在线考试系统说明书.docx
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在线考试系统说明书
河北联合大学轻工学院
QINGGONGCOLLEGE,HEBEIUNITEDUNIVERSITY
毕业设计说明书
设计题目：
在线考试系统
学生姓名：
学号：
专业班级：
学部：
指导教师：
2013年05月25日
摘要
系统采用ASP.NET和SQLServer2008数据库，开发了基于B/S三层体系结构的C#在线考试系统。
第一层客户层，该层是位于客户端的Web浏览器，用户由Web浏览器访问Web服务器,在客户端的Web浏览器上显示所需要的主页。
第二层应用层,是具有应用程序扩展功能的Web服务器。
该层的任务是接受用户的请求,执行相应的程序与数据库的连接,通过SQL方式向数据库提出数据处理请求,等待数据库服务器将数据处理的结果提交给Web服务器,再由Web服务器传回客户端。
第三层数据库层,就是数据库服务器。
它的任务是接受Web服务器对数据库操纵的请求,实现对数据库查询,修改,更新等功能,把运行结果交给Web服务器[1]。
系统分为三大模块：
系统管理模块、用户注册模块和考试模块。
其中系统管理模块是进行用户、试题、试卷等的添加、修改和删除，是系统运行的基础；用户注册模块实现了学生用户的注册，学生注册后才有资格参加考试；考试模块是客户端用户通过自己的账号以及密码登陆系统，进入界面时由系统按照管理员预先设置好的试卷结构从题库中随机抽取适合的题目，形成试卷[2]。
系统对提高了教学质量，改进了学生的考核手段，实现了由传统考试方式向网络无纸化考试方式的转变。
关键字ASP.NET；考试；组卷；SQLServer2008
Abstract
ThesystemusesASP.NETandSQLServer2008database,thedevelopmentofonlineexaminationsystembasedonB/Sthree-tierarchitectureinC#.Thefirstlayeroftheclientlayer,thelayerislocatedontheclient'sWebbrowser,usersfromaWebbrowsertoaccesstheWebserverontheclient'sWebbrowsertodisplaytherequiredHome.Thesecondlayeristheapplicationlayer,withtheextendedfunctionalityoftheapplicationWebserver.Thetaskofthislayeristoaccepttheuser'srequest,toperformtheprocedureandthedatabaseconnectiontothedatabasethroughSQLdataprocessingrequestandwaitforthedatabaseservertothedataprocessingoftheresultssubmittedtotheWebserver,andthenbacktotheclientbytheWebserver.Thethirdlayerofthedatabaselayer,thedatabaseserver.ItsmissionistoaccepttherequestoftheWebservertothedatabasemanipulation,thedatabasequery,modify,update,andrunresultstotheWebserver.
Thesystemisdividedintothreemodules:
systemmanagementmodule,userregistrationmoduleandtestmodule.Systemmanagementmoduleuserquestions,papersadd,modify,anddeletesystemrunning;studentusersregistereduserregistrationmodule,studentregistrationtobeeligibletotaketheexam;exammoduleistheclientuserthroughtheiraccountnumberandpasswordtologinintotheinterfacebythesysteminadvanceinaccordancewiththeadministratorsetagoodpaperstructurerandomlyselectedfromtheexamforthetitle,theformationofthepapers.
Systemtoimprovethequalityofteachingandimprovedstudentassessmentmeanstoachieveapaperlessexaminationshiftfromthetraditionalexaminationtothenetwork.
