《网上考试系统设计与实现》9100字（论文）

网上考试系统设计与实现摘要时代在发展，社会在进步。人们衣食住行正在悄无声息的变化着，考试的形式也开始五花八门起来了。传统的考试需要老师投入大量的时间与精力。在对考试题目进行选取之后，还要在考试后对学生用户的试卷进行审阅。这些因素会大大的消耗老师们的时间与精力。因此，可以使用网络考试系统，来缓解教师们对考试所消耗的时间和精力。随着Javaweb技术的成熟,以往纸质考试的方式逐渐减少,更多的是以无纸化的考试形式出现。由于2020年疫情原因，社会上出现了一大批线上考试软件，他们大多是以B/S模式来开发的，因此本人以JavaWeb为基础完成了可以在基础平台应用的网络考试系统的合理开发，从而使得用于考试以及出卷和阅卷的时间得到有效节约，学校考试类公共基础平台的信息化进程也可以因此而得到有力推动。网络考试系统通过浏览器作为界面，使参与考试的相关人员可访问考试页面。通过JavaWeb和Mysql数据库等技术交互实现考生们足不出户在家完成考试。网络考试系统设计出了与几种人群相对应的功能，对应用户增添改删的管理、对用户所拥有权限的管理、对试题增添改删的管理、有关学生错题解析的管理、试题随机组为试卷的管理等功能。本论文通过对一些网络考试管理系统中使用的技术与系统运行的一些图片来简单讲述一下系统的架构，分层设计与测试。关键词：考试；JavaWeb；JSP；B/S模式目录1.引言 .引言1.1研究的目的及意义考试已经成为是学习中不可缺少的一个重要环节。老师在考试前将试卷组合完毕，然后复（打）印试卷，分发试卷；考试时学生在试卷或者答题卡上进行作答；考试时间截至以后，老师以考号作为依据将试卷整理、密封后进行批阅，批阅完成后将每位学生的得分情况进行汇总，这些流程的时间线导致其顺序不能进行调整。这些过程导致浪费了大量的时间。不仅效率低下，还会让老师们非常疲乏，最后可能导致审阅试卷的质量受到影响。即使阅卷结束，还需要对同学们的卷子进行分数统计，成绩统计等。效率低下的同时也浪费了大量的时间。此外，同学们每次考试都要自带笔和尺子之类的必须品，麻烦且不环保。而老师们也会因此损失大量的时间与精力。而基于JavaWeb技术开发的网络考试系统能够实现对这部分问题的有效解决。1.2研究开发现状分析国内考试系统在近些年的发展势头非常良好，在网络考试系统应用范围逐步扩大的过程中，一些开发公司不断研发新型的软件和网络服务系统，应用于教师教学、学生科研学习，逐渐形成了一定体系的信息化建设系统。目前国内的考试系统已初具规模，去年疫情下全国大，中，小学的学生全部用网络考试系统进行考试。国外技术则更先进，起步更早，不仅如此，他们有完备的技术团队来提供基础，有突出的人才来更新理论，使得他们技术发展迅速。1.3研究的内容网络考试系统的核心要求是使学生用户在网络上参加考试，实现该要求需要以下几个方面：（1）通过对国内及国外网络考试系统的发展历程、核心技术突破以及发展情况进行了解后。深入分析研究其项目流程。（2）寻找考试与网络考试系统的联系，并设计其联系结构，然后将其以图的形式表达出来。（3）给系统设计相应的功能模块，例如对后台的操作模块。包括考试试题的上传、挑选、消除，无规则随机生成，上交，评分等功能。与考试有关的前台模块，何时下发试卷，考试到店截止等。组题模块，具有试题的无规则随机生成、选用以及客观评分等基本功能。（4）已经对MySql数据库和JavaWeb技术做出了一定深度的研究，能够将这两项技术适当的应用在网络考试系统的功能测试以及调试和开发阶段。2.系统相关技术此次系统开发以Java面向对象程序语言为核心技术语言，所以J2EE开发技术成为了后台代码编写的不二选择。