【毕业学位论文】（Word原稿）基于CS模式的考试管理系统设计与实现-软件工程

中文摘要 I 摘 要 随着社会的发展，各个领域都涉及到了考试的内容。 现今社会大多采取的是纸质媒体的试卷形式的考试。这个考试是人类对自然资源的浪费太严重，难以提高效率。鉴于以上原因，考试软件应运而生。提高了考试效率，降低了人为的影响因素，能够快速产生结果，方便考后查阅档案。节省各种成本的同时，更加低碳环保。 天津长城开发的考试系统电子有限公司通过分享公司用 C / S（客户端 /服务器）架构 ，不同用户类别间有区别的信息即时获取，系统维护方便，用户界面友好，易于上手。本文设计与实现了 基于 C/系统对各个 用户类别设置了不同权限，将考试相关所有功能展现在 客户端，实现了信息的差别化实时共享，减少了人为因素的影响，极大地提高了考试效率。 本文对考试活动的所有环节及数据进行了深入的了解与分析，采用系统科学的方法重新给出了考试系统数据、操作、信息等的功能划分，将其划分为 考前管理、考试管理、考后管理、试题数据、试卷数据、用户信息、考试信息等十余个模块来进行设计。论文针对系统中的核心模块 后对整个系统的网络架构和安全性进行了评述。 本文采用基于 C+进行系统的设计开发，使用了复用率较高的模式来提高程序和系统的效率，并以 本系统在正式投入使用后，实现了考试操作和考试数据的分离，提高了系统的稳定性、可扩展性、可复用性和易维护性，整个考试操作的效率有了很大的提高。 关键字： 考试系统 C+ C/S 架构 I of to of of of to In of as a to at td ( of to to to In of , in to of of of to on so be a is in in of In T +, to of as is to of to of . C+ C/S QT 录 目 录 中文摘要 . I . 一章 绪论 . 1 第一节 课题背景及研究目的和意义 . 1 题背景 . 1 究的目的与意义 . 2 第二节 国内外在线考试管理系统现状及相关技术 . 3 内考试系统的发展现状 . 3 外考试系统的相关技术 . 5 第三节 主要研究内容和论文框架结构 . 5 要研究内容 . 5 文框架结构 . 7 第二章 在线考试管理系统的相关理论和技术 . 9 第一节 开发平台 . 9 T 简介 . 9 T 优势 . 9 第二节 教育相关理论 . 10 育测量 . 10 育统计理论 . 10 第三节 在线考试管理系统关键技术 . 11 、学术论文与研究成果 . 57 第一章 绪论 1 第一章 绪论 第一节 课题背景及研究目的和意义 题背景 目前，社会各个行业都需要人才，而选拔人才的重要方式之一是考试来。 现阶段，学校的考试大多是传统的纸质媒体考试方式：由老师出题在纸上打印成试卷，学生在纸上答题，老师人工判卷计分，以及人工试的卷分析共四步组成。 用人单位的考试也是类似四部，所不同的只是参与考试者的身份不同。这样做一是给学校、用人单位带来工作上的繁琐，不利于招考单位工作效率的提高； 二是纸媒体检操作手册，工作量大，容易出错 ;第三，人为因素的不确定性可 能导致的渗漏等问题的选题范围狭窄 。 随着各种类型的考试不断增多与不断提高的考试要求。 试卷载体的传统方式已无法满足目前的考试的需要。 计算机应用的越来越多，随着网络技术的飞速发展，这是利用计算机技术进行在线考试的无纸化的迫切需要。 对学校而言，减轻了学校的工作负担以及提高了考试工作的效率，提高了考试的质量。从而使考试这种选拔与检验的方式，更趋于公正、客观。 自动由计算机从试题，试卷，标记，不仅可以节省很多宝贵的时间，而且可以大大影响量消除人与人之主观。为了使这项工作考核更加规范，更加客观，真实，教学质量的综合反 映和实际效果。有利于提高教学质量，有利于单独的测试，教学，备课，使教师重视，精心策划和组织教学内容，改进教学方法，提高教学水平和教学的整体质量具有非常重要的意义。 对于用人单位的内部考核除了减轻了考试相关成本、规避了人为操作所带来的误差影响，更加有助于检查员工的业务水平，更有助于人才的任用和选拔，将有资格的人放到其应有的岗位上，提高工作的效率，降低事故与舞弊发生率。 