（模式识别与智能系统专业论文）基于mvc模型的远程考试系统的研究与开发.pdf

仁f 、 摘要1 够寸j b 牟q 、7 二 远程考试系统是远程教育的一个重要组成部分，也是当前 i n t e m e t 应用的一个热点。由于目前大多数远程考试系统存在可扩展 性差、可维护性差、无法满足复杂组卷要求、安全性差等种种缺陷， 因而难以大规模应用于正式的考试中。针对这种情况，本文详细介绍 了一一种基于m v c 模型的远程考试系统的设计与实现，并着重对组卷 算法等关键技术进行了阐述。 论文首先对远程考试系统进行总体分析，提出系统的设计目标和 功能模型。针对系统的功能特点，采用了b s 和c s 相结合的体系结 构。在系统设计过程中采用了目前广泛流行的m v c 设计模型作为设 计思想。 接着，论文对组卷算法进行研究与设计，组卷算法是远程考试系 统实现中的一个难点，也是本文的一一个重点。通过分析已有的组卷算 法以及结合遗传算法的特点，设计了一种基于改进遗传算法的组卷方 法，并取得了良好的效果。在第四章中论文详细介绍了系统的设计与 实现，包括系统数据库设计，主要功能模块的设计与实现等，在设计 过程中贯穿着m v c 设计思想。 远程考试系统对安全性也有较高的要求，最后论文分析了考试系 统的安全性，并设计出一种能较好保证考试系统安全性的方案。 本文设计的远程考试系统具有通用性、良好的可扩展性和安全 性、并易于维护等优点，而且组卷速度快、质量高，能满足复杂的组 卷要求。 关键词远程考试，m v c 模型，遗传算法，组卷 a b s t r a c t d i s t a n c et e s t i n gs y s t e mi sa ni r n p o r t a n tp 硪o fd i s t a n c ee d u c a t 主o n a n dah o t p o i n t i ni n t e m e t a p p l i c a t i o n s a t p r e s e n t h o w e v e r ，m a n y e x i s t i 羲gd i s 魂1 t e s t i 珏gs y s t e m s a f ed i 缳c u 魏t ob ea p p l i 甜t o 岛热a lt e s t i n l a i g e s c a l e ，b e c a u s en l e y a r el a c ko fe x t e n s i b i l i t y ，f l e x i b i l i t ya n d m a i 珏t a i n 拽b 逡y 艇l 莲e 鞭建。毫 s a 鼍i s 8 氇e 怒莲u i 豫搬e 撼s o f e o 辩p l e x r e s t r i c t i v oc o n d i t i o no fg e n e r a t i n gt e s t p a p e r i no r d e rt o s 0 1 v et h e s e p r o b l e m s ，t | l ed e s i g l la n di m p l e m e n t a t i o no f ad i s t a n c et e s ts y s t e mb 8 s e d o nm v c d e s 啦p a 髓e m a r ei n t r o d u c e di nd e 协i l si nt h i sp 印e r - a n ds o m e k 呵t e c h n o l o g i e ss u c ha sa l g o “t h mo fg e n e r a t i n g t e s tp a p e ra r ea n a l y z e d a n dd i s e u s s e d f i r s t ，g e n e r a la n a l y 8 i so f t h es y s t e mi sm a d ei nt t l i sp a p e r ，m e nt h e d e s i g 鞋。毯e e t 量v e 髓dl 函e 囊o n 采m o l e l8 i e g i v e n 。 b 疆s e 莲o n蠢e c h a r a c t e r i s t i c so fs y s t e m 如n m i o n ，廿l es y s t e ma d o p t st h ea r c h i t 。c t u r e c o m b i n e db sa n d c s 。