在线考试系统设计

目 录 1 绪论 1 1 1 课题研究的背景 1 1 2 课题研究的意义 1 1 3 在线考试系统的优势 2 1 4 考试系统的现状分析 2 2 在线考试系统的规划 3 2 1 系统目标 3 2 2 业务流程分析 3 2 3 数据分析 4 2 5 模块划分 5 3 系统分析 6 3 1 可行性分析 6 3 1 1 技术可行性 6 3 1 2 经济可行性 6 3 1 3 操作可行性 6 3 2 功能需求分析 6 3 3 教师模块业务流程图 7 3 4 数据流程图 8 3 4 1 科目管理数据流程图 8 3 4 2 试题管理数据流程图 8 3 4 3 试卷管理数据流程图 9 4 系统设计 11 4 1 系统总体设计 11 4 1 1 设计原则 11 4 1 2 设计思想 11 4 1 3 开发工具 12 4 2 系统的功能设计 14 4 3 子功能模块设计 15 4 3 1 题库设计 15 4 3 2 自动评阅设计 15 4 4 数据库设计 16 4 4 1 数据库设计的基本原则 16 4 4 2 数据库概念设计 17 4 4 3 数据库表设计 19 结束语 21 参考文献 22 1 1 绪论 1 1 课题研究的背景 随着计算机技术和互联网的快速发展 人类已经进入了信息时代 也有人称为 数字化时代 在数字化的网络环境下 学生希望得到个性化的满足 根据自己的情 况进行学习 同时也希望能够得到科学的评价 老师希望有效改进现有的考试模式 提高考试的效率 1 教育机构也希望给网上的学生提供更全面 灵活的服务 全面 准确地对学生进行跟踪和评论 网络考试系统正是迎合这一时代需求而开发的 它 旨在探索一种以互联网为基础的考试模式 2 通过这种新的模式 为学校创造一种 新的考试环境 提高考试工作效率和标准化水平 使学校管理者 教师和学生可以 随时随地通过网络进行考试 在线考试系统与传统的考试相比 由于传统的考试相比涉及到组织命题 试卷 印刷 考场安排 组织阅卷等诸多环节 考试试卷周期长 效率下 3 同时人工批 卷等主观因素也影响到考试的公正性 随着网络技术在教育领域应用的普及 应用 现代信息技术构架的网络在线考试系统展现出了越来越多的优越性 在线考试系统利用网络手段将考试资源整合 实现了一定程度的无纸化考试 从而使考试这项常规而繁琐的任务变得更加方便 避免了以往学校里考试纸张 笔 监考和巡考等各种资源的浪费 并且后台管理是管理员单一的管理 确保了程序的 安全性 在线考试系统管理员登录后 对考试内容 专业 科目和考试题目等都作 了详细的分类 只要考生通过自己的学生编号和密码进入前台 按步骤依次进行选 题和答题 答题完毕后系统会自动判断考卷 并核对出最后考卷的分数 解决了在 学校考试后等待考卷分数通知的问题 1 2 课题研究的意义 在线考试系统提高了考试的可靠性 有效性和工作效率 降低了考试成本 顺应 了社会的网络化趋势 必将成为一种不可或缺的考试方式 4 本文研究的目的是设计 一个易于管理和维护的面向教学的考试系统 具有一定的通用性 能够满足多门课 程的测试与考核要求 为教师开展平时考核及期末考核提供一个考核平台 为学生 利用网络自主学习提供条件 为不同课程的网上考试提供平台 为了满足系统对先进性 安全性 跨平台性 可扩展性 可移植性 分布式等 方面的要求 系统总体架构设计采用先进的基于 B S 的三层体系结构 用户层 业 务逻辑层 数据库层 要求建立后台数据库 内含一个试题样库 教师可以在题库 中添加 编辑和删除试题 教师可以增加新的考试科目 可以充分利用题库中的试 题由系统随机组卷 并能在指定时间内发布试卷 学生参加完考试能立即得到答案 并分析考试中答错的题目 教师能得到学生考试后传送到系统的反馈信息 可方便 的对成绩进行查询和分析 同时对学生考试中出现的错误进行统计以便今后的教学 此外 还应具有良好的用户界面 操作方便 尽量减少误操作率 具有安全保密机 制 2 1 3 在线考试系统的优势 在线考试系统是利用计算机网络组织考试的综合性应用系统 在线考试系统与 传统的纸介质试卷考试相比具有以下优势 1 高效节约 传统考试在编写试卷 阅卷 成绩统计等方面需耗费大量的资源 而采用计算 机考试 答题完毕后系统会自动判断考卷 并核对出最后考卷的分数 从而可节约 大量的人 财 物力及时间资源 2 准确公正 计算机考试系统主要处理的是标准化试题及试卷 它不但高效迅速而且准确避 免人为因素 从而在一定程度上避免人为误差及人情分等问题 保证考试的公平公 正 3 可有效杜绝考试的作弊现象 利用计算机考试各考生的试卷现场随机生成 可以试卷不同也可试卷相同而顺 序不同 由此可在一定程度避免互相参看抄袭等作弊现象 从而达到考试成绩的公 平性 1 4 考试系统的现状分析 世界各国对教育的发展给予了前所未有的关注 都试图在未来的信息社会中让 教育处于一个优势的位置 从而走在社会发展的前列 为此许多国家都把信息技术 