网络考试管理系统目前分为两类 : / S 是基于局域网的网络考试系统， B / 第一章 绪论 2 基于局域网的 C/S 网络在线考 试系统经常用于比较正式的考试，如计算机等级考试、职业技能考试、行业考试等基于 网络考试系统通常用于考生自测或网络教学系统。 究 的目的与 意义 随着社会信息化的全方位到来，以及社会经济的高速发展。用人单位考核员工业务素质、检验学习结果的需求越来越大。 政府机关、事业单位、学校、大企业和部分具备一定规模的用人单位都在采取“考试晋升，选拔上岗”这种方式选拔并考核人才。公司内部定期考核员工业务素质，检查员工的学习收获，学校中的学生学习情况等都需要以考试的形式进行考核。 在考虑到人力成本不断增加的情况下，利用网 络组织考试、业务考核已成为越来越多学校和用人单位的选择。随着网络技术作用的不断延伸发展，网上考试系统也在不断发展代替了原有的纸质考试的方式。 目前，一般的学校、用人单位在考核员工方面普遍采取纸质考试，甚至由于人力成本等原因用人单位不进行考试，对于上岗的员工多进行边干边学的方式，这就为以后的工作埋下了相当大的隐患。例如新员工不熟悉设备操作，导致的事故频发比比皆是。 导致这种事件发生的原因很多，一是、人力成本的提高，难以组织员工定期考核，检查相关专业业务素质；二是、环境成本高，也就是考场不好找；三是、判卷、统计 的人力成本；四是、员工很难得到考试中的错误反馈。 为了减轻学校、用人单位、应考员工的考试成本，使考试更为简洁便利，本考试系统的设计与开发， 该架构是基于 在线考试管理平台的基础上，传统的纸质考试具有的功能 ， 又具有其独特性和创新性：该平台用户可自行查询考试结果，此结果非人工手动输入所得；可自主进行相关练习和学习；相关的管理人员（老师）可添加考题及考卷；所有数据可归档以备日后查询；本系统还可预留接口与已有系统进行统一身份验证（关联系统的登录操作只需一次）。 通过本考试管理系统，可为学校、用人单位和应考人员提供 一个诚信的第一章 绪论 3 考试环境，同时又能为学校、用人单位提供一个快捷的考试渠道，为应考人员提供一个便捷的查询和练习渠道。下面详述此系统的优点与实际意义。 一个可以实现信息化，自动化赞助方考核测试，显著提高了测试工作的效率。社会经济的快速发展，许多传统的工作很大的变化，包括利用计算机和网络技术， 来大大提高考试工作效率，为全社会、某个家庭直至个人生活质量带来质的飞跃。在当今社会的背景下，如何选拔适合的人才，成为各行各业的重点工作。而基于 在线考试管理系统，就是要颠覆以往传统的纸质考试模式，采用网上出题、出卷、网上考试、 网上处理考试信息等， 为了提供一个高效，便捷的在线考试的主管部门对企业的平台。 二是可以为考试单位节省大量的考试成本。 检查侧安排专门人员考试准备活动需要消耗大量的人力，物力和财力。基于的在线考试系统，无疑将推动工作的开展，一个更值得一提的是，本文略论文，人工判卷，结果汇总，分析，和文件的一部分，大大降低了考试成本，用人单位。 三是可以营造诚信的考试环境。 如何保证考试的真实性，一直是重要的类型用人单位和学校高度重视的。要杜绝这个错误，并测试测试图像的公平性，不仅需要付出大量的人力，物力和财力，而且还花更多的时间 ，但仍不能避免“错误” ，原因是： 不少考生为了获得优异成绩，作弊，走关系等，这给考试工作带来很多不利因素，降低了考试工作的公信力，造成了考试环节一定的不公。而基于 在线考试管理系统，在系统自动判卷公布成绩上，具有高度的排除人为因素的真实性。因此，使用基于 在线考试管理系统，可以杜绝考生“造假”现象，从而营造一个高度诚信的考试环境。 第二节 国内外在线考试管理 系统现状及相关技术 这里有两个典型的网络考试管理系统，用来描述在国内外相关研究的网络测试系统的情况。 内考试系统的 发展现状 国内计算机等级考试比较早的 采取了网络考试系统的模式。 这种考试形式一般采用的是局域网的形式，在考试开始之前，由专门的考第一章 绪论 4 试网站提供一些或全部相关的报名、考务的安排等方面的软件支持， 并在考试开始时，安装在每个考试中心的考试系统服务器。 