d u r i n gt h ed e v e l 0 1 ) t n e n tp r o c e d u r e ，w ea d o p t t h e m ? v c d e s i g np a t t e m s a s d e s i g n i d e a t h e n ，w e m a l y z e t 1 1 e a l g o r i t t l m o f g e n e r a t i n g t e s t p a p e l t h i s a l g o r 殛mi sah a f dp o i n td 珏f 穗gt h ei m p l e m e n t a t i o no fs y s t e m a n da l s oa k e yp o i n ti nm i sp 印e r b a s eo n t l l ea n a l y s i so f 廿l et r a d i t i o n a lg e n e r a t i n g p a p e ra l g 错至重魏m s 潍d 搬ef e 致毽r eo fg 蹲e 圭i c 癍g 葭i 壤灏，ag e 珏e f 鑫重i 珏g 把或 p 鑫p e rm e t h o d b a s e do ni m p r o v e d g e n e t i ca l g o 打t h mi sd e s i g n e d a n dt h e r e s u l ti sg o o d i nc h a 曩e rf o u bd e t a i l sa b o u td e s i g na n di m p l e m e n t a t i 雌o f t h e s y s t e m a r e p r e s e 抽协d ，s u c h a sd a t a b a s e d e s i g n ，m a i n 如n c t i o n 甜 m o d u l e sa n ds oo n 。a n dm v c d e s i g l lp a t t e mi su s e d 瑟l es y g e ms h o w sh i 曲e rr e q u i r e m e n to f s e c 诚t y f i n a l l y ，b a s e d 锄 t h ea n a l y s j so fd i s t a n c et e s ts y s t e m ，a8 0 】u t i o nt h a tc a ne n s u r es e c u r i t yo f t 囊es y s t e mi sp 建s e n t e d 。 t h ed i s t a l l c ot e s ts y s t e md e s i g n e di nt l l i sp 印e rh a sm a n ya d v a n t a g e s 碟g e n e r a l i t y ，g o o ds e a l 曲i l i t y f ；l v o f a b l es e c 班i t y 张dm a i n t a i n a b i l i 够 w h a ti s m o r e ，i tg e n e r a t e st h et e s tp a p 惯q u i c n ya n dc a ns a t i s 移t h e r e q u i r e m e n t s o f c o m p l e x r e s t r i c t i v ec o n d i t i o no f g e n e r a t i n g 毫e s t p a p e t k e yw o r d sd i s t a n c et e s t ，m v cp a n e m s ，g e n e t i ca l g o r i t h m ， g e n e r a t e t e s tp a p e r 原创性声明 本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究 工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢 的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不 包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我 共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在在论文中作了明确的说 明。 作者签名：￥蠡去氢日期：尬四，_ 年卫月4 日 关于学位论文使用授权说明 本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校 有权保留学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位 论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论 文：学校可根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文。 作者签名：魄奎鑫导师签名幽日期：趟年! 月互日 硕十学位论文第一章绪论 第一章绪论 教育家们普遍认为，解决教育资源紧张的最健途径就是应充分利用i n t e m e t 的网络优势，发展现代远程教育( d i s t a n c ee d u c 砒i o n ) “1 。面远稷考试系统正是 现代远程教育的一个重要组成部分。与传统的考试方法榻比，它筵具有客观性、 广泛性，辨且可以提高教学效率、实现教考分离。对远程考试系统相关阏题的研 究已成为遗切的问题。 l 。l 漂黻聚究訾景疑意义 现代社会信息爆炸，知识更激匠益加快，1 日的知识传播途径融经满足不了人 们的需求，这就迫切需要一种全新的知识传播方试。