在线考试系统

共5页第PAGEI页摘要本论文主要阐述“在线考试系统”的设计思想和关键技术，论文针对考试提出需求，采用了struts2+hibernate等多种框架的结合使用，用MyEclipse作为开发工具，以MYSQL作为数据库，使用JAVA语言开发，实现在线考试系统。论文包括以下几个部分：第一部分系统分析，通过对用户需求的分析,说明了在线考试系统的需求，用户角色，画出系统的用例图。第二部分概要设计，概述了系统的用户模块、管理员模块，分别有注册，考试,错试题集,历史成绩管理,个人信息管理，试题科目的管理等功能。还分析了数据库的逻辑结构和概念结构。第三部分详细设计，设计了用户模块有注册，考试,错试题集,历史成绩管理,个人信息管理功能。设计了管理员模块有试题科目的管理,试题库的管理,用户信息的管理，历史成绩管理功能。画出了时序图和类图。第四部分系统实现，通过Javaweb的各项技术和web前端技术对页面进行优化完成了在线考试系统的用户和管理员模块，从而实现在线考试系统。关键字：JSPStrutsHibernate在线考试系统AbstractThispapermainlyelaboratesthedesignideaandkeytechnologyof"OnlineExaminationSystem"Thepaperputsforwardrequirementsforexaminations,usesacombinationofstruts2+hibernateandotherframeworks,usesMyeclipseasadevelopmenttool,MYSQLasadatabase,usesJAVAlanguagedevelopment,andimplementsanonlineexaminationsystem.Thepaperincludesthefollowingsections:Thefirstpartofthesystemanalysis,throughtheanalysisofuserneeds,showsthatinthefaceofmanyexams,theneedforonlineexaminationsystemtoimprovetheefficiencyofmanagementwork.Thesecondpartoftheoutlinedesign,designedtheusermodule,administratormodule,registration,examination,wrongtestquestionsset,historicalscoremanagement,personalinformationmanagement,testsubjectmanagement,testbankmanagement,userinformationmanagementandotherfunctions.Thethirdpartofthedetaileddesign,designoftheusermodulehasregistration,examination,wrongtestquestions,historicalscoremanagement,personalinformationmanagementfunctions.Theadministratormoduleisdesignedwiththemanagementoftestsubjects,themanagementoftestquestionbanks,themanagementofuserinformation,andthemanagementofhistoricalscores.Thefourthpartofthesystemimplementation,throughtheJavaweb'svarioustechnologiestocompletetheonlineexaminationsystemusersandadministratorsmodule,throughthewebfront-endtechnologytooptimizethepage,soastoachieveonlineexaminationsystem.Keywords:JSPStrutsHibernateOnlineExaminationSystem目录第一章系统分析 11.1问题来源 11.2选题背景 11.2.1问题定义 11.2.2选题意义 21.3系统功能分析 21.4用例图 3第二章概要设计 62.1系统概述 62.2功能分析 62.3数据库分析 92.3.1实体的分析 92.3.2实体的属性 102.3.3实体之间的联系 122.4数据库的概念设计 132.5数据库的逻辑结构设计 132.6数据库的物理结构设计 16第三章详细设计 213.1数据库连接模块的创建 233.2用户模块的详细设计 243.3管理员模块的详细设计 263.4开发工具及环境 28第四章系统实现 294.1用户登录注册的实现 294.2试题科目管理的实现 304.3试题库管理的实现 304.4参加考试的实现 314.5错题集管理的实现 324.6历史成绩管理的实现 33结束语 34参考文献 35长春工业大学人文信息学院 15033216戚天骄毕业论文共35页第35页第一章系统分析1.1问题来源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；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。