SMART系统考试监控及阅卷模块的设计与开发论文

分类号： D C：007)5996：公 开 编 号：2003032122成 都 信 息 工 程 学 院学 位 论 文统黄孝国申请学位专业： 网络工程申请学位类别： 工学学士指导教师姓名（职称）： 李谊瑞（研究员）论文提交日期： 2007年6月5日统考试监控及阅卷模块的设计与开发摘 要线考试评估系统(简称“统”)，是基于 称 B/S）结构的数据库访问模式，采用 为平台搭建的框架开发的一套新型智能的远程教育软件。主要用于各中小学的学生考试和教学评估。本论文设计作为 要实现了考试过程监控和客观题的自动阅卷功能。论文首先介绍了设计中所涉及到的项目背景、开发技术，并构建了系统的总体框架；其次根据中小学的实际情况和远程教育软件项目的需求，详细地进行了数据库设计和系统功能模块设计，制定了各功能模块的流程图；然后采用最终实现了对考试过程的监控和对客观题的自动阅卷等功能。通过本模块的应用，可以满足 统的应用和发展起到一定的促进作用。关键词：线考试；考试监控；阅卷is a of is of be of it of of in of by to of to of of of in to By it 论文总页数：23页1 引言. 课题背景. 课题目的. 课题意义.统总体设计. 系统构架及其相关技术介绍. 开发环境及相关技术介绍.统需求分析. 考试监控模块需求分析. 阅卷模块需求分析.统数据库设计. 考试监控模块数据库设计. 阅卷模块数据库设计.统功能设计及实现. 考试监控模块设计及实现. 阅卷模块设计及实现.统测试. 页 共 23 页1 题背景随着计算机软硬件和互联网的发展，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，在此方式下，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，可以说传统的考试方式已经不能适应现代考试的需要。所以拥有一套实用、完善、高效的在线考试评估系统越来越显的重要。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。题目的根据目前中小学的具体情况，设计一套符合他们的高效智能的在线考试评估系统（并为学校、主管部门教学评估、教学质量控制提供决策依据。本课题主要实现该系统的部分功能考试监控及对客观题的自动阅卷，从而减轻了老师的工作量。把更多的精力放入到对学生的教育中。题意义称“目的是为中小学提供一个公正客观的在线考试、在线评估的智能化平台。考试监控及对客观题的自动阅卷的设计，主要是能够让老师平时繁琐的阅卷以及对整个考试过程的管理中解脱出来，把更多的精力投入到对学生的教育中来；从而大大提高工作效率。与此同时也提高了考试的质量，从而使考试更趋于公正、客观，更加激发学生的学习兴趣。2 统构架本系统是基于 称 B/S）结构的数据库访问模式，在 理的 为平台框架搭建具体的 线考试评估系统。采用 架主要用于将 数据流和业务流分开，采用要用于更高效率对数据库存取效率及提高项目开发效率。采用理的 要是获得 支持，获得更高的开发效率和更高的能获得所以不完全用 架是考虑项目组的技术水平可能不足以完全驾驭这第 2 页 共 23 页样的框架规范。所以本系统不属于标准的 标准 于采用将建立专门的业务层，对图2 2关技术介绍 三层B/结构是真正的三层结构，它以访问 户端通过浏览器(问们称之为B/S（式。其三级结构组成如图2 2，分为三个层次：第一层是客户端即浏览器，主要完成客户和后台的交互及最终查询结果的输出功能。在客户端向指定的户端接受并显示在二层 成客户的应用功能，即 与后台数据库连接，进行申请处理，然后将处理结果返回 传至客户端；第三层数据库服务器是数据层。数据库服务器应客户请求独立地进行各种处理。与传统的 C/S 模式相比，B/S 结构把处理功能全部移植到了服务器端，用客户端 台数据库客户端第 3 页 共 23 页户的请求通过浏览器发出，无论是使用和数据库维护上都比传统模式更加经济方便。