随着计算机技术、嘲络通信 技术和多媒体技术的飞逮发展，特别是王n t e m e t 在全球得到迅速发展和广泛普及， 为入们提供了一个董大韵信息资源共享空间。人们越来越依靠计算视网络作为彼 此合作、变流的主要渠道。信息化社会对教育提出了新的要求，教育的终身化、 全球纯和商效纯健基予i n l e f n e t 懿多媒体远程教学成为现代教育技术韵一个重要 研究领域。“信息高速公路”的建立将对学校的教育观念、教学内容、教学方法 乃至整个教育结构产生羹大面深刻静影桶8 1 。作为衡量教学效采的考试，其形式 与内容也发生了甄大的变化，基于b t e m 融的远穰考试系统应运而生。 考试作为教鬻静重要环节，京其有黎常重要瓣签定稳选菝 筝璃。遂邋考试可 以对应试糟的知识、能力水平的发展和智力差异等诸多方蕊作出比较全面、正确 豹评揍，疆终旁繁定窝蘧拔入才熬蔹据。 随着远程教育的发展，“考试”作为检验教宵成果的熏要手段，也在发生着 蘩鑫牲豹变铯。觚本整爨糖舞始翔纸耪笔熬考试( p e 珏p 8 蹿r 氍或) ，翻癌寒采 用答题纸和阅卷机的标猴化考试( s t a n d m d i z a t i o nt c s t ) ，以及随着计算机技术的 发矮塞瑗的纂予诗簿褪豹考谈( c o 敲p u 姆rb 勰瞳稳s ) ，瑟亵链鼹戆诗雾力与琰 目反应理论相结禽，使得计算机化自适应考试( c o m p u l e r i z e a d a p t i v et c s t ) 成为 霹能。迸入零坟鞋来，b 搬硅e 迅速发展积罄及，将考试移挺剡l 拄沁“掩t 上采 成为一种新的趋势。1 。 与健绞蛇纸露考试楣魄，远粳考试廷毒以下缆点。1 ： ( 1 ) 由于借助了计算机和i “t e m e t ，使得远程考试在许多方潮优于传统考试。 逡程考试系统曹毙具有快速和离散的优点。传统考试中，教师要准备一次考试， 从搜索资料开始，选考题、印制考卷、组织考试、批改分数、最后记录成绩，工 硕十学位论文第一章绪沦 作擐十分繁重，工作周期也从数周到数月不等。而使用了计算机的远程考试系统 可以大大掇袋二 终教率，练短考试蠲鬏，使教雾器有爨多豹辩瓣专注于交己豹教学 工作。 ( 2 ) 远程考试懿另一令德点楚“远疆”。逶遭l 硅| e 瑾戡，考试突玻了逡壤秘黠 问的限制，任何入都可以随时随地开始一场考试，梭验自己的知识和水平。当然， 在跑较正式的考试中，还是霉要进抒严格瓣组织，瞧毙传统敦考试，萁形式可以 更加灵活多样。 ( 3 ) 使用远程考试系统，还可以更鸯效地实现考试缝暴鳃分掇。教烬进霉亍 考试的主要目的，疑为了从中发现阀题，从而改进教学方法，达到教学目标。以 往由于时蚓和条件的限制，教师只& 从有限的几个方蘧来分板考试，如根搬最高 分、最低分、平均分了解班级的整体水平，凭自己的印象寻找错误率较高的题目 等。远程考试系统则可以发挥计算枫速度优势，考虑各种鼹素和关联规则，充分 发掘考试结果，襻到内容更详细和艨次更商的分祈结果。 ( 4 ) 此外，利用远程考试系统可以实现更商级的考试功能，更好地达到考 试的茸钓。比如鲁遥应考试、多媒体考试等，都可以在远程考试系统中实现。 因此，对该课题的研究具有重鬻的理论意义和现实意义。通过本毕业论文的 磷究与_ 歼发，希望觥够键送国内远程考试系统的磷究与应粥。 。2 国内外聚究现装 随着网络技术的发展，在单机系统进行的考试系统基本上已淘汰，主鞭原因 是雄枫运行的考试系统虽然没有丽络需求，但却没有做到数据共事、集中管理等， 反瓤给管瑷员增加了负担。计算机网络考试在国外开发得比较早，在9 0 年代就 己纷纷投入使孺了。诸如计算梳考试、g r e 考试、注j i | 建筑幂考试、注渐会计 师考试等都已实现了计算机化。国内计算机考试虽然起步较晚，但e b 于软硬件条 牛汔较残熟，遥几年氇发熬穰茯，疆投入便麓的两上考试系统有计簿瓤等缀考试 和c r e 考试等，但这些考试系统一般是基于二层c s ( c l i e n t ，s e r y 栉) 。 魏巢谎考试静诗算机纯是考试澎式鹣第一次飞跃，舔么鏊予l n 钯m 或鹣远程 考试可以说是考试形式的第二次飞跃。 嚣蔻，国蠹对予逯程考试系缀辑送学靛硬究开发工终不楚缀长，餐楚基予 w 拍技术构建的考试系统融成为发展的主流。数据库安全、共享、数据传输过程 豹安全程、沈游控稍技拳、蹇傍援裂技本等整是梅建远程考试系统簧考惑豹翊趣。 可以说，远程考试系统是这些技术熊成的产物。一魑远程教育机构已经开发出了 程线考试系统，墓本实现了基于囊妞m e t 熬b ，s 缝麓在线考试，遴遗s e 拜e 臻熬 后台试题库动态生成考卷和对于标准化的试题即时评定成绩”“。 硕士学位论文 第一帮绪论 在国外，欧美等国在远程教育和远程考试领域已经做了较深入的研究。国外 多数大静考试掇稳( 磐e 善s ) 都在鳖雾套缝建立了垂己戆考试弱点，挺供一整套 的咨询、报名、举办、评分和结果处理等服务。但其他的一些较小的考试如技 术瓷辏认 纛，专数涯书考试以及掌术考试簿没毒实力建立鑫己懿考试圈点，一般 都骚委托代理机构来为他们进行考试的组织工作”1 。 下_ 嚣绘出一臻远程考试的发黢瑰状”： ( 1 ) 北京师范大学现代教育技术研究所的俅克抗、余胜泉研究开发成功基 予、陡b 的通用题摩系统。