KeywordsASP.NET;Examination;Testpaper;SQLServer2008
目录
摘要I
AbstractII
目录III
第1章绪论1
1.1课题背景1
1.2研究意义1
1.3系统设计思想2
1.3.1 系统开发模式2
1.3.2 系统开发平台3
1.3.3 系统运行环境4
1.3.4 系统设计原则4
1.3.5 系统设计目标5
第2章需求分析7
2.1需求分析7
2.2可行性分析7
2.3在线考试流程图8
2.4数据流图9
2.5本章小结9
第3章概要设计10
3.1系统功能设计10
3.2数据库设计12
3.2.1数据库设计的特点12
3.2.2数据库设计基本步骤12
3.2.3数据库逻辑设计（E-R图）14
3.3数据库表结构14
3.4本章小结17
第4章 详细设计18
4.1系统主界面设计18
4.2用户信息管理功能设计18
4.3试题信息管理功能设计20
4.4试卷信息管理功能设计21
4.5成绩查询统计管理功能设计22
4.6系统信息管理功能设计23
4.7本章小结24
第5章 系统实现与测试25
5.1主要模块功能实现25
5.1.1 用户信息管理模块实现25
5.1.2 成绩查询统计管理模块实现26
5.1.3 试卷信息管理模块实现27
5.1.4 系统信息管理模块实现28
5.2软件测试29
5.2.1 为什么要进行测试29
5.2.2 测试的基本概念29
5.2.3 系统测试30
5.3本章小结30
结论31
参考文献32
谢辞35
第1章绪论
1.1课题背景
在学校的教学过程包含了理论教学、实践教学、教学质量测试即考试、答疑等多个环节，其中考试是自学校教育出现后，教学过程中不可缺少的重要环节，它是衡量教学质量的重要手段。
在我国，虽然教育教学事业已经蓬勃地发展起来，但是目前在学校的各种考试中，依然有相当一部分采用的是传统的考试方式，即纸质化考试。
组织一次考试至少要经过五个步骤，即组织命题、考生考试、组织阅卷、成绩评估和试卷分析，而以纸和笔为主要工具的传统考试方式的诸多弊端日益凸现：
1、传统考试内容死板，不能灵活的针对不同的科目的特点采取不同的考试方式。
由于任课教师知识侧重点存在的不同，对考试的内容有不同的标准和组织方法，而且加上纸质与排版等原因，严重束缚了考试的灵活性与针对性，不能因材施考，考试发挥不出考核和促进教学改革的作用。
2、由于传统考试采用的是人工的组卷、阅卷的方式，组卷和评分的周期比较长，而且一般都是由任课教师一个人自行开展，因此考试的效率不高，教师的工作量也比较大，影响了教育教学改革中“无纸化”和“教育信息化”所提倡的“高效教育”的要求。
3、重结果轻过程的传统考试，不能客观反映应考者的实际能力水平，老师和学生双方均看重考试的结果。
为了追求一个良好的考试结果，作弊、抄袭等严重的违纪行为在考试层出不穷，这也影响到了考试的公平性。
在线考试系统的出现将能有力的改变这一局面。
随着计算机应用的迅猛发展，网络应用不断扩大，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，并且等能进一步激发学生的学习兴趣。
不可否认，在线考试将有非常广阔的应用前景[3]。
1.2研究意义
在线考试系统是教育信息化的一个重要组成部分，研究的目的是为了改革考试手段，实现考试技术现代化、考试过程科学化、考试管理自动化、学生考试无纸化。
利用计算机网络进行测试，可以大量采用标准化试题，使用计算机评卷；也可以利用计算机从试题库中随机抽题组卷进行测试，避免了考试前的压题及考试中的作弊；还可以直接把成绩送到数据库中，进行排序、统计分析等操作，并能实现远程在线考试。
目前我国大多高校的考试大部分还是采用手工管理，因而工作起来效率很低。
就C#语言课程教学而言，由于老师课堂的教学例题、案例的讲解等都是利用计算机进行的，为了考试，要进行很多过程，比较繁杂，并且不能及时体现在考试中的新变化，更重要的是不能与现行社会上的其他一些考试统一起来，不便于及时动态地调整考试以及试题结构，不能更好地适应当前学生的掌握程度与需求。
手工管理还存在这许多弊端，由于不可避免的人为因素，经常会造成数据的遗漏、误报。
而计算机信息化管理有着储存信息量大、速度快等许多优点，在提供给我们处理信息及时快捷的同时也提高了我们工作人员的自身素质。
