毕业设计（论文）-基于web的在线考试系统.doc

摘 要 在线考试系统是在综合分析当前考试系统研究成果基础上，采用bs和cs两种结构相结合的模式开发，利用ie浏览器作为界面设计，使用户可利用浏览器直接访问考试平台，完成考试和测评的一种新型考核手段和考试方式。net技术和sql数据库以及其他网络程序设计开发平台是在线考试系统所采用的主要开发技术。在线考试系统的实现不仅打破了传统的考试模式，减轻了教师的工作负担，提高了工作效率和考试质量，而且使学习变得更加高效快捷方便。系统是基于对传统考试系统的研究而对当前社会考试需求的分析，从而设计基于web的在线考试系统，主要实现的功能包括用户登录、身份验证、新用户注册、教师和学生信息管理、在线考试、留言板、在线交流、管理员登录和管理、题库管理、试卷管理以及成绩管理等模块。通过在线考试系统，用户可以随时随地通过网络进行考试和练习，以达到自主、高效快捷的学习目的。在线考试系统使用过程中，用户首先需要通过网络进入该考试系统登录页面，没有账号必须先进行注册，填写自己的相关信息和设置用户密码，然后登录进入该考试系统，选择相应的在线考试功能进行操作。实际运行表明：良好的网络运行环境下，便捷简单的操作就可以实现在线考试和测评，并自主对答案，在线进行交流，从而达到学习的目的，这是现代人满意的学习方式，顺应了时代的发展。关键词：在线考试， 在线交流，成绩管理abstracton-line examination system is in comprehensive analysis current examination system on the basis of research achievements, adopts b/s and c/s two structures of combining pattern development, using ie browser as user interface design, can directly access exam browser finish the test and evaluation platform, a new assessing means and ways of examination. t technology and sql database and other network program design and development platform is on-line examination system used by the main development technology. on-line examination system realization, not only broke traditional examination mode and reduce the burden of a teachers work, improve the working efficiency and quality, and make learning exam it more efficient shortcut convenience. on-line examination system mainly realizes the functions include user login, identity authentication, new user registration, teachers and students information management, online examination, message board, online communication, administrator login and management, question bank management, examination paper management and performance management module. on-line examination system in use process, user first need to enter the exam system through the internet, no account login page must be first to register, fill in their information and setting user password, then log in to the examination