为了测试系统的方便，使考生能够快速上手考试软件，在正式考试开始之前，一般给每个考生一定的时间去测试一次的机会。 用即期汇率的方法检查，只要候选人提交完成的论文或考试时间运行自动提交，系统将自动年级和相应的分数。 为了安全起见，一般还会要求考生到服务器上确认考试成绩。除此之外，一些教育机构、政府部门和一些行业 管理机构等职能部门也先后采用了这种网络考试系统。 这些考试系统具有一个共同特点。那就是 :考题基本上都是选择题，这是由于为了方便计算机自动判卷所选择的题型。偶尔也会有少量的主观题。对于主观题而言，如计算机二级等级考试中的编程题，仍然采用的方法是单机考试模式。 天津省计算机等级考试二主观题考试的问题，包括一个误差校正问题，规划问题。 在单机模式下，每名候选人必须有一个软盘或 U 盘等移动存储设备或网络共享文件夹，移动存储设备或网络共享文件夹将原来的标题包含考试和纠正问题。 所以，考试组织者即监考老师先将考试题目按考生 数量复制考题给每一个考生，然后发给每一个考生，让考生考试完毕后将答案复制到移动存储设备或指定网络共享文件夹，最后统一将移动存储设备或指定网络共享文件夹中的内容收集起来阅卷。这种考试的方式，不仅需要大量的人力与物力还需要大量的时间，而且容易出现作答载体的损坏，考生的答题数据读不出来的情况。正是由于这种情况的存在，主观题如何评价候选人在响应能力的网络形式，吸引了众多研究人员，机构更加注重对网络考试的研究。 天津理工大学计算机科与技术学院的老师为了解决这个问题，设计了一套软件，旨在通过网络考查学生编程的水平。 这种 考试制度基本上实现了他们不这样做移动存储设备测试，系统首先会自动在服务器中每个学生创建一个共享文件夹， 然后采用了 传与下载文件的方式，将考试的结果直接录入到服务器。这套考试系统与单机考试相比，自然是相当大的一个进步。 唯一的缺点是生成的文件只能回答后，以文件的形式保存的学生，安全性能不高，可以采用直接在数据库表的最佳途径。 第一章 绪论 5 外考试系统 的相关技术 的智能化考试管理服务系统 国外比较有影响力的计算机考试是 司的考试管理系统，主要特点是模拟真实的考试环境，特别适合于计算机操作性强的题目的考试 。 产品和服务中使用的核心技术包括 : 技术的动态模拟试验技术，技术真实考试环境技术，环境等技术的动态转换技术在整个真相，技术智力测验结果确定技术，技术智能，非线性多变量测试纸模板技术。 术是动态模拟的，考试与培训的技术。 它是基于语义状态图转换的理论， 试， 拟现实环境下的软件和应用软件系统的流程和程序的通用平台。 拟过程体现了全真环境绝大多数的动态特点。对于考试与培训的过程和结果全程跟踪。 术已经摆脱了对环境的依赖软件产品，完全与真正的执行环境独立的。 术是基于组件对象模型的。以多进程运行的方式，允许用户在全真环境下操作，然后捕捉操作过程与操作结果，在操作过程中，实现智能提示与个性化教学、培训。 术是面向 m 络考试中的主观题如编程题而专门设计的，该技术可应用在各种语言软件与数据库应用软件坏境下，可以在模拟一个或多个全真环境下动态的自动的双向转换。 在 务和产品所采用的核心技术，拥有更多的优点。但在 试软件有更多的被用于开发计算机信息技术考试，考试管理也基本上是通过 业人士来负责。 这对于考试的环境、内容所随时代的改变、发展而发生的很 快变化的各个种类的考试来说，具有相当高的局限性。 第三节 主要研究内容和论文框架结构 要研究内容 本课题完成的内容是在线考试系统的设计与开发。 主要是利用 台和据库的三层体系结构的基础上的发展的 式。 整个系统分为三个模块： 数据管理模块的系统管理员，教师和学生在线考试第一章 绪论 6 试卷模块的话题。 图 序 结构模式 图 系统管理员模块，主要包括管理员信息管理、教师信息管理、学生信息管理、学生群组管理、人员权限分配等，主要用于用户信息管理、密码管理和数据备份管理等功能。 教师提问，试题特点的在线考 试系统是重要的组成部分。该系统包括三个标准的问题，多选择，多项选择题和判断题，每个问题都有一个类型和难度选项。