【《在线考试系统的设计与实现》6900字（论文）】

在线考试系统的设计与实现目录TOC\o"1-3"\h\u295061.绪论 摘要基于Java的在线考试系统主要用于在线考试进行答题、统计成绩等一些信息管理。在线考试系统的开发，是为了减轻教师批改纸质试卷的负担和减低考试的成本，在线考试系统因为本身不受时间地点的限制的优势也越来越受到各种考试的欢迎，在线考试也成为了学校教学和教师布置考试的简便途径和有效方式。在线考试系统的实现主要是为了在线考试而开发设计的，也是随着现在大环境的影响及网络智能信息化的发展，在线考试系统在idea开发工具中进行代码的编写和页面的设计，把编译后的代码发布到TOMCAT上进行调制，并基于JAVA技术完成整个在线考试系统的前端界面，用Java作为程序语言，加载MySQL数据库，并结合分布性强、维护方便的B/S架构来不断完善在线考试系统。本文首先简要介绍在线考试系统的相关技术，以软件工程管理为指导，分析其内部需求。最后，在本地计算机上运行测试以验证相关功能的设计要求是否已完成。关键字：在线考试系统；JAVA；MySQL1.绪论1.1课题背景这些年来，因为我国信息技术的不断提升所以带动着国家的经济能力的不断提高和科学技术的飞速发展，正是这一原因从而一步步加速引进了计算机技术应用在各种行业的各个方面，同时，各行各业的业务范围内也在一直建设着数字信息工程以便能更科学的管理业务，促进了我国新时代的数字信息化建设。在日常的生活上、学习中等各方面，信息化的管理方式已经随处可见了，并且信息化也在影响着我们的思维方式，这些结果正是在促进着信息技术不断发展的原因。随着信息技术的更新迭代，在线考试系统也逐步引入计算机进行信息化的全方位管理方式，不仅减轻了线下考试的人工场地管理成本，而且也能有效提高在线考试系统的效率。但是，把计算机只是简单地当作人工劳动的替代工具，而忽视了其本身信息化系统的智能解析等作用，并且如果没有对在线考试系统进行有效的科学管理方式，则会直接影响在线考试系统发挥效率。结合实际使用过程中出现的缺陷，十分需要一套界面完整的、功能完善的管理系统来进行有效率的科学管理，让在线考试系统在实际运用中更加简洁明了。1.2研究现状对于当下人们所使用的在线考试系统的国内外研究，目前，国内的所使用的在线考试系统的特点有这几点：一是系统的面向性比较广、二是通用性比较强、三是系统所开发采用的技术都是目前较为普遍且稳定性能和拓展性能都较为好的技术，四是在线考试系统的系统灵活性和系统操作性对于目前使用的系统的用户习惯都是较为契合的，还为系统提供了更为安全的管理，使得系统的数据存储空间更加优化。目前在线考试系统是进行了大量的数据管理，这样对于在线考试系统的管理还是用户在进行在线考试时的运行都是比较流畅有效的，也可以使用户不受限制的随时使用系统。目前国内的网络教学系统平台都是包括在线考试的功能，可以形成上完网络课程后进行考试来检验学生的学习情况的一个流程。国内的网络教学系统平台一般是由观看网络课程的平时成绩和最后总测的在线考试成绩两门成绩加在一起得出平均成绩作为最终成绩的模式。在网络教学系统平台中的在线考试一般分为在线随机抽取题目组卷和教师在线固定组卷的两种模式。在线随机抽取题目组卷是根据教师设置试卷题目规则，系统则根据规则随机在题库中抽取题目组成试卷，这种模式可以设置每个学生拿到的题目顺序都是不同的。教师在线固定组卷是指由教师在线在题库中进行选题组成试卷进行考试。2.相关技术说明2.1JAVA技术Java是一门运用广泛的编程语言，因为Java本身具有简单易操作的语法特征和基础功能大的特征，它还有面向对象和跨平台性等特点，Java本身还是多种大数据技术的编程语言基础。JAVA语言功能：面向对象：面向对象是很多编程语言的基本条件之一，Java编程语言的条件之一也是面向对象，面向对象是软件开发的一种基础方式。