【基于Java的在线考试系统设计与实现7500字（论文）】

基于Java的在线考试系统设计与实现摘要：本次设计是基于C/S模式，利用eclipse开发平台、借助SSM框架、采用Java为开发语言、MySQL5.7作为数据库的后台支持，来进行的系统具体设计与开发。本次设计的在线考试系统主要是结合大学期间开设的专业课程，结合在公司实习内容，加上对如今的传统线下考试的优缺点分析，进而设计的一款适用于广大师生线上考试的在线考试系统，既能让老师方便的试卷命题、批阅试卷，又免去了印刷纸质试卷、分发试卷等工作。本系统的功能模块主要包括：班级专业管理、试卷管理、分数查看，账号管理等。这个考试系统使用方便、操作简单、效率高,实现了真正的学生无纸化自学考试,满足了广大学生随时各地参与考试的工作需要,能够快捷地及时得到考试成绩,大大降低了考试教师的准时出题、组卷及及时修改考试卷材等繁重的工作压力。关键词：网上在线考试；传统教育；客户/服务器的模式。目录TOC\o"1-3"\h\u2204第1章前言 171221.1研究背景 1182891.2课题研究现状 117529第2章需求分析 3142782.1需求分析 3248602.1.1.功能需求分析 3248602.1.2.数据存储分析 3250402.2可行性分析 31062第3章系统开发技术及环境 4116613.1相关技术介绍 4185673.2开发环境介绍 57100第4章系统整体设计 7144974.1系统开发环境配置 7219094.2系统模块图 8159354.3系统流程图 9139234.4数据库设计 99599第5章详细设计与实现 12183705.1登录系统 125.2模块管理………...…………12285755.2.1专业管理 12296395.2.2试题管理 13296395.2.3试卷管理 1542925.2.4学校资源管理 1716913第6章评估测试 18144976.1软件测试 18144976.2软件测试类别 18144976.3黑盒测试 18144976.4具体测试 18285756.4.1登录 18285756.4.2管理员维护专业和用户信息 18285756.4.3试卷管理 18285756.4.4学生考试 19144976.5测试总结 1916913第7章结论 2012247参考文献 21第1章前言1.1研究背景在当今互联网络信息时代,计算机技术在教学中的应用已经变得十分普遍,利用计算机技术来对进行网上考试将会变得越来越流行。与其他一些传统的考试方式相比,本系统在多种类型的考试模式中均有其优点。无纸化的学习考试方式在目前我国学校中有着其科学、及时、准确、公平等特殊的优点,具有其他许多传统的学习考试方式所没有的不能被替代和可以比拟的特殊优势,这些都是我们研究并设计开发的在线考试系统重要的实践意义。网上参加的考试课件可以很好地省略了试卷打印的时间和成本,减少了老师的阅卷、成绩统计等工作的重量和负担,节约了我们的教学时间和信息化资源,加快了我们的考试步伐,还因为它已经能够很好发挥我们的电脑技术和网络设备在信息处理过程中的优势,比如我们已经建立了一个海量的题库而且随机发布的问题,对所有的试题、评估结果都分别进行了解析等等,既大大地节约了我们的时间、人力、财务、物力,也提高了我们的工作劳动效率。总而言之,网络化的教育考试模拟体系远远已经超过了我们传统大学网络化教育考试所可能需要的每年固定考试时间,固定考试场所和特殊地点的网络考试虚拟模型不受限制,将为广大学生和高校教师们备考带来巨大的方便。从而可以使得整个技能测试的方式进行以及过程更加科学、公正。因此,本文的课题研究应该应当具备较强的科学理论研究现实意义和实际应用价值。1.2课题研究现状当前时代我国,虽然远程考试教育已经逐渐蓬勃发展了壮大起来,但是目前存在我国的高等学校和国际社会上的各类远程考试大都比较倾向于直接采用一种传统的远程考试模式方法,在此种传统考试模式方法下,组织一次远程测试至少一次需要分别经历五个测试步骤,即人工辅助选择性测试出题,考生自主测试,人工辅助读书,成绩评估考核结果评估和考生测试卷的试题分析。