它具备传统单枧系统系统不具蘩的一些特点： 集中管理，共享使用。为了保持顾库的离质量，题库由统的权威机构 采避行维护和管联。 开放使用，广泛镊集试题和测试样本。用户只要通过浏览器连接上网络， 经可以使用题库饿括提交试题，参加测试等。 该系统提供：远程考试组卷、远程考试、澜卷、统计与分析以及题瘁管理的 功能。 ( 2 ) 全美测评软件系统( 托京) 有鬻公司( a m e r i c a nt e s t i n g a u t i l o r i t y i n c 简 称a 1 a ) 是一家掇供考试技术服务和考试内容服务的专业公司，为金社会提供多 种内容的考试和培训骚务，开副了一卞戳考试为辕心的新行监。 a i a 开发成劝的e t e s t i n g 智能控制网络化全程自动考试系统是一个由远程 溺络纯考试管瑾、数字纯瓤子题簿、智能纯考务管理和警能纯考试结采评判等多 种技术构成舱先进的考试控术平盘。该系统采用舆实的耶境操作移g 拟技术，突破 了传统考试技术耱限裁，不仅可蔽溺试蒋统韵莲谂题， 掰怠霹戳辩各种馥臻操终 技能进行测试，在全国率先实现了无纸无擞化考试、智能化网络远程控制与管理。 该系统全程鑫动鼹踩记录搡佟者豹每一令攥俸步鞭，实孵缝迸嚣道程译翔帮结构 评判，并根据需舞对考生作出准确量化地评价，懿个评判过程无人为干预，确保 考试豹秘学、客麓、绞一秘公羹三。该系绕豹整令考试过程缘由中，洛疑务器垂囊控 制，并能由人工远程监控，还能实现随时报名、即时组织考试，舆正脱离了考试 纛露考卷，步入避赛人才溺浮先遴褥列。这套系绞墨蔫惑癍震到激毒鄂考试中心 的n i t 考试、人事部的职称考试和劳动部的高新技术考试中心，取得了明显的 效果。式淞争强s 如g 系绞本赛集浚了壤慰技术、阏终技本及诗算飒援本，运愚辩 学的管理方法和先进的教育理念和教学方式，合理地组织和管遐培训课程及人 燹，为学尘提供令性诧、翅髓他、充分交互缝专渡壤谢。越走e - 飘a i 蜮b g 系统出 于采用了动态模拟技术( d & t ) 和智能判定技术( i a s ) ，使它舆有极强地真实 瞧、互动瞧和实孵性。该系绞可以模拟全褰环境，允许老9 摹或学生豹参与操终， 相当于掇供了一个智能化的网络廉拟教室。 第一章绪论 ( 3 ) 加拿大字源集团独资的北京奥兹教育网络系统有限公司( o z t i m e 奥兹 跨弋) 是全薅e l e a 糠嚷露鼗蠹领先的教鸯蘩谢溅努与瑷代远程教蠢鳃浃方案提 供商。该公司采用培训考评一体化发展方向，拥有一个优秀的综合应用平俞 紫艇远程教套平台，采用邋应市场弱蠢韭模式霹接受、标准纯、可复铡，能 够使得合作伙伴有信心和积极性，技术上完全实现了网络化、多媒体化和实时交 互化。不仪为用户提供一系列丰蜜的蘧向职救成长的培训教程。还与国际谖书和 国内权威机构合作对学员进行考评。目前奥兹时代已与中央电大、清华大学继续 教蠢学院等极构建立了合修关系。 ( 4 ) 美国p r o 溉t 砒c 有限公司是全球最大的计算机化认证考试服务公司， 总部幢于美国马里兰州巴尔地摩市。它是计算机化译售和认证的全球领袖，开刨 了计算机化考试技术和管醺标准，在世界的6 大洲i 4 1 个国家建立认证考试网络， 可用2 5 种不同语言提供2 4 0 0 多种考试，提供六十多家世界知名l t 公司的认证 考试，如m i c r o s o 拽、 o f a c l e 、e i s 、s u n 、 p 、l b m 、l o t u s 等簿。p r o h l e t r i c 提供的远程考试方案是一个可以任意时间、任意地点举办的，在代遐环境 ( p r o c t o r e d ) 下的寝全在线考试。它提供了单项、填空、简答等多种可选择的题 型”1 。只要能够访问i n t e m 眦，就可以马上创建一个在线考试，并且让学生立刻开 始考试。 通过以上远程考试系统发展现状的介绍，可以漪出虽然目前的远程考试已取 褥了较大缎震，毽楚系统程很多方疆还不怒狠完善，使褥远程考试在短对阍内难 以完全取代传统的正式考试。现有的远程考试主要存在以下的不足：可扩展性差、 安垒性帮冒维护缝蒺：大多数是蓦予标准徽考试豹，雨量一般只瑟淘菲正式秘考 试，题型楚单一的选择题，滩以对生观题等其他题型进行考试；难以满足复杂组 卷条徉豹要求，当缝卷条 孛过多对，缀卷邃度馁，缝卷或翡率低等。这些缺錾使 得日前的邋程考试系统难以大规模应用于厩式的考试中。 1 。3 作者所做的主要上作 ( 1 ) 兜成整个远程考试系统的设计与实现，包括对系统进行总体分 斥和设 计、数据黪设计、器功g 模块的设诗与实现。 ( 2 ) 对试题自动组卷算法进行研究，并成功地将改进遗传算法应用于解决 试题自动缀卷问爨。 ( 3 ) 对远程考试系统的安全性进行分析，并设计了一种能较好保证考试系 缆安全性的方案。 硕士学位论文第一章绪论 1 4 论文的组织 论文全文共分六章。 簧一耄；缝论。本耄麓要赍缓漾题静骚变骜聚及其餮肉努懿磷究发避状凝， 及论文的组织结构。 篓二露：远鬏考试系统载总侮分辑与设诗。零牵蓄先撬塞系绞设诗鹜挺霸要 求，然后对系统进行功能划分，接着通过比较提出系统开发的技术方案，最后还 对系统开发孛采瘸的摆关技本进蟹楚要套缨。 第三帮；组卷算法的研究与设计。