使用CSS、JavaScript、JQuery等一些开发语言对系统的前台进行了设计与实现;本系统选用的IDE为Eclipse软件。在进行了设计与分析后决定选用Mysql作为本系统的数据库；服务器选用的是最为常见的tomcat，将tomcat服务器配置好即可开始考试，使用起来更加方便快捷，最大化节约不必要的时间损耗，从而实现对考试效率的有效提升。2.1JAVA简介就如今的市场状况而言，最受欢迎的面相对象编程语言就是Java。使用Java会使本系统的受众群体更广，更容易普及。另外Java还具有C++等语言不具备的一些优点，例如扩展更广，维护性更好，而且会让我们的代码更加完善，还可移植等等。2.2J2EE在目前社会上可类企事业单位以及不用类型的公司中，J2EE已经成为了一种应付分布式应用平台的主流技术，具有成熟科学的使用标准和使用方式，经过一段时间的学习，J2EE技术上手相对容易，便于开发者去学习和开发。2.3MySQL

MySQL是一种常用的数据库操作语句，相比微软公司以及甲骨文公司开发的的数据库操作语句,应用更加广泛，使用人数更加多，也便于学生的使用和学习。本系统采用MySQL数据库，可以在应用中学习，和老师同学交流，更加便于对知识的学习和应用。

3.可行性与需求分析3.1可行性分析可行性分析通过一系列人为及社会因素，对该项目是否可行进行的分析，且对项目完成后可能获得的经济及对社会的影响进行分析，从而得出改项目是否值得开始，是否可以完成，对项目决策提供一份具有影响力的分析报告。可行性分析应该具有未来性，在公平的情况下应尽可能的科学可靠.1.经济可行性经济可行性是指可以使用的经济及人力。在对在校期间我的经济实力以及技术手段等方面的综合分析下，我对此次的毕业设计势在必得。首先开发网络考试系统不需要资金投入，其次是自己独立完成，大部分时间都会花在去图书馆找书和编码上。找老师请求问题，向同学寻求帮助这些都是不需要花费的。需要的电脑在大学期间我已经配置完成，没有多余的花费。在几乎零成本的情况下还可以使自己所学融会贯通。2.技术可行性选用Java语言对对网络考试系统进行开发，进而使用具有完整配备功能且对代码进行提示功能的EclipseEclipse作为此系统的开发平台。使用Java为编程框架不仅仅是因为其简单性，更重要的是其还拥有分布性，安全性，可移植性等优点。我采用的数据库是MySQL，它是多线程，且对各种处理器都可以兼容，在体积小、速度快的同时还具有成本低的优点。操作可行性选用tomcat作为本系统的服务器，只要能够实现对服务器的正确配置，就可以顺利完成考试。JSP技术是本次的核心技术，使用网页就可以进行一系列的常规操作，只要具备可以联网的电脑就能够顺利完成考试。所以本系统的操作可行性比较强。3.2需求分析一.功能需求分析网络考试系统存在的价值就是帮助学生用户在网络上完成考试，其基本功能包括试卷按时发放以及自动化组件和成绩汇总等。网络考试系统的结构框架如下所示：（1）学生端：学生端的主要模块包括考试以及登录，学生用户需要输入正确的学号和密码登录到试卷页面，然后选择试卷进行考试，考试完成后可查看得分。超级管理员端：超级管理员端分为五个模块，用户登录用来控制用户的登录状态及其身份；用户管理则实现了管理员对用户的增添改删等各项功能；角色权限管理可以增加或取消用户的相关权限；试卷管理则是对试卷进行增添改删。试题管理员端：该模块主要是为老师设计的模块，方便老师们随时对试题及试卷做出适当的修改。4.系统总体设计4.1.系统概要功能图网络考试系统的主要功能以及相对应的功能模块如下所示：图4-1系统概要功能图4.2系统基本功能由于情况的不同，我们将系统功能分出了不同的种类。