应用于教育 采取措施推进教育信息化 5 美国政府在 1996 年提出了 教育技术 规划 Educational Technology Initiative 指出到 21 世纪初让全美国的每间教室和每 个图书馆都将联上信息高速公路 让每个孩子都能在 21 世纪教师 网络服务 澳 大利亚国家公共资源管理局已于 1995 年 4 月建立 澳大利亚教育网 并联通 Internet 该网络不仅包括全部高等院校 而且还覆盖全澳大利亚所有的中小 6 网络化在线考试作为网上远程教育的重要组成部分和发展分支 己经在国外一 些发达国家得到蓬勃发展 人们选学课程和考试都是通过网上进行 特别是 Internet 业务的普及 构筑高性能 低成本的计算机网络化在线考试 从技术条件和经济条 件上己经成熟 例如在美国 一些著名的考试就采用了网上在线考试的形式包括 Microsoft 公司的 MCSE 微软系统工程师认证考试 GMAT 工商管理硕士入学考试 托福考试 GRE 美国研究生入学考试 等等 并己在全范应用 7 在国内 普遍地看绝大多数远程教育的考试还停留在传统考试方式 在此方式 下 组织一次考试至少要经过 5 个步骤 即人工出卷 考生考试 人工阅卷 试卷 分析和成绩评估 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 并且这样工作将是一件十分烦琐和非常容易出错的事情 但 是对互联网的真正应用仅限于网上报名工作和网上成绩查询 还没有真正形成上网 考试的规模 而在国外一些国家 网上提交作业和网上考试已经相当普及了 所以 说传统的考试方式已经不能适应现代考试的需要 到 1998 年后 随着国内网络教育的兴起 各高校纷纷开发了自己的网络教学平 台 8 作为网络课程重要组成部分的网络考试系统也相继问世 如北京师范大学的 网络教学平台 上海交大的网络考试平台 近几年来 借鉴发达国家的成功经验 结合我国的实际情况 伴随着网络应用 3 的不断扩大 远程教育和虚拟大学的出现 网络应用正不断深入人心 人们迫切要 求利用网络技术进行在线考试 来提高了考试的质量 突出公正和客观性 减轻组 织及保障工作的负担 提高工作效率 9 于是许多教育教学类的课程在线考试软件 应运而生 高等学校 企事业单位也都纷纷组织研究此类应用的解决方案 并研制 开发了大量的不同类型计算机在线考试软件 也推出了一批优秀的在线考试软件产 品 比如全国计算机等级考试软件 职称计算机能力考试等等 有力地推动了我国 网络化在线考试的发展水平 并积累了大量有价值的经验 2 在线考试系统的规划 2 1 系统目标 1 提高教师工作效率和减轻教师工作量 2 具有严肃性和公正性 系统自动交卷 3 系统自动交卷 自动阅卷 保证成绩真实 准确 4 考生可随时查看考试成绩 5 对考生 教师信息进行管理 2 2 业务流程分析 1 考生在线考试模块 考生通过主界面输入学号 姓名 选择所在的院系及需要考试的科目等 当系 统判断考生的身份合法且在考试时段并且未参加过考试时 则允许考生进入到考试 系统中去 按教师己经设定的考试要求从题库中随机抽取生成试卷让考生开始考试 考生的答题信息通过选择答案来反映 主观题由考生自己答 考试结束采取自主交 卷和到了规定的时间自动提示有机结合的方式予以实现 考试过程中设有时钟 用 以提醒考生 考生在提交试卷时自动生成成绩 选择题和判断题的自动阅卷比较简单 只需与 标准答案进行比较即可 而填空题和简答题的阅卷 由于主观性 答案个数的不确定 性和判卷的尺度等等因素 要实现计算机自动阅卷相对比较困难 该子系统采取在多 个答案之间设置特定分隔符并搜索关键字的办法实现了填空题和简答题的自动阅卷 2 教师管理模块 教师根据登录账号和密码进行登录 如果登录账号和秘密正确 则通过系统的 登录识别 否则系统会弹出对话框 提示教师用户错误的登录信息 教师登录管理 系统后 首先需要选择一个题库 作为考试组卷的依据 然后根据考试科目的考试 要求设置组卷参数并保存 考生在考试时 将按照该组卷参数从题库中随机抽取试 题组成试卷进行考试 考试结束后 保存考生考试结果 并按教师指令系统会自动 评卷得出成绩 教师还可以通过人工阅卷接口对系统自动评卷的结果进行检查 最 终得出考生的成绩并保存 教师可以通过信息查询模块查询 下载考生的成绩 还 可以通过成绩管理模块对成绩进行分析和对比 4 3 管理员模块 管理员进入管理员界面 可以对整个学校年级信息进行操作 包括年级信息的 录入 每个年级课程的录入 还可以对每条年级信息进行修改 管理员可以对学生 信息进行录入和操作 在 学生信息 这一项中 逐一输入每个学生的姓名 学号 年级等信息 这时系统就会根据学生的年级 从库中取出这个年级所有的科目信息 在登录权限表中生成一条记录 在这条记录中 记录着这个学生每一门科目考试是 否已经登录过和提交过的信息 作为判别学生是否已经参加过此门考试的依据 管 理员可以通过 