本章首先给出组卷问题的数学模型，然后 分绍已燕嬲组卷雾法，并分援了它靛存在瓣缺陷及其逶用场合，接罄奔缓了基本 遗传算法，最后给如改进遗传算法应用于试题自动组卷的具体方索，并分析了新 算法的试验结果。 第四帮：系统的设计与实现。本拳中详细介绍了系统的数据库设计、 叛v a b e a l l s 设计、跌及各个功能模块的设计与实现，在设计过程中采用了h w c 模型。 第点逝；远程考试系缝安全蚀分析与设计。本蠢酋先分梃了远程考试系统中 存在的安企性问题，并设计出一种能较好保证考试系统安全性的方案。该方案中 采用了公钥设施( p k i ) 体系结构作为考试系统安全性的蘸础，并设计了考试网 关作为安全代理。 第六章：结束语。总结了系统开发工作并对来来的工作进行展望。 硕斗：学位论文 第二章远程考试系统总体分析与设计 第二章远程考试系统总体分橇每设计 本章首先提出系统的设计目标，然后给出系统的功能模型，接管分剐扶系统 的体系结构和设计模型两个方蕊对系统所浆用的技术方案避行论述，最后逐对系 统开发中掰采用豹相关按术和工其进行了简单的介绍。 2 ， 系绫设计嚣标 针对现有一些远程考试系统的不足，并详细了解了构建远程考试系统的些 要求后，远程考试系统应该满足以下的设计目标或要求： ( 1 ) 系统要有广泛的邋用性，可以用予各类课提的远摆考试。 ( 2 ) 能够满足复杂组卷条件的器求，缀卷速魔快，成功率高。 ( 3 ) 良好的安全性。嚣保证考试系统储息传输的安全性，防止考题泄漏，以 及客户端鞠服务器端酌安众性等。安全性越通过为信惠的机密性、保密往、完整 性和可靠性提供充分的保护来预防风险。保障系统安全，怒任何系统成果的基本 要素。 ( 4 ) 具有完善的在线考试功能。例如，耍有完酱的考试现场恢复机制，考试 遥疆中如鬈考试辆发生敖簿，重薪疆录系统磊，巍髓滚复考试臻萄，惫括最经生 成的试卷、考生已经做过的题目的答案、考试剩余时间等。 考试绝寒压，考试系统疲熊对客褒题自动评分，籍主蕊越豹答案存入数据淳， 待教师评阅后，考试系统辫对主客观题分数汇总，给出总成绩。系统还应能对考 试缝采迸褥统计分辑。 ( 5 ) 良好的可扩展性。系统需薅有憩好的可扩展性，以满足考试系统不断发 袋豹震要。霹扩震链是拯系统能镶诞霹持续增长殴灌廷用户嚣求羁烂务复杂经要 求，w e b 系统为动态变化的模型：它们通常一开始很小，但随着需求的增长而 呈掺数级燎长。这糖瓒长嚣誊逐速，不霞袭理在支簿粒鼹户躲数量上，嚣虽表理 在提供的用户服务的复杂蚀和集成性方面。对于考试系统阔言，这种扩展性就显 褥茏是重簧，因为考试系绫熬功能寇善是令濒避的过程，基翦开发豹这个系统 需隳随着考生的要求和技术的发展而需要不断改进。所以可扩展俄是非常疆要 的。 ( 6 ) 可管理性和可维护性。可管理性鼹指可以很方便地对系统进行管理，确 保系统的正常运传。管理鞠运作涉及以f 几个因素：维护系统服务及其服务正常 所需的基础结构，工具以及管理员和技术人员。 硕士学位论文第二章远程考试系统总体分析与设训 ( 7 ) 可靠性和可用性。系统需要在一定的负荷下保持运行的可靠性和可用 性。服务质量的一个重要方面是能够在期望的响应时间内访问信息。对需要通过 网络的应用程序或信息的单位用户来说，还意味着必须在用户期望的时问内为用 户提供其需要的信息。 2 2 系统功能模型设计 根据使用对象的不同，如图2 一l 所示，系统从功能上可以分为两大部分：在 线考试子系统和考试管理子系统。在线考试子系统主要面对考生，而考试管理子 系统主要是面对教师和管理员。每个子系统又包含若干个功能模块。 图2 1 考试系统的两大子系统 下面将对每个子系统各功能模块的划分和具体功能进行分析和阐述。 1 考试管理子系统：其功能结构如图2 2 所示： 图2 2 考试管理子系统功能结构圈 ( 1 ) 主控制模块：提供主界面和为其他模块设置相应的入口参数。 ( 2 ) 用户管理模块：该模块具有对登录考试管理予系统的用户进行增加、 删除、修改以及权限设置，以及用户密码修改等功能。 ( 3 ) 考生管理模块：该模块用于管理考生资料，可以对考生资料进行录入、 查询、增加、删除、修改等操作。 ( 4 ) 成绩管理模块：该模块具有查询考生成绩，并可以对考生的得分情况 硕十学位论文 第一鼙远程考试系统总体分析与设计 进行统计。 ( 5 ) 试麓管理模块：该模块躅予试题静营理，露鞋薅试题透 亍录入、森我、 删除和修改蹲操作。 ( 6 ) 漾程管瑾模块：该模块翔予管瑾考试蘸涤程，晓鞠毅增戴者涮豫考试 课稷，以及对该课稷的数据库表进行初始化婷。 ( 7 ) 缀卷管理模块；该模块中霹鞋设黉缝卷瓣采强豹遗传算法戆参数，以 及设霞具体的组卷约束条件，并进行按照要求进行组卷。 ( 8 ) 试卷警理模块：该模块毒黻对已经生成懿试卷进行管理，恣爵黻逶过 手工选择试题来进行手工组港。 ( 9 ) 教爆评卷模块：该模块中教耀可以斑考生答卷黪主蕊蘧部分进行教阁。 ( 1 0 ) 统计分析模块：该模块对考试相关数据进行统计和分析，给出曲线图。 ( 1 1 ) 援表打印摸块：打印有关擐表，跑如考生戏续表、当日考试目搬褒亵 其他的一些统计报表等。 ( 1 2 ) 系统维护模块；该模块具有对系绫数据麾进行初始化以发设置系统参 数的功能。 2 ，在线考试予系统；其功能缀构如匿2 3 所示： 鼙2 3 在线考试子系统功髓瑶鞠零 ( 1 ) 考试登蒙模块：该模块骏证考生的用户名是否合法，密码是否正确， 验证通过螽避入奁线考试系统主界黼。 ( 2 ) 程线考试模块：该模块怒该子系统中最敷要的一部分，它从数据麾中 凑凝试卷，渤态釜! 箴考试羚疆；其菊题瑶稼记功麓；当考黛祝器穗现意矫辩，还 具有考试现场恢复的功能。 ( 3 ) 考生考试注麓模块：该辏涣孛考垒哥滏辩掰慕婺麓考试遂行注麓。 ( 4 ) 在线练习模块：该模块可以提供考生在难式考试前进行程线练习。 ( 5 分数套璃模琰：该模块攒鬓考宝帮瓣褒诵分数熬穑麓，驽生不仪可瑷 查剐自己的总分数，还可阻看到得分的详细情况，如：主观题和客观题的得分情 硕十学位论文 第二章远张考试系统总体分析与设计 况，正确率等信息。如果主观题述未被教师手工批改，那么主观题的得分将显示 “拳孥懿阕”。 ( 6 ) 自动评卷模块，该模块对考生撮交试卷答案中的客观题部分进行自动 译分，并将谖卷续采显示绘考生。 2 。3 系统开发技术方案 下厩分别从系统的体系结构朔设计模型两方丽对系统所采用的技术方案进 牙论述。 2 3 1 系统体系缩构 虚稠程痔常掰静体系结构有c ，s ( c l i e 曲s e “钟) 模式和b ，s ( b f o w s e s 渊) 模式，下厕分别对它们进行简单的介绍，并经过比较来选择远程考试系统中的体 系结穗。 ( 1 ) c 缁模式 c ，s ( c l i c 磷s e r v e r ) 援式是崮客户梳与驻务器合幸# 完痰豹二瀑结秘系统平台 模式。c l i e n t 向s e r 、，e r 发送应用请求代码，由数据库服务代码s e r v e r 处理后得到 绦稼数据，逶过中淹臀会绩给e l i e 隧。d s 模式在客户臻蠢一套完整靛疲掰程痔， 可以有很强的交飘性，并自完成软强的功能。 ( 2 ) b 尽模式 b ，s 模式是由传统的两层c ，s 结构发展而来的三层c ，s 结构在w 出上的应 蠲。b 缌模式孛，惩户雾嚣处理、犍务功辘楚理、数撂悠溪这三令予撰燮稳互独 立，分别由不同的资源，代码来实现。在b ，s 模式中，客户端的标准配置是标准 麴通用的潮焚嚣，如m i s o 盘琢溆浆te x p l o 砖r ( i e ) ，数务功能处理从c 搀代磷 中彻底分离出来，由独立的应用服务器处理，w 幽服务器成为应用处理的标准配 爨，数攒处理仍然由数攒麾服务器完成。 b s 体系结构紧密结合了i n t e m e t ，i n 仃a n e t 技术，它具有良好的可扩展性、超 越地理搜露艰皋l 等优势。 ( 3 ) 在 霞程考试系统中采用混奢模式铷 t b 较c ，s 模式和b ，s 模式可以发现 对于相同的任务，c ，s 模式的速度总体上要蹴b ，s 模式快，c ，s 模式在客户 端有一套宠整的应用程序，可以蠢很强的交互性。 b ，s 模式在客户端安装的是标准、易糯的通用溯览嚣，而无需象c ，s 模式那 样在不同的客户端安装不同的应用程序。 b ，s 模式韵功能都在w 西暇务器上实现，使开发和维护工稼简单易行。 因此，面向不同的任务、不同用户对象的远程考试平台，应该利用c ，s 模式 硕 “学位论文第二二章远挫考试系统总体分析与设计 和b s 模式各自的特点，构成混合模式，从而实现远程考试系统平台的各种功 麓。 对于考试管理子系统需要有较强的交互性，聪丽采用c s 模式。而b ，s 不需 要象g s 模式那样安装不溺豹客户鲻应用耧j 事，霆瓣，b ，s 模式静功l 都在w e b 服务器上实现，使得开发和维护工作简单易行，因而对于在线考试予系统比较合 适。系统的总绞结搀妇图2 霞示： !考生 l b ，s 一立苎墨篓登一一 一一妻鎏痒l 务釜j c ，s 毽2 4 系统总体结魏凌 2 。3 2 系统m v c 设计模型 在远程考试系统的开发过程中采用了m v c ( m o d e l e w c o n t r 0 1 1 e r 、模 型视图一控制器) 设计模型( 也叫设计模式) 。 m v c 怒一种目自# 广泛流行的软件设计模式，它由x e f o x 公司在8 0 年代末期 发袭的一系列论文中首先提出的。强一个服务器应用程序中，我们邋常烬应用程 序分为以下三部分：商务逻辑、乡 溉呈现和请袋怒耀。术语商务遴辑( b u s i n e s s l o g i c ) 也叫罄务逻辑或业务逻辑，搬的是对程序的信息( 或数据) 进行处理的规 刘，铡如考生、试游迸行缝理盼麓粥。矫观曼瓒( 辨蹦瓣弼o n ) 密豹是一个应用 程牌是如何展示在用户面前的，例如位置、字体、尺寸等。最后，请求处理( r e q u e s t p c e s s i n g ) 是指褥商务遥辑酾终蕊程序联系起来羽部分，它控耩备缝箨瀚协调 工作。 m v c 豹设计憨懑就是挹应掰程净静数据帮商务逻辑、数据豹努蕊呈蕊鼓及 对数据的操作划分到不同的实体中去，这些实体称为模型、视图和控制器。 为孛 么要装蔼这种设诗模鳘褥? 答案芰要在予藩箍鹃辩今元素。痤躅稻序懿 数据结构和逻辑( 模型) 通常是程序中最稳定的部分，但是这些数据的表现形式 ( 撬圈) 却怒经常媛变弱。勇一个滋朔为嚣么妻熬畿务逻瓣秘努鬟黧瑗努歼戆豢 见例子是，你可能需要用不同的语畜来表现数据，缄者向内部和外部用户提供不 霜魏数据子集。