根据网络考试系统的角色分析，我们将其分为两个角色：用来考试的学生用户和管理试卷试题的管理员用户。客户端是学生登录系统，用于答卷、评分和错误分析。管理员端即管理员登陆后对系统及试卷试题进行一系列管理。4.2.1登录功能无论是学生用户还是管理员用户都将通过登录功能进入系统，但是两种身份登录后所出现的界面及其对应功能不尽相同，但使得操作此系统更加方便，易上手。4.2.2系统答题来自数据库的试题自动组卷形成的试卷在学生用户登录到界面后就会显示出来，学生选择相应的试卷进行作答。4.2.3答题得分考试结束后系统页面上会出现一个窗口显示学生本次考试的最终成绩。4.2.4错题解析此功能是为了方便学生用户对回答错误的试题自学，以找出问题所在。在考试时间截止即考试结束后，征求老师同意的情况下即可查看其解析。4.2.5用户管理使用系统的用户可根据学生毕业、转学，老师离职、入职等不同情况对相应的用户信息进行删除或者增添。4.2.6角色管理不同类别的用户所掌握的操作权限也并不完全相同，用户管理模块用于管理用户权限，比如学生身份的用户只能够进行个人信息的查看或者考试的参与等。管理员具有对试题和考卷进行管理的权限，可是无法借助系统实现对考试的参加。4.2.7题目管理拥有管理员权限的用户可以对题目进行实时更新。4.2.8试卷管理能够实现对学生试卷的批量管理，在系统中对问题进行随机抽取，并由此形成试卷，试卷会被存储在相应的数据库。4.3数据库设计数据库设计是整个设计阶段中最为重要的工作之一，数据表如下所示。下面将对其做出非常详细的介绍。用户表和ER图管理员和学生在对系统进行登录时都需要输入相应的密码和账号，而包括密码和账号等一系列用户数据的用户数据表和E-R图如下所示：表4.3.1用户表字段类型长度说明是否主键是否外键useridINTEGER11ID是roleidINTEGER11id是usernameVARCHAR20账户名userpwdVARCHAR20密码usertruenameVARCHAR30姓名图4.3.1用户表ER图角色表系统各类用户角色的状态以及对应权限的ID和其他各种信息如决色表所示：表4.3.2角色表字段类型长度说明是否主键是否外键roleidINTEGER11ID是rolenameVARCHAR20名rolestateINTEGER11状态功能表ER图每个系统角色对应功能的状态以及地址和ID等一系列信息：表4.3.3功能表字段类型长度说明是否主键是否外键funidINTEGER11ID是funnameVARCHAR20名funurlVARCHAR200地址funpidINTEGER11顶层功能的IDfunstateINTEGER11状态系统功能各类信息与系统功能之间对应的ER图图4.3.3功能表ER图4.权限表ER图系统每个角色与每个功能相对应的编号信息问题：表4.4权限表字段类型长度说明是否主键是否外键rridINTEGER11权限的ID是funidINTEGER11功能的ID是用户具备的功能与权限的编号ER图图4.4.权限表ER图试题表ER图系统中各套试题对应的内容以及相应的试题编号的信息：表4.5试题表字段类型长度说明是否主键是否外键sidINTEGER11ID是scontentVARCHAR150题目SaVARCHAR100选项ASbVARCHAR100选项BScVARCHAR100选项CSdVARCHAR100选项D试题的编号以及试题内容信息的ER图图4.4试题表ER图试卷表ER图系统内试卷所对应的试卷编号以及试卷的具体内容：表4.6试卷表字段类型长度说明是否主键是否外键pidINTEGER11试卷的ID是pnameVARCHAR11试