本系统提供了一个全方位的在线考试资源平台，学生可以通过校园网或互联网访问该平台，可以按照教师的建议或各自的计划对所学知识进行自我测验；教师可以通过此平台提供的环境对学生的学习情况进行动态管理，并依据网站记录的考试成绩对每一位学生进行客观的综合评价。
该在线考试系统将传统教育理论与基于Web的计算机协同工作软件系统有机结合起来，可以满足C#语言课程的考试需求。
在线考试系统将实现网络组卷、在线考试、网上判分、在线统计等各项相关的功能，以优化传统考试的运行模式。
该系统在确保考试系统安全性的前提下，将极大地减轻教师的工作负担、提高考试的组织效率、工作效率和考试的质量，节约考试成本，从而使考试更趋于公平、公证、客观，并且灵活多样的教学考核方式也更好的激发学生的学习兴趣[4]。
1.3系统设计思想
1.3.1 系统开发模式
本系统采用B/S结构，即Browser/Server（浏览器/服务器）结构，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，用户界面完全通过WWW浏览器实现，一部分事务逻辑在前端实现，但是主要事务逻辑在服务器端实现。
B/S结构，主要是利用不断成熟的WWW浏览器技术，结合浏览器的多种Script语言（VBScript、JavaScript等）和ActiveX技术，用通用浏览器实现了原来需要复杂专用软件才能实现的强大功能，并节约了开发成本，是一种全新的软件系统构造技术。
这种结构更成为当今应用软件的首选体系结构。
内容繁多的使用说明书和花费许多时间的培训，并不能称为“良好的售后服务”，真正好的产品的功能越来越复杂的同时应该使产品的使用越来越简单。
用浏览器作为软件界面不但容易统一各种应用系统，也非常方便使用。
无论用户的规模有多大，有多少分支机构都不会增加任何维护升级的工作量，所有的操作只需要针对服务器进行，如果是异地只需要把服务器连接到网即可立即进行维护和升级，这对人力、时间、费用的节省是相当惊人的。
使用B/S只需要管理服务器就行了，所谓的客户端只是浏览器，根本不需要做任何的维护。
所以客户机越来越“瘦”，而服务器越来越“胖”是将来软件的主流发展方向，这使得升级和维护越来越容易使用越来越简单。
根据上面的介绍，用Browser/Server结构来设计在线考试系统是合理可行的，而且是先进的[5]。
1.3.2 系统开发平台
本系统开发平台采用ASP.NET，它是微软公司的应用开发平台，是.NET框架中的一个核心部分，是目前流行的动态服务器主页（ActiveServerPage,ASP）技术的下一代产品。
ASP.NET是一个完整的、可扩展的Web 应用程序开发框架，它提出了一种用于创建内容丰富的动态网站、Web应用程序和XMLWeb服务的新编程模型。
与以往的编程模型相比，这种新编程模型提供了基于组件的架构和开发的范型。
ASP.NET继承了.NET框架中的编程模型，这种新的应用开发平台可以把C++、Java等面向对象语言的特征与MicrosoftVisualBasic语言简易开发的能力相互结合起来。
.NET框架的特征是运行期执行环境和在其上层的丰富类库。
它对多语言的支持和丰富的自定义控件编制，这些都有利于程序的开发。
虽然ASP与ASP.NET都用来开发Web应用程序，但ASP.NET运行的方式和ASP差异有天壤之别。
当用户发出一个ASPX网页的要求后，ASP.NET引擎（xspisapi.dll）会将ASPX的网页转换成源程序代码（SourceCode），然后编译成一个DLL文件，接着将网页当成一个类（Class），在内存中建立此对象的实体（ObjectInstance）并进行初始化操作。
最后才将执行结果返回到客户端[6]。
VisualStudio2010与ASP.NET4.0相结合增加了许多功能：
1．ASP.NET4.0是编译好的公共语言运行库代码，代码运行在服务器上。
它可以利用早期绑定、实时编译、本机优化服务，相当于在编码前就提高了应用程序性能。
2．ASP.NET4.0框架补充了VisualStudio2010集成开发环境中的大量工具箱和设计器。
3．ASP.NET4.0执行常见任务变得容易，并且采用基于文本的分层配置系统，简化了程序的开发过程[7]。
4．VisualStudio2010集成了大量的新增控件并且简化了代码的编写，提高了编程效率，可灵活编写用户自定义控件，方便了编程。