学生权限查看 这一项 查询每个学生的信息 如果学生信息不正 确 可以修改学生的信息 此外 管理员可以对教师信息进行录入和操作 在 教师信息 这一项中 输 入教师的名字和号码 系统会将输入的数据保存在数据库里面的教师表里 2 3 数据分析 1 考生信息管理 学号 学生姓名 密码 所属专业 班级 考生不需要注册 直接登录本系统 其操作权限仅为参加考试和查询考试成绩 不允许两台或两台以 上计算机用同一用户 ID 同时登陆 2 科目信息管理 管理员对考试科目的增加 删除和修改操作 3 试题信息管理 教师可以对各科目的各种类型的试题进行添加 编辑修改 删除和查询等操作 添加考试题目信息时 需要选择所属的专业 科目 然后再进 行添加 4 试卷信息管理 1 试题录入 首先教师选择试题所属科目 若没有该科目 则可以新增加一 个 添加的科目基本信息有科目名称 题型 题量和考试总时间等 对于用户输入的 不符合系统要求的数据 系统仍旧给出提示或警告 返回 刷新一次页面 即可看到新 增的科目名称 而且 在本系统中其它需要选择科目的地方也会自动更新 其次 每道 试题有类型 试题内容 选项和答案等栏目 教师输入完毕后即可预览 如果输入 不合法 或者该科题库中已有该试题编号和内容等 则系统会给出相应的提示或警告 以待更正 2 试题修改 教师还可以对试题进行修改 3 试题删除 管理员可以删除不再需要的试题 当然如果一个科目不需要 可以将整个科目删除 5 主观题批改 系统对客观题自动评分 并为教师提供主观题的批阅界面 并统 计最终得分 6 考试成绩信息管理 管理员和考生均可以通过该模块查询某科目考生的考试 成绩 另外 管理员还可以查询考试记录 来查看考生是否参加了考试 对一些历 史上的考试结果和成绩库进行删除和清理工作 考生可以用自己的帐号和密码登录 并查阅成绩 7 老师信息管理 需要注册 并要得到系统管理员的审批确认 该角色具有考 生所没有的权限 即具有考生信息管理 考试题库管理以及试卷信息管理等操作权 限 8 管理员信息 为系统的维护用户 该角色除了拥有教师管理员的所有操作权 限外 还可以对教师 学生信息进行管理 2 4 U C 矩阵分析 5 U C 矩阵又叫过程 数据矩阵 字母 U 表示使用 Use C 表示产生 Create 矩阵中行表示数据类 用列表示过程 若表中功能和数据交叉点上的符号是 U 则表 示某功能使用某类数据类 如果是 C 则表示某功能产生数据 我们根据业务流程分析和数据分析 以业务功能为行 数据信息为列 将对应 的 UC 值填入表格 可以得到本系统的 U C 矩阵 系统的 UC 矩阵如表 2 1 所示 表 2 1 在线考试系统 U C 矩阵 数据 功能 学 生 信 息 成 绩 查 询 科 目 信 息 试 题 信 息 试 卷 信 息 试 卷 答 案 信 息 教 师 信 息 阅 卷 管 理 员 信 息 部 门 信 息 课 程 信 息 考生登录U 考生信息 查询 U 在线考试 UUC 成绩管理 U 科目管理 U 试题管理 UCCC 试卷管理 UCC 教师信息 查询 U 自动评阅 U 用户信息 管理 UC C 部门管理 C 课程管理C 系统维护 CU 2 5 模块划分 根据 U C 矩阵的分析 将系统划分为三个模块考生考试模块 教师管理模块和 管理员模块 6 考生考试模块 考生登录后可以查看信息 在线进行考试 还可以查看成绩 教师管理模块 教师管理试题 添加 修改 删除试题等操作 管理员模块 包括学生信息的管理 教师信息的管理 该模块只对管理员开放 管理员有权对及教师和学生的信息进行修改 删除 同时负责系统的维护 3 系统分析 3 1 可行性分析 3 1 1 技术可行性 现在可以采用 Microsoft Access 2003 进行后台数据库的管理 操作和维护 用 Macromedia DreamweaverMX2004 和 ASP 进行前台界面设计 与后台数据库的接口 数据的录入 查询 浏览等功能 根据 ASP 的特点与 DreamweaverMX2004 强大的 方便快捷的开发工具 以及他们当前的广泛实际应用 充分说明网站在技术方面可 行 3 1 2 经济可行性 经济可行性研究主要是预估费用支出和对项目的经济效益进行评价 10 在科 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 一般的硬件平台完全能满足此系统的需要 考试系统减轻了客户端 的负担 只要支持浏览器就可以进行在线考试与测试 大降低了成本 且考生只需 掌握简单的操作即可 其次 考试 批卷 试卷分析都由电脑自动完成 使教师从 繁忙的工作中解脱出来 减少了开销 提高了效率 11 再次 系统的运行和维护 相对简单 专业人员可进行远程维护 也减少了不必要的开销 所以本系统在经济 上是可行的 3 1 3 操作可行性 现在的系统具备很好的人机交互界面 操作者只需具备初步的 Windows2008 