毕业设计基于JavaWeb技术的在线考试系统设计与实现

摘 要

在线考试系统的宗旨是实现无纸化的考试治理，对一些科目的考试能够通过因特网或局域网来实现，方便学校教师的考务治理，也方便了考生，同时也方便了那些居住偏僻、路途遥远的考生。

本论文要紧研究开发系统的后台治理系统——Java在线考试系统，它集中包括了试题治理、用户治理、在线随机出卷和试卷的批改等。该论文要紧介绍了对Java在线考试系统的分析、设计和研究开发进程。运用ER图和程序流程图对该系统进行了详细的说明。本文共分绪论、需求分析、系统设计和系统功能实现四个部份。

以就业为导向，以能力培育为主线，运用现代网路技术构建新型高科技术力型人材培育为平台，实此刻线考试的公平、公正和平安。基于Web技术的网路考试系统能够借助于遍及互联网进行，因此考试既能够在本地进行，也能够在异地进行，大大拓展了考生的灵活性。目前许多闻名的运算机公司所举行的各类认证考试绝大部份都采纳了这种方式，基于Web的考试系统设计与实现是现时期研究开发的一个热点话题。本文以“基于Web技术的Java程序设计的考试系统”为建设背景，展开在线考试系统的讨论，实现对各类传统考试的改革。

  关键词：JSP、Java、Mysql数据库、B/S模式

第一章 绪 论

近几年来，随着Internet的崛起，远程教育开始进展，普及网络教育的呼声日趋高涨，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，不管是发达国家仍是进展中国家，都不同程度存在教育滞后于现实需要的问题，专门是第三世界国家。而普及远程教育，尤其是网络教育。中国的网络教育也随Internet的进展而同步增加，同时，网络教育也为中国的教育事业开辟了新的天地。

随着网络技术的飞速进展，此刻很多国外的大学和社会其他部门都开设了远程教育，通过运算机网络实现异地教育和培训。可是，远程教育软件的开发目前还处于起步时期，随着这项技术的不断深切进展，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、考试系统和图书治理系统等。

（1）其中很重要的一个环节确实是在线考试系统，同时他也是最难实现的环节。在我国，尽管远程教育已经蓬勃地进展起来，可是目前学校与社会上的多数采纳传统的考试方式，在此方式下，组织一次考试至少要通过五个不步骤，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，教师的工作量将会愈来愈大，而且其工作将是一件十分繁琐和超级容易犯错的情形，能够说传统的考试方式已经不能适应现试的需要。随着运算机应用的迅猛进展，网络应用不断扩大，如远程教育和虚拟大学的显现等等，且这些应用正慢慢深切到千家万户。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，加倍激发学生的学习爱好。

（3）例如目前许多国际闻名的运算机公司所举行的各类认证考试绝大部份采纳这种方式。

伴随着远程教育的蓬勃进展，作为教育当中不可分割的一部份的在线考试系统也取得了现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同意和明白得程度的重要手腕，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要紧的缘故，网络考试系统远远超越了传统考试固按时刻，固定地址的考试模式的，将给学生和教师带来极大的便利。随着Internet的相关技术的进展，专门是Web技术的显现，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进展。

现在世界上关于基于Internet的远程考试系统所进行的研究开发工作不是很长，可是基于Web技术构建的在线考试系统已然成为进展的主流。数据库平安、共享、数据传输进程的平安性、访问操纵技术、身份识别技术都是构建考试要考虑的问题。

（4）目前，一些远程教育机构已经开发出了在线考试系统，大体实现了基于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关于标准化的试题即时评定成绩。可是与传统的纸面考试相较，目前的在线测试都是基于标准化考试的，而且一样只能用于非正规的考试，因为关于很多方面考虑的还不是很完善，因此使得在线考试在近段时刻很难完全替代传统的考试。

