名为“kaosheng”。
表4-2考生信息表
各字段说明：
id是问题的id号，用来唯一标志该问题，把它设为主键，类型为自动编号。
name字段为考生姓名，类型为文本。
shenfenid字段为考生的身份证号。
zhunkaoid字段为考生的准考证号。
fenshu字段为考生的考试成绩。
表4-3是按照考题实体来建立的，它主要是教师对考题的添加删除修改以及学生考试随机抽题，表名为“kaoti”。
通常，每一类型的试题都应有一个表结构。
但考虑到目前系统存贮空间可以很大，也为了更加方便。
我们采用把全部试题集中在一起的方案来建立数据表，每道客观题均有四个备选答案项，字段名一般是相应的英文单词。
这样，查询起来较方便，会节约时间，也不致于造成数据十分杂乱等。
详细设计如下表所示：
表4-3考题信息表
各字段说明：
id是问题的id号，用来唯一标志该问题，把它设为主键，类型为自动编号。
title字段为问题内容，类型为文本。
A字段代表选项A的内容
B字段代表选项B的内容
C字段代表选项C的内容
D字段代表选项D的内容
Answer字段表示答案选项
5.4考生、教师权限
教师：
教师可以通过权限对试题的管理功能。
考生：
主要是进行答题等。
第6章功能模块详细设计与实现
6.1连接后台数据库和前端应用程序的开发模块
在这个智能考试管理系统中，后台数据库和页面的连接是由以下代码实现的。
publicStringurl="jdbc:
sqlserver:
//localhost:
1433；DatabaseName=kaoshi；user=sa；password="；
//1加载驱动
"com.microsoft.jdbc.sqlserver.SQLServerDriver"
//2形成连接
con=DriverManager.getConnection（url，"sa"，""）；
通过以上的编写，完成了后台数据库和页面的连接，为下面的工作提供了最基本的功能。
6.2系统用户管理模块创建
（1）创建身份登录窗口
这个模块主要是确认身份的窗口，身份登录窗口是在智能考试管理系统运行主页面前首先打开的界面。
在这个界面里，分为了考生和教师两种身份，在确定身份后才能正常登陆。
身份登录窗口的界面如图6-1所示。
图6-1身份登录窗口
窗口中放置了2个按钮控件（JButton），它是用来确认你的身份是教师还是考生，当点击教师时，它会弹出教师登陆界面，当点击考生是，它会弹出考生登陆界面，以确保考生和教师的权限。
（2）创建教师登录窗口
这个模块主要是用来教师登陆的。
登陆成功后才能进行试题的查询、删除、添加、修改。
这个界面教师必须输入预先设定好的用户名以及密码才能进入，这样才有利于防止他人在没有授权的情况下进入该系统，修改系统中的数据，别他人造成不必要的损失。
教师登录窗口如图6-2所示。
图6-2教师登录窗口
窗口中放置了3个静态文本框控件（JLabel），在窗口相应的位置显示文字。
放置了1个编辑框（JTextField）控件，和一个密码编辑框（JPasswordField）控件，一个提供教师输入登录的用户名，另一个提供教师输入密码。
输入的值存放在编辑框控件对应的变量中。
还设置了2个按钮控件（JButton），登录按钮时用来进入到教师管理界面的，重置按钮时用来重置界面编辑框的。
教师首先在编辑框输入自己的用户名和密码，然后系统会取出数据库的里相应的表里的用户名和密码进行比较，如果一样则打开主界面，否则禁止教师登录软件。
教师登录认证流程图如图6-3所示。
N
Y
图6-3教师登录认证流程图
输入登录信息以后将交由登录按钮监听来判断，从而决定是否进入教师管理界面。
登录按钮监听主要代码如下：
Stringsql="select*fromjiaoshiwhereusers='"+users+"'andpassword='"+password+"'"；
点击重置按钮，就是在给重置按钮加一个监听，输入框会清空，具体实现程序如下：
publicvoidbtnreset_ActionEvent（ActionEvente）{
txtName.setText（""）；
pwdPwd.setText（""）；
}
（3）教师考题管理窗口
这个模块主要是教师管理考题的查看、添加、删除、修改。
这是教师登陆的核心界面，在这个界面中，教师会看到所有题库的题目、选项以及正确答案，这样可以迅速、方便的达到题目的管理。
教室考题管理窗口的界面如图6-4所示。
图6-4教室考题管理界面
窗口中放置了2个静态文本框控件，在窗口相应的位置显示文字。
放置了3个按钮控件，点击添加按钮控件会跳转到添加页面，点击修改按钮控件会修改表中的数据，点击删除按钮，会删除掉表中的一行，放置了1个滚动条控件（JSscrollPane），它是在表中数据行数多与显示行数时，会自动出现滚动条控件，还放置了一个表控件（JTable），它是用来显示数据库中题目
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