Windows XP 使用经验即可熟练地操作本系统 在系统中大部分的操作均可用鼠标 的单击来完成 从而简化了繁琐的输入 输出工作 3 2 功能需求分析 系统功能需求如下 1 试题管理 对试题库进行管理 包括增加 修改 删除试题 2 试卷管理 生成考试用的试卷 可自动组卷 还可手动组卷 7 3 考试管理 为某次考试选择试卷 并设定考试时间 参考人员等信息 4 成绩管理 评客观题和主观题 并进行成绩分析 5 自动阅卷管理 系统对客观题自动评分 并为教师提供主观题的批阅界面 并 统计最终得分 8 3 3 教师模块业务流程图 是 否 是 账号 密码 科目管理 图 3 1 教师模块业务流程图 自动阅卷 是 科目信息显示 否 科目修改 修改科目名称输入科目名称 是否已存在 添加 阅卷 评卷 成绩处理 试题管理 科目添加科目删除科目查询 题目修改 题目添加 题目删除 输入题目名称 是否已存在 否 添加 教师登录 开始 开始 退出系统 9 3 4 数据流程图 3 4 1 科目管理数据流程图 1 第二层数据流程图 账号 密 码登录 教师登录信 息 图 3 2 科目管理第二层数据流 程图 科目管理教师 2 第三层数据流程图 教师登录信 息 图 3 3 科目管理第三层数据流 程图 添加科目 删除科目 修改科目 科目信 息 教师 输入科目 3 4 2 试题管理数据流程图 1 第二层数据流程图 10 账号 密 码 教师登录信 息 图 3 4 试题管理第二层数据流 程图 教师 登录试题管理 2 第三层数据流程图 教师登录信 息 图 3 5 试题第三层数据流程 图 教师 科目 删除试 题 添加修改 添加处 理 科目试 题信息 3 4 3 试卷管理数据流程图 1 第二层数据流程图 账号密 码登录 教师登录信 息 图 3 6 试卷管理第二层数据流 程图 试卷管 理 教师 2 第三层数据流程图 11 选 科 教师登录信 息 图 3 7 试卷管理第二层数据流程图 教师 科目试题 试卷信 息 抽题处理 查阅试卷查阅试卷 4 系统设计 4 1 系统总体设计 4 1 1 设计原则 对于在线考试系统来说 安全性 可扩展性 可管理性是最重要的关键的因素 1 安全性 安全性是指系统能够保护数据或基础结构避免受恶意攻击或者盗用 12 安全性是 通过为信息的机密性 完整性和可靠性提供充分的保护来预防风险 保障系统安全是 任何系统成功的基本要素 对于在线考试系统来说 题库 试卷 成绩三者的安全性 是必需要加以考虑的 2 可扩展性 可扩展性是指系统能保证可持续增长以满足用户的需求和业务复杂性要求 13 本 系统是以动态变化为模型 它们通常开始很小 但是随着需求的增长而呈指数级增长 这种增长非常迅速 不仅表现在支持的用户数量上而且表现在提供的用户服务的复杂 性和集成性方面 对于考试系统而言 这种扩展性就显得尤为重要 因为考试系统功 能的完善是一个渐进的过程 要根据学习的要求和技术的发展不断改进 3 可管理性 可管理性是指可以方便地对系统进行管理 确保系统的正常运行管理和运作 14 主要涉及以下几个因素 维护系统服务及其服务正常工作所需的基础结构 工具以及 管理员和技术人员 在线考试系统要求所有操作基本上都能在线完成 即通过 IE 浏览 器实现对考试系统的维护和运行管理 4 1 2 设计思想 目前比较流行的两种网络开发模式分别是 Client Server 模式与 Brower Server 模式 Client Server 模式主要是在以局域网为基础的环境下展开应用的 它受到地域的限制 而 Brower Server 模式通过 Internet 进行通信 可以不受地域的限制 但是它不能够进 行联机事务处理 并且在大量数据处理的情况下 速度较慢 从目前的开发技术看 Brower 端坐位信息收集源 特别是大量数据的录入工作还不能完全取代 Client 端的用 户界面 在这方面 Client 端的各种开发工具的功能更加强大也更加灵活 而 Brower 端却由于其功能结构的限定过于 瘦小 15 对于在线考试系统 其功能目标是将现有的纸张答题式考试向基于 Internet 的无纸 张考试系统的转变 所以他必须事先整个考试流程的进行 实现多用户的管理 以及 完成阅卷 评分这些环节的处理 由于系统数据收集的实时性要求并不高 因此采用 Brower Serve 结构进行设计是合理可行的 图 4 1 是本系统的网络应用原理示意图 Internet 上的用户 Interne t 考试系 统 系统服务器系统后台数据库 图 4 1 考试系统原理示意图 4 1 3 开发工具 1 ASP 技术介绍 Microsoft Active Server Pages 即我们所称的 ASP 其实是一套微软开发的服务器 端脚本环境 Active Server Page 是创建动态网页的一个很好的工具 它起一种编程语 言的作用 可以利用它编写动态产生 HTML 的程序代码 因此 只要用户浏览 