而且使维护任务层次化：管理员负责服务器硬件日常管理和维护，系统维护人员负责后台数据库数据更新维护。由以上的分析可知，三层结构也可以理解为增加 模式。 目 的 一 部 分 ， 它 用 发. 包含一个将用户的请求发送到相应的. 且在助开发人员创建交互式表单应用。3. 提供了一系列实用对象：理、通过 动处理际化的提示和消息。目的目标是为创建 用提供一个开放源代码的和 及各种 的标准技术的灵活的控制层。整合了其他技术，以提供模型和视图。对于模型，同大多数的第三方软件包一样，如 或者于视图，含 架是一个分层架构，由 7个定义良好的模块组成。块构建在核心容器之上，核心容器定义了创建、配置和管理 方式，如图2示：图 2个模块图第 4 页 共 23 页组成 架的每个模块（或组件）都可以单独存在，或者与其他一个或多个模块联合实现。每个模块的功能如下： 核心容器：核心容器提供 架的基本功能。核心容器的主要组件是 是工厂模式的实现。用控制反转（式将应用程序的配置和依赖性规范与实际的应用程序代码分开。 下文：下文是一个配置文件，向 架提供上下文信息。下文包括企业服务，例如 子邮件、国际化、校验和调度功能。 过配置管理特性，块直接将面向方面的编程功能集成到了 架中。所以，可以很容易地使 架管理的任何对象支持 块为基于 应用程序中的对象提供了事务管理服务。通过使用 用依赖 件，就可以将声明性事务管理集成到应用程序中。 象层提供了有意义的异常层次结构，可用该结构来管理异常处理和不同数据库供应商抛出的错误消息。异常层次结构简化了错误处理，并且极大地降低了需要编写的异常代码数量（例如打开和关闭连接）。面向 异常遵从通用的 常层次结构。 架插入了若干个 架，从而提供了 对象关系工具，其中包括 有这些都遵从 通用事务和 常层次结构。 块：下文模块建立在应用程序上下文模块之上，为基于 应用程序提供了上下文。所以，架支持与 集成。块还简化了处理多部分请求以及将请求参数绑定到 域对象的工作。 架：架是一个全功能的构建 用程序的 过策略接口，架变成为高度可配置的，纳了大量视图技术，其中包括 一个开放源代码的对象关系映射框架，它对 行了非常轻量级的对象封装，使得 序员可以随心所欲的使用对象编程思维来操纵数据库。 以应用在任何使用 场合，既可以在 客户端程序实用，也可以在 用中使用，最具革命意义的是，以在应用 构中取代 成数据持久化的重任。第 5 页 共 23 发环境本设计主要运用 p 的环境下，采用 据库，用 建 相关技术介绍 由多公司参与一 起 建 立 的 一 种 动 态 网 页 技 术 标 准 ， 其 网 址 为。 在 传 统 的 网 页 件(*加入 序片段( 记(就构成了页(*务器在遇到访问 先执行其中的程序片段，然后将执行结果以序片段可以操作数据库、重新定向网页以及发送 等，这就是建立动态网站所需要的功能。所有程序操作都在服务器端执行，网络上传送给客户端的仅是得到的结果，对客户浏览器的要求最低，可以实现无 至无 000 是建立在 可伸缩性、可用性、可管理性和数据仓库成功的基础上，并且引入了针对电子商务的重要新功能。在高性能和企业级可伸缩性领域，000 设计成利用 更多处理器、更大的系统内存的支持，最终达到支持 64 位硬件平台。在不断提升可用性的努力过程中，000 采用 000 四路群集，提供了大大改进的群集支持。经在可管理性和易用性方面在行业内领先，000 通过与 000 活动目录紧密结合进一步改进了这些功能。而且，000 还包含对现有管理工具和实用程序的重大改进，并引入更具自我调节和自我管理的引擎功能。通过与 务、数据转换服务、存储库和英文查询的紧密结合，表了行业内最全面的数据仓库和决策支持平台。整个系统内进行了重要的改进。特别重要的是，系引擎增加了实质化的视图，改善了在特大型数据库环境中执行复杂查询的性能。同时，000 引入了新的数据挖掘功能，可自动发现在大量数据之间隐藏的关系并可基于历史数据做出预测。