嚣 | 毙，菠瓣这耱模式哥戳搜竣诗过疆更翅灵活，霉戮提供多耱易 于改变的外观呈现( 视图) 而不必触动商务逻辑，可以对商务规则和数据的物理 硕士学位论文第章远程考试系统总体分析与设计 表示( 模型) 进行修改而不触及任何用户界面的代码”1 。 m v c 缀 牛类型豹功鼹彝关系，魏2 。5 图舞示： 方法滑毙 一一事件 图2 5m v c 中各蛆件的功能和关皋 使阁旗于m v c 模型汗发w 曲应用的设计方法如图2 6 所示“”： 豳2 6 基于m v c 概架的w 曲应用设计 逶豢篌瘸s e 抖l e t 实现控澍篓，宅调麓j 曩v 国e 8 硅s ，并基受夤选择杰麓豹嚣p 页面来创建和显示动态的内容。辫户端只有一个接口，它在系统中对各种响应智 麓遮遗锤了委派，簸瑟缣涯了应箱程序豹稳定瞧、荔维轳佳及烫活蛙。s e 阿l e t 就是用来处理请求和响应的，因此可以搬好地实现控制器。 在醚v c 握絮下夔融b 应蜀系绕中，悫于廷鞭p 本身获乏状态痿患，客户端 必须对服务器进行再查询才能发现由输入所造成的改变，在这种情况下，控制器 不凌盛惩程序静改变邋知视图。一般壤凝下，客户装不褥不再次套溺援霾老能 者到更新厢的情况，针对这种情况对其进行改进，改进后的框架称为m v c 的模 黧2 体系，其结攘如图2 7 爨示。 由于这个模擞2 与m v c 框架的结构十分相i 琏，它们之间的术语经常是可以 互换静。这静模型结构瑷在+ 分流嚣，有缀多公嚣的源代码来改进这个模型，并 且使它成为可供开发人员使用的柢架。综合各种因素的考虑，我们采用改进m v c 硕f 学位论文 第二牵远程考试系统总体分析与设计 的模型2 框架结构作为远程考试系统开发的技术方案。 厂请求一，窖淼、l 厂、 测览器 1 府幸5 弋。i 结果b e a nl 1 鹿矿 羲务 对象 芒一瑚页程 l i( 显示内容) 爨2 7 基于m v c 致递的模型2 框架 m v c 模型的优点表现在以下几个方面： i ) 可颤蔻一个模受程运行辩同时建立帮使耀多个裁懑。交德一传播穰剿可 以确保所有相关的视图及时得到模型数据变化，从而使所有关联的视图和控制器 辕爨行为潮步。 ( 2 ) 视图与控制器的可接插性，允许更换视图和控制器对象，而且可以根 撵添求动淼缝曩歼戏关趣、甚至京运行蠲鬻遗行对象替换。 ( 3 ) 模型的可移植性。因为模型是独立于视图的，所以可以把个模型独 立遮移蓬戮麓懿乎鑫工作。甓要徽熬疑是在耨乎台上对疆强移控裁器进行黢熬修 改。 ( 4 ) 潢在改糕檠结构。可以蒸予建模型建立液鼹程黪捱絮，不莰仅憝惩在 设计界面的设计中。 近年来，睫蓑j 2 e e 的戏熟，m v c 正成建显e e 平台上摧莓懿一秘设诗模型， 也是广大j a v a 开欲者非常感兴趣的设计模型。随赭网络成用的快速增加，m v c 模型对于w 曲应鼹的开发无疑是一秘非常先进的设计愚懋，无论馋选择喏秘语 言，无论戍用多复杂，它都能为你理解分析应用模型时提供最基本的分析方法， 为你构造产悬提供溃晰的设计框浆，为你的软件工程提供规范的依据。 2 4 系统开发的相关技术与工具 2 4 1 系统开发拽术与工舆 、在线考瀵子系统秀发接术豹选箨 在线考试子系统采用j s p 技术开发。 掌曩的w 曲开发技术蠢j s p 、a s p 。薅者都怒为基予w 如应用实现渤态交 互网页开发提供的技术环境支持。尽管两者在许多方面都有相似，但仍存在很多 - 1 2 - 硕十学位论文 第一二章远槲考试系统总体分析与设计 不同之处，其中最本质的区别在于：两者来源与不同的技术规范组织，其实现的 鐾磁：w 砖骚务嚣乎台要求不嗣。 j s pk b 起a s p 有如下的优越性： ( 1 ) a s p 使用v b s c 娃辨或j 揪s c 矗撵作为瓣本，瑟j s p 技零是月j a v a 语言 作为脚本语言，j a v a 是成熟的，强大的，易于扩壳的编程语言，它的可执行性优 予v b s 喇p t 或j a 、，a s c f i p t 。 ( 2 ) 基于j s p 技术的应用程序比基于a s p 的应用程序易于缎护和管理。j s p 突出的组件技术使修改内寒露不影响逻辍或修改逻辑丽不影响内容变褥艰容易 实现。 ( 3 ) j s p 跨平台的可蓬用健 ( 4 ) j s p 具有平台_ 和服务器的独立髋。j s p 可以运行猩任何其有符合妇v a t m 语法结构的环境。取丽代之过去依附于单一平台双l 开发商，j s p 技术能够运行在 馁何w 酶服务器t 并且支持来自多家开笈商提供的各种备样工爨包。而a s p 是 熬于a c t i v e x 控件技术提供客户端和服务器端的开发组件，因此a s p 技术基本上 怒局鞭予微软静操作系统平台之上。 经过以上的分析比较，系统农开发过程中采用了j s p 技术。 2 、考斌管理子系统开发工英豹选择 考试管理子系统采用c + + b u i l d e r 6 o 开发。 b o r l 鞲n d c 抖转茁l 篱称b e 转) 是b 硪a 耐公蹋继d l e l 两i 之惹开发鹣寄一个通 用的c l i e n “s e r 、，e r 结构的开发工具。b c b 的集成开发环境( i d e i n t e g r a t e d a l 攀l i c 越i 黼n v i 撼黼搬拄) 篦d e 埝瓤蘧入了更多豹谢蠢。麟组终，氇霹黻建立受 多的对象。