Web 站 点并请求一个 ASP 页 Web 服务器就可以处理相应的 ASP 代码 生成 HTML 代码 然后将它传递到用户浏览器并显示出网页 ASP 内含于 IIS3 0 和 4 0 之中 通过 ASP 我 们可以结合 HTML 网页 ASP 指令和 ActiveX 元件建立动态 交互且高效的 WEB 服 务器应用程序 16 有了 ASP 就不必担心客户的浏览器是否能运行所编写的代码 因 为所有的程序都将在服务器端执行 包括所有嵌在普通 HTML 中的脚本程序 当程序 执行完毕后 服务器仅将执行的结果返回给客户浏览器 这样也就减轻了客户端浏览 器的负担 大大提高了交互的速度 以下罗列了 ASP 所独具的一些特点 17 1 使用 VBScript JScript 等简单易懂的脚本语言 结合 HTML 代码 即可快速 地完成网站的应用程序 2 无须编译 容易编写 可在服务器端直接执行 3 使用普通的文本编辑器 如 Windows 的记事本 即可进行编辑设计 4 与浏览器无关 用户端只要使用可执行 HTML 码的浏览器 即可浏览 ASP 所设 计的网页内容 ASP 所使用的脚本语言 VBScript Jscript 均在 WEB 服务器端执行 用户端的浏览器不需要能够执行这些脚本语言 5 ASP 能与任何 ActiveX scripting 语言相容 除了可使用 VBScript 或 JScript 语言 来设计外 还通过 plug in 的方式 使用由第三方所提供的其他脚本语言 譬如 REXX Perl Tcl 等 脚本引擎是处理脚本程序的 COM Component Object Model 物件 6 ASP 的源程序 不会被传到客户浏览器 因而可以避免所写的源程序被他人剽 窃 也提高了程序的安全性 7 可使用服务器端的脚本来产生客户端的脚本 8 物件导向 Object oriented 9 ActiveX Server Components ActiveX 服务器元件 具有无限可扩充性 可以使用 Visual Basic Java Visual C COBOL 等编程语言来编写你所需要的 ActiveX Server Component 10 另外 ASP 技术的处理速度相当快 并且其安全性也很高 ASP 最重要的优 点是能够建立对诸如时间 地点 用户标志 以前的选择和活动等因素敏感的页面 换句话说 可针对每个用户的个别需求 用 ASP 定制网页 能够满足用户的各种需求 2 SQL Server2008 术 SQL Server 是 Microsoft 公司在原来和 Sybase 公司合作的基础上推出的一款面向高 端的数据库系统 它推出后 得到了广大用户的积极响应并迅速占领 NT 下的数据库 应用市场 成为数据库市场上一支不容忽视的重要力量 经过不断的更新换代 SQL Server 已经发展到了 SQL Server2008 这是 Microsoft 公司在推出 Windows2008 之后的 又一力作 18 SQL Server 是客户 服务器系统的一个完美示例 它提供了安装到服务 器系统的服务器软件和安装在客户系统上的客户端软件 连接客户和服务器计算机的 网络软件组件由 Windows 系统提供 SQL Server2008 进一步增强了 SQL Server7 的高性能 可靠性和方便应用的特点 并包含了一些新的特性 这些对大规模的在线事务处理 数据仓库等应用是非常有用 的 SQL Server2008 具有丰富的 XML 和 Internet 标准支持 它支持通过 XML 的数据 插入 删除 更新和检索操作 还提供了一个间接的模型供开发者开发应用程序 SQL Server2008 还支持基于 HTTP 连接的数据访问 并以新的过滤机制实现了对格式 化文档的高性能全文检索功能 简化了自然语言查询解决方案的开发过程 SQL Server2008 还具有高度的可伸缩性和可靠性 使其成为 Web 的首选数据库 其提供了 对超大规模数据的分析处理能力 支持上千维数据库 SQL Server2008 的可靠性主要 表现在对错误的自动恢复和提前预测 简化了错误恢复的操作和配置 SQL Server 一 贯追求性能的提升 它对数据具有高效的处理能力 它提供高度集成并扩展的数据分 析服务 它对管理工具进行了进一步简化 它通过一系列的向导来辅助系统管理员完 成对 SQL Server 的管理 有效地减轻了系统管理员的负担 并大大减少了出现错误操 作的几率 同时针对频繁的数据库调整工作 它提供了一系列的向导 SQL Server2008 的高效性增强了 T SQL 语言的功能并简化了对 SQL 程序的设计和调试 SQL Server 2008 具有以下优点 19 1 完全的浏览器 服务器体系结构 这一结构可以有效地使用网络 提高网络带宽的利用率 因为在浏览器服务器运 算模式下 数据库操作都集中在服务器上进行 