面向对象是指将系统的数据或者动作设置为对象，再对着对象进行操作，操作的过程就是对对象进行编程。编程时，首先创建不同的对象再将不同的数据和代码一一写入不同的对象中。因此面向对象在编程过程中显得尤为重要，在原本复杂繁琐的编程过程中因为面向对象的编程方法的出现就让原本复杂的过程变得十分简便，同时也进一步提升了编程过程中程序的安全性。跨平台：Java的跨平台性正是使得Java编程语言受到广泛使用的原因之一，因为Java的跨平台性所以在编程时使用Java语言就会十分简单易操作。当我们在用Java编程语言来编程完毕后，在其它系统平台也可以进行运行操作，就不用再继续在一个平台进行更改。2.2B/S架构基于当前用户的使用习惯，B/S架构——也就是浏览器（Browser）都具有更加相似的架构及基本功能，它们的界面也都大同小异，因此在使用过程中也不需要进行特别的配置，或者进行单独网络连接，特别是当前的客户端，更是类同，当然这更加方便用户的选择及使用。另外值得一提的是，使用浏览器最大的特性即为交互特性，因为交互可以让用户更加具有粘着性，简单易用，也就是说一旦用户学会使用了这个浏览器，即使是更换了另外的浏览器，也不需要进行功能再学习，触类旁通，其他的相类似的产品也就都有了使用经验，因为大多的架构是相类似的，没有更难的操作。2.3Tomcat服务器Tomcat服务器是一种web轻量级应用服务器，它有着免费、开源的优势。实际上Tomcat服务器普遍不会被大型系统和一些企业所使用，但是Tomcat服务器有免费和开源的优势因此在一些小型系统或者用户规模较少的情况下通常会被使用。还有初学者和程序员需要进行开发和调试JSP程序时，也会优先选择Tomcat服务器。当一个没有太多计算机知识的初学者使用服务器时，一般都会使用计算机上配置好的Apache服务器，这样能响应对HTML页面的访问。虽然实际上Tomcat是Apache的扩展，但是在运行时这两者都是各自独立运行的，不会因为各自的运行而受到干扰。正因如此，Apache服务器在配置好的计算机上是用于服务HTML页面的处理，而Tomcat服务器与Apache服务器的功能不一样，Tomcat服务器只是服务于Servle和JSP页面的处理。但是Tomcat服务器也有基本的功能可以用于处理Tomcat服务器。2.4MySQL数据库MySQL数据库是现在小型数据库中运用较为广泛的数据库之一。MySQL数据库的优势是具有体量小、成本低、开放源码等。在线考试系统中，所使用的数据信息是由MySQL数据库中几个表进行展示，数据库中的每一个表都是一一对应的，都各自有各自的联系，使用数据库就可以把数据规范化处理，使程序之间相互链接，所以使用数据库的就可以省去大量数据的冗余。假如不使用数据库来连接程序，程序之间的数据信息就没法及时交互，程序就运行不起来。因此，这就可以表明数据库和程序之间是环环相扣的特点。3.需求分析3.1可行性分析本系统在开发技术方面，选择Java语言，Java是一门面向对象，调试过程简单，实现安全可靠，具有移植性、多线程及动态性，功能齐全的语言。仅从开始技术方面来说，Java上手简单，能够满足系统的开发实现。目前流行的系统开发模式为单机模式，单机模式在安全可靠的前提下，具备开发速度快，开发投入少等一系列的优势。“互联网+信息技术”结合起来，纳入校园管理过程中具有很强的创新性，也响应了国务院对于积极推进“互联网+”的建设意见。将传统模式的在线考试方式与互联网信息技术思维整合在一起，势必会对传统的管理方式产生一定的影响。正是因为大环境的综合原因，所以进行开发在线考试系统是具有远大的发展前景，将计算机数据处理技术与互联网整合到在线考试中有很明显的创新性。因此，从社会效益的角度来分析本在线考试系统的技术操作是可以行得通。3.2系统的性能与运行环境从性能分析的角度来看，与以往的线下考试相比，在线考试系统具有很优势，以往的线下考试是在特定的时间和地点进行的，考试完毕后再进行人工批卷和人工统计成绩，最后再用纸笔进行登记管理，这样既耗费时间又耗费人力。