这些数据挖掘功能将要实施，以向最终用户隐藏这种尖端技术的复杂性，并允许开发人员将第三方的第 6 页 共 23 页数据挖掘产品轻松集成进客户的应用程序中。最后，在电子商务领域，000 高度集成了对通过 问数据库的支持。000 按照设计可以为部署和维护强大的、易于管理、支持商务活动的点提供最好的性能，这些站点可以从事商家和商家之间或商家与客户之间的交易。在寻求一个支持您的电子商务解决方案的数据库时，需要考虑的项目包括：可用性、性能、可管理性和价格。 一个开放源代码的、基于 可扩展开发平台。就其本身而言，它只是一个框架和一组服务，用于通过插件组件构建开发环境。幸运的是，带了一个标准的插件集，包括 发工具（虽然大多数用户很乐于将 作 使用，但 包括插件开发环境（这个组件主要针对希望扩展 软件开发人员，因为它允许他们构建与 境无缝集成的工具。由于 的每样东西都是插件，对于给 供插件，以及给用户提供一致和统一的集成开发环境而言，所有工具开发人员都具有同等的发挥场所。这种平等和一致性并不仅限于 发工具。尽管 使用言开发的，但它的用途并不限于 言；例如，支持诸如 C/C+、 编程语言的插件已经可用，或预计会推出。架还可用来 作为与软件开发无关的其他应用程序类型的基础，比如内容管理系统。基于 应用程序的突出例子是 构成了 发工具系列的基础。例如，加了对 务和数据库访问的支持。 业级工作平台（简称对 用它我们可以在数据库和 布，以及应用程序服务器的整合方面极大的提高工作效率。 一个免费的开源的 器，它是 金会的目中的一个核心项目，由 其它一些公司及个人共同开发而成。由于有了 参与和支持，最新的 页 共 23 页规范总能在 得到体现。 2 件开发工具包，包括了 系统需求分析需求分析是一切工作的基础，他告诉我们将要做什么。只有当了解了所需要做的任务后，才能对整个系统进行设计。本课题主要实现 试监控模块需求分析考试监控模块的设计，主要是实现对学生参加考试的整个过程的设计及老师对学生考试的监视与控制，包括查看学生信息，改变学生考试状态等。学生要参加考试，必须根据学生的相关信息(如班级,学号,姓名等)以及当前的服务器时间,来查找该生有权限参加的考试信息并显示在页面上。学生通过点击相应的考试，进入到该门考试的答题界面。为了确保考试的有效性和安全性，系统必须设定一下规则：(1)2)能同时进行其他课程的考试。(3)一门考试只允许考一次；如果已经交卷，系统将会禁止其重新进行考试。如果需要进行补考或者重考，教师可以另外设置一份考卷，让学生进行考试。为防止相邻学生之间可能会出现作弊的情况，要求在学生答题界面生成的题目要随机排序。并且答题页面要禁止实用复制和右键功能。考虑到学生答题过程中有可能会出现断线、死机、电脑故障等问题或者是要返回已经做过的题目，要实现对学生做了的题目答案进行实时保存。当学生要查看已经做过的题目时，要把题目的答案回调在页面上。监控端主要涉及到对学生考试过程的管理。学生登陆系统时，要判断其是迟到还是由于考试过程中异常情况而重登陆。如果是迟到，则该生的考试时间不推迟，如果是由于考试过程中发生异常情况而造成的重登陆，则需要将学生在重登陆系统所浪费的这个时间补偿给学生。学生登陆系统时，都要将信息提交到监控端。监考老师可以通过监控页面直观地看出学生的状态，并且可以改变其中的一个或多个学生的考试状态(如重新考试，结束考试等)，改变状态后，学生考试界面要出现相应的提示信息。第 8 页 共 23 卷模块需求分析传统的手工改卷，工作量既繁重又低效，出错的几率比较高。为了使学生的考试更加趋向于公平公正，本模块主要实现对客观题的自动阅卷（如判断题、多选题、单选题等），来代替传统的老师手工该卷。在学生主动提交考卷、老师强制提交或者是考试结束时间到了自动提交后，要对学生当前的考试进行系统自动阅卷，并统计出学生的各项大题分数和总分，为后面的评估做好基础。学生考试结束后，如果试卷的组成都是客观题，则学生可以马上查看自己的得分。3 系统数据库设计数据库设计也是一个很重要的环节。