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；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。1.2选题背景1.2.1问题定义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，避免了以往学校里纸张、笔、监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账号和密码进入前台，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。1.2.2选题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。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。1.3系统功能分析要开发一个应用系统，首先要了解用户对整个系统的具体要求，确定系统应该实现的功能和系统应该具有的性能；设计应用软件时所使用的设计平台，所开发的应用软件的运行环境；通过调查分析去了解系统的业务流程，确定数据库设计中需要的数据结构；还要分析系统中的数据流和长期使用的数据存储等等，这些都是需求分析中应该完成的任务。本章采用软件工程的方法对“在线考试系统”模块进行了需求分析。本程序主要分系统管理员和用户两个权限。系统管理员的主要功能：试题科目管理，试题库管理，用户信息管理，成绩管理。用户的主要功能有：用户注册，用户考试，错题集管理，历史成绩管理，个人信息管理。本系统可自动实现考试，自动统计考试成绩，考试时间，可修改考试时间和随机题的数目。1.用户角色：用户，管理员。2.功能模块划分：(1)用户1)用户注册2)用户考试3)错题集管理4)历史成绩管理5)个人信息管理(2)管理员1)试题科目的管理2)试题库的管理3)用户信息的管理4)成绩的管理每一个模块的功能详见总体设计。1.4用例图根据该系统问题的需求进行分析，使用用例图示描述数据处理过程。用例图用于对系统、子系统或类的行为进行可视化，使用户能够理解如何使用这些元素，并使开发者能够实现这些元素。用例图是结构化系统分析的主要工具，它表示了系统内部信息的流向，并表现系统的逻辑处理功能。图1-1在线考试系统管理员用例图图1-2在线考试系统用户用例图第二章概要设计2.1系统概述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。2.2功能分析下面我们着重介绍各个模块的具体功能以及设计要求。根据需求分析，得到了本系统应该具有的功能，下面具体分析本系统的功能模块。经过分析，“在线考试系统”大致分为九大功能模块。九个功能模块的功能分别为：用户的功能模块用户注册用户考试错题集管理历史成绩管理个人信息管理2.管理员的功能模块试题科目的管理试题库的管理用户的管理成绩的管理系统的层次图如图2－1在线考试系统的功能层次图所示：在线考试系统在线考试系统管理员用户试题科目管理试题库管理用户管理用户考试错题集管理历史成绩管理个人信息管理成绩管理用户注册图2-1在线考试系统的功能层次图系统各功能部分说明如下:用户注册功能：按要求填写用户信息。点击注册：注册成功。返回登陆页面：返回页面进行登陆。2.用户考试功能：选择科目：进行科目考试。提交试卷：完成考试点击交卷。给出成绩：当时给出成绩。加入错题集：对于错题，可以根据实际情况进行加入错题集。3.错题集功能：试题科目查询：进行不同科目的错题查询。查看题目：查看当时加入的错题。删除题目：对于已经会的题目进行删除处理。4.历史成绩功能：查看历史成绩：对以前的成绩进行产看对比。删除历史成绩：对成绩进行删除。5.个人信息功能：个人信息修改：如果个人信息改变，可以在这进行修改。6.试题科目功能：试题科目的查询：查询已经添加的科目。试题科目的删除：对于没有的科目进行删除。试题科目的增加：新增加的科目进行添加。试题科目的修改：对于科目名字的改变及进行修改。7.试题库功能：试题科目的查询：对不同的科目进行查询。试题的添加：添加新的试题。试题的查询：对于添加的试题进行查找。试题的删除：对试题进行删除。试题的修改：对试题的改变进行修改。8.用户信息功能：用户信息查询：对用户的信息进行查看。用户信息删除：可以删除用户的信息。9.成绩的功能：成绩的查询：对成绩进行查看。成绩的删除：对成绩进行删除。2.3数据库分析2.3.1实体的分析根据在线考试系统的总体设计，我们定义了在线考试系统整个系统分为九大功能模块。由此我们可以首先确定在线考试系统的七大实体：管理员、试题科目、试题库、用户、考试、错题集、历史成绩。试题科目实体试题库实体用户实体管理员实体考试实体错题集实体历史成绩实体2.3.2实体的属性在线考试系统涉及到的实体分别为管理员实体、试题科目实体、试题库实体、用户实体、考试实体、错题集实体、历史成绩实体。