随着网络信息技术的提升，以往的线下考试需要太高的人工成本，为了降低成本，提高用户的效率，开发一套基于计算机和网络技术的在线考试系统系统。每个系统都是应该具有本身的设计原则。在线考试系统同样有着必不可少的设计准则，分别是以下两点：易操作性：首先要有一个前提，就是能保证系统成功运行，在这一前提下必不可少就是系统的易操作性。针对性：系统设计的重点是不同类型的用户对系统进行操作的功能是不完全一样的，对用户操作系统具有很强的操作性。适用范围：适用范围广，不同的用户均可使用。3.3系统功能需求系统主要有以下功能：（1）登录功能：进入登录界面，填写账户和密码，进入系统。（2）系统管理：系统的用户是有三种类型分别是系统管理员、学生和教师。系统识别用户类型，用户类型不同进入的界面不同；系统管理员可以管理学生基本信息、教师基本信息还有试题信息。（3）试题管理：系统管理员和教师都可以进行管理，以便于题库的管理。（4）上传试卷：供教师使用，不同科目的教师可以根据考试科目，自己上传试题。（5）在线考试：供学生使用，系统按照学生的班级把应考的科目显示在考试页面中。学生点击考试显示考试内容，学生完成考试点击提交或者考试时间结束就不再允许学生修改试卷；实现试卷进行自动评卷，计算好学生的考试成绩，学生点击查看成绩将成绩提供给学生查看。（6）成绩统计：供教师使用，可以以科目或班级等条件来进行统计考试成绩。（7）成绩查询：供教师和学生使用，考试结束后教师和学生可以按照不同的查询条件提供来进行成绩查询。4.系统设计4.1系统结构设计本文将在线考试系统分为数据访问层、表现层以及对应的业务层，数据访问层。表现层，是可以作为一个通道来连接系统和用户之间的操作。通过它，系统可以获得用户在前端页面的数据，用户也可以看到系统要展示给用户的数据。之后是业务层，它存在着许多与表现层相关联的接口，通过实现这些接口来进行一些复杂的逻辑操作和业务实现，然后调用相应的接口就能实现我们所想要展现的效果。最后是数据访问层，它是最接近数据库的。正因如此，它可以储存着许多文件用来操作数据库。在这些文件中，我们事先设定好所需要的SQL语句，调用这些方法的相应接口，就能为业务层提供一系列的增、删、查、改的操作。图4-1系统结构图4.2系统功能结构设计系统开发者在对在线考试系统进行系统整体设计的思考时，也是在思考系统功能结构的设计，系统开发者在进行思考时都会先开始简单的进行整体规划，再到每一个问题的详细设计，并且会绘制一些结构图加上文字说明来清晰表达每个功能模块间的关系，而且这样的整体规划也是进行一个对多功能系统的复杂程度的说明，更是对每一个小功能规划的详细设计，让系统功能不再复杂化，使系统功能简单化，并且要做到可以及时建立或者修改每个功能模块，在每个功能模块之间都要互不干扰、各自独立，要符合对立性的设计要求，更要找到每个功能模块之间的关系，使它们能够紧密相扣、层层递进的运行整个系统，完成系统的各项功能。图4-2系统功能结构图4.3数据库设计我们根据之前分析的功能需求实现设计出来的数据库表和字段关系是否合理，需要利用概念模型作为判断依据完成合理性验证，目前我们都在使用的是E-R图，E-R图能直接一目了然的展示出每个数据库表实体以及字段设计之间是否合理，各个表之间的主外键存在着什么关系，是1对多还是多对多的关系，E-R图不仅可以展示实体关系还能够显示出大体的功能实现，利用椭圆表示试题，矩形表示字段属性名称，最终使用直连完成连接实现关系的显示。判断题库实体E-R图，如图4-3所示。图4-3判断题库E-R图单选题库实体E-R图，如图4-4所示。图4-4单选题库E-R图试卷管理E-R图，如图4-5所示。图4-5试卷管理E-R图5.系统实现5.1管理员登录模块登录功能为系统的基本功能，其他功能都以登录功能为基础。