卷的名sidINTEGER11试题的ID是试卷对应编号及名称和试题编号与试卷的ER图图4.5试卷图ER图学生试卷表ER图试卷编号和用户编号与相应答案是否完全相符表4.7学生试卷表字段类型长度说明是否主键是否外键spidINTEGER11ID是useridINTEGER11学生的ID是sidINTEGER11角色的ID是studentkeyVARCHAR10学生的答案studentstateINTEGER11试题的答案学生试卷与考试和系统用户之间关系的ER图图4.6学生试卷ER图

系统实现对网络考试系统进行详细介绍。5.1学生用户端这个模块的使用者只有学生和管理员。5.1.1学生用户登录面向学生的登录界面如下所示：学生必须在相应页面中对自己的学号和密码作出正确输入。信息输入页面如下图所示学生用户到达正确的登录界面，输入其相对应的账号和密码后，系统会凭借功能代码来在数据库中对已输入的信息展开校对，从而确定用户输入的账号或密码是否存在错误，如果用户输入的信息与数据库中的信息有误差则会提示用户信息有误，只有全部信息都已经实现正确输入，系统才能够进入到下一步的运行。5.1.2主界面学生对学号和相应密码进行正确输入之后，就能够看到学生用户端的主要界面。错题和试卷是学生用户端页面中的主模块学生用户所有的考试试卷被放在试卷模块中，学生用户在准备考试时可听从老师的安排对相应事件进行选择和作答。5.1.3答题模块学生在成功完成系统登录并对相应试卷进行选择之后，就能够看到试卷题目，学生对其试卷中的试题进行作答，如下图所示：学生必须在规定时间内完成试卷题目的有效作答，如果答题任务提前完成，就可以选择直接提交，系统会显示剩余时间以及答题的具体进度，运行界面如下图所示：5.1.4答题评分学生只能够在规定时间内对题目进行作答，一旦到达指定时间，系统就会对试卷进行自行提交，并根据题库中你所答题目的答案进行比对得到成绩，考试成绩及得分情况如下图：计时器功能，倒计时结束时系统会自动上交试卷并停止考试，防止学生在考试结束后继续作答。Html中也有相应的倒计时功能，但与我们网络考试系统要求的倒计时还是有一定程度的区别，html所实现的倒计时比较轻松，但是在倒计时页面进行刷新后时间会回到之前，也就是重新开始倒计，对我们网络考试系统中要求的倒计时来说这种倒计时实现的方法没有什么用处。网络考试系统中的计时器功能需要在学生作答期间，无论是刷新页面还是打开新的页面计时器，倒计时都不会回到之前，这就需要通过同步时间来完成。倒计时的设置需要设计一个变量，然后在Ajax的time控件的事件中递减。当考试开始时，计时器将启动工作，通过userld和subject_id判断数据库的表中shi否含有开始时间的对象，如果没有的话将会新增，然后再将其保存到数据库里。通过编译自带工具获取当前时间后减去刚才进入时的时间，就是距离考试开始已经过去的时间，然后用考试的总时间减去它就是距考试结束还剩下的时间，试卷在考试时间截止之后会自动进行提交。考试完成之后，学生用户不仅能够对本次考试的实际成绩进行查看，还能够对各科考试试卷的具体成绩做出快速查询，查看界面如下图所示：5.1.5错题解析学生用户在考试结束后，老师云霄的情况可对查看错题及其解析，如下图：5.2管理员端为了确保试题的实时化更新，管理员端可以对试卷与试题进行实时更行，以确保每次考试的题型与试卷类型与现实接轨。5.2.1管理员登录不同身份对应不同的权限，管理员应切换至管理员登录页面进行登录。在学生页面则无法登陆成功。5.2.2后台端正确登录后的管理员会跳转到对应管理员权限的页面，如下图所示：5.2.3用户管理解决学生用户使用系统的相关问题。