system, the selection of the corresponding online examination functions operate. the actual operation shows that good network operating environment,the convenient simple operation can achieve on-line examination and evaluation, and independent of the answer, online communication, so as to achieve the purpose of learning, this modern is satisfactory study way, complied with the development of the times.keywords: online examination, online communication, core management目 录摘要iabstractii1 绪论1.1课题背景11.2国内外概况21.3课题目的及意义31.4课题主要内容42 需求分析2.1可行性分析62.2系统需求分析73 系统总体设计3.1在线考试系统总体结构设计103.2数据库的设计113.3概念结构设计184 系统详细设计4.1系统开发环境简介194.2主要功能实现195 系统测试与发布 5.1前台系统功能模块测试33 5.2后台功能模块测试356 分析评价38致谢40参考文献41421 绪论1课题背景学校或各类教育培训机构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，它是衡量教学和培训质量的重要手段。在我国，虽然教育教学已经蓬勃地发展起来，但是目前学校与社会上的各种考试依然有相当一部分采用传统的方式，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）考试的主体与客体混淆，不能使受教育对象成为考核的主体，主体成了客体，无法激活应考者应考兴趣。传统的考试方式都是老师发试卷给学生，何时考、考什么、怎么评判考分全由老师决定，学生一直处于被动甚至被迫的地位。（2）传统考试内容死板，不能灵活的针对不同的对象采用不同的考试方式。由于任课教师的认知水平、知识重点等存在的区别，对试卷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。（3）考试的目的偏重于考试的分数，而且枯燥的理论或试卷考核方法，丧失了考试的激励功能。尤其是传统考试也影响着受教育对象对待分数的态度、使学生们误解了考试的作用，认为只有好的分数才是学习好坏的唯一标准，考试成功者，喜形于色，考试失败者，灰头土脸甚至一蹶不振。（4）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。随着网络技术地飞速发展，现在很多国内外的大学、企业、培训机构和社会其他部门都已经开设了远程在线培训与考核系统，通过计算机网络实现异地、实时地教育、培训和考核。在线考试平台包括很多模块，面向不同任务、不同用户对象的在线考试系统应运而生，通过深入研究对比cs模式和bs模式的各自特点，将两者的设计理念有机地结合起来，可使在线考试系统各种功能的实现变得切实可行，而且高效快捷。12国内外概况目前，各级各类考试系统层出不穷。当前，开发基于局域网络的考试系统可采用vb，vc，java，net等开发工具，数据库访问多采用cs模式。随着教育信息化的不断深入，网络教育越来越多地运用在教学过程中。远程教学、在线辅导、在线考试已被越来越多的人所接受。目前，世界上许多国际考试都采用在线考试的方式，比如：微软认证(微软公司的mcse，mcdba，mcsd等考试)，思科认证(cisco career certification)，惠普认证(hpux)，sun公司的java认证考试，以及tofel，gre等等。这些考试都是通过网络实时进行的。国内的许多考试也搬到了网上，如驾照模拟考试系统，职业英语在线考试，以及众多的远程教育学院及网络学院的在线考试。在线考试系统目前主要有两类：一是基于局域网的网络考试系统，一是基于web的在线考试系统。基于局域网的在线考试系统通常用于比较正式的考试，如计算机等级考试、技能考试、行业考试等；基于web的网络考试系统通常用于考生自测或网络教学系统。