无纸化在线考试系统软件专业

摘 要本次毕业论文题目为无纸化在线考试系统，首先介绍了无纸化在线考试系统的现状，然后提出一个基于无纸化在线考试系统的数字信息化领域的架构，并对相关关键技术进行了讨论，最后说明了无纸化在线考试系统在数字信息化领域的应用前景。根据网络在线考试系统的特点，可以将其分为前台和后台两个部分进行设计。前台主要用于考生注册和登录系统、在线考试、查询成绩以及修改个人资料等；后台主要用于管理员（教师）对考生信息、课程信息、考题信息和考生成绩信息等进行管理。根据系统所需功能，决定采用开放性的 SQLSERVER 做后台数据库，选择功能强大的 MyEclipse 为开发工具，利用软件工程思想和方法，总体上用结构化生命周期法进行系统分析和设计，采用快速原型法来实现，系统本系统界面友好，与目前市场上的主流软件大体一致，而且操作更加简单，使用方式和微软各种软件（Windows、 Office）基本相同，减少了用户学习、使用本系统的额外负担。本文通过系统概述、系统分析、系统设计、系统实施、开发总结五章，详细的说明了系统的开发过程，最后并对整个开发过程进行了总结。该系统使用了功能强大的 Java Web 开发技术。系统操作方便，可维护性强。经过大量的测试，基本符合用户需求。关键字：无纸化在线考试 jsp sqlserverAbstractThe title of the graduation is online_exam system. First it introduces the actuality of this field. Next it puts forward to the frame that is applied on digital and information-based field and then it discusses the correlative technology which the topic used. And finally, it shows the vista of the system.According to the features of the online_exam system.The system is composed of two main modules, forestage and background. The first module achieves the goal of student registing, loginning and taking exams, together with inquiring and altering personal data. About the second, the administrator(teacher) managing the student data, subject data, questions data and result data. On the base of the function need, background database uses the opening_source Mysql and by way of MyEclipse to build. Making good use of the thought on software engineering, the system as a whole uses structural lifecycle method for systems analysis and designing. And it adopts antitypes way to implement the whole process. For users, the interfaces is friendly, operation is simple to learn, so it reduces the time spending on familiar with the system.Throughout the system, I use technology of Java Web which is formidable.In the forestage I use JSP together with Struts and hibernate frame that are at the base of the MVC. The system operation is convenient and the maintenance is easy.Keywords:online_exam jsp