为了对应学生毕业、入学、辍学、插班等各种事件，用户管理这项功能可以对发生这些事件的学生用户进行添加，修改，删除等操作用户新增界面如下图用户修改界面如下图5.2.4角色管理超级管理员的工作就是管理所有用户。角色管理界面如下所示：在对角色进行管理的过程中，需要对其对应的权限进行管理，开启或者关闭其相应的权限，如下图：角色可以通过添加完成。添加角色界面如下图：5.2.5题目管理通过对题目的添加、删除、修改确保题目的新颖及考试的质量，如下图所示：5.2.7试卷管理对试卷进行管理，如增加试题，减少试题或新增试卷等，如下图：试题可以随机抽取，如下图：

系统测试系统测试是为了检查新系统中的一些不足之处，用以提升用户使用系统时的舒适度以及提高系统的可用性。对于检测系统的运行情况，我们可以将其分为三个测试，分别是系统功能测试、组装测试以及对于验证的测试。系统功能模块测试是软件测试的核心部分，这方面的测试需要测试出预想的系统中各项功能运行是否良好以及各项功能是否满足用户的要求。这是我们测试系统的主要目的。6.1功能测试为使得系统的正常运行得到基本保证，为使得各个功能模块都可以完成相对应的任务，我们对整个网络考试系统进行了功能测试。对系统的每一项功能测试都需要一些测试用例来进行辅助测试，才能检查该功能模块是否符合用户所要求的功能。此测试也叫黑盒测试，我们在测试过程中是对每一项独立的功能进行测试，不需要考虑整个系统的完整功能。从一些小功能如计时器功能，不同用户相对的的不同登录界面等进行测试来反映系统的功能是否与我们事先确定的一样，除此以外还需要对其他部分也进行严格的测试，测试内容包括输入测试以及判断条件的测试。图6.1是功能测试表。表6.1功能测试表测试目的判定软件的业务过程是否正确、各个功能模块的功能是否能够正常实现、系统运行是否稳定、系统性能是否健康。需要进行测试的范围使用者需要该系统里又的各种功能模块测试使用技术先确定测试的功能用例，选用黑盒测试的方法对对选好的功能用例一项一项的测试开始标准使用者使用后可以进行正常的操作完成标准经测试的功能基本符合预期，用户要求基本可以满足重点测试方向软件在不同情况下的兼容性需要额外考虑的事项当分辨率或者尺寸存在差异时，界面实际的使用状况表6.2和6.3是部分测试用例表表6.2有关软件测试用例表编号001名称开始软件用例测试。简述用户双击系统图标进入系统。参与者用户。前置条件用户可成功启动软件后置条件体验者可对软件实施常规操作成功的条件体验者可对软件实施常规操作，各项功能均正常基本事件流步骤活动1体验者按照正常流程对程序进行启动，从而看到系统登录界面，在登录界面中对数据进行正确输入并进入到程序主页面。2对选择按钮进行点击3界面出现跳转。规则与约束用户按照其对应的角色对软件进行正确操作错误等级响应高为在模拟机上运行时为横屏显示，但是转到真机上时却不能正确的横屏显示。要解决这个问题需要强制设置Activity节点横屏。此问题比较严重，影响到了系统的正常使用，发生此问题应马上解决。错误等级响应中则是软件在电脑中运行时，做出一个操作后，软件对用户做出的操作有明显的反应时间过长。要解决此类问题需要优化处理跳转，减少软件的反应时间。此类问题虽不影响软件的正常使用，但是却会浪费用户的精力和耐心，若没有严重问题也应立刻解决。错误等级响应低并不会对系统功能的正常实现造成过分影响，不过系统在运行过程当中可能会让操作者感到不太方便，或者是界面设计不够美观。这些细枝末节的问题可以在之后进行逐步的完善。误差在功能测试环节中是非常常见的，系统实际的运行效果以及功能实现情况会和我们的预期之间存在一定差异，所以误差存在的情况也能够被划分为几个不同的等级或者种类。