以下介绍几个典型的网络考试系统，用以说明国内外在线考试系统研究与应用现状：1、“清华泰豪网络考试系统“清华泰豪网络考试系统”是多功能辅助教学系统，具有教学题库管理、自动试卷生成、网上测验、网上练习、自动成绩统计分析等多项功能，全面覆盖教学过程中练习、测验、教学效果信息反馈的所有环节。系统是全面网络化的多用户系统，系统安装分布于题库服务器、普通教师机、监考教师机、学生机等多台北京丁业入学丁学硕学位论文计算机上，适用于电子教室环境，是校园网软件系统的的重要组成部分。系统内含丰富的教学资源库，系统附带教学题库，备有小学、初中、高中各科试题20万道，试题全面、丰富、实用性强。该系统主要的缺点是题型比较少，以选择题和填空题为主，系统使用复杂，需要安装相应的教学系统作为支撑。2、计算机等级考试国内计算机等级考试较早地采用了网络考试系统。这种考试系统一般采用局域网的形式，在考试之前，由专门的考试网站提供相关的报名、考务安排等软件，然后在开始考试时，将题库统一安装在各考点的服务器上。为了测试系统的方便，在正式考试之前，一般给每个考生一次测试的机会。考试采用现场阅卷、评分的方式，考生只要一提交试卷，系统就给出相应的分数。为了安全起见，一般还要求考生到服务器上确认。3、网络考试系统(est)在intranet，internet上实现无纸考试，全部采用bs结构。考试系统是一套电子化考试集成软件，主要功能如下：能运行在局域网和互联网；多种题型：判断题、听力题(可以在线播音，可以控制播音次数)，单选题、多选题、填空题、阅读题、画图题(根据画图回答问题，根据问题画图)，作文题。试题支持公式、动画；管理员可以读取某考生的考试成绩，能向考生发送消息，可以通过系统日志看出考生当前的状态；设置是否让考生查看考过的题、是否显示出系统评分过程以及所采用的评分方式等；多功能组卷：可以所有的试题相同，可以所有的试题随机，也可以所有试卷单号相同、双号相同，也可以所有试卷相同，但题目顺序不同，还能手工选题，这样有效地防止了考生作弊，组出来的试卷可以直接打印；考试系统能对多选题、填空题进行精确和模糊评分。13课题目的及意义在线考试系统是教育信息化、网络培训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。目前大专院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，由于老师课堂教学例题、案例等都是基于计算机的，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，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，经常造成数据的遗漏、误报。计算机信息化管理有着储存信息量大、速度快等许多优点，提供给我们的处理信息及时快捷，同时也提高了我们工作人员的自身素质。本系统的软件实现采用visual studionet框架，sqlserver数据库，因此具有很强的应用性、可维护性、可扩展性以及重复使用的能力，可以很方便进行版本控制、数据库操作等复杂度比较高的控制。本项目的成果提供了一个校园内部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。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，以满足各种课程的考试需求；该系统将教育理论、经验和方法引入系统内部，在完成网络考试任务的同时还获得了科学的量化指标，可以协助考试组织机构对考试进行科学的评价和分析；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；在确保考试系统安全性的前提下，在线考试系统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加激发学生的学习兴趣。14课题主要内容本课题主要内容有两个：一个是进行自行开发教学应用软件的研究，重点是形成软件开发规范的形成与软件应用培训和推广，促进课程建设与改革，二是为教学积累实际的设计案例，增加教学手段，改善教学效果。同时验证net框架不仅仅是只局限于少数专业企业需要的管理工具，也是普通人在日常生活与工作中提高工作效率的工具。在线考试系统的开发主要包括二大部分：考试管理系统和在线考试系统。l、考试管理系统该系统具有以下六大功能：考生信息库管理、教师管理、试题库管理，组卷，试卷库管理，统计分析。(1)考生信息库管理子系统考生信息库中存储和管理考生的有关信息，如姓名、班级、登录帐号、密码等，对考生记录可以进行修改、查询、增加和删除等操作，该子系统还可完成在开始进行考试时的考生身份认证。