   国际上，基于运算机的考试蓬勃进展，关于题库建设的理论研究不断深切，有效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、有效运算机化考试和说明考分的指南，成了考试和软件开发者的事实标准。投入实际利用的例子有，1982年才有远距离教育方式的美国学院考试利用运算机进行测试；从1994年开始，美国护理证书考试完全在运算机上进行。目前，国外许多大型考试出版机构、地域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成立题库、设计考试系统，并进行各项相关研究。

   除这种行业专用的大型考试系统之外，供一般教师利用的通用考试系统软件

也有相应的研究和产品。如英国Question Mark Computing，Ltd公司出品的Question Mark,确实是一种基于项目反映理论的，可供广大教师利用的通用的考试系统。

在我国，运算机考试系统和题库的理论研究和实践应用起步比较晚。但进展也比较迅速，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与题库建设方面的研究。清华大学、上海交大、北师等高校，也有教师在组织力量致力于有效考试系统的研究和开发工作。

（1）我国考试系统要紧针对运算机考试，其他行业和科目的考试系统太少。

（2）运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，大体上没有实现题库化的治理。

（3）系统对传统的客观题尽管一样见有题库但不多，多采纳随机抽屉组卷的方式，缺乏教育测量理论作为依据。

（4）考试完成后，分数和实体统计分析比较简单，没有充分挖掘数据所包括的信息。

（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,忽略教师们期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、自主保护试题库、自主挪用试题库的功能。加上软件有效水平和商品化工作方面的不足。通用系统并无被广大教师认可和利用。

第二章 需求分析

  传统的学校教学中，进行一场考试，要求教师刻试卷、印试卷、安排考试、监考、搜集试卷、评改试卷、讲评试卷和分析试卷，这是一个复杂的进程，需要大量的人力、物力与时刻的投入已经愈来愈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，学生散布广，不以统一集中安排考试，给学校、教师和学生带来众多不便。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。它能够利用互联网和局域网，随时随地对学生进行考试，加上数据库技术的利用，大大简化了传统考试的进程，因此在线考试是电子化教学的不可缺少的辅助手腕。在现今信息时期，运算机技术与互联网技术愈来愈广发的渗透到各行各业，改变着人们的生活、工作、学习乃至思维方式，也引发了教育领域的重大变革。将运算机与网络技术应用于现代的高等教育中，是现代高等教育进展的需要，也是改革教育模式，提高学校教育成效和教学效率、提高科研和治理水平的必要手腕。

   在线考试治理系统要紧实现题库治理、考生治理、成绩查询、试卷治理等功能，充分利用运算机科学与技术，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

  系统需要解决的要紧问题：

  要紧开发的是后台治理系统，在此系统中要紧对前台考试系统的显示信息进行治理和设置。系统分为以下功能模块如图2-1所示：

题库治理：用于对单个试题的增、删、改、查大体治理保护，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保护。

用户治理：主若是对用户资料的修改等。

成绩治理：对每次考试的学生成绩的大体信息进行保护，并提供学生成绩的统计治理。在线考试治理系统结构如图2-1所示：

                          图2-1 在线考试治理系统

   在线考试系统的整体目标：

   在线考试系统能够帮忙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全数工作。

   所有的考试数据和其他数据库需要一种主流的方式进行存储治理，如利用数据库技术。

考试数据的寄存和处置必需对密，需要必然的平安性保障。

对考试系统的目标：

那个软件是散布式的，这意味着只要有考试客户端能够连接到考试应用效劳器，任何考生在任何地址进行身份确认，都能完成考试。

稳固性能够保证每一次考试对每一个考生是公平的，随机性能够幸免作弊的发生。

对教师的系统目标：

提供一个功能全面的考核治理客户端，能够进行考试设计和安排。

通过治理客户端，教师能够进行考试的身份治理。

考生的考试结果能够被保留下来，供教师进行分析统计与观察。

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作为应用程序的开发工具，运用Tomcat效劳器技术，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Java Server Pages,它是SUN公司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，就组成JSP页面。

JSP具有以下的优势：（1）将业务成与表示层分离：利用JSP技术，网络开发人员可充分利用HTML来设计页面显示部份（如字体颜色等），比利用JSP指令或Java程序片段来生成网页上的动态内容。