设计一个合理的数据库，能够让程序员在写代码的时候有很强的逻辑性，而不再为了理清数据库表间的关系浪费大量的时间和精力。在以后的系统运行中，数据库也担当着重要的角色，不合理的数据库往往是成为一个系统的瓶颈。试监控模块数据库设计此模块主要涉及到的数据库表有如下几张：学生用户表： 表 4生用户表(生用户表 据类型 是否是主键 是否是外键 是否可 注8,0) O 增0) O 生0) O 0) O 生姓名0) O 0) O 0) O (50) O 校0) O 级0) O 级O 册时的用户0) O 系电话0) O _00) O 址信息O 册时间O O 版本控制00) O 注第 9 页 共 23 页班级表： 表 4级表(级表 据类型 是否是主键 是否是外键 是否可 注O 球唯一码0) O 级名字0) O 级编号500) O 级描述O 号长度0) O 一级别编号0) O 置的名称0) O 级别名称0) O 级别名称O O 版本控制00) O 注考试监控表： 表 4试监控表(试监控表 据类型 是否是主键 是否是外键 是否可注O 球唯一码000) O 试名称0) O 生 0) O 生姓名0) O 生所在班级号0) O 陆 0) O 生状态O O 写入时间O O 考试开始时间O O 考试结束时间O O 考试时长O O 登陆考试时间O O 提交考试时间0) O 试状态O O 版本控制00) O 注第 10 页 共 23 卷模块数据库设计此模块主要涉及到的数据库表有：考试临时表： 表 4试临时表(试临时表 据类型 是否是主键 是否是外键 是否可注O 球唯一码O O 试卷号0) O 题号0) O 试名称0) O 生0) O 生姓名0) O 题答案O O 版本控制00) O 注考试结果表： 表 4试结果表(试结果表 据类型 是否是主键 是否是外键 是否可注O 球唯一码O O 试卷号O O 试题号0) O 试名称O O 学生 0) O 生姓名0) O 题答案O 否正确O 题得分O O 版本控制00) O 注第 11 页 共 23 页考试结果统计表：表 4试结果统计表(试结果统计表 据类型 是否是主键 是否是外键 是否可注O 球唯一码O O 试卷号0) O 试名称O O 学生0) O 生姓名O 选题得分O 选题得分O 断题得分O 分O O 版本控制00) O 注4 试监控模块设计及实现考试监控模块的设计，是指对整个考试过程及考试过程中发生的一些事件进行监视和控制。总体流程如下：1. 学生在点击参加考试后，通过对学生所在的班级 找出所有该班有权限参加的考试，再通过发卷时间与服务器当前时间的比对，在页面上显示出符合该生的考试信息。第 12 页 共 23 页图 5生考试信息图主要实现代码：通过用户登陆时写入断是否是学生用户。如果是，则通过用户通过班级();/用户类型 ; ; ，则将过 ();/得到学生所在班级 ; ;/ ( 13 页 共 23 );比对服务器时间与考试发卷时间及考试结束时间，如果服务器时间早于发卷时间或者迟于考试结束时间，则不显示该门的考试信息。/调用数，返回两个日期时/间字符串之间的差,日期尾减日期头，以秒为单位。 如果值为负数，说明日*期头大于日/期尾，返回的格式为“ (i);/得到考试发卷时间 ;/得到考试结束时间 ;/格式化时间 H:mm:;/获取服务器当前时间 ); 日期头 格式为19992:12:12 日期尾 格式为19992:12:12/将当前时间与考试发卷时间比较 ,);/将当前时间与考试结束时间比较 ,) ;if(0) ，/ 2. 学生通过点击对应的考试进入考试界面（此时将学生的信息，如姓名、学号、登陆时间、登陆进行答题。图 5生考试答题图第 14 页 共 23 页学生考试过程中要定时的获取服务器时间(比如10秒)，再将该时间写入监控表，服务器端也要每隔一段时间去读取监控表内的该时间，如果该时间很久没有刷新，则说明此时考试端可能出现了异常情况（如掉线、死机等）。这样就方便管理员去管理学生考试。流程图如下：用户考试端获取服务器时间并写监控