(2)试题库管理子系统在试题库中保存了各门课程的试题，每道试题的约束描述等，该子系统具有查找、录入、删除和修改试题等相关维护功能。(3)组卷子系统按照一定组卷的约束条件与算法，随机组成试卷。它具备两个方面的功能：一是根据考核对象或用户的要求组卷，可根据教学的重点、考核的章节、用户的层次等组出正式考试的笔试试卷或在线考试试卷：二是按典型方式组卷，对于一些通用的组卷方式，如：计算机等级等，用户无需输入组卷要求，由系统自动组卷。(4)试卷库管理子系统能够存储系统随机组成的试卷，也可存储外来试卷，供用户查询使用。2、在线考试系统在实践应用中，在线考试系统除了可以作为某课程的考试使用外，还可以作为练习、测试、自测使用，主要应具有如下过程：学生在客户机上登录与考试服务器相连，进行在线考试，对参加在线考试的考生可以进行学生信息控制，学生登录的时候可以先进行学生详细信息核对，可控制其考试时间，将剩余时间显示在考生计算机屏幕的右上角，当考生做答完毕后，可向系统提交答卷，系统自动评定考试结果，并将考试成绩反馈到考生计算机，并可以进行简单的评测。2 需求分析要实现一个软件系统，首先应该进行需求分析，这样才能令设计出的软件满足用户的各项功能。在线考试系统主要包括系统的注册、在线的考试系统、评分系统、信息管理系统和在线的阅卷系统等。(1)注册功能，在本在线考试系统中并没有复杂的注册要求，也不需要用户的详细信息，主要是学生的班级、专业或者教师的系别、课程等，但是为了整个考试系统的安全考虑，一定的注册功能和信息核查对系统还是必要的。(2)在线的考试系统是本系统最重要的一个环节，主要是登录、组卷、答案收集与保存、成绩的评判以及教学质量的评价等。(3)信息管理系统就是对在线的账号的管理，这个子系统也比较重要，主要是对数据库中的系统用户和考试用户进行管理，而管理的项目则包括浏览整个系统的用户，添加、删除用户，以及更改用户的密码。(4)在线阅卷系统，本子系统主要是对在线考试系统的补充，因为我们的在线考试系统大部分是依据题库自动判分的，但针对一些程序设计等主观题目(比较少)，需要在线阅卷系统的支持，另外为了判分的准确性和灵活性，也需要在线阅卷系统对用户的答题情况进行详细地了解，对用户的试卷应该进行判定。2.1 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access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。(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。2.2 系统需求分析2.2.1 功能需求分析总体来分析，整个的考试系统应该具有如下的功能：(1)用户注册：用户可以进行注册，然后登录。(2)用户信息的修改：用户可以根据需要修改密码或个人信息。(3)用户信息的管理：管理员可以增删改用户。(4)试卷模型设置：设置试题每种题型的数量、分值以及考试的总时间。(5)试题库管理：对选择、判断、填空三种题型试题库的管理，使试题的增删、编辑更为简便。(6)试卷生成：可以指定试卷的各题型的数量，从试题库里随机抽取试题生成一份原始试卷。(7)在线考试：系统严格控制整个考试过程，实行时间的监控与权限的控制，考生需要在限定的考试时间内交卷。(8)计算机自动阅卷：本系统只考虑客观题，要求计算机能自动阅卷，然后马上显示出考生分数。(9)成绩查阅：考生考完以后，管理员应该能对所有纪录进行查询，并应该可以删除指定纪录。除了实现上述功能以外，在线考试系统还应该具有友好、简洁的界面，安全性要高，稳定性要强，能够满足100人以上同时及进行在线考试。根据如上系统功能的要求，将功能进行归纳，可以把在线考试系统分为3个模块即在线考试，在线阅卷和题库管理等三个功能模块。可以将系统分解成几个功能模块来分别设计，功能模块之间关系如图2-1所示。欢迎页面登陆页面在线考试在线阅卷题库管理 图2-1 系统功能模块下面再来看一下整个系统的所有页面情况：对于在线考试系统，根据系统功能分析，仅有一个单一的流程化页面。所以从试题选择页面开始，然后就进入考试页面，然后是判分以及查询成绩的页面。对于信息管理系统，根据系统功能分析，可以具体细化为浏览系统用户页面，添加用户页面，删除用户页面以及更改用户密码和页面等。对于在线的阅卷系统，根据系统功能分析，可以具体细化为阅卷登录页面，另外一个旧式试卷管理页面，整个系统的页面导航如图2-2所示。 