从技术的先进性、成熟性、程序执行效率来讲采用ASP.NET技术都有利于程序开发[8][9]。
1.3.3 系统运行环境
1．软件运行平台
本系统设计运行在Windows2000/NT/XP操作环境下，因为该系统界面友好，易学易用为大多数办公人员所熟悉并且价格适中。
系统软件:
Windows2000/NT/XP
数据库:
SQLServer2008
IIS:
IIS5.0或IIS6.0
浏览器:
IE5.0以上版本
2．硬件运行平台
本系统对服务器硬件的基本标准如下：
CUP：
P4或者更高级别的处理器
内存：
512MB以上
硬盘空间：
10G以上
显示器：
普通彩色显示器
键盘：
普通标准键盘
鼠标：
机械鼠
1.3.4 系统设计原则
对于开发一个大型的计算机管理系统，尤其是在校园考试中扮演重要角色的在线考试系统，必须满足校园考试过程中管理上的要求。
本系统考虑了最为普遍的网络考试需求，是针对校园最基本的考试要求而设计，在考虑系统功能的同时也对操作界面的设计进行了统一规划以使操作界面友好。
采用B/S结构，用户端只需要密码登录，不需要安装程序，便于系统维护和保密。
本系统的设计按照下述原则进行：
1．实用性：
系统以用户需求为目标，以方便用户为原则。
系统界面友好，操作简单，不仅保证了每位老师都能熟练的应用本系统进行出题、组卷等操作，也为学生进行在线考试提供了便利。
2．先进性：
本设计将充分应用现有成熟的计算机技术、网络技术、软件开发技术，为用户提供高性能的系统。
数据库采用SQLServer2008,开发平台选用MicrosoftVisualStudio2010[10][11]。
3．高可靠性：
一个实用的系统同时必须是可靠的，本设计通过合理而先进的网络设计以及软、硬件的优化选型，可保证系统的可靠性与容错性。
4．高安全性：
在设计中，将充分利用网络软、硬件提供的各种安全措施，既可以保证用户共享资源，同时也可保证关键数据的安全性。
系统将运用先进的B/S（浏览器/服务器）结构，为不同用户设定不同权限，便于系统维护和保密。
5．采用标准技术：
本系统的所有设计遵循国际上现行的标准进行，以提高系统的开放性。
6．可维护性：
系统的设计要求方便维护，包括硬件的维护，软件的维护（更改，升级等）和网络的维护。
7．智能性：
系统在设计时，充分考虑系统运行的智能性，尽量的使程序智能化[12]。
1.3.5 系统设计目标
在线考试系统的主要功能实现目标：
1．系统试卷分为考试模式和作业模式，考试模式自动计时，作业模式不计时，可用于平常作业或练习；试卷出题方式可采用题序固定、题序随机或试题随机模式；试卷显示方式分为整卷模式和逐题模式；试题随机和逐题模式可有效防止作弊；
2．支持自定义题型功能，系统提供单选类、多选类、判断类、填空类、问答类、作文类、打字类和操作类等八大类基本题型，其中操作类试题提供了文件下载和上传功能，轻松实现Word、Excel、FrontPage、VisualFoxpro等对文件或文件夹的操作；
3．系统可对试题的科目、知识点、题型、难度、分数、试题内容和试题解析等属性进行设置，单选类、多选类试题支持6个选项，完全可以满足当前试题要求，少于6个选项，在考试时自动隐藏；
4．试题内容丰富，试题中可插入图片、音/视频、表格、Flash动画和数学公式等，全面支持听力测试、语音辨析、音/视频赏析等试题，其中数学公式编辑器极大的方便了理科考试，真正实现了多媒体试题；
5． 多种组卷模式，既可以单科目组卷，也可以多科目综合组卷；可在试卷策略中按科目、知识点、题型和难度随机抽取试题组卷，也可手动自由选择试题进行组卷；可将试题按试题分数或按题型指定分数折算成试卷总分；可设置题型显示顺序等属性；
6．方便的试卷答卷导出功能，系统可将试卷和考生答卷以Word格式导出，无须再进行任何排版便可直接打印，实现了传统考试制卷和考生答卷存档功能；
7．支持帐户和试题批量导入导出功能，系统可将Excel格式帐户文件和试题文件批量导入到系统中，建立基础数据更加方便快捷；
8．强大的答卷统计功能，系统可对考生答卷按成绩、知识点、题型和试题得分进行统计，并以图表形式直观显示，体现了考试的评价和导向功能；
9． 提供学习功能，系统通过电子书籍可发布用于考试、作业等教材内容，用于考生在线学习和提高，科目章节内容丰富，可方便插入图片、音/视频、表格、Flash动画和数学公式等多媒体内容，也可上传附件供用户下载使用，科目章节以树型结构呈现，结构清晰，层次分明，极大的方便了用户浏览和学习；