显然,随着我国实际教育课程考试工作类型的范围在逐渐扩展和层次上的增多以及实际情况下对于教育课程的考试质量要求也在逐步得到提高,教师实际参与的考试工作数量将有可能变得越来越多,并且其实际考试工作将被普遍认为将会是一件非常繁琐和很容易就会出现严重错误的一件事情,可以算是说目前传统的教育考试工作方式已经开始变得远远不需要能够完全基本适应当前现代化教育考试的实际需求。随着我国现代移动计算机的不断普及和网络迅猛发展,网络的具体应用覆盖范围也在逐步不断扩大,如远程网络教育和大型虚拟网络大学的不断出现等等,且这些基于网络化的应用正在逐步发展渗透到千家万户。人们已被迫不断地要求充分运用这些现代信息化的教学技术对其考试成绩进行网上测评,以有效地极大程度地降低了高校老师的课堂教学工作的压力和负担及很好地改善其课堂教学的工作效率,与此同时也极大地提高了其网上考试的教学质量,从而直接促使其网上考试越来越多地趋于更加科学、公证、客观,更加地充分激发了广大学生的学习自主性和师生学习上的兴趣。比如目前许多由多家国际知名的专业电脑软件企业共同举办的各类软件认证性能测评中,绝大多数都已经是企业选择这样的去做。网上科研在线报名考试已经逐渐成为现阶段我国科研工作发展的一大关注热点。它不仅是一个完全建立在移动国际考试互联网上的考试应用管理系统,客户端自动配置应用方式同样可以使它变得极为简单,使国际考试不再需要受到特定地域的特殊限制。一个完备的网上学习考试信息系统应该能够帮助使得很多用户在网上完成学习工作过后及时地认真检验自己的网上学习效果,已经及时发现了自己的很多缺点和一些不足,使得自己的网上学习工作效率可以有很大的幅度提高。在线试卷测试管理系统及其中的考试题目数据生成,试卷试题提交,成绩试卷批阅等均可在中国互联网上在线进行。只要我们能够独立形成一套功能完善的测试题库,即使也可以轻松实现每次测试的过程自动化。这样一来,教师所有的需要努力地和所做的仅仅是精心地组织设计现有课程和学科题目、保存和完善维护现有课程和科目题库,而不是严格地要求组织进行课程质量测评,从而极大地有效减轻了我们学校和其他教师的心理压力和经济负担,这种特殊情况不仅表明它的教学经济性仍然可说是绝对相当可观的。为了我们能够更好适应这种新教育形势的不断变化和新发展,我们首先进行了这一考试系统的总体初步设计和开发工作,也许这系统可以说成就是对它能够做一个初步性的探索,希望其系统能够在各种类型的教育考试中能够起到高效、便捷的辅助作用,把各位老师从繁重的实际教学工作中彻底轻松解脱走了出来。第2章需求分析2.1需求分析软件的需求分析就是把软件工程过程中建立的软件可行性分析求精和细化，了解用户各种可能的需求，并且把这些需求用代码来实现。为了发现用户的真正需求，我们需要从宏观的角度来调查、分析用户需要解决的问题，也就是说，第一步我们要尽可能地了解用户自身的情况和他们所需要面临的问题。2.1.1功能需求分析本管理系统按照管理员、教师以及在校学生三类为主要登录用户。不同的用户需要在登陆界面选择用户所属的类型，然后输入账号和密码进行登录。如果您选择是通过管理员登陆,系统将会自动进入一个管理员界面,管理员登录后就能够对用户和学校的各个班级和专业将会进行管理，可以对学生教师账号以及班级专业进行增加、修改、删除等功能。如果是教师登录，教师可以进行添加、删除、修改试题等功能，添加试题后就可以组建试卷，有两种组建方式，第一种人工组卷，即自己选择试题组成一套试卷；第二种是自动组卷，即系统会从题库里随机抽出若干道试题做成一套试卷。如果是学生登陆，可以在考试模块看到老师发布的试卷，点击答卷就可以做试卷，做完之后，学生可以在成绩查询模块看到自己的成绩。2.1.2数据存储分析针对一般的系统可能会考虑选择用什么数据库来存储信息，例如本系统中，需要保存用户的信息，更需要保存试题的信息，我使用的是MySQL5.7版本的数据库。