图2-2 系统页面导航图首先，因为考试是面向特定的某些对象的，所以考核对象进入系统应该进行身份验证。考试者进入考试系统后，应该能根据自己的需要进行个人信息的修改、考试系统的进入，以及考分和质量测评的查看。在线考试与一般的单机考试是不同的。鉴于考试环境一般为机房，考试者之间的距离很近，为了在线考试做到规范，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。在线考试基于网络环境，试卷应该从服务器的数据库随机抽取试题后动态生的。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，用户还应能进行远程注册、登录和考试。2.2.2 数据库需求分析根据系统功能设计的要求以及功能模块的划分，对于在线考试系统的试题库数据库，可以列出以下数据项和数据结构。(1)试卷名称表：主要包括试卷的名称、该试卷的总分数、试卷的答题时间，以及试卷内各类题型的数目等。(2)试题信息表：主要包括试题的id、专业、试题题型、难易程度、试题内容、试题分数、试题答案，以及一些附加的内容。值得指出的是试题信息本身包括了3个表，在本在线考试系统中包括了3个专业的试题表。(3)对于用户记录数据，主要包括了如下的一些数据项和数据结构：管理员用户信息：用户的id、用户名、密码、权限等内容。用户记录表：用户的id、用户名、密码、权限，以及当前的状态(特别强调：这个状态可以查看所选用户是否处于考试状态，但包括正在考试和断线两种情况)等信息。(4)对于在线的考试系统，可以列出以下数据项和数据结构：试卷名称：主要包括试卷的名称、试题的分数、试题的题量，以及试卷的答题时间等内容。试题信息表：主要包括试题的id、专业、试题题型、难易程度、试题内容、试题分数、试题答案，以及一些附加的内容。临时试题信息表：主要包括试题的id、专业、试题题型、难易程度、试题内容、试题分数、试题答案，以及一些附加的内容。成绩登记表：主要包括用户、成绩、当前状态等。(5)对于在线的管理系统，可以列出以下的数据项和数据结构：用户记录表：用户id、用户名、密码、权限，以及当前的状态(特别强调：这个状态可以查看所选用户是否处于考试状态，包括正在考试和断线两种情况)等信息。(6)对于在线的试卷管理，它主要使用试卷的一些信息，与上面的数据库方式相似。3 系统总体设计3.1在线考试系统总体结构设计3.1.1考试流程考试系统的用户分为教师和学生两种，工作流程分为题库与组卷、考试及批阅和统计分析三个阶段；支持系统的数据库分为：标准化题库、试卷库、答卷库、统计信息库和学科知识结构库。系统的功能模块分别为：试题编制、试题管理、试卷生成、身份确认、考试与提交、试卷批阅、统计分析、成绩归档、成绩发布等。考试系统的流程一般如图3-1所示。 图3-1考试系统流程3.1.2在线考试系统模块结构整个考试系统包含了用户管理、权限认证；试题、试卷资源建设与维护；考试过程控制；统计分析、信息反馈等四大部分，分别由各自的数据库支持，包括用于用户管理、权限认证的教师信息库和学生信息库，支持试题与试卷资源建设与维护的试题库和试卷库，考试过程控制中涉及的答卷库，统计分析信息反馈中涉及的统计信息库以及在组卷和统计分析中起着辅助作用的学科知识结构库等如图3-2所示。图3-2 在线考试系统模块结构3.2数据库的设计3.2.1数据库概述1、基本概念在系统中利用数据库是为了更方便的管理试题的数据，而建立一个考试系统一定要大量的考试题目做备用，因此就一定要有个数据库来管理这些数据。考试系统中的数据库主要用于存储试题、答案、组卷信息、考生信息、考场信息、系统管理信息、模块维护信息等等。而考试系统中的系统管理主要是系统管理员来做的，而且维护起来简单安全。下面将介绍数据库的基本概念和数据库的发展。数据(data)：数据实际上就是描述事物的符号记录。数据库(database，简称db)：数据库是长期存储在计算机内有结构的大量共享的数据集合11。数据库管理系统(database management system，简称dbms)：数据库管理系统是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件。数据库系统(database system，简称dbs)：数据库系统是指在计算机系统中引入数据库后的系统构成，一般由数据库、数据库管理系统(及其开发工具)、应用系统、数据库管理员和用户构成。数据库系统管理员(database administrator，简称dba)：负责数据库的建立、使用和维护的专门人员。