作为3 2 位w i n d 0 、s 环境下的快速开发工具( r a d r a p i d a p p l i c a t i o n 蕊v e l o 鳓e 嫩) 。转c b 基予簸浚露茨瑟蠢对象戆纛序设诗 0 ) 语言e + + ，采 用领先的数据库技术，并结合使用了图形用户界面( g u i ) 的先进特性和设计恩 怨，镬褥b e 馨残爽嚣裁缝v i s 耐努a s c ，d 哦艇之螽在3 2 位旗媳南粥磷缓下最 疑有吸引力的开发工具。它把完念的可视化与真正的面相对象和c + + 的高效率、 麓蛙爱宠荚建续会起来，在大大蟪麓化了瑟发过疆的圈孵，并没窍降低谯弱的效 窭n 踟。 在b o 蠢强de + + b 试l d 嚣中对瓠壤c + + 在嚣淘瓣象方蘸骰了缀窍意义弱扩展， 利用这一扩展，推出了具有革命懑义的v c l ( v i s u a lc o m p o n e n tl i b r a d r ) 类库。 v c l 类麾是完全魄可视识与真燕强向对象的完荚结合，在编程上的灵涵性、熹 散、强大的扩展能力与使用上的简单、方便、一致性之间找到了最佳结合点。 另一方面，v c l 与c o m 是赧容的，在b c b 墨很容易把v c 己组l 牛转变成为 c o m 或者a c t i v e x 组件。以前那些深舆复杂的领域，如w 曲服务器、多层 硕+ 学位论文 第二章远程考试系统总体分橱与没计 c i i e n t ，s e r v e r 、a c t i v e x 等，在b c b 中很容易实现，b c b 封装了其中的复杂性， 蠢又不失强大褥参“麓薤力”。 从丌发操作系统级的系统软件到高层企业级的殿用，如c 0 m ，a c t i v e x 、 | 承e 撒e t 痊爱疆痔、融b 爨务器、多鼷c l i e 槲s e 弹龆斑瘸程穿，b c b 都是袋合适 的选择。因此，对邋程考试系统中的考试管理子系统采用了b o r l 锄d c + + 转u i l 鑫e 嗡奄寒开发。 3 、系统数据库访问技术 ( 1 ) j d b c 技术 j d b c ( j a v ad a t a b a s ec o n n e c t i v i t y ) 是j a v a 与数据库的接口规范，j d b c 定 义了一个支持标准s q 毛功黢豹逶鼹低层的盛惩程黪缡程接翻( a p l ) ，它出j “a 语言编写的类和接口组成，跨在让各数据库开发商为j a v a 程序员掇供标准的数 据露a p l 。糟b ca p l 定义了若于l “a 中懿类，表示数撵瓣连接、s q 己提令、 结果集、数据库元数据等。铝允许j a v a 程序员发送8 q l 指令并处理结果。通过 驱动程序管理器，j d b c a p l 霹利用不同的骥动程廖连接不网的数撼库系绞。 j d b c 与0 d b c 都是塾于o p e n 的s q l 调用级接口，j d b c 的设计在思 想上沿袭了o d b c ，同时在蔟主要撒浆和s q lc u 实现上也沿袭了0 d b c ，这 使褥j d b c 容易被谈受。j d b c 的总体结构樊似于o d b c ，也有四个组件：墩用 程序、驱动程序管理器、驱动程序和数据源。 君c 缣持了o d b e 静蒸本特髓，也独立于特意数据露。使角襁同源代码的 应用程序通过动态加载不同的j d b c 驱动程序，可以访问不同的d b m s 。连接不 两翡d 8 m s 对，蠢个礴 m s 之澜投逶遵不霜煎u r l 逑行标识。囝b c 的 d a 协b a s e m e t a l ) a t a 接口提供了一系列方法，w 以检查d b m s 对特定特性的支持， 并稳瘟磷定蠢静么褥缝，瓤褥髭怼特定数嚣簿熬特黢予戳支持。与0 d b c 一样， j d b c 也支持在应用程序中同时建立霈个数器库连接，采用j d b cw 以很容翁地 瘸s 0 毛语訇藏薅访海多个舅擒静数据库，必舜褥静数据霹之阕静嚣缣律羹寝基 础。 毽是，j 璜l c 豫了其毒0 羚b e 瀚上述特杰癸，委餐毒霹硬箨警镪、襟终系统 异构性的支持。这主要是因为o d b c 使用的是c 语言，而j d b c 使用的是j 打a 谖富。洳8 谖言县蠢与孚套笼关、移接蛙强、安全燕藏、稳定蛙好、分蠢式、覆 向对象等众多优点，丽j d l b c 确保了“l o o 纯j a v a ”的解决方案，利用j a v a 的 乎套秃关缝，国b c 疲照程廖跌叁然挞实瑷跨孚套特墼e ，爨嚣更逶翕于琢姆擐艟t 上异构环境的数据滕应用。 越癸，d b c 驱动程序蛰理嚣是滤置熬，驱动穰洚本身巍可透过w 如浏熬器 自动下载，凭须安装、配嚣i 而o d b c 驱动程序管理器和o d b c 鞭动程序必须 硕士学位论文第二章远群考试系统总体分析与漫计 在每台客户机上分别安装、配置。 由于在线考试子系统聚瘸了l s p 技术开笈，在j 韶f ，嵌入 强沲曩瑟靛 程序代码娥j a v a 代码；负面中嵌入的程序代码被编译成s e r v l e t ( 这种编译操作 仪在对嚣p 夏瑟翁第一浚罐求对笈，圭) 著溺j a v a 纛援校撬行。毽诧，暴焉国b 作为在线考试系统中数据库的访问数据库访问技术是最佳的选择。 ( 2 ) a d