【毕业学位论文】（Word原稿）基于Web的考试公共服务平台系统的设计与实现-软件工程

硕士学位论文 （专业学位） 姓 名： 学 号： 所在院系：软件学院 职业类别：工程硕士 专业领域：软件工程 指导教师： 副指导教师： 二一三年三月 基于 考试公共服务平台系统的设计与实现 A in 2010 2013 F A F 基于W e b 的考试公共服务平台系统 同济大学 学位论文版权使用授权书 本人完全了解同济大 学关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版；在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。 学位论文作者签名： 年 月 日 同济大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。 学位论文作者签名： 年 月 日同济大学 硕士学位论文 摘要 I 摘要 本文采用 术设计了一种全面实用的 考试公共服务平台 系统方案。本论文首先研究了考试系统的开发背景，指出了传统考试的缺陷提出在线考试这种新思想。接着介绍了系统设计所用到的相关技术。然后对此在线考试系统进行了认真的需求分析并提出了预期的目标。接下来通过概要设计，数据库设计确定大概的设计方案。再通过详细设计使用 术实现了考试服务平台的知识库模块、考生的在线考试、考试时间判断、考试结束自动交卷、交卷后自动显示分数等功能。后台管理方面实现了管理员 增加删除修改学生信息、科目的添加删除修改以及题目的增加删除修改、成绩信息的查看删除、知识库内容的添加删除以及信息的修改的功能。 关键词 ： 术 ,数据库 ,在线考试服务系统 I SP to a of of of of of by a to of SP of of to of an an to to of of 济大学 硕士学位论文 目录 录 第 1 章 引言 . 1 题背景与意义 . 1 试系统的现状 . 1 内外发展现状 . 1 课题研究的基础及内容 . 2 文的组织结构 . 3 第 2 章 相关技术介绍 . 5 术 . 5 绍 . 9 据库技术介绍及数据库选型 . 10 第 3 章 需求分析 . 12 行性分析 . 12 术可行性 . 12 济可行性 . 13 会可行性 . 13 统总体需求分析 . 13 统功能需求分析 . 14 生功能用例图分析 . 15 理员后台管理功能用例图分析 . 16 理员处理考试功能用例图分析 . 17 统非功能性能需求 . 18 统的 数据库需求 分析 . 19 体属性分析 . 19 据字典分析 . 19 统 分析 . 20 第 4 章 系统设计 . 23 统的主要功能设计 . 23 生功能设计 . 29 同济大学 硕士学位论文 目录 管理员后台管理功能设计 . 31 理员考试管理功能设计 . 33 据库设计 . 35 第 5 章 系统的实现 . 37 线考试部分程序实现 . 37 录界面 . 37 生登录 . 38 理员登录 . 39 生登录成功 . 39 入考场 . 40 交试卷 . 41 回考试界面继续考试 . 42 线练习模块 . 42 绩查询模块 . 43 理员成功登录 . 43 户管理 . 43 卷管理 . 45 绩管理 . 47 卷管理 . 49 识库模块程序实现 . 49 界面实现 . 50 录界面实现 . 51 程知识库 实现 . 54 线交流 实现 . 55 识库信息发布 实现 . 56 户管理 实现 . 58 统实现的几项关键技术 . 59 卷策略的确定 . 59 免抽取相同试题 . 59 立考生试卷库 . 60 页显示代码设计 . 60 第 6 章 系统测试 . 63 同济大学 硕士学位论文 目录 V 试的任务及目标 . 63 试的任务 . 63 试的目标 . 63 试方案 . 63 计测试方案 . 64 第七章 总结与展望 . 65 结 . 65 望 . 65 致谢 . 67 参考文献 . 68 个人简历、在读期间发表的学术论文与研究成 果 . 69 第 1章 引言 1 第 1 章 引言 题背景与意义 随着高新技术的迅猛发展，信息技术广泛应用， 将传统的教育产业信息化成为可能。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，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。