2、数据模型通过下面的三个数据模型的比较和特点分析可以知道，我们为什么要在系统的数据库中引用关系模式，关系模式的特点使我们在考试系统的管理上更加快捷方便，适合现在大多数的数据库设计。数据模型，主要包括网状模型、层次模型、关系模型等，它是按计算机系统的观点对数据建模。（1）数据结构：数据结构用于描述系统的静态特性，研究与数据类型、内容、性质有关的对象，例如关系模型中的域、属性、关系等。（2）数据操作：数据库主要有检索和更新(包括插入、删除、修改)两大类操作。数据模型必须定义这些操作的确切含义、操作符号、操作规则(如优先级)以及实现操作的语言。（3）数据的约束条件：数据的约束条件是一组完整性规则的集合。完整性规则是给定的数据模型中数据及其关联所具有的制约和储存规则，用以限定符合数据模型的数据库状态以及状态的变化，以保证数据的正确、有效、相容。此外，数据模型还应该提供定义完整性约束条件的机制。3、层次数据模型的结构层次模型用树形结构来表示各类实体以及实体间的关联。每个结点表示一个记录类型，结点之间的连线表示记录类型间的关联，这种关联只能是父子关联。每个记录类型可包含若干个字段，这里，记录类型描述的是实体，字段描述实体的属性。任何一个给定的记录值只有按其路径查看时，才能显出它的全部意义，没有一个子女记录值能够脱离双亲记录值而独立存在。只有一个结点没有双亲结点，称之为根结点。根以外的其它结点有且只有一个双亲结点，用层次模型表示多对多联系，必须首先将其分解成一对多联系。分解方法有两种：冗余结点法和虚拟结点法。网状数据模型的结构：网状数据模型是一种比层次模型更具普遍性的结构，它去掉了层次模型的两个限制，允许多个结点没有双亲结点，允许结点有多个双亲结点，此外它还允许两个结点之间有多种关联(称之为复合关联)。（1）关系数据模型的数据结构：在用户看来，一个关系模型的逻辑结构是一张二维表，它由行和列组成。有关概念：关系：对应通常说的表。元组：表中的一行即为一个元组。属性：表中的一列即为一个属性。主码(key)：表中的某个属性组，它可以唯一确定一个元组。域(domain)：属性的取值范围。分量：元组中的一个属性值；关系模式：对关系的描述，一般表示为：关系名(属性l，属性2，属性n)。（2）关系数据模型的操纵与完整性约束：关系数据模型的操作主要包括查询、插入、删除和更新数据。这些操作必须满足关系的完整性约束条件。关系模型中的数据操作是集合操作，操作对象和操作结果都是关系，即若干元组的集合。关系模型把存取路径向用户隐蔽起来，用户只要指出“干什么”，不必详细说明“怎么干”，从而大大地提高了数据的独立性，提高了用户生产率。（3）关系数据模型的存储结构：关系数据模型中，实体及实体间的联系都用表来表示。在数据库的物理组织中，表以文件形式存储，每一个表通常对应一种文件结构。（4）关系数据模型的优缺点：优点：关系模型是建立在严格的数学概念基础上的。无论实体还是实体之间的关联都用关系来表示。对数据的检索结果也是关系(即表)，因此概念单一，其数据结构简单、清晰。关系模型的存取路径对用户透明，从而具有更高的数据独立性，更好的安全保密性，也简化了程序员的工作和数据库开发建立的工作。缺点：由于存取路径对用户透明，查询效率往往不如非关系数据模型。因此为了提高性能，必须对用户的查询请求进行优化，增加了开发数据库管理系统的负担。3.2.2 试题库与试卷结构通常，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已经不受物理空间的限制。因此，我们采用按科目而不按试题类型方案来建立数据表，更不把所有科目的全部试题集中在一起，只是每道客观题均有六个备选答案项，还有一个表用来记录各科目数据表的相关属性。这样，查询起来较方便，可能会节约时间，也不致于造成数据杂乱等。特作以下说明说明：（1）按科目(一般以1个学期为标准)分别定义各表，表名一律由中文名汉字拼音首字母构成。例如，软件工程rjgc；计算机网络jsjwl； （2）字段名是指该字段的中文名（3）字符标识一般由中文名拼音首字母构成，外键字段最好与主表对应字段同名（4）若该字段为字符型，则对应长度栏填最大允许长度，若为固定长度则加定字（5）若该字段可以为空，则对应的null栏填y，否则不填（6）若该字段为主键，则对应的主键栏填y，否则不填。详细设计如下表3-3所示。图3-3 科目数据表试卷一般包括客观题(判断题、单选题或多选题)和主观题(填空题、短文字题或长文字题)，即一套试卷包括若干大题，每道大题包含若干小题。1、试题库设计基本步骤按照规范设计的方法，考虑数据库及其应用系统开发全过程，将数据库设计分为以下六个阶段：（1）需求分析阶段：进行数据库设计首先必须准确了解与分析用户需求(包括数据与处理)。