在组卷模块方面，提供了手动选题组卷和自动组卷两种方法供用户选择，提高了系统适应能力。在自动组卷算方面采用了启发式随机组卷算法，能够在难度相近、题量相同的前提情况下，利用算法从试题数据库中随机抽取试题动态生成试卷以供学生练习或老师组卷，提高了考试的工作效率。 学生在输入了正确的用户名、密码并经过系统验证后成功登陆，如果有正在进行的可直接进入考试，系统将会自动从考试信息中提取试卷库和试题库符合考试信息的 试题，组成应试界面，学生开始在线答卷。在交卷之后，系统会自动保存试卷相关信息并根据教师的考试设置选择性给出成绩。 学生在线考试模块主要包括用户登录模块、学生在线考试模块、学生在线练习模块、学生错题回顾模块、学生查询成绩模块、修改密码模块。在用户登录第一章 绪论 7 界面自动验证用户的身份与权限选择性展示界面，学生用户通过验证后方可以进入在线考试、练习、回顾、查询等界面， 选择题，考试复习，查询和修改多个选项的成就的密码。 教师和管理员用户登陆后进入数据管理界面，根据数据库中配置的用户所拥有的权限可以执行相应的功能操作。 文框架 结构 我建立了在线考试管理系统，主要包括系统的需求分析，可行性分析，系统分析，系统的详细分析，编码和测试每个模块代码。 第一章 绪论 本章主要阐述 本课题的研究背景与 意义，综述 了 国内 国外 相关领域的研究概况 与 存在的 现实 问题，并提出主要 的 研究 方向与 内容。 本章的目的是解释的研究领域，本文和主要研究内容，并奠定了理论本文的进一步研究提供了坚实的基础。 第二章 在线考试 管理系统的相关理论和技术 本章首先阐述了 在线考试 管理系统的相关理论， 包括 所用工具、教育理论以及系统开发相关技术的选择，如 C/。本章目的为后续实现 在线考试 管理系统的建立奠定坚实的理论基础。 第三章 在线考试 管理系统的分析和设计 本章主要阐述了 在线考试 管理系统的总体功能以及其中的核心模块 学生模块的数据库设计的过程，通过需求分析，逻辑结构设计， 数据库物理设计等步骤，实现 在线考试 管理系统数据库的设计。本章的目的是按照数据库设计过程，有序的完成 在线考试管理系统学生 模块数据库的建立过程，为后续的数据库系统实现奠定基础。 第四章 在线考试 管理系统 学生 模块的实现 本章主要阐述 在线考试 管理系统 学生 模块的总体功能 以 及各功能子模块 ,并详细介绍了 学生 模块的技术实现过程。 第五章 系统的网络架构与安全分析 本章主要介绍了安全特性和系统的在线考试管理的网络架构系统的分析。 第六章 总结与展望 本章主要基于前文的研究内容及成果，汇总 了 全文主要结论，并提出后续第一章 绪论 8 的 工作展望。 第二章 基于 在线考试管理系统的相关理论和技术 9 第二章 在线考试管理 系统的相关理论和技术 第一节 开发平台 介 991年，由 + +图形用户界面应用程序开发框架。 可用于开发非 比如控制台工具与 服务器。 用特殊的代码生 成扩展（称为元对象编译器 (以及一些宏，易于扩展，允许组件编程。 2008年，诺基亚公司收购 奇趣科技 ， 因此成为诺基亚旗下的编程语言工具。2012年， 1 序员 建立艺术级 别 的图形用户界面所需 要 的 全部 功能。 易扩展，并且允许组件编程。基本上， X 的 图形界面库和 台上的 同类型的东西。 T 优势 极为优秀的跨平台特性： 5/98， T， ， S， 等。 面向对象： 重用性较好，使用户开发非常方便的。 安全类型来替代 使得各个控件之间的协同运行变得非常简单。 丰富的 50个以上的 C+类库，还提供基于模板的 第二章 基于 在线考试管理系统的相关理论和技术 10 I/O 类。甚至还包括正则表达式的处理等等多钟功能。 支持 2D/3D 图形渲染，支持 持 有大量的开发文档。 第二节 教育相关理论 考试的 最为 主要目的是 对教育成果 进行有效的测量 ,得 以检 测 学生对相关技能和知识的掌握情况 。在线考试系统作为一种 以 计算机 为载体 辅助考试的方式 必定 能够有效地进行教育测量。 为此，我在网上考试系统的开发需要遵循法律教育与教育以衡量教育统计理论为基础。 