【《基于Java的在线考试系统设计》7300字（论文）】

基于Java的在线考试系统设计摘要：本次设计是基于B/S模式，利用eclipse开发平台、借助SSM三层架构、把Java作为开发语言、MySQL5.7作为数据库来进行具体设计与开发。本次设计的在线考试系统主要是结合我在大学四年所学的专业课程，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。本在线考试系统的功能模块主要包括：账号管理、试卷管理、分数查看，学生教师专业管理等。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动考试,使广大学生能够随时随地的考试,并且能够快速地得到考试成绩,大大降低了考试教师的准时出题、组卷和修改考试卷材等工作难度。关键词：网上在线考试；传统教育；浏览器/服务器的架构。目录TOC\o"1-3"\h\u第1章前言 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。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的发展,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。网上在线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。第2章需求分析2.1痛点分析痛点分析就是我们要发现客户的真正的需求，客户有什么功能需求，我们就做什么功能，正如本系统的主要用户分为三类：管理员，教师以及在校学生。2.1.1功能痛点分析上面已经说到本系统的用户主要分为三类，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数据存储分析在本系统中我们需要存储三类用户的个人信息、试题信息以及试卷信息，为了便于管理和使用这些数据，这里我使用的是MySQL5.7版本的数据库。2.2可行性分析2.2.1技术可行性分析本系统开发需要用到SSM框架，MVC三层架构，jsp，MySQL，HTML，Redis等技术，硬件方面只需要一台PC机，安装上一些必要的软件，如eclipse、NavicatPremium15、HBuilderX就可以使用该PC来运行本在线考试系统了。2.2.2经济可行性分析由于本系统是基于B/S架构的系统，所以只需要在浏览器通过访问一个url，就可以来到系统的登录页面，从而进行登录以及登录后的操作。正是因为这种简单的模式，使得用户不需要下载占用用户电脑内存的客户端，只需要在浏览器网页登录就可以对本系统的复杂功能进行操作。正是这种简单地访问模式，使得用户可以低廉的使用本系统，给用户们大大节省了经济成本。第3章系统开发技术及环境3.1相关技术本系统主要使用的是B/S开发模式，使用Java开发语言来进行的设计开发，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，使用了SSM框架，采用MVC分层设计模式；数据库方面使用了MySQL5.7，借助了NavicatPremium15软件，实现了数据库数据的存储以及查看等功能；前端展示使用了HTML技术在HbuilderX软件中完成编辑后，转移到了eclipse的html中实现，这些技术相辅相成，集合在一起，从而基本完成了系统符合要求的功能实现。3.1.1JavaJava语言诞生于1995年，经久不衰，是如今比较流行的一种开发语言，它得到了C++的有点，去除了一些缺点，成为了一种简单却又功能强大的独立的开发语言。Java的编程环境是有JDK和JRE两种环境，JDK是既可以运行又可以编辑Java语言的编程环境，而JRE只能够运行Java语言，所以一般认为JDK是包含JRE的。3.1.2SSM框架本在线考试系统程序在设计之初经过了反复的对技术的筛选，通过对市面上常用的开发软件的框架进行综合分析，综合了学习难度，技术的更新快慢速度，技术的学习收益等各个方面的比较。最终选定了目前开发java程序使用最为广泛且经济要求低的SSM框架。此框架技术实际上是将Spring、Spring

MVC，MyBatis三项框架技术进行了整合。所谓整合，实际上是使用了Spring框架的特点之一的粘合性，在平时开发论坛上，Spring框架素有粘合剂之称。正是因为使用了Spring才能把众多框架流畅的整合在一起，也正是因为此框架的这个特性，才让我们选定基础架构框架。究其原因还是我们开发中需要引入很多的jar包进行开发，不使用本框架会导致程序开发速度变慢且代码量变得冗余而复杂，极大程度上面会导致后续代码的维护难，扩展难。3.2开发环境本系统是基于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就是用来制作网页的一种标记语言。它会使用标记把文档的结构和表现形式来表现出来，然后通过我们的浏览器的解析，就可以把一个网页展示出来。在本系统中，由于在eclipse中编写HTML不方便每次查看校验，所以我选择在HbuilderX软件中，先把HTML编写完成后，再拿到eclipse中使用。HbuilderX是一款专门用来编写HTML+CSS+JS的实用性软件，这款软件的最大优势就是运行速度非常快，而且它的语言主要是由Java构成，所以对于eclipse的插件具有一定的兼容性。3.2.2数据库——MySQLMySQL是一个关系型数据库，它采用表的形式来存储数据。我们可以把它理解为我们所使用的Excel表格，既然它是表的形式来存储我们所需要的数据的话，那么它一定存在着行和列。它的一行数据就代表着一条关于这个表的一个对象的数据，或者说是一条记录。列数据代表着某个属性的所有的对象的值。我选择使用NavicatPremium15这款数据库管理软件来完成对数据库的可视化和数据表的创建等功能。3.2.3TomcatTomcat服务器是一个小型的轻量级应用服务器。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或者把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。3.2.5SpringSpring就是给一个项目配置bean的一个框架，或者说是一个工厂，可以使用特定参数来调用模型的构造方法来对对象进行实例化操作。它的主要用途是作为控制反转和面向切面的一个容器框架。3.2.6SpringMVCSpringMVC技术的引入，更多的原因是因为我们需要对项目的代码进行一个合理的规划。通过引入SpringMVC框架，使得项目的主要处理逻辑可言分为三层结构，分别为模型层、视图层、控制层。模型层则是创建对应实体的model模型，用来与数据库中的实体模型进行一对一映射，所以理论上讲，所有的mdel层都需要有一个数据库表的E-R模型与之对应，否则就有浪费效率之嫌(生成无用的model是会浪费性能的)。视图层对应的是我们开发中常用到的jsp页面，此页面的作用是把前端描绘页面从代码中分离处理，让他只负责前端页面，不过多的去干涉代码逻辑，只通过解析后台传输的数据块以进行展示数据。控制层则是使用的@Control注解去注解我们需要让他变成控制层的类，首先我们需要找到一个类并加上此注解，之后我们再使用@RequestMapping去给此类的方法进行注解，最后一步别忘了在web.xml文件中配置扫描到本类的包。基于以上操作设置之后我们就能通过方法级的注解的value来把数据从前端传输到后端。3.2.7MyBatisMyBatis是对jdbc的一个封装，它会让我们对数据库底层的操作更加容易。Mybatis的操作可以说是以SQLSessionFactory实例为中心的，它通过配置文件和Mapper文件联合在一起，而后者则配置了每个方法对数据库数据的sql语句映射。通过这些sql语句，我们就可以用MyBatis和数据库进行数据的交流，从而完成我们所需要的对数据库的操作。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:Eclipse4.2系统模块图在线考试系统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模块分类管理5.2.1专业管理1.如图5.2所示，当我们点击屏幕上的新建按钮会弹出一个增加专业的弹窗，当我们录入年级专业信息之后点击确定，便可以新建一个年级专业。图5.2年级专业的添加图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软件测试类别从被测试的系统是否需要动态执行的角度，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称功能测试，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，如果输入错误的账号会弹出一个“用户名不存在”的窗口。6.4.2专业和用户信息的维护经过我登录管理员帐号的测试，管理员可以对该学校的专业和教师学生的账号信息进行添加、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，从获取用户的需求到总体设计、可行性分析到最后的设计实现，最终完成了本系统。在这里汇总一