需求分析是整个设计过程的基础。（2）概念结构设计阶段：概念结构设计是整个数据库设计的关键，它通过对用户需求进行综合、归纳与抽象，形成一个独立于具体dbms的概念模型。（3）逻辑结构设计阶段：逻辑结构设计是将概念结构转换为dbms所支持的数据模型，并对其进行优化。（4）数据库物理设计阶段： 数据库物理设计是为逻辑数据模型选取一个最适合应用环境的物理结构(包括存储结构和存取方法)。（5）数据库实施阶段：在数据库实施阶段，设计人员运用dbms提供的数据语言及其宿主语言，根据逻辑设计和物理设计的结果建立数据库，编制与调试应用程序，组织数据入库，并进行试运行。（6）数据库运行和维护阶段： 数据库应用系统经过试运行后即可投入正式运行。在数据库系统运行过程中必须不断地对其进行评价、调整和修改。需要指出的是，这个设计步骤既是数据库设计的过程，也包括了数据库应用系统的设计过程。在设计过程中把数据库的设计和对数据库中数据处理的设计紧密结合起来，将这两个方面的需求分析、抽象、设计、实现在各个阶段并同时进行，相互参照，相互补充，以完善两方面的设计。2、试题库逻辑设计根据系统功能设计的要求以及功能模块的划分：（1）对于系统用户信息数据库，可以列出以下数据项和数据结构：用户信息：用户的id、用户名、密码、权限。它不需要任何的外部数据支持19。（2）对于在线的考试系统，可以列出以下数据项和数据结构：试题信息：主要包括试题的id、专业、试题题型、难易程度、试题内容、试题分数、试题答案，以及一些附加的内容。所需的外部数据支持：试卷信息：试卷名称、试卷的分数、答题时间。用户信息：用户名。对于信息管理系统，可以列出以下数据项和数据结构：用户信息：用户的id、用户名、密码、权限；管理员用户信息：用户的id、用户名、密码、权限对于在线的阅卷系统，可以列出以下的数据项和数据结构：试卷信息：试卷名称、答题用户、当前状态；试卷名称信息：试卷名称(从试卷表获取)。所需的外部数据支持：超级用户信息：用户的id、用户名、密码、权限。3、试题库的结构创建根据第2章对系统数据库的需求分析，建立如下数据表。（1）用户数据表，其结构如表3-4所示。表3-4 用户数据表（2）管理员用户数据表，其结构如表3-5所示。表3-5 管理员用户数据表（3）试卷数据表，其结构如表3-6所示，由于本系统中所有的试题表的结构类似，所以仅仅列出了一个表。如表3-6所示。表3-6 试卷数据表3.3概念结构设计根据上节所作的需求分析本系统的实体及其属性如下14：学生：（用户名1，密码1，性别，学号，班号）管理员：（密码2，用户名2）成绩：（用户名1，成绩）试卷：（题型数量，题型分值）详细如图 3-10所示。图3-10系统e-r图题型分值题型分值ol11pm1用户名1密码21n管理员管理用户名1密码1学生性 别学号班号用户名2学生查询删除班号密码1性别成绩查询管理试卷编辑删除试题参加查询使用使用考试成绩留言板聊天室成绩题型数量用户名1题型分值用户名1成绩学号用户信息实体包括了超级用户信息实体、普通用户信息实体和录入权限的单位信息实体，实体属性图如图3-11所示。用户名密码用户权限当前状态学生信息图3-11 用户信息图4 系统详细设计4.1系统开发环境简介 microsoft windows xp intel（r）cpu 550 2.00ghz1.99ghz ,内存 504m ie 6.0, sqlserver 2005 microsoft visio studio 20104.2 系统主要功能实现4.2.1注册功能实现在使用在线考试系统前，新用户必须完成注册：填写学生个人基本信息，包括姓名、性别、学号、级，设定个人的原始密码，并添加到学生用户信息库中。如图4-1所示。开始yesnonoyes填写用户信息录入信息信息为空提示用户已存在注册成功用户存在吗提示信息不能为空结束 图4-1 注册功能实现流程图算法过程如下：（1） 填写用户信息；（2） 录入信息；（3） 对录入信息进行判断，若信息为空则提示信息不能为空，转步骤（1）；（4） 验证用户信息，若用户信息已存在则提示用户已存在，转步骤（1）；（5） 注册成功，结束。4.2.2登录功能实现已经注册过的用户在使用在线考试系统时直接选择登录功能。用户只要输入用户名、密码就可以了。若用户输入的以上两项与数据库中保存的相符，则表明用户登录成功，可以开放全部前台子系统8；如果不符，则登录失败。其中管理员、用户登录模块执行流程类似，具体执行流程如图4-2示。yesnonono按照用户名查询noyes提示密码错误登录信息录入接受登录信息用户名密码为空？