所以，在使用在线考试系统时用户应该先打开的是登录界面，在登录界面中进行输入账号和密码的操作，如果不进行输入账号和密码的操作就无法进入系统进行其他功能的操作。进行操作成功后系统会判断登录用户的身份和角色，按照角色的不同给用户提供不一样的操作权限。如图5-1所示。图5-1管理员登录功能界面5.2管理员功能功能模块系统管理员在进行登录操作成功后会进入到在线考试系统界面，可以结合需求进行系统管理、题库管理、试卷管理和答卷查询四大功能模块，并根据需求可以对相应的数据信息进行管理维护等操作。如图5-2所示。图5-2管理员功能界面5.3学生管理功能模块学生管理，这一模块系统管理员和教师都可以进行操作，教师根据需求可以查看学生信息，而系统管理员可以查看教师和学生的用户信息，获取用户的详细数据信息，两者结合需求可以对已有的用户信息进行编辑或者删除等操作，也能够通过上访多条件搜索栏，对应快速搜索对应的相关信息，如图5-3所示。图5-3学生管理功能界面5.4题库管理功能模块通过题库管理模块，教师可以查看管理试题信息，包括单选题、多选题、判断题、填空题和主观题等，可在各个模块下点击添加选项新增试题，以单选题库为例，填写题目、选项、答案、类型和难易程度等，确认后保存即可。也可在上方搜索栏中输入关键词进行查找。如图5-4所示。图5-4题库管理功能界面5.5试卷管理功能模块通过试卷管理模块，教师可以查看管理试卷信息，并可以选择试卷进行发布，发布成功的试卷会在首页试卷中心中显示，如图5-5所示。图5-5试卷管理功能界面5.6学生答卷功能模块学生用户登录系统后，在首页试卷中心会看到已发布的试卷，点击去考试便和进行在线答题，试卷中显示考试时间、类型、难易程度和总分等信息，学生可以根据试题内容进行答题，答题完毕后点击上方我要交卷即可，如图5-6所示。图5-6学生答卷功能界面6.系统测试软件在设计后必须进行测试，调试过程中使用的方法是软件测试方法。在开发新软件时，系统测试是检查软件是否合格的关键步骤，以及是否符合设计目标的参考。测试主要是查看软件中数据的准确性，正确的操作与否，以及操作的结果，还有哪些方面需要改进。因为刚新开发出来的系统用户是还没有了解过其内部特性规模，所以可以进行黑盒测试来测试系统需求功能，首先测试者模拟用户来进行使用系统，检查系统的各项功能是否完成了用户所需的要求，再接着不按步骤直接输入后来查看系统是否会给出反馈。在进行黑盒测试时出现了错误信息系统检测到后会给出错误反馈。性能测试通常是用来测试软件系统的性能是否能达到用户所提出来的要求，在进行性能测试时可以发现系统所存在的性能问题，在进行完善优化使系统的性能达到更好。性能测试测试系统的性能一般会使用自动化测试工具进行测试，性能测试有很多种类型，通常被使用的多是负载测试、压力测试，在这两者之间各自进行测试，也会有将这两种测试进行结合测试的情况。虽然负载测试和压力测试看起差不多，但实际这两种测试是不同的，负载测试是对系系统软件性能的负载能力进行测试，如系统在一段时间内能最多响应多少用户请求；压力测试是对系统硬件的性能强度进行测试，如系统在一段时间内系统的最大内存情况。表6-1登录测试用例测试后得到的性能和用例，系统具有足够的正确性、可靠性、稳定性，并且可以对输入数据进行准确的点击操作处理和响应测试用户的体验也得到了很好的反馈和响应时间。合理的范围，可以兼容所有主流浏览器，设计所需的效果结论通过这次的毕业设计，我也有了一个全新的自我认识。本次的设计效果还是存在很多的问题，例如技术层面不够深、没有足够新颖的创意、设计结构简单等问题。但是在今后我会努力从这些方面去突破自我和提升自我。目前我们所接触到的设计仅仅是在校园里面，到了以后的工作岗位会有更多的机会去进行设计，本次的设计就算是为了以后在工作岗位上工作所上的第一堂课。感谢本次设计的指导老师，传授了我很多的课本之外经验，相信以后再工作上会受益匪浅，也感谢那些帮助过我的同学们，以后的工作