sqlserver目 录1 前 言 .11.1 开发背景 .11.2 国内外的研究现状 .11.3 系统的设计目标 .22 系统开发所采用的技术 .32.1 JSP 简介 .32.2 B/S 结构概述 .32.3 系统技术概要 .42.3.1 Struts 及 Hibernate 框架简介 .42.3.2 SQLSERVER 简介 .53 无纸化考试系统需求分析 .73.1 需求分析 .73.1.1 系统需求分析 .73.1.2 功能分析 .103.2 可行性分析 .113.2.1 技术及开发方法可行性 .113.2.2 管理可行性 .113.2.3 经济可行性 .113.3 总体设计 .113.3.1 系统物理环境配置 .113.3.2 功能结构设计 .123.4 业务流程分析 .153.4.1 业务流程图图例 .153.4.2 系统业务流程分析 .154 无纸化在线考试概要设计 .174.1 功能模块的设计 .174.2 数据库设计 .18 无纸化在线考试系统的实现 .275.1 系统首页实现 .275.2 学生考试模块实现 .285.3 后台教师管理模块实现 .285.4 核心代码的实现 .296 系统测试 .336.1 系统测试概论 .336.2 系统测试方法 .336.2.1 系统入口测试要点 .336.2.2 数据录入测试要点 .336.3 系统测试效果 .33结 论 .35谢 辞 .36参考文献 .37附 录 .381 前 言1.1 开发背景现今，无纸化考试系统的研制是当今教育信息化建设的一项重要课题，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弥补传统手工考试的不足。基于 Web 的网络考试已成为大势所趋，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，它在教育现代化的进程中具有很重要的现实意义。传统考试要求老师印试卷、安排考试、监考、收集试卷、评改试卷、讲评试卷和分析试卷，这是一个漫长而复杂的过程，已经越来越不适应现代教学的需要，于是产生了大量的在线考试系统。它应用 JSP 等网络软件开发工具进行研发，并充分利用了B/S 结构的特点，其功能目标是实现将现有的纸张答题式考试向基于 Internet 的无纸化考试系统的转变，具有良好的开放性，允许系统管理员对试题库进行管理与开发，有效地保证了题库的时效性。通过 Internet 来实现网上考试，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、科研、管理服务，它可以将传统考试过程中的试卷组织、审定印制、传送收集、登记发放、评判归档各个环节缩小到一至两个环节，几乎屏蔽了所有人工直接干预考试活动的可能性，不但能够节约大量的时间、人力、物力与财力，而且还可以大幅度提高考试成绩的客观性和公正性。利用 JSP 技术开发的基于 WEB 的多用户在线考试系统具有用户注册、多用户同时在线考试、考试时间控制、对客观题自动判卷、题库维护、考卷制定、用户管理、成绩管理等功能1.2 国内外的研究现状 随着计算机科学、网络技术的迅猛发展，在教育领域中，实现网上考试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考试，对于客观题可由计算机来完成阅卷，大大减少了教师的阅卷的工作量。目前网上无纸化考试系统主要有两种基本模式：传统的 C/S（客户机/服务器）模式和新型的 B/S（浏览器 /服务器）模式，所谓 C/S 模式，即数据库（比如试题库）内容存放在远程的服务器上，在客户端安装相应软件，C/S 结构虽然在技术上比较成熟，但该结构的程序往往只局限在小型的局域网内部，不利于扩展。而且当用户量比较多的时候，每台客户机上面都需要安装相应的客户端程序使得维护工作变得很繁重。同时，由于应用程序直接安装在客户端，客户机与数据库频繁的交换数据使得系统的安全性受到威胁。而与传统的 C/S 模式相比较，B/S 模式将应用逻辑与用户界面和数据访问相分离，是系统的维护变得简单（只需要改变网页，即可实现所有用户的同步更新） ，同时简化了客户端的功能，用户只需要浏览器即可使用此考试系统，更适宜在 Internet上进行考试。在线考试系统，在很多科研和教育部门正在或已经成为必不可少的实施系统之一。其核心思想是可以允许考生不受时间和空间的限制，可以在任何时候和地点参加考试，并且大大节约了监考人员的工作量、提升了效率，同时保证了考试判卷的公平性。本文首先介绍了在线考试系统技术的现状，然后提出一个基于在线考试系统的数字信息化领域的架构，并对相关关键技术进行了讨论，最后说明了在线考试系统在数字信息化领域的应用前景。