能够跨平台：JSP支持绝大部份平台，包括此刻超级流行的Linux系统，应用超级普遍的Apanche效劳企业提供个支持JSP的效劳。

组建的开发和利用很方便，如ASP的组件是由C++，VB等语言开发的，并需要注册才能利用；而JSP的组件是用Java开发的，能够直接利用。

一次编写，处处运行：作为Java开发平台的一部份，JSP具有Java的所有优势，包括Write once，Run everywhere。

Tomcat应用效劳器

目前支持JSP的应用效劳器是较多的,Tomcat是其中较为流行的一个Web效劳器,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会自动检测到那个文件,并将其解压。你在阅读器中访问那个应用的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,访问将会专门快。

Mysql

Mysql是一个小型关系型数据库治理系统,开发者为瑞典Mysql AB公司。在2020年1月16号被Sun公司收购。目前Mysql被普遍地应用在Internet上的中小型网站中。由于其体积小、速度快、整体拥有本钱低,尤其是开放源码这一特点,许多中小型网站为了降低网站整体拥有本钱而选择了Mysql作为网站数据库。

B/S 开发模式

伴随着Internet的迅速进展,运算机技术正在由基于C/S(Client/ Server)模式的应用系统转变成基于B/S模式的应用系统。

B/S模式带来了庞大的益处：

开发本钱及保护本钱降低.由于B/S架构治理软件只安装在效劳器端(Server)上,即应用程序在部署,升级,保护时,只需要在效劳器端进行配置就能够够了,网络治理人员只需要治理效劳器就好了,用户界面要紧事务逻辑在效劳器(Server)端完全通过WWW阅读器实现,极少部份事务逻辑在前端(Browser)实现,所有的客户端只有阅读器,网络治理人员只需要做硬件保护。

(1)硬件需求： PIII/256M/10G 及以上配置,要求为考试系统分派足够的数据库磁盘空间。

(2)推荐配置：PIV 2G/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系列效劳器。

第三章 系统的整体设计

3.1 指导思想

 B/S结构开发思想

  B/S(Browser/Server)结构即阅读器和效劳器结构。它是随着Internet技术的兴起,对C/S结构的一种转变或改良的结构。在这种结构下,用户工作界面是通过WWW阅读器来实现,极少部份事务逻辑在前端（Browser）实现,可是要紧事务逻辑在效劳器端（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份组成,这三部份各自散布在网络中的不同地址。这三个部份别离是：工作站或表示层接口、事务逻辑、数据库和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）效劳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效劳器,而相关于处于大型机的第三层它是作为客户端,而且决定需要什么数据和数据存储在哪里。第三层包括数据库和处置读写和访问数据库的程序。但是应用程序的设计可能比那个架构要复杂,关于大型程序来讲,那个三层模式是一种比较简便的考虑方式。

这种应用程序的设计利用客户/效劳器模式,各层能够同时开发,而且能够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可不能阻碍其他层次,因此这种模型关于进一步开发软件是很方便的。如此就大大简化了客户端电脑载荷,减轻了系统保护与升级的本钱和工作量,降低了用户的整体本钱（TCO）。以目前的技术看,局域网成立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、本钱也是较低的。它是一次性到位的开发,能实现不同的人员,从不同的地址,以不同的接入方式（比如LAN, WAN, Internet/Intranet等）访问和操作一起的数据库；它能有效地爱惜数据平台和治理访问权限,效劳器数据库也很平安。专门是在JAVA如此的跨平台语言显现以后,B/S架构治理软件更是方便、快捷、高效。

 面向对象机制的设计思想

   所有运算机均由两种元素组成：代码和数据。精准的说,有些程序是围绕着“什么正在发生”而编写,有些那么是围绕“谁正在受阻碍”而编写的。

第一种编程方式叫做“面向进程的模型” ,按这种模型编写的程序以一系列的线性步骤(代码)为特点,可被明白得为作用于数据的代码。如C等进程化语言。

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概念的接口来组织程序,它的特点是数据操纵代码的访问。通过把操纵权转移到数据上,面向对象的模型在组织方式上有：抽象、封装、继承和多态的益处。