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，所以说传统的考试方式已经不能适应现代考试的需要。 据统计，目前全球每年有超过 人次通过互联网来接受教育，网上学习正在全世界范围内成为一种重要的求知途径。学生在享受网络带来的乐趣的同时，还可以不断的学习到新鲜的知识。与之相关的教学服务也变的非常重要，网络学习需 要相关的测试工作来检验学生的学习效果， 在线考试系统课题产生的是当今教育信息化的趋势 。 拥有一套实用、完善、高效的在线考试评估系统越来越显的重要，能够将通过权限控制，将不同教师和学生登录后能够看到不同的功能界面，这样能更好的方便学校对教学质量的管理，降低成本，提高效率。 在线考试系统可以充分利用学校现有的计算机软、硬件资源和网络资源实现无纸化考试以避免传统手工考试的不足。与传统考试模式相比，网上考试渗入了更多的技术环节，对实现安全性的途径、方法也提出了更高的技术要求。 通过 实 现网上考试，是现代教育技术的一个具体实现，具有很重要的现实意义。可以实现教考分离以及考务工作的全自动化管理，可以有效利用校园网的软硬件资源，使其发挥最大效力，更好的为学校的教学服务。它是建立在互联网上的应用系统，使考试不受地域的局限。一个完备的在线考试系统可以使用户在网上学习过后及时检验自己的学习效果，以发现自己的不足，使得学习效率得到很大提高。在线考试系统中题目的生成、试卷的提交、成绩的批阅等都可以在网络上自动完成。教师可以重繁重的劳动中解放出来。网络考试系统是传统考场的延伸，它可以利用网络的无限广阔空间 ，随时随地的对学生进行考试，加上 据库技术的利用，大大简化了传统考试的过程。同济大学 硕士学位论文 基于 考试公共服务平台 1 试系统的现状 传统的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，老师的工作量之大，可想而知。其实，其中很多都是重复性劳动，完全可以由电脑帮助完成，来减少工作量，增加工作效率。对于学生来说，必须准时到一个指定的地方进行考试，如错过了就不能再考了，必须等一段时间。教师的全班式的讲评考卷，实际效果并不明显，造成成绩好的学生“吃不饱”，成绩差的学生“吃不了”，无法做到有针对性，因材 施教。 网络考试系统是传统考场的延伸，它可以利用网络的无限广阔空间，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过程。学生可以在寝室里或家里进行考试，老师也可以在家里对学生进行考试，打破了学生一定要到学校才考试的模式。这样大大地方便了学生、老师的考试过程。 网络考试系统确实具有“任何人、在任何时间、任何地点、任何内容”，双向互动和主动学习等优点，然而，目前一些现有的网上考试系统不尽如人意之处亦非常显著。现有的网上考试系统，它们大多仅有一些常用的出题、评分功能，如同将一本习题书用网络 的方式展现，其本质都没变，只是把传播信息的媒介由纸张转为了网络，这样完全是对网络学习的一种误解，更是对网络资源和功能的一种浪费。最重要的是，这些网上考试系统对学生的学习没有起到应有的作用。学生考完试，系统仅给予一个总得分，学生不知道错在哪里，更不知道为什么错。像这样的考试系统所能起到的效果是可以想象的。 学生通常希望从考试中了解自己的现有水平和薄弱处，能对自己以后的学习起到指导性的效果，这就要求考试系统不仅有出题、打分的功能，更要有针对不同学员的个别式个性化学习建议、指导教学和应试辅导等。然而，现有的网上 考试系统正是缺乏了这最重要的一点 个性化指导，学员不能从这些考试中得到他们所需要的信息。自然，这些考试系统不能使广大学生们满意。 内外发展现状 基于网络的考试系统的三个阶段： 第一阶段：属于网上考试系统的初级阶段，该阶段的考试系统大多沿袭了传统的考试模式，把原本印在纸张上的试题放到了网页上显示。这样的考试系统看似把网络技术运用到了实际教学中，实则是“换汤不换药”，再加上初级阶段的考试系统大多功能不完备，实际起到的效果还不如传统考试呢。 同济大学 硕士学位论文 基于 考试公共服务平台 2 第二阶段：即带有分析功能的网上考试系统。以第一阶段为基 础，充分研究教师和学生的需求之后，开发的一种能对考试进行分析、评价的考试系统。