本课题的开发工具使用了 MyEclipse 作为开发工具，开发语言是Java，应用 jsp（包括 css、 html 等）技术，后台数据库采用了应用广泛、兼容性较好的SQLSERVER 作为数据库。1.3 系统的设计目标在线考试系统分为学生在线考试模块和教师后台管理模块两个部分组成。本课题主要功能详解如下：学生在线考试模块：可以实现个人信息的修改、在线考试、成绩查询等功能。教师后台管理模块：可以实现学生信息的维护（修改学生账户个人信息、修改密码、增加或删除学生信息等）、教师信息的维护（教师账户的信息修改、修改密码、增加或删除等）、考试科目的管理、查看登陆信息等功能。通过 Internet 来实现网上考试，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、科研、管理服务，它可以将传统考试过程中的试卷组织、审定印制、传送收集、登记发放、评判归档各个环节缩小到一至两个环节，几乎屏蔽了所有人工直接干预考试活动的可能性，不但能够节约大量的时间、人力、物力与财力，而且还可以大幅度提高考试成绩的客观性和公正性2 系统开发所采用的技术2.1 JSP 简介JSP 已发展了十几年了,几个方面都已经很成熟了,尤其是在 B/S 方面安全性上因为JSP 用 Java 语言作服务器语言,Java 最大优点之一就是安全,Java 也把这种特点带到 JSP上.。JSP 同样是实现动态网页的一个利器。由于他的脚本语言是 Java，所以继承了Java 诸多优点。运行速度、运行开销、运行平台、扩展性、安全性、函数支持、厂商支持、对 XML 的支持等等，ASP 都不是 JSP 的对手。以下几点说明了 JSP 技术的优势所在：1.一次编写，到处运行。在这一点上 Java 比 PHP 更出色，除了系统之外，代码不用做任何更改。2.系统的多平台支持。基本上可以在所有平台上的任意环境中开发，在任意环境中进行系统部署，在任意环境中扩展。相比 ASP/PHP 的局限性是显而易见的。 3.强大的可伸缩性。从只有一个小的 Jar 文件就可以运行 Servlet/JSP，到由多台服务器进行集群和负载均衡，到多台 Application 进行事务处理，消息处理，一台服务器到无数台服务器，Java 显示了一个巨大的生命力。 4.多样化和功能强大的开发工具支持。这一点与 ASP 很像，Java 已经有了许多非常优秀的开发工具，而且许多可以免费得到，并且其中许多已经可以顺利的运行于多种平台之下。2.2 B/S 结构概述相对于 C/S 结构，尽管 C/S 结构相对于更早的文件服务器来说，有了很大的进步，但与 B/S 相比，缺点和不足是很明显的。首先，B/S 比 C/S 的维护工作量大大减少了。C/S 结构的每一个客户端都必须安装和配置软件。假如一个企业共有 50 个客户站点使用一套 C/S 结构的软件，则当这套软件进行了哪怕很微小的改动后（比如增加某个功能） ，系统维护员都必须进行这样的维护；将服务器更新到最新版本；将客户端原有的软件卸载，再安装新的版本，然后进行设置，最为可怕的是客户端的维护工作必须不折不扣的进行 50 次。若其中有部分客户端是在另外一个地方，则系统维护员还必须跑到该地方再进行卸载、安装、设置的工作。若某个客户端，忘记进行这样的维护，则该客户端将会碰到版本不一致的问题而无法工作。而 B/S 结构，客户端不必安装及维护。如果我们将前面企业的 C/S 结构的软件换成 B/S 结构的，我们看看软件升级后，系统维护员如何维护：系统维护员只要将服务器的软件升级到最新版本就行了。其他客户端，只要重新登录系统，使用的就已经是最新版本的软件了。其次，B/S 相对 C/S 能够降低总体拥有成本，C/S 软件一般是采用两层结构的。而B/S 软件采用的是三层结构。需求分析的基本任务：确定系统的目标和范围,调查用户的需求,分析系统必须做什么,编写需求规格说明书等其它相关文档,以及需求工程审查.同时还包括需求变更的控制、需求风险的控制、制定需求过程的基本计划等工作。需求分析包括两个活动：需求开发和需求管理。需求可分四类：业务需求是反映组织机构或客户对软件高层次的目标要求，这项需求是用户高层领导机构决定的，它确定了系统的目标规模和范围。用户需求是用户使用该软件要完成的任务。功能需求是软件开发人员必须实现的软件功能。非功能需求是产品必须具备的属性或品质 ，包括对用户的重要属性（有效性、效率、灵活性、完整性、互操作性、可靠性、健壮性、可用性）和开发者的质量属性（可维护性、可复用性、可测试性） 。