根据系统需求，我们将以下实体的属性确定如下：1.试题科目实体，其详细的属性如下：编号是否删除科目名2.试题库实体，其详细的属性如下：编号关联的科目ID问题A选项B选项C选项D选项试题答案试题解析试题是否删除添加时间3.用户实体，其详细的属性如下：编号出生年月密码手机真实姓名用户邮箱用户名权限添加时间是否删除标志4.考试实体，其详细的属性如下：编号考试成绩答题数开始考试时间结束考试时间考试编号考试删除标志正确的题数关联的用户ID5.错题集实体，其详细的属性如下：编号添加时间是否删除标志关联考试记录，关联试题，关联用户，6.历史成绩实体，其详细的属性如下：编号，添加时间，我的成绩，关联的考试ID，关联的试题ID，7.管理员实体，其详细的属性如下：编号，密码，手机，邮箱，管理员姓名，2.3.3实体之间的联系通过对在线考试系统中所需实体以及属性的分析，我们已经对于在线考试系统的数据模型有了一定的了解，由此我们可以确定七大实体之间的联系。1.管理员能对试题科目、内容和用户进行管理。2.每一位用户都可以注册和登录。3.每个用户都可以考试、添加错题、查看历史成绩、个人信息管理。但是每一个账号只能有一个用户，即只能和一个用户关联。4.每个用户可以有多张试卷，每张试卷可以有多个用户，所以用户和试卷是多对多的关系。5.每个用户可以有多个错题集，每个错题集只能有一个用户，所以用户和试卷是一对多的关系。2.4数据库的概念设计通常使用实体－联系图来建立数据模型。可以把实体－联系图简称为ER图，相应的可把用ER图描绘的数据模型称为ER模型。在线考试系统的实体-联系图如下图所示试题科目试题科目管理员历史成绩用户试题库管理管理管理管理参加查看错题集包含包含包含考试管理1n1nn1图2-2在线考试系统的ER图2.5数据库的逻辑结构设计表2-1用户表作用用户信息名称t_user序号英文字段名中文字段名数据类型长度是否关键字备注1id编号bigint主键自动编号2chushengnianyue出生年月varchar2553createtime添加时间datetime4possword密码varchar2555role用户权限，1是管理员，0是用户int6shouji手机varchar2557turename真实姓名varchar2558userlock是否删除int9username用户名varchar25510youxiang用户邮箱varchar255表2-2试题表作用试题的信息名称t_shiti序号英文字段名中文字段名数据类型长度是否关键字备注1Id编号int主键自动编号2aa选项varchar2553bb选项varchar2554cc选项varchar2555createtime添加时间datetime6dd选项varchar2557dean试题答案varchar2558shitilock试题是否删除标志int9shizhidian试题解析varchar25510wenti问题varchar25511kemuid关联的科目IDbigint外键表2-3科目表作用科目信息名称t_kemu序号英文字段名中文字段名数据类型长度是否关键字备注1id编号bigint主键自动编号2kemulock是否删除int3name科目名varchar255表2-4考试表作用考试信息名称t_kaoshi序号英文字段名中文字段名数据类型长度是否关键字备注1id编号bigint主键自动编号2chengji考试成绩varchar503Datishu答题数varchar504Jieshukaoshishijian结束时间varchar505Kaishikaoshishijian开始时间varchar506Kaoshibianhao考试编号varchar507Kaoshilock考试删除标志varchar508Zhengqueshu正确的题数varchar509userid关联的用户idvarchar8000外键表2-5错题表作用错题信息名称t_cuotiji序号英文字段名中文字段名数据类型长度是否关键字备注1id编号bigint主键2createtime添加时间datatime3cuotijilock1表示删除0表示未删除int4kaoshijiluid关联考试记录bigint外键5shitiid关联试题bigint外键6userid关联用户bigint外键 表2-6历史成绩表作用历史成绩信息名称t_kaoshijilu序号英文字段名中文字段名数据类型长度是否关键字备注1id编号bigint主键2createtime添加时间datetime2003wodedean我的成绩varchar504kaoshiid关联的考试IDbigint外键5shitiid关联的试题IDbigint外键表2-7管理员表作用管理员信息名称t_guanliyuan序号英文字段名中文字段名数据类型长度是否关键字备注1id编号bigint主键2guanliname用户名varchar2003password密码varchar504guanliyouxiang邮箱varchar505guanlishouji手机varchar502.6数据库的物理设计1.