育测量 教育测量 具 有广义 与 狭义之分 : 为测定方法指的是定量的教育活动 2 。换句话说，与教育有关的所有活动，是能够衡量教育测量范围的部分进行了研究。 例如 ： 教育投入、教育过程各要素、教育的效果等。 狭义的教育测量 是： 专指按一定 的 规则 或 程序对学生的知识、智能、个性发挥等 指标 所进行的数量化的测定 3。 我们一般 所提及的多指 的是 狭义上的教育测量。 如果测 试是做一个科学的，合理的，来测试应用程序的作用，一定要把教育的测量为基础。 教育测量 最主要 是对考试 中 的各个环节 与过程 进行客观的 和定量 的 分析 ,并 以客观的数据 为基础来 分析代替传统考试方法 中 的主观判断 ,从而帮 助教授者了解教学的有 关情况 ,发现教学中存在的 不足和 问题 ,为教学的改进提供 可靠 依据。 育统计理论 分析客观，科学，对检查合理，离不开教育统计理论与教育统计支持。教育是数理统计原理和方法研究教育相关问题的一门应用科学利用。 通过教育实验 与 教育调查等 多钟 途径 ，可获得 许多数字资料 ,对这些数据进行分类、整理、分析 ,可以展 现 教育的客观规律 ,这是教育统计的 主要 任务。统计学的估计 方法第二章 基于 在线考试管理系统的相关理论和技术 11 和校验方法可以 给测量结果的分析和评价提供 有力 支持。我们 还 可以借助统计学 中的估计与 校验法对测量结果进行科学 、 合理的分析。 测量的可靠性，有效性，困难，歧视和其他指标是常用的统计学相关概念。因此，在检查结果的同时分析，有必要应用教育测量，并应用到教育统计法的方法。这可以使考试更有效，更可靠，更能够反映教育规律。 只有能够真实地反映 出 教学 的水平与 有效第测量学习效果的考试 方式 才是成功的考试 方式。考试的质量在相当大程度上取决于试题的质量。所以 ,科学地编制试卷并且 合 理地组织考试 方式显得更为重要。 第三节 在线考试管理系统关键技术 系统体系结构是由许多视图及各种结构要素组成的一种用来完整 的 描述整个系统的综合模型 。然 而各种视图主要是基于 其 各组成要素之间的联系与互操作而形成的。 信息技术的广泛应用与高速发展，使得现今信息系统的规模越来越大，而系统的整体性能也 随着 其体系结构的关系 变得 越来越密切。因此，对整个系统而言，体系结构的选择 与 设计的合理性 ， 要比系统算法等方面的设计更为 重要些。 5是一种分布式的计算模式。 在 C / 程序分解成多个任务，并通过多台机器分开进行，以实现应用程序。 多种交互关系存在这多个任务之间。 其中最基本的是“请求 /响应”关系： 客户把一些信息，操作或数据请求到服务器，服务器根据这一要求，完成相应的处理，响应的结果返回给客户端。 C /S 结构模式主要由三个部件组成：服务器、客户端和 中间件。 服务器负责高效地管理与储存系统的资源，其主要任务：满足数据库安全需求；控制并发访问数据库；保证数据库排在前端的客户端程序所需的全局数据完整性规则；数据库的备份和恢复。 主要任务是：创建用户（管理员、教师 、学生）与服务器交互的用第二章 基于 在线考试管理系统的相关理论和技术 12 户界面；提交用户请求给数据库服务器；处理来自数据库服务器响应返回的数据；利用客户端程序对存放在客户端的数据执行相应的应用逻辑要求。 中间件则负责联结客户端应用程序与服务器管理程序 。中间件负责 完成数据库服务器和客户端应用程序之间的数据传输，协同作业，满足用户处理和操作数据的请求。 结构模型，采用分布式计算的方法，客户机和服务器两端共同达到加工要求， 比文件服务器系统性能 更高的 完成客户端程序的请求，实现“分布式应用处理”。 众多的客户端服务器应用程序，管理数据，并由客户端发送请求的分析需要从 服务器接收数据。 C/S 结构模式是两层结构的系统 。第一层是在客户机系统上结合表现 与 功能逻辑；第二层是通过网络结合 数据库服务器。 图 ，如图 示，分配到客户端和服务器端，降低了通信开销系统中，压力分散力的计算。 这种结构的考 试要 求在服务器和客户端单机上都安装 相应的 考试应用软件，客户端软件具有考题的 显示、