2.2可行性分析实用性的基本原则:由于传统网络化考试的缺点和弊端日益加大,网上的考试也因此而产生,网上的考试己逐渐被现代人们所广泛接受,并且还具有逐步代替其他传统网络化考试的发展趋势。考生可以通过自己的用户名、手机号等方式进行注册和登录,试卷数据库系统可根据自己的题库内容及时生成,可以有效地避免了考试前的积压问题,而且可以采用大量标准化试题,从而使用计算机判卷,大大提升了阅卷的效率,网上阅卷考试还可以让我们能够很好地充分利用我们学校现有的资源,大大降低了教师的工作量,把我们的老师从书籍上的出卷、校验到阅卷这一些繁重工作中彻底解放出来。经济性的原则:无纸化考试的出现将会节约大量的纸张，将会减少在纸张方面的支出，从而加大在其他教育方面的支出。扩充性原则:系统的整体规划及框架设计是具可扩充性的，系统在设计开发中充分考虑了移植、扩展的问题.这是每个系统都要考虑的重要问题，本系统是基于java开发的，众所周知，java平台将面向对象系统扩展成包括程序和数据的网络计算机(CN)，而这个平台的核心就是java平台成为万能开发平台，实现了Java程序“编写一次，到处运行”。本系统用分层的设计方法设计，细化模块可以很好的解决将来系统扩展中不改变基本架构的同时增加功能.前台页面的设计能保证系统在更新后不会破坏系统的整体结构.

安全性原则：java设计时对系统的安全，特别是网络安全做了缜密的思考，它的安全性主要体现在：下载到本地的javaapplet只限制在java运行环境中，而不允许它访问计算机的其他部分。这是因为java编译器不会输出可执行代码，而是输出了字节码，java虚拟机（jvm）可以控制java程序的运行，jvm可以包含这个程序，并且不让它在系统外产生结果。通过java语言中的适当限制增强了安全性。第3章系统开发技术及环境3.1相关技术介绍本文的研究课题主要采用C/S开发模式，运用当前java开发语言以及J2SE来进行语言版本的设计开发，充分利用java语言的面向对象特征优势及其跨平台的技术优势，采用MVC分层设计模式，即“模型—视图表示—控制器”的系统设计开发思路，从而基本完成了系统所符合要求的功能实现。3.2开发环境介绍本系统是基于Tomcat为服务器，HTML+MySQL+Redis在eclipse中实现的一个简单的在线考试系统，以下对它们做简要介绍。3.2.1HTMLHTML的全称为超文本标记语言，是一种标记语言。它包括一系列标签．通过这些标签可以将网络上的文档格式统一，使分散的Internet资源连接为一个逻辑整体。HTML文本是由HTML命令组成的描述性文本，HTML命令可以说明文字，图形、动画、声音、表格、链接等。REF_Ref71612213\r\h[11]3.2.2数据库——MySQLMySQL所采用的系统是一种新型关系式管理数据库信息管理软件系统,关系式管理数据库把所有的管理数据都同时保存到不同的数据列表中,而非把所有的管理数据都同时存放相同到一个较小的数据仓库内,这样就为整个数据库系统增加了管理快捷性和管理效率,也大大提高了管理数据的使用灵活性。MySQL软件采用了双授权政策,分为社区版和商业版,由于其体积小、速度快、总体而言它仍然具有由于制造网站成本相对较低,尤其重要的一点是开放式网站源代码这一巨大优势,一般来说中小企业现在进行公司网站的设计研究和网站开发均大都会选择使用MySQL数据库作为自己的企业网站开发数据库。3.2.3TomcatTomcat务器是一个小型的轻量级应用服务器,在中小型企业操作系统和大型数据库等大并发同时访问的大型用户不是很多的应用情况下被普遍广泛采用,是很多人们自己制作开发和自行调试jsp应用程序的第一个好选择。对于一个大型网络系统设计中的初学者来说,可以这么看地认为,当在一台大型网络设计机器上已经成功配置好了一个Apache各个服务器,就已经能够有效地达到利用其中的响应平台网络对HTML各个页面的最高访问速度要求。