表6.4用户管理模块测试表项目任务操作预期效果测试结果增加新用户管理员点击“新增”选项系统跳转到用户新增界面结果正常。用户信息填写完成非必须填写项目的填写，必须填写的项目不进行填写系统提示用户名不可为空结果正常。用户信息填写任何项目都无需填写系统提示用户名不可为空结果正常。提交用户信息将所有数据全部正确输入到相应的项目中，并进行提交系统可顺利跳转到用户列表结果正常。表6.5角色管理模块测试表项目任务操作预期效果测试结果增添新角色。管理员点击“新增”选项系统跳转到角色新增界面结果正常角色信息填写完成非必须填写项目的填写，必须填写的项目不进行填写出现提示，角色名不能为空。结果正常角色信息填写任何项目都无需填写系统提示用户名不可为空结果正常将增加的新角色的信息提交。将所有数据全部正确输入到相应的项目中，并进行提交系统可顺利跳转到角色列表结果正常表6.7题目管理模块测试表项目任务操作预期效果测试结果增添新题目。管理员点击“新增”选项系统跳转到题目新增界面结果正常题目信息填写完成非必须填写项目的填写，必须填写的项目不进行填写系统提示正确答案以及选项和题目不可为空结果正常题目信息填写任何项目都无需填写系统提示正确答案以及选项和题目不可为空结果正常提交新增加的题目信息将所有数据全部正确输入到相应的项目中，并进行提交系统可成功跳转到题目列表结果正常。表6.8试卷管理模块测试表项目任务操作预期效果测试结果对已经组卷完成的试卷进行搜索和查询管理员将试卷名称输入界面中的查询中，紧接着对查询按钮进行点击可以搜索到试卷记录结果正常查看试卷试题。管理员点击“查看试题”。跳转到相应的试题界面结果正常将试题随机组合成试卷。管理员点击“新增”选项。成功跳转到试题组合页面，页面中的必填选项包括试题数量，试题数量比题目数量高时，需要按照题库数量最高值进行取出结果正常6.2兼容性测试对于任何一个系统而言，兼容性测试都是特别重要的。良好的兼容性能够使得系统在不同情况下实现正常运行。具体来说，就是将软件安装在各个不同的操作系统和浏览器上，检验其B/S系统与各种操作系统及浏览器是否兼容，它直接影响到了这个软件在市场上是否可以存活下去的问题。在本设计中，我们所开发的系统虽然不需要考虑将其投入使用并获得经济效益的问题，但是仍然需要对兼容性测试提起重视，并将其好好的完成，这是对一个系统的负责，也是使用系统更加稳定中不可缺少的一环。总结与展望从确定题目到完成编写，几个月的时间转瞬即逝，在这个过程中我有过很多次的迷茫，也有过无数次找到突破口的兴奋，系统开发与论文完成过程很艰难，但最后还是完成了。本文首先分析了网络考试系统的国内外现状，介绍了开发本系统所使用的技术。确定了网络考试系统的用户以及各用户所需要的功能。完成了数据库的设计，将系统各用户，功能以及试题试卷等进行了编号放入了数据库。然后将数据库与系统结合起来，将相关功能实现后就完成了系统开发。在设计数据库er图时遇到了一些问题，比如实体、属性、关系的联系，一对多、多对多等问题。在与老师探讨后将这些问题一一解决。网络考试系统是一个比较复杂的开发系统，随着技术的发展和人们对于考试要求的不断更新，需要我们不停的去探索新的功能模块。考试的规模与类别等不断扩大，考试的严谨性与防作弊的要求也在不断提升，需要我们开发新的技术去解决。通过这次系统的开发和论文的完成，我深刻的认识到做任何事情都需要严谨认真，只有踏踏实实，一步一个脚印的去走，才能够收获到最终的喜悦。这个过程不仅使得我的意志得到了有效的磨练，还使得我的编码水平得到了切实的提高，对我未来生活中的方方面面都有很大的意义。

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