在系统开发进程中,采纳软件工程的开发治理,在开发的进程中也遵循软件工程的思想,软件工程的要紧环节有：人员治理、项目治理、可行性与需求分析、系统设计、程序设计、测试、保护等。

 代码分层思想

由于采纳B/S设计模式分层思想,同时依照软件工程的治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

该系统要紧模块：教师治理模块,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,只有如此,才能让用户对该系统有一个更好的了解。

 教师治理模块

教师治理作为在线考试系统中的一个重要环节,要紧实现对学生用户的治理,学生成绩的查询和删除。最重要的是设置考试试卷的综合参数：试题的类型,试题的数量和试题的分值,最后是考试时刻的设置。

(1)学生治理

在此模块中教师能够查询学生的综合信息。能够直接查询所有学生的大体信息而且对学生资料的修改等。

(2)试卷治理

在此模块中主若是设置学生考试所用试卷的参数信息,第一新增一张试卷并设置如下信息：考试试题的类型、每题的分值、考试时刻。试卷信息设定以后,若是不中意,还能够再从头修改试卷信息。

(3)成绩治理

此模块所涉及的信息主若是查询学生的成绩，能够直接在治理用户信息中直接查看。

作为教师来讲,往往需要对全班学生的每次考试情形做个整体的调查,在此通过本期统计来实现。每次考试事后,教师能够直接从那个地址查看整体学生的考试情形。

3.3 系统整体设计

依照需求分析，设计课程考试系统的要紧功能模块有：后台治理模块、学生在线考试模块、教师治理模块等。

系统整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：

打开登岸界面图，用户登岸，系统依照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；治理界面能够对用户的添加和修改、试卷的治理、试题的添加与删除、学生成绩的治理等。

图3-2系统结构图

系统治理模块

治理员能够向题库中添加各类类型且符合要求的试题也能够对它们进行修改和删除。同时,治理员也能用户、考试记录等数据进行治理,在此系统中能够由假设干个治理员,即系统治理员,他们具有一样用户所没有的权限,即具有治理用户、试题和试卷等内容的权利,它不需注册,在数据库有一个表来寄存相关信息,可由以存在的治理员添加或删除治理员。

一样用户：主若是指学校的学生和企事业单位的培训对象等。

(1)试题库治理：对题型试题库的治理,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。治理员输入完以后,即可看到预览成效。若是输入不合法,或该科题库中已有该试题编号和内容等,那么系统添加就可不能成功。

②试题修改

治理员还能够对试题进行修改。也能够先对试题进行先删除后添加,从而达到预期的成效。

③试题删除

治理员能够删除再也不需要的试题。

(2)账号治理

①账号的添加

大体信息有ID号、姓名、性别、密码等,关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

治理员能够修改已存在的账号信息,若是输入数据不合法,系统将会给出提示并从头录入。

 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,因此本系统作的题型只有客观题类型：单项选择题。一样情形下,单项选择题往往在四个供选的答案A、B、C、D当选择唯一正确的答案。因此,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:

图表3-3系统功能模块表

进入在线考场是本系统最重要的部份之一。因为一个系统若是涉及到现实的话,就必需考虑得十分周到、完善。考生登录后,就能够够调出试卷进行在线考试。考生的其答题信息通过单、复选按钮选择答案来反映。考试终止采取自主交卷和到了规定的时刻自动题示有机结合的方式方法予以实现。系统严格操纵整个考试进程,实行时刻的监控与权限的操纵,考生需要在限定的考试时刻内交卷。

依照需求分析,在线考试模块流程图如图3-4所示：

图3-4在线考试模块流程图

当用户开始进入在线考试系统的时候,第一输入用户名和密码,进行验证,若是用户名和密码正确,这时系统回自动提供给用户一套试题,从现在起,系统将对用户进行计时,那时刻终止的时候,系统将提示你考试时刻已经到了,提示你交试卷,当你提交后,系统会回上一级显示出你的成绩。不然,你将返回考试登录界面,再次试着输入正确的用户名和密码。若是你还无法进入,请先与教师联系,然后再次登录考试系统。