创建错题集表CREATETABLEt_cuotiji(idbigintNOTNULLauto_increment,createtimedatetimedefaultNULL,cuotijilockintNOTNULL,kaoshijiluidbigintdefaultNULL,shitiidbigintdefaultNULL,useridbigintdefaultNULL,PRIMARYKEY(`id`),KEY`FK61CCF946570F3808`(`shitiid`),KEY`FK61CCF94663D1EFE6`(`kaoshijiluid`),KEY`FK61CCF94648E361B6`(`userid`))2.创建考试表CREATETABLEt_kaoshi(idbigintNOTNULLauto_increment,chengjivarchar(255)defaultNULL,datishuintNOTNULL,jieshukaoshishijiandatetimedefaultNULL,kaishikaoshishijiandatetimedefaultNULL,kaoshibianhaovarchar(255)defaultNULL,kaoshilockintNOTNULL,zhengqueshuintNOTNULL,useridbigintdefaultNULL,PRIMARYKEY(`id`),KEY`FK38FEE28648E361B6`(`userid`))3.创建历史成绩表CREATETABLEt_kaoshijilu(idbigintNOTNULLauto_increment,createtimedatetimedefaultNULL,wodedaanvarchar(255)defaultNULL,kaoshiidbigintdefaultNULL,shitiidbigintdefaultNULL,PRIMARYKEY(`id`),KEY`FK24FF68E570F3808`(`shitiid`),KEY`FK24FF68ED5AA9956`(`kaoshiid`))4.创建科目表CREATETABLEt_kemu(idbigintNOTNULLauto_increment,kemulockintNOTNULL,namevarchar(255)defaultNULL,PRIMARYKEY(`id`))5.创建试题表CREATETABLEt_shiti(idbigintNOTNULLauto_increment,avarchar(255)defaultNULL,bvarchar(255)defaultNULL,cvarchar(255)defaultNULL,createtimedatetimedefaultNULL,dvarchar(255)defaultNULL,daanvarchar(255)defaultNULL,shitilockintNOTNULL,shizhidianvarchar(255)defaultNULL,wentivarchar(255)defaultNULL,kemuidbigintdefaultNULL,PRIMARYKEY(`id`),KEY`FK9F31BA7E370C9164`(`kemuid`))6.创建用户表CREATETABLEt_user(idbigintNOTNULLauto_increment,chushengnianyuevarchar(255)defaultNULL,createtimedatetimedefaultNULL,passwordvarchar(255)defaultNULL,roleintNOTNULL,shoujivarchar(255)defaultNULL,truenamevarchar(255)defaultNULL,userlockintNOTNULL,usernamevarchar(255)defaultNULL,youxiangvarchar(255)defaultNULL,PRIMARYKEY(`id`))7.创建管理员表CREATETABLEt_guanliyuan(idbigintNOTNULLauto_increment,passwordvarchar(255)defaultNULL,guanlishoujivarchar(255)defaultNULL,guanlinamevarchar(255)defaultNULL,guanliyouxiangvarchar(255)defaultNULL,PRIMARYKEY(`id`))第三章详细设计通过系统分析和概要设计，对在线考试系统已经有了一个比较详细的了解。整个系统的设计完全依据基于Struts框架的MVC开发模式完成。其中包结构也是按照MVC模式进行分层。整体开发分五个包。分别是action，dao，form，util，model。其中Action可以看作Servlet控制层，Dao是数据库连接持久化层，form则是JavaBean与Model模式层的实体类共同构成视图层，Util是通用工具包。图3-1在线考试系统的类图整个视图层主要是由jsp页面来完成，而为了更好的实现的在线考试系统的页面效果，本系统将主体页面拆分成上中下三部分。整个视图层主要包括一下几个jsp页面文件。