10．灵活的帐户管理功能，系统帐户分为管理员和普通帐户两类，其中管理员拥有最高权限，管理员拥有建立新闻、帐户、试题和试卷等权限，可为管理员设置评卷帐号、评卷题型和角色菜单等权限，普通帐户拥有查看新闻、参加考试、参加作业和成绩查询等权限。
第2章需求分析
2.1 需求分析
我院计算机中心实验室，配备了大量先进的计算机设备，联通了局域网，具备了无纸化在线考试方式的基本条件，硬件上完全具备了计算机随机抽题、临时组卷、自动评分、回收成绩的条件，我们着手设计开发一个基于视窗环境的C#语言的考试系统。
C#语言在线考试系统的设计，应该以使整个考试过程变得更为科学、高效为原则进行。
据此，得出系统的需求应该有以下几点，①能提供简单的组织考试的方式。
②能实现用户的管理。
③能处理多种常见的考试题型。
④能实现试题的管理。
⑤能自动的判卷并管理成绩。
本系统开发的具体目标为：
①能将考生信息保存在数据库中，并支持考生信息的增删修改。
②教师事先所拟试题,亦能保存在数据库中，并支持试题的增删修改。
③考生登录后，自动随机抽取题目，组成各自不同的试卷。
④学生自上机登录考号开始，即进入考试计时，学生在计算机上完成答题。
⑤自动控制考试时间。
⑥试后自动评分，计算考试成绩。
⑦支持试后考生成绩查询。
⑧具有方便、简单的界面，有较高的安全性和稳定性[13]。
2.2 可行性分析
可行性分析，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、社会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。
该系统的可行性分析包括以下几个方面的内容。
（1）经济可行性：
主要是对项目的经济效益进行评价，本系统作为一个毕业设计，无需开发经费，对于我系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。
（2）技术上的可行性：
技术上的可行性分析主要分析技术条件能否顺利完成开发工作，硬、软件能否满足开发者的需要等。
该管理系统采用了当前新兴的B/S模式进行开发，结合了Internet技术。
数据库服务器选用MicrosoftSQLServer2008数据库，它能够处理大量数据，同时保持数据的完整性并提供许多高级管理功能。
它的灵活性、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。
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[[14][15]。
（3）时机可行性：
目前，大学的校园网络覆盖了教学区和学生区的主要建筑物及部分家属宿舍，从而满足校内各学院，各职能部门，各直属单位上网需求。
学校良好的网络设施为开发使用网络考试系统提供了坚实的基础。
（4）管理上的可行性：
主要是教务处管理人员大力支持，系领导认同，现有的管理制度和方法科学，规章制度齐全，原始数据正确等。
规章制度和管理方法为系统的建设提供了制度保障。
综上所述，此系统开发目标已明确，在技术和经济等方面都可行，并且投入少、见效快。
因此系统的开发是完全可行的。
2.3在线考试流程图
图2.1 在线考试流程图
2.4数据流图
图2.2 在线考试数据流图
2.5 本章小结
本章主要对在线考试系统进行了需求分析。
需求分析是在可行性研究基础上进行的，同时又描绘了本系统的流程图、数据流图，在对流程清楚的基础上对各步骤进行了分析。
通过对本系统进行需求分析得到了用户所要求实现的功能，也对后面将要进行的概要设计打下了良好的基础。
第3章概要设计
3.1系统功能设计
利用层次方框图来表示系统中各模块之间的关系。
层次方框图用树型结构一系列多层次的矩形框描述数据的层次结构。
树形结构的顶层是一个单独的矩形框，它代表完整的数据结构，下面的各层矩形代表这个数据的子集，最底层的各个框代表组成这个数据的实际数据元素[16]。
随着结构化的精细化，层次方框图对数据结构也描绘得越来越细，这种模式非常适合于需求分析阶段的需要。
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