在网络上传输的是用户的请求命令和 数据库服务器的操作结果 而不是整个数据库文件 这样可以减少网络上的信息流量 从而提高网络的使用效率 简单的图形化管理工具使系统管理更为宣直观方便 SQL Enterprise Manager 是一个基于 Windows 图形用户接口的集成管理工具 利用 它可完成 SQL Server 的许多配置管理工作 2 隐含的并发控制能力 SQL Server 利用锁定功能防止用户在查询和更新并发操作瞄相互发生冲突 锁定 是隐含的 用户不必操心锁定过程 3 丰富的编程接口工具 SQL Server 提供了多种专用开发工具 其中 Transact SQL 与工业标准 SQL 语言兼 容 并在其基础上加以扩充 使得它更适合事务处理方面工作的需要 此外他还支持 ODBC 规范 可以使用 ODBC 访问 SQL Server 数据库 4 多线程体系结构 SQL Server 支持多线程操作 多篇户并发访问时 系统在发生较小额外负担的情 况下能够进行并行处理 从而减少内存需求 提高系统的吞吐量 在用户数量增加时 SQL Server 的运行速度也不会明显变慢 4 2 系统的功能设计 在网上考试系统的设计和实现过程中 为了使系统便于管理和安全 在网上考试 系统中编辑设计了管理员登录 管理员可以向网上考试系统增加和删除教师和学生 教师和学生要想使用网上考试系统必须先登录 教师登录后 可以修改自己的登录密 码 为学生的考试出题 并且形成题库 为学生将要进行的考试在题库中抽题 对试 题进行修改 对试题进行按要求的查询 学生登录后可以选择自己考试的课程 删除 考过的课程 按照考试课程的名称 课程的编号和时间选择考试 查看自己的分数 查询自已考过课程的试卷 网上考试系统的设计思想把整个系统分成考生考试模块 教师管理模块 系统维 护模块 具体如图 4 2 所示 考试系统 教师管理模 块 试 题 管 理 试 卷 管 理 教 师 信 息 管 理 自 动 阅 卷 成 绩 管 理 科 目 管 理 考 生 信 息 在 线 考 试 成 绩 查 询 考 生 登 录 部 门 管 理 课 程 管 理 系 统 维 护 理 用 户 信 息 管 理 考生考试模 块 管理员模块 图 4 2 在线考试系统功能结构 图 管理员模块分为管理员密码修改 教师注册 学生注册 管理员密码修改可以修 改管理员的基本信息 而教师注册和学生注册可以帮助其获得用户名和密码 进而登 陆到各自的模块中 教师管理分为教师出题 试题查询 试题修改 教师抽题 教师 判卷 考后分析 整体分析 教师出题可以支持老师出单选题 多选题 判断题 简 答题 试题查询可以根据题目 题目的关键字 题号 题型 考试日期对试题进行快 速准确的查询 试题修改可以不错题很难度过难及不符合要求题目 进行删除和修改 教师抽题可以按照试题和老师进行题目的抽取 考后分析和整体可以对考试的成绩进 行分析 从而对考题难度 考生的掌握程度以及教学成果进行分析和总结 学生考试 模块分为学生选课 学生删课 开始考试 查询分数 查询试题 学生选课可以对科 目进行选取 选择对应的科目试题 学生删课可以将结业的科目和选错 以及近期不 用的题目进行删除 开始考试是把所选科目的试题拿来进行网上的同步考试 查询分 数是对老师判卷后的成绩进行查询 查询试题是对所考过的题目进行查询 4 3 子功能模块设计 教师管理模块 科 目 管 理 试 题 管 理 试 卷 管 理 教 师 信 息 查 阅 自 动 阅 卷 成 绩 管 理 图 4 3 教师管理模块功能结构 图 4 3 1 题库设计 本系统中题库设计包括试题和试卷两部分 1 考试题型一般有主观题和客观题两大类 因为在客观题里包括有单选 多选 判断题 填空题 主观题有名词解释 简答题 论述等 计算机能准确 快速地对客 观题进行评分 而主观题的评分要求系统具备较高的智能 由于各题型需要的信息种 类和数量不同能 故可以对它们分别建库 2 试卷设计 教师为每套试卷设置题型种类 每个题型的试题数量 试卷的总分 试题的难度范围等策略 由系统随机生成一套试卷 并存储在数据中的试卷表中 教 师可以对试卷进行管理 如添加新的试卷 删除试卷等操作 在学生进行考试过程中 选定的试卷随机生成试卷 每个学生的试卷的试题排序都不一样 4 3 2 自动评阅设计 试卷的自动评阅是网上在线考试系统中必备的功能 可以快速客观地给出考试成 绩 此模块分为客观题评分和主观题评分 1 客观题评分 客观题目阅卷很简单 将学生答案和服务器上存放的该题标准答案根据题的编号 来对比 一致认为该题作答正确 不一致说明作答错误 某题型做正确的题数与每小 题相乘后总和就是该小题的得分 2 主观题评分 主观题的自动阅卷评分是在线考试系统中的一个关键问题 也是难点问题 在本 系统中 将主观题中的名词解释 简答设置成自动阅卷 自动阅卷涉及到词法分析 语义识别等人工智能方面 模式识别等方面的问题 主观题在答题时一般采用语言叙 