运算机自动阅卷：本系统只考虑客观题,要求运算性能自动阅卷,然后李上显示出考生分数。

成绩查阅：考生考完以后,教师应该能对所有纪录进行查询。

除实现上述功能之外,在线考试系统还应该具有友好、简练的界面,平安性要高,稳固性要强,能够知足100人以上同时及进行在线考试。

.1 数据库介绍

本系统采纳的是 Mysql数据库,依照需求分析所作分析,那个地址创建了五张表,别离是单项选择题库表、学生成绩表、学生信息表、教师信息表和试卷信息表。在下面就这五张表做一下分析,并别离列出了其表结构。

.2 数据词典分析

不管做一个什么系统,数据库是必不可少的,它是实现系统的纽带,为此,那个地址要把该系统中需要的数据库中的表做出详细的分析与设计。

因为本系统的设计有单项选择题类型,因此别离成立了对应的数据库表questin,另外又成立了用户对应的表,详细设计别离如表3-一、表3-2所示：

1单项选择题库表结构,如表3-5所示：

图表3-5question 表

图表3-6 users 表

终止语

采纳基于JavaWeb技术的在线考试系统的设计与实现能够借助于遍及全世界的因特网进行,因此考试既能够在本地进行,也能够在异地进行,大大拓展了考试的灵活性,有诸多优势：试卷能够依照题库中的内容即时生成,可幸免考试前的压题而且能够采纳大量标准化试题,从而利用运算机判卷,大大提高阅卷效率；还能够直接把成绩送到数据库中。因此,考试的公平性、答案的平安性能够取得有效的保证,给目前许多国际闻名的运算机公司所举行的各类认证考试和各个高校的考试提供了一个平台设计。

通过本次毕业设计,把自己以前所学的知识都运用到了一路取得了进一步的加深并通过参考文献和网络上的搜索学习跟加深了自己的知识.有机的把自己以前所学习的知识更好的结合在一路来处置一些程序的设计。在实践的进程中,充分明白得面向对象语言的思想及网络对咱们的冲击,运算机在网络上的应用已经成为咱们生活里不可或缺的辅助元素,而利用运算机科学与应用技术来解决生活中的实际问题是咱们学习运算机的要紧目的。 

致谢

第一感激我的指导教师李晓明教师,在李教师的指导和帮忙下才完成了毕业设计和论文工作,李教师认真负责的工作态度,严谨治学的精神和深厚的理论水平都使本人收成颇丰,李教师不管在理论上仍是在实践中,都给予了本人专门大的帮忙,对本人的毕业设计任务和论文书写提出了许多建设性建议,专门是在本人的课题碰到困难时,他给了本人极大的鼓舞和帮忙,在那个地址本人向他表示真诚的感激！由于我的水平所限,加上设计时刻仓促,而且对在线考试系统的熟悉不够全面,因此在设计时,不免显现一些漏洞,存在一些不适当的地址,还恳请列位教师提出中肯的意见和建议并给予批评指正,以便尔后进一步修改提高。

感激母校——正德职业技术学院的辛勤培育之恩！

还要衷心感激电子与信息系的全部教师三年来对本人的教诲,他们不仅使本人的知识、能力取得提高,更重要的是教会了本人如何提高自己的自学能力,如何去适应社会。

愿母校明天更辉煌,全部教师躯体健康、心想事成。

参考文献

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[2]张洪伟.Tomcat Web开发及整合应用[M

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[4] http：//Java.sun（Java 官方网站

[5] 孙卫琴 编著  Java面向对象编程 电子工业出版社

[6] 耿祥义.Java基础教程[M].北京.清华大学出版社. 2004.9：10-50

[7] 梁立新.项目实践精解：基于struts-spring-hibernate的Java应用开发