login.jsp登录的主体页面。userlist.jsp用户的主体页面。user.jsp用户修改密码的页面。register.jsp用户注册的验证页面。userlist4.jsp用户自己修改个人信息页面usrupdate9.jsp用户自己删除个人信息页面。kemulist.jsp科目的主体页面。kemuadd.jsp添加科目的页面。kemuupdate.jsp删除科目的页面。shitilist.jsp试题的主题页面。shitiadd.jsp添加试题的页面。shitiupdate5.jsp删除试题的页面。cuotijilist.jsp错题集的主体页面。cuotijiupdate.jsp错题集添加页面。kaoshilist.jsp考试的主题页面。kaoshiadd.jsp考试科目添加的页面。kaoshiadd11.jap考试添加的页面。kaoshiadd2.jsp提交试卷的页面。kaoshiadd3.jsp考试错题添加的页面。lishichengjilist.jsp历史成绩查看的页面。guanliyuanlist.jsp管理员的主体页面。guanliyuanlist4.jsp管理员的注册页面。index.jsp主框架页面。3.1数据库连接模块的创建由于本系统是基于Struts结构开发而成，Struts1.1框架中集成了数据源配置和管理功能。即在Struts框架下的struts_config.xml文件中配置data-source标签来定义和配置数据源，使得启动Tomcat服务器的同时便由容器加载数据源以方便使用。当然，获得数据源之后的数据库操作的管理是用数据库连接对象DAO开发模式完成。在项目下的dao包里包含着数据库连接操作的实现。由于本模块是数据库连接以及持久化层操作模块所以不包含任何关联页面。本模块所包含的类如下：DAO类数据库连接对象的父类，包含操作数据库的公共方法和获取数据源的方法。CuotijiDao类继承了Dao父类，包含了对错题集的所有操作（增，删，改，查）方法。KaoshiDao类继承了Dao父类，包含了对于考试所有操作（增，删，改，查）方法。KaoshijiluDa类继承了Dao父类，包含了对于考试记录所有的方法。KemuDao类继承了Dao父类，包含了对所有科目的所有操作（增，删，改，查）方法。ShitiDao类继承了Dao父类，包含了对所有试题的操作（增，删，改，查）方法。UserDao类继承了Dao父类，包含了对所有用户的操作（增，删，改，查）方法。3.2用户模块的详细设计用户模块主要包括用户注册以及用户查询等功能，主要包括userlist.jsp，register.jsp，UserDao类和UserAction的设计。错题集模块的详细设计，错题集模板主要实现查看错题、删除错题等功能。主要包括cuotijilist.jsp，cuotijiupdate.jsp，CuotijiDao类的设计。历史成绩模块的详细设计，历史成绩模板主要实现查看、删除历史成绩等功能。主要包括Kaoshijilulist.jsp，Kaoshijiluupdate.jsp，KaoshijiluDao类的设计。用户模块的时序图如图3-2所示：图3-2用户时序图1.用户注册的过程用户在注册页面输入数据。首先在页面对用户输入数据格式和有效性进行检查。判断用户名是否存在。向用户表插入用户信息。全部正常，跳转到用户登录页面。2.用户登录的过程用户在登录页面输入登录信息。在页面对用户输入数据格式和有效性进行检查。在数据库中判断是否存在某一列满足用户名和密码为用户输入的数据，存在则通过。将用户基本信息保存。全部正常，跳转到在线考试系统首页。3.错题查询过程可以根据科目或者答题时间进行查询。后台进行操作，将错题显示在页面。4.错题删除过程把会的错题进行删除。把操作传回数据库进行操作。5.历史成绩查看过程查看历史成绩通过考试编号和考试时间进行准确查找。6.历史成绩删除过程选中要操作的成绩进行删除。后台对操作进行判断然后进行删除。7.用户考试过程选择要考试的科目。进行考试。提交试卷，当场给成绩。根据个人情况，把错题加入错题集。3.3管理员模块的详细设计试题科目模块的详细设计， 试题科目模板主要包括科目增加和查询等功能，主要包括kemulist.jsp，kemuadd.jsp，KemuDao类的设计。试题库模块的详细设计，试题库模块主要实现可以进行分类查询，对试题库进行添加修改删除等功能，主要包括shitilist.jsp，shitiadd5.jsp，shitiupdate5，ShitiDao类的设计。管理员模块的时序图如图3-3所示：图3-3管理员时序图1.试题科目查询的过程输入科目名称。在页面对输入数据进行检查。在数据中进行查询并在页面中显示要查询结果。2.试题科目管理过程选择对科目进行的操作。对科目进行增删改等操作并对用户操作进行检查。实现操作，并在页面显示。3.试题库查询的过程可以根据需求进行科目或者出题时间进行查询。通过数据库进行判断。在页面中显示出查询结果。4.试题库添加的过程选择添加的科目。输入添加的数据。提交并检验数据。5.试题库操作的过程选中要操作的试题。选择要进行的操作。在后台进行数据库操作。6.成绩操作的过程选中要操作的科目。选择要进行的操作。后台进行判断并给出结果。3