提示用户不存在登录成功用户已存在吗密码正确吗提示用户名或密码不能为空开始结束yes图4-2 登录功能实现流程图算法过程如下：（1） 用户登录信息录入；（2） 接受登录信息；（3） 验证用户名或密码是否为空，若用户名或密码为空则提示用户名或密码不能为空，转步骤（1）；（4） 按照用户名进行查询；（5） 验证用户是否存在，若不存在则提示用户不存在，转步骤（1）；（6） 验证用户密码，若密码错误则提示密码错误，转步骤（1）；（7） 登录成功，结束。4.2.3 在线测试功能实现在线测试功能含考试、自动阅卷、查询成绩等。进入在线考试系统。在线测试是有时间限定的,学生要先登入自己的用户，用户可以查询成绩，再进行在线考试。一旦进入在线考试，系统就自动开始计时。时间到会自动交卷，然后进入阅卷系统。考试过程中学生可以不按题目顺序答题。在线考试流程如图4-3所示。 开始返回nonoyesno用户登录进入考场自动交卷时间结束？在线考试退出考场自动阅卷显示成绩交卷？交卷？查询成绩结束图4-3 在线测试功能实现流程图算法过程如下：（1） 用户登录；（2） 进入考场，可以查询成绩以及返回进入考试；（3） 在线考试；（4） 判断考试时间是否结束，若时间结束则提示交卷，用户不肯交卷则自动交卷，转步骤（6）；（5） 是否提前交卷，若未完成则继续考试；（6） 自动阅卷显示成绩；（7） 退出考场，结束。4.2.4 自动阅卷功能实现在线考试系统自动阅卷流程设计为三个模块,其详细如图4-4所示。图4-4 自动阅卷流程图(1) 阅卷系统数据库模块. 它是自动阅卷系统记录数据的重要部分,主要存放了标准答案、评分标准、考生答案、评阅结果的得分情况和考生成绩库等信息.(2) 跟踪记录模块. 主要完成驱动考生程序运行,记录考生程序运行过程,包括错误信息、测试结果、运行结果等信息,并记入阅卷系统数据库中.(3) 评分模块. 提取考生程序执行的跟踪记录信息,与标准答案相关信息进行评阅,再根据评分标准,完成表单程序设计题的自动阅卷.由于本系统对于表单程序设计题的自动阅卷,不仅根据考生程序执行结果,而且还根据考生程序执行过程这两种方法作为评判的依据,因此将表单程序自动阅卷分静态和动态两步进行,以此得到一个比较合理的评分结果.自动阅卷方案是通过分析表单程序文件的结构和面向对象软件测试技术的特点,系统采用静态测试和动态测试相结合的方法来完成表单程序自动阅卷.其基本思想是根据提交的考生程序文件,对该考生程序即时编译,对于不能编译的程序,通过获取程序的相关信息,根据关键字匹配技术实现自动判分;而对于通过编译的考生程序,将考生程序作为子进程来控制,模拟windows 运行的消息机制,驱动考生程序自动运行,并在自动运行过程中记录运行过程,再根据窗口句柄,获取表单界面上控件的动态信息和运行结果信息,从而达到评阅的目的因此针对表单自动评阅功能实现,开发了一个小平台,利用“消息驱动”机制,驱动考生程序按照指定要求执行,获取执行后的界面信息以及结果信息.在阅卷时调用跟踪模块对考生提交的程序加以运行,记录相关数据。其中包含判断考生程序是否存在、自动执行考生程序、跟踪记录执行过程、提取错误信息等,并将记录的结果信息写入到文本文件中,生成结果文件和错误信息文件,然后读取结果文本中的信息,判断题目所规定的内容(如表单中的控件,控件中的属性和方法等) 是否己实现,同时通过函数获取考生程序运行过程中的错误。自动阅卷包括静态阅卷和动态阅卷两种方式，具体实现如下文字进行分析和说明。1 静态阅卷阅卷时首先对程序进行静态分析,获取表单界面信息,如控件名、相关属性以及事件和方法,并获取程序执行过程的跟踪记录信息,目的是用于判断考生表单程序界面设计是否符合要求,事件代码设计是否合理. 其流程图如图4-5所示。开始结束读取考生答案相关文件信息取要点信息并进行要点匹配匹配成功分析要点，赋要点得分要点得满分否是图4-5 静态评阅流程图2 动态阅卷通过自动运行考生程序,获取考生程序动态运行过程信息以及结果信息,来判断考生程序的正确性,进而给出分值,以达到自动评阅的目的. 其动态评阅过程如图4-6所示。开始结束结束图4-6 动态评阅流程图4.2.5 留言板功能实现留言板功能主要是是为学生在使用在线考试系统之后提意见所用，只不过是为在线考试系统添加了一个小的平台实现双向交流，能够及时反馈用户使用之后的感受以及提出的好建议。学生提出使用系统后对我们的工作有许多良好的建议和意见，或者有一些疑难问题需要大家共同探讨的话，可以在此提出，以便完善系统。这样一个小的留言板功能使得在线考试系统更加人性化，而且也有一定的实用性。言板板执行