实际上Tomcat这个部分虽然它只是对进程Apache部分服务器的一个扩展,但它们都应该是独立地分开运行的,所以当你开始执行一个Tomcat时,它实际上就是作为一个独立的进程运行的。3.2.4RedisRedis是一个拥有key-value两个数据库的和存储的管理系统。与Memcached类似,它们所需要支持的序列存储值valued的类型也相对复杂较多,其中主要包括string(序列字符串)、list(序列连接链表)、set(序列集合)、zset(sortedset-有序列的集合)和hash(哈希类型)。这些数据类型都规定可以同时支持push/pop、add/remove及其他具有取值的交集并集、差集和更多的交集操作,而且它们都可以是完全具有线性原子化的。在此系列技术的设计基础上,Redis可以同时支持多种不同的数字排序计算方式。与Memcached一样,为了大大提高效率,所有的存储数据都必须特别是直接通过缓存存放到内部仓储中。其所有显著区别的主要地方之一就是Redis系统通常会通过周期性地把更新的数据写入磁盘活着吧修改操作写入追加的记录文件,并且它们在此前的基础上实现了master-slave(主从)的数据同步。第4章系统整体设计4.1系统开发环境配置1.操作系统:Windows102.内存:8G3.CPU:2.50GHZ4.Java平台:JDK85.Web服务器:Tomcat8.56.数据库服务器:MySQL5.77.开发平台:Eclipse在线考试系统4.2系统模块图在线考试系统学生管理员学生管理员登陆登陆老师老师查看成绩考试试卷管理试题管理班级管理师生管理查看成绩考试试卷管理试题管理班级管理师生管理4.3系统流程图查看成绩学生考试教师登录发布试卷组建试卷查看成绩学生考试教师登录发布试卷组建试卷4.4数据库设计1.管理员信息表如表4.1所示表4.1管理员信息表列名数据类型允许Null值Pk_managerIntNousernamevarcharNopasswordvarcharNo2.学生信息表如表4.2所示表4.2学生信息表列名数据类型允许Null值pk_studentIntYesusernamevarcharNopasswordvarcharNoquestionvarcharYesanswervarcharYesnamevarcharNostudent_idvarcharNofk_majorIntNo3.老师信息表如表4.3所示表4.3老师信息表列名数据类型允许Null值pk_teacherIntYesusernamevarcharNopasswordvarcharNoquestionvarcharYesanswervarcharYesnamevarcharNoPhonevarcharNo4.试题信息表如表4.4所示表4.4试题信息表列名数据类型允许Null值Pk_testIntNotest_typecharNotest_subjectvarcharNotest_titlevarcharNotest_contentvarcharNotest_answervarcharNotest_analyzevarcharYesflagcreated_bycharintNoYes5.试卷信息表如表4.5所示表4.5试卷信息表列名数据类型允许Null值pk_paperIntNopaper_namevarcharNoflag_publiccharNoflag_editcharNoflagcharYescreated_byIntYescreated_timelast_updated_bylast_updated_timedatetimeintdatetimeYesYesYes6.专业信息表如表4.6所示表4.6专业信息表列名数据类型允许Null值pk_majorIntNomajorvarcharNogradevarcharNocreated_byIntYescreated_timedatetimeYeslast_updated_byIntYeslast_updated_timedatetimeYes第5章详细设计与实现5.1登录系统弹出用户信息登录界面，如图5.1所示图5.1登陆界面5.2模块管理5.2.1专业管理1.