该阶段的考试系统运用计算机网络所特有的信息数据库管理技术和双向交互功能对每个网络学员的个性资料、学习过程和阶段情况等可以实现完整的系统跟踪记录、贮存。 第三阶段：即自适应的考试系统。基于前两阶段的实践与经验，发展起来的自适应的考试系统，在个性化教学方面更趋完善。由于网络所特有的大量信息的管理技术，使得网上考试系统可基于系统记录的个人资料，进行针对不同学员的个别式个性化学习建议、指导教学和应试辅导等。 国外在智能组卷和考试等方面 已取得相应成就，并在托福、 软认证等等许多领域应用，已经收到了明显的经济效益和社会效益。其研究多集中在考试理论、评价模型质量等方面，且多为普适性的学科领域，考核内容多倾向于认知领域，鲜见关注反映主观能动性的精神运动领域。 国内对题库系统的研究起步较晚，但发展较快。 自 80 年代中期开始启动，90 年代初已经在全国 100 多所高校推广使用工科、理科及医学题库，多为单机版系统。 21 世纪初才开始借助网络实施计算机应用等级以及部分职称考试。国内网络考试系统广泛应用于职业职称考试中，其中最受人关注的就是驾校理论考试系统。驾校理论考试系统经过多年的发展在实用性方面有了很大的进步，但是对于系统操作性和用户体验方面的创新目前还很欠缺。目前大多数研究大多集中在系统的研制和初步应用的探讨方面，对题型、多媒体试题的普适性支持却鲜有讨论，并且也鲜见大范围、大批量的实际网络考试的实证分析报道。 课题研究的基础及内容 本次设计研究内容为通用在线考试系统设计。设计成果将传统考试软件的帐户管理、题库管理、智能组卷、考试管理、统计分析等功能精益求精，而且更加注重考试的过程控制和软件适用范围的灵活性定制的管理。系统可帮助使用者建立、维护和管理自己的试题库，定制不同考试类型所需要的考试题型，评判标准等。能够根据题型、范围、难度、题目数量、总分数等条件随机生成符合自己要求的试卷。实现电子考试的高效和科学，同时亦能减轻教师的负担，节约考试成本，方便教师对考试工作的管理。系统通用性、可定制性、适应性非常强，可广泛应用于各行各业职称和教育考试。 同济大学 硕士学位论文 基于 考试公共服务平台 3 理论基础： 目前，网络应用软件运行的模式主要有二类： 式， 式。前者主要的缺点是维护、升级较麻烦，后者是近几年伴随 速发展起 来的一种技术，它与客户 /服务器方式类似，客户端是一个标准的浏览器，服务器端是 而 数据库和应用服务器的紧密结合，它的主要优点是便于扩充应用、升级维护简便。用户只要通过浏览器，连上网络，便可在图形用户界面的引导下，轻松使用，无需复杂的配置、安装和管理，大大降低了对题库使用者的技术要求。在线考试建立在国际互联网（ 网络编程技术发展的基础之上，客户端的配置可以极为简单，使考试不受地域的局限。在线考试系统中题目的生成、试卷的提交、成绩的批阅等都可以在网络上自动 完成。只要形成一套成熟的题库就可以实现考试的自动化。 应用基础： 在线考试系统课题产生是当今教育信息化的趋势。目的是充分利用学校现有的计算机软、硬件资源和网络资源实现无纸化考试以避免传统手工考试的不足。与传统考试模式相比，网上考试渗入了更多的技术环节，对实现安全性的途径、方法也提出了更高的技术要求。通过 实现网上考试，是现代教育技术的一个具体实现，具有很重要的现实意义。可以实现教考分离以及考务工作的全自动化管理，可以有效利用校园网的软硬件资源，使其发挥最大效力，更好的为 学校的教学服务。它是建立在互联网上的应用系统，使考试不受地域的局限。一个完备的在线考试系统可以使用户在网上学习过后及时检验自己的学习效果，以发现自己的不足，使得学习效率得到很大提高。在线考试系统中题目的生成、试卷的提交、成绩的批阅等都可以在网络上自动完成。教师可以重繁重的劳动中解放出来。网络考试系统是传统考场的延伸，它可以利用网络的无限广阔空间，随时随地的对学生进行考试，加上 据库技术的利用，大大简化了传统考试的过程。 文的组织结构 本文共分为六个章节： 第一章，引言。说明了基于 考试 公共服务平台系统的研究意义、国内外发展现状，以及本课题的主要研究内容。 第二章，相关技术介绍。介绍了课题研究的技术支持和理论支持，其中包括同济大学 硕士学位论文 基于 考试公共服务平台 4 术、数据库技术以及数据库的选型。 第三章，需求分析。阐述了需求分析的概念，起到的作用，形成阶段性的里程碑成果。