述的方式 每个人对问题的理解程度不一样 思维方式不相同 表达方式也不同 很 难将学生的答案同标准答案完全匹配 若要想对主观题评分像客观题评分那样准确 应该是难以实现的 但是通过分析 阅卷老师的阅卷方式 可以发现教师在评阅主观题时 一般先查找学生答案的得分点 然后根据得分点给出分数 20 主观题的答案具有不惟一性 即有一定的模糊性 但是学生在回答问题时 虽然 其表达方式 论述的前后顺序可能不同 但万变不离其宗 其主要观点是确定的 而 人工评阅主观题时就是利用这一点作为主要的评分依据 分析教师的阅卷过程 教师 在人工评阅主观题时一般是预先制定好一套评分标准 然后将每道试题的总分划分成 若干部分 将分数分配到试题的求解过程中的一些关键的步骤或关键的词语上 通常 称之为得分点 评阅时看学生的答案和标准答案的各个得分点的贴近度 贴近度高则 得分高 最后查看一下学生答案的语句是否通顺 是否有条理性等 综合地给出一个 适当的分数 21 根据上述分析可以发现 影响主观题评分的因素主要有两个 一是标准答案及评 分标准的组织 即得分点 另一个是学生答案和标准答案的贴近度 22 因此 在基于 内容的主观题自动阅卷系统中 可以先将标准答案分成若干个要素 即关键字 每个关 键字与不同的分值相对应 阅卷系统的主要任务就是在学生答案中进行关键字的提取 分析其关键字与各标准答案关键字的贴近度 按照各标准答案关键字在整个试题得分 中所占的比例 评定其得分 最后累加答案中各关键字的得分即可 学生答案和标准 答案的贴近度可以采用模糊数学中的贴近度来描述 而对于语法结构则不做过多考虑 这样 一方面可以避免对句子进行复杂的句法分析 另一方面也可增加系统的健壮性 如学生答案中出现无关大局的语法错误时 只要其概念表述正确 系统仍然可以给出 相应的贴近度评价 这与教师的阅卷过程是相符合的 3 人工阅卷 因为考虑到主观题部分计算机阅卷可能存在部分误差 应该在计算机自动阅卷之 后还提供一个人工阅卷接口 可以人工对主观题的阅卷进行补充 从而使系统对考生 的成绩更加合理 公正和公平 4 4 数据库设计 4 4 1 数据库设计的基本原则 在进行数据库的数据结构分解和设计时 应遵循数据规范化理论进行设计 以减 少数据冗余 保证数据的完整性 一致性 数据库设计的基本原则是在管理信息系统 总体信息方案的指导下 各个数据库应当为它所支持的管理目标服务 在设计数据库 系统时 应当重点考虑以下几个因素 1 数据库必须层次分明 布局合理 2 数据库必须高度结构化 保证数据的结构化 规范化和标准化 这是建立数据 库和进行信息交换的基础 数据结构的设计应该遵循国家标准和行业标准 尤其要重 视编码的应用 3 在设计数据库的时候 一方面要尽可能地减小冗余度 减小存储空间降低数据 一致性问题发生的可能性 另一方面 还要考虑适当的冗余 以提高和降低开发难度 4 必须维护数据的正确性和一致性 在管理信息系统中 多个用户共享由于并发 操作 可能影响数据的一致性 因此必须用 锁 等办法保证数据的 5 设定相应的安全机制 由于数据库的信息对特定的用户有特定的安全机制必不 可少 在实际的数据库设计过程中 判断所设计的数据库结构是否合理主要是根的数据 库是否具有下列的特性来定 1 系统是否具有相应的灵活性 适应性和可理解性 2 系统是否具有与其它系统的兼容性 3 系统是否具有对新环境的可改变性 4 系统的存储成本低 5 数据库的设计是否有利于数据库系统的实现 6 是否具有良好的数据库结构 易于维护 易于理解 效率较高 4 4 2 数据库概念设计 通过对系统进行的需求分析 系统设计 规划出系统中使用的数据库实体对象分 别为 教师信息 考生成绩信息 试卷信息 教师信息 试卷答案信息 试题信息 等实体 以下只列出部分实体 E R 图 教师信息实体 教师信息实体包括教师登录账号 教师姓名 性别 登录密码 所在部门等信息 如图 4 4 所示 教师 图 4 4 教师信息实体 E R 图 登录账 号 所在部 门 姓名性别登录密 码 2 考生成绩信息实体 考生成绩信息实体包括考生证号 科目号 科目名称 单选成绩 多选成绩 总 成绩 如图 4 5 所示 考生成绩 图 4 5 考生成绩实体 E R 图 多选成 绩 总成绩 单选成 绩 科目号 科目名 称 考生证 号 3 试卷信息实体 试卷信息实体包括科目号 科目名称 所在部门 考试时间 出卷人 试卷难度 单选题数 多选题数 简答题数 填空题题数 单选题分值 多选题分值 填空题分 值 简答题分值 总分 如图 4 6 所示 科目号 总分 单选题 数 多选题 数 简答题 数 填空题 数 单选题分 值 填空题分 值 所在部 门 出卷人 试卷难 度 试卷信息 多选题分 值 科目名 称 图 4 6 试卷信息实体 E R 图 4 试卷答案信息实体 试卷答案信息实体包括学生证号 科目号 试题号 考生答案 正确答案 分数 考生得分 题目类型 如图 4 7 所示 