2.3 系统技术概要2.3.1 Struts 及 Hibernate 框架简介Struts 是一个基于 SunJ2EE 平台的 MVC 框架，主要是采用 Servlet 和 JSP 技术来实现的。其最初萌芽于 Craig McClanahan 的构思，诞生至今也有若干年。现在，Struts是 Apache 软件基金会旗下 Jakarta 项目组的一部分，由于 Struts 能充分满足应用开发的需求，简单易用，敏捷迅速，在过去的一年中颇受关注。Struts 把 Servlet、JSP、自定义标签和信息资源(Message Resources)整合到一个统一的框架中，开发人员利用其进行开发时不用再自己编码实现全套 MVC 模式，极大的节省了时间，所以说 Struts 是一个非常不错的应用框架。Struts 和 JSF/Tapestry 都属于表现层框架，这两种分属不同性质的框架，后者是一种事件驱动型的组件模型，而 Struts 只是单纯的 MVC 模式框架，老外总是急吼吼说事件驱动型就比 MVC 模式框架好，何以见得，我们下面进行详细分析比较一下。首先事件是指从客户端页面（浏览器）由用户操作触发的事件，Struts 使用 Action来接受浏览器表单提交的事件，这里使用了 Command 模式，每个继承 Action 的子类都必须实现一个方法 Execute。在 Struts 中，实际是一个表单 Form 对应一个 Action 类(或 Dispatch Action)，换一句话说：在 Struts 中实际是一个表单只能对应一个事件，Struts 这种事件方式称为 Application Event，Application Event 和 Component Event 相比是一种粗粒度的事件。Hibernate 是一个开放源代码的对象关系映射框架，它对 JDBC 进行了非常轻量级的对象封装，使得 Java 程序员可以随心所欲的使用对象编程思维来操纵数据库 9。 Hibernate 可以应用在任何使用 JDBC 的场合，既可以在 Java 的客户端程序使用，也可以在 Servlet/JSP 的 Web 应用中使用，最具革命意义的是， Hibernate 可以在应用 EJB的 J2EE 架构中取代 CMP，完成数据持久化的重任。Hibernate 的 核 心 接 口 一 共 有 5 个 ， 分 别 为 :Session、 SessionFactory、 Transaction、 Query 和 Configuration。 这 5 个 核 心 接 口在 任 何 开 发 中 都 会 用 到 。 通 过 这 些 接 口 ， 不 仅 可 以 对 持 久 化 对 象 进 行 存 取 ， 还 能 够进 行 事 务 控 制 。 下 面 对 这 五 个 核 心 接 口 分 别 加 以 介 绍 。Session 接 口 负 责 执 行 被 持 久 化 对 象 的 CRUD 操 作 (CRUD 的 任 务 是 完 成 与 数据库的交流，包含了很多常见的 SQL 语句。)。但需要注意的是 Session 对象是非线程安全的。同时，Hibernate 的 session 不同于 JSP 应用中的 HttpSession。这里当使用session 这个术语时，其实指的是 Hibernate 中的 session，而以后会将 HttpSession 对象称为用户 session。SessionFactory 接口负责初始化 Hibernate。它充当数据存储源的代理，并负责创建Session 对象。这里用到了工厂模式。需要注意的是 SessionFactory 并不是轻量级的，因为一般情况下，一个项目通常只需要一个 SessionFactory 就够，当需要操作多个数据库时，可以为每个数据库指定一个 SessionFactory。Configuration 接口负责配置并启动 Hibernate，创建 SessionFactory 对象。在Hibernate 的启动的过程中， Configuration 类的实例首先定位映射文档位置、读取配置，然后创建 SessionFactory 对象。Transaction 接口负责事务相关的操作。它是可选的，开发人员也可以设计编写自己的底层事务处理代码。Query 和 Criteria 接口负责执行各种数据库查询。它可以使用 HQL 语言或 SQL 语句两种表达方式。2.3.2 SQLSERVER 简介SQL Server 2000 提供了以 Web 标准为基础的扩展数据库编程功能。丰富的 XML和 Internet 标准支持允许您使用内置的存储过程以 XML 格式轻松存储和检索数据。您还可以使用 XML 更新程序容易