并将需求分析有效的应用于考试公共服务平台系统系统中，明确系统的总体需求，明确各个功能模块，确定功能性需求与非功能性需求，并对系统进行相应的可行性分析。 第四章，系统设计。在需求的基础上，进行系统设计，包括系统总体设计、具体的各个功能模块的 设计、数据库设计、页面设计等。 第五章，系统实现。基于各个模块，给出系统的具体实现的部分，包括界面设计以及关键代码。 第六章，系统测试。明确测试目标，设计测试方案，并进行了用例测试。 第七章，总结与展望。对整个系统进行了总结，指出系统不足以及将来需要改进的部分。 第 2 章 相关技术介绍 5 第 2 章 相关技术介绍 术 术 态网页）是微软公司推出的一种用以取代 用网关 接口）的技术。目前， 台的 点已开始应用 替换 一个位于服务器端的脚本运行环境，通过这种环境，用户可以创建和运行动态的交互式 务器应用程序，如交互式动态网页，包括使用 单收集和处理信息，上传与下载等等。在没有这些动态技术之前，用户通过浏览器看到的网页大多是静态的，站点的主页内容是 固定不变 的。而 一个 静态 的站点，若要更新主页的内容，必须手动的来更新其 文件数据。而随着 用的发展，用户需求的不仅仅是静态的信息 他们希望能够看到根据要求而动态生成的主页，例如响应用户查询数据库的要求、生成报表等。当在浏览器上填好表单 (输入数据，以提供 求时，可以在站点服务器中执行的应用程序，而不只是一个 件。站点服务器收到要求执行的应用程序，分析表单 (输入数据，将执行的结果以 格式传送给浏览器。 用术基于开放设计环境，用户可以自己定义和制作组件加入其中，使自己的动态网页几乎具有无限的扩充能力，这是传统的 程序所远远不及的地方。 常见的在 实现动态主页的技术如 不同， 的命令和 句都是由服务器来解释执行的，执行结果产生动态生成的 面并送到浏览器，而 技术的 令则是由浏览器来解释执行。由于 在服务器端解释执行，开发者可以不必考虑浏览器是否支持 时由于它在服务器端执行，开发者也不必担心别人下载程序从而窃取编程逻辑。 过后缀名为 件来实现，一个 件相当于一个 可执行文件，因此必须放在 务器上有可执行权限的目录下。当用户从浏览器输入了 件的地址后，浏览器就将这个 求发给 果 装了 调用 出相应 件，解释并执行命令，动态生成一个 面回传 后 把结果发送给浏览器。 件的制作和 似，且和同济大学 硕士学位论文 基于 考试公共服务平台 6 发集成，可以在同一个过程完成，利用 可以执行的脚本嵌入到件中 (将 件的后缀名改为 这使 得 件的编写与脚本的开发融合在一起。通过 置的对象、服务器组件（ 以完成非常复杂的任务，而且用户还可以自己开发或利用别人开发的服务器组件完成专门的任务。 较网关及服务器扩展模式有着以下优点： 完全与 件融合在一起； 容易创建，不需要其它编译、链接程序。 面向对象的并通过 象可扩展。 技术特点 功能主要包括以下几点： 制作动态网页：动态是和静态想对应的， “ 静态 ” 网站的致命弱点就是不易维护，为了不 断更新网页的内容，必须不断地重复制作 档，随着网站内容和信息量的日益增加，就会感到工作量大的出乎想象。 自动更新：即无须手动更新 档，便会自动生成新的网页，可以大大减少工作量。 因时因人而变：即当不同的时间、不同的人访问同一网址时产生不同的网页。 问数据库的原理 服务器端的脚本执行环境，可用来产生和执行动态的高性能的 当用户使用浏览器请求 页时， 务器响应，调用 擎来执行 件，并解释其中的脚本语言 ( 通过 接数据库，由数据库访问组件 成数据库操作，最后成包含有数据查询结果的 页返回用户端显示。 由于 服务器端运行，运行结果以 页形式返回用户浏览器，因而 程序不会泄密，增加了系统的安全保密性。此外， 面向对象的脚本环境，用户可自行增加 件来扩充其功能，拓展应用范围。 面的结构： 程序代码简单、通用，文件名由 尾， 件通常由四部分构成： (1) 标准的 记：所有的 记均可使用。 (2) 法命令：位于 标签内的 码。 (3) 服务器端的 句：可用 #句调入其它 码，增强了编程的灵活性。 同济大学 硕士学位论文 基于 考试公共服务平台 7 (4) 脚本语言： 带 种脚本语言，增加了 编程功能，用户也可安装其它脚本语言，如 。 运行环境 目前 运行在三种环境下。 1) T 行 上。 2) T 行 上。 3) 5/