考试时 间 试卷信息 图 4 7 试卷答案信息 E R 图 题目类 型 考生得 分 考生答 案 分数 正确答 案 试题号科目号学生证 号 5 试题信息实体 试题信息实体包括试题编号 科目号 题目内容 题型 题目难度 答案 A 答 案 B 答案 C 答案 D 答案 E 正确答案 随机值 如图 4 8 所示 试题信息 图 4 8 试卷信息 E R 图 随机值 答案 E 正确答 案 答案 D答案 C答案 B 答案 A 题目难 度 题型题目内 容 科目号 试题编 号 4 4 3 数据库表设计 1 教师信息表 教师信息表用于保存教师的基本信息 tb teacher 表的结构如表 4 1 所示 表 4 1 教师信息表 字段名称数据类型长度主键描述 Idnvarchar20是教师登录密码 Namenvarchar10否姓名 S sexnvarchar2否性别 Passwordnvarchar20否登录密码 S depnvarchar20否所在部门 2 考生成绩表 考生成绩表用于保存考生的成绩 tb score 表的结构如表 4 2 所示 表 4 2 考生成绩表 字段名称数据类型长度主键描述 S numnvarchar20是学生证号 S numnvarchar20否科目号 S bnumnvarchar50否科目名称 Res singleint5否单选成绩 Res moreint5否多选成绩 Judgecountint5否判断成绩 Res totalint5否总成绩 3 试卷信息表 试卷信息表用于保存试卷的基本信息 tb subject 表的结构如表 4 3 所示 表 4 3 试卷信息表 字段名称数据类型长度主键描述 S bnumint5是科目号 S bnamenvarchar60否科目名称 S depnvarchar5否所在部门 Timeint60否考试时间 Autornvarchar60否出卷人 Levelnvarchar5否试卷难度 Danxuanint5否单选题题数 Duoxuanint5否多选题题数 Tiankongint5否填空题题数 Jiandaint5否简答题题数 Mark1int5否单选题分值 Mark2int5否多选题分值 Mark3int5否填空题分值 Mark4int5否简答题分值 allscoreint5否总分 4 试卷答案表 试卷答案表用来存储考生考试的一些相关的信息 以及自动判卷后个体的得分 tb answer 表结构如表 4 4 所示 表 4 4 试卷答案表 字段名称数据类型长度主键描述 S numnvarchar20否学生证号 S bnumint5否科目号 Q numint5否试题号 Keysntext20否考生答案 Goodkeysntext20否正确答案 Markint5否分数 Studentmar k int5否考生得分 typenvarchar20否题目类型 8 试题表 试题表用于储存相关试题信息 tb question 的表结构如表 4 5 所示 表 4 5 试题表 字段名称数据类型长度主键描述 Q numint5是试题编号 S bnumnvarchar20否科目号 Questionntext20否试题内容 Typenvarchar20否题型 Diffnvarchar10否试题难度 Option anvarchar50否答案 A Option bnvarchar50否答案 B Option cnvarchar50否答案 C Option dnvarchar50否答案 D Option envarchar50否答案 E Keysntext20否正确答案 Rondomint5否随机值 9 单项选择题表 单项选择题表 tb danxuan 表结构如表 4 6 所示 表 4 6 单项选择题表 字段名称数据类型长度主键描述 Q numint5是题目编号 Questionvarchar100否题目 Option anvarchar50否A 选项 Option bnvarchar50否B 选项 Option cnvarchar50否C 选项 Option dnvarchar50否D 选项 Option envarchar50否E 选项 Keysntext20否正确答案 Diffnvarchar100否难度 S bnumnvarchar50否科目 10 判断题表 判断题表 tb pandan 表结构如表 4 7 所示 表 4 7 判断题表 字段名称数据类型长度主键描述 Q numint5是题目编号 Questionvarchar100否题目 Keysntext50否正确答案 Typenvarchar200否题目类型 Q Scoreint200否题目分值 Diffnvarchar50否难度 Sebumnvarchar100否科目 11 填空题表 填空题表 tb tiankong 表结构如表 4 8 所示 表 4 8 填空题表 字段名称数据类型长度主键描述 Q numint5是题目编号 Q