如图5.2所示，点击新建按钮会弹出相应的信息栏，添加信息之后点击确定，便可以新建一个专业。图5.2专业添加图5.3专业管理5.2.2试题管理如图5-4所示，进行点击选择题或者判断题按钮动作，便可以弹出窗口新增一个试题信息。在弹出的窗口可以填写试题的名称（增加判断题按钮功能暂时未添加）。图5.4试题管理图5.5试题添加2.试题管理界面中可以通过选择科目、试卷类型或者直接输入试卷名称进行试题的查询。如图5.6所示：图5.6试题管理5.2.3试卷管理试卷管理有以下几个模块：图5.7试卷管理模块试卷库：试卷库可以查看所有人发布的试卷，可以在此界面预览试卷和查看试卷是否可以使用。我的试卷：可以查看本人发布的试卷图5.8我的试卷本模块可以选择是否公开试卷和是否作废试卷，也可以增加试卷、查看试卷、编辑试卷。人工组卷：图5.9人工组卷此模块可以选择一套试卷，赋给分数后，然后把试题引入到试卷里。一套试卷可以引入多个题目。5.2.4自动组卷此模块可以选择题目数量，所属学科，分值等信息来随机组建一套试题，适合老师比较繁忙时使用。图5.10自动组卷5.2.5学校资源管理1.教师管理：此模块可以添加教师用户，专业关联则可以把教师跟专业关联起来，这样老师出的试卷，关联专业下的学生都可以看到并且答卷。如图5.11所示：图5.11教师管理2.学生管理：此模块可以加添加、删除、修改学生信息。如图5.12图5.12学生管理第6章评估测试6.1软件测试系统测试是一个系统生命周期存在所必须的操作，所谓的系统测试就是要让设计者站在使用者的立场上，要达到使用者的要求，并且在测试过程中发现并解决测试中出现的bug，确保系统是稳定的，不会崩溃。总的来说，软件测试的最终目的就是为了使设计者设计的系统满足使用者的需求。6.2软件测试类别从是否需要执行被测软件的角度，可分为：静态测试和动态测试。从测试是否针对系统的内部结构和具体实现算法的角度来看，分为：白盒测试和黑盒测试。这里我主要使用的是黑盒测试。6.3黑盒测试黑盒测试也成功能测试，它是对已经开发成型的产品进行运行，来检测每个功能点是否实现，在测试时，不用考虑内部结构和逻辑设计，测试者以使用者的身份进行测试，只检查程序功能是否符合需求规格说明书，程序是否能正确的输入输出，执行操作。6.4具体测试6.4.1登录当我们输入正确的账号密码时，我们可以登录到系统当中，如果输入错误的账号会弹出一个“用户名不存在”的窗口，如果用户名正确，密码错误则会弹出“密码不正确”的弹出，如果不填写用户名会弹出“请正确填写用户名和密码”的弹窗。6.4.2管理员维护专业和用户信息经测试，管理员可以对专业和其他用户信息进行添加、删除、修改等操作。6.4.3试卷管理登录教师账号，可以向题库里面添加、修改、删除试题，然后使用题库里的试题就可以组建试卷。组建试卷的两种方法：人工组卷和自动组卷，经测试都可以正常运行，能组建出完整的试卷。6.4.4学生考试当老师组建发布试卷后，登录到该老师关联专业下的学生账号，可以在考试模块中看到老师发布的试卷，点击答卷就可以进行答题。做完试卷后可以点击查看成绩来查看自己所得的分数。6.5测试总结经过一段时间的测试，就登录功能、用户管理功能、试卷管理、答题等功能的测试是没有问题的。在各个环境下系统都能在浏览器中对数据进行增加、删除、修改、查看都能同步到数据库。经过一段时间的使用就系统运行环境、操作界面、各种功能、系统性能、稳定性进行了一个很全面很详细的测试。此在线考试系统功能齐全，能够满足用户的基本需求。第7章总结在当今互联网络信息时代,计算机技术在教学中的应用已经变得十分普遍,利用计算机技术来对进行网上考试将会变得越来越流行，本文详细描述了基于java开发语言的在线考试系统的设计与实现，对于研究在线考试系统具有一定的理论和实践意义。本次系统开发是基于研究了已有的考试星、问卷星、学习通等相关的在线考试平台之后，按照软件工程的要求，