基于Java的在线考试系统的设计与实现

山西大学论文编号：2008241063论文题目基于Java的在线考试系统的设计与实现姓名院系、专业计算机科学与技术、计算机科学与技术学习年限年月至年月指导教师学位级别2013年4月4日1基于Java的在线考试系统的设计与实现学生姓名：指导老师：内容提要当今世界网络信息技术迅速发展，网络在人们生活中的应用越来越广泛，在线考试已经成为人才选拔的重要途径。本系统基于B/S模式，使用Java语言及JSP/servlet技术，采用DIV+CSS布局方法，使用SQLServer2005数据库技术和TomCat服务器实现了B/S模式下的在线考试系统。本系统由学生、教师和系统管理员三种用户组成。学生登陆系统可以进行在线考试、成绩查询和修改部分个人信息；教师登陆后可以进行判卷和修改部分个人信息；管理员登陆后可以对用户和试题进行维护并且实现了用户信息和试题的批量导入。本系统可用性很强，能用来进行多种计算机语言课程的考试。关键词在线考试；java；SQLServer；JSP/servlet1引言1.1问题的提出目前，各行各业都需要大量的人才，而人才选拔的最重要的途径则是考试。现阶段，学校的考试模式大都是传统的考试模式：由老师出纸面上的卷子，学生在在卷子上答题，交卷后有老师人工判卷。这样的考试模式一是不利于老师提高工作效率；二是传统的考试模式工作量大容易出错。随着考试类型的不断增加和考试要求的不断提高，传统的考试模式已经不能满足现在选拔人才的要求。随着计算机各方面技术的迅猛发展和应用在各行各业的不断深入，人们迫切要求利用这些先进的科学技术来实现在线考试，不仅可以减轻教师的工作负担而且还能提高老师的工作效率和考试的质量。从而使考试变得更加客观、公正，也可以在一定程度上提高学生的学习兴趣。在线考试系统可以实现对学生考试和老师判卷的合理化管理，不仅能节省人工大量的时间，而且在一定程度上可以消除人的主观因素造成的影响，使考试变得更规范，更加客观、真实、全面的反应考生的水平和教学的实际效果，有助于促进教学质量的提高，有助于真正实现考、教的分离。1.2系统开发目标本系统计划实现一个基于Java的在线考试系统。系统主要分为三大模块，学生、老师和管理员。学生登陆进行考试，考试完成后系统自动为客观题评分。教师登陆系统，系统还原学生考试试卷，教师对主观题评完分后系统可以计算出学生总分，并生成各分数段分布信息，供给老师参考，以便能够了解学生的学习情况。管理员可以实现对用户信息的增、删、改、查，也可以实现对考题的增、删、改、查。1.3开发工具的选择本系统开发语言为JAVA，开发环境是MyEclipse,前台页面主要用DreamWeaver来设计。由于本系统数据量和负载量都比较大，从经济和效率上考虑本系统选用SQLServer2005数据库。本系统2的数据库不限制题量。Web服务器选Apache开源组织提供的TomCat,因为TomCat是一个免费的开源软件是被SUN公司推荐的Web服务器。1.4开发本系统的意义从电子文档、多媒体的应用，到利用Internet做尝试，网络已经渗入到教育体系的各个环节．网上考试系统作为这场变革中必不可少的环节之一，受到越来越多的关注．网上考试系统不仅和传统考试方式一样要权衡公平性，而且还具有一些新特点:1.从管理的角度看，在线考试系统可以帮助教师完成一个考试从题的设计，考试的实施，考卷的批改到分数的统计和总结的所有工作，系统实现了考试的无纸化管理，提高了管理效率，也很好地实现了教考的分离。2.在不改变传统考试基本步骤的条件下，只要考试客户端可以连接到考试应用服务器，考生进行身份确认，都能完成考试。3.考试结果反馈及时准确。考试的结果在教师修改考完之后就可以知道，同时提供一个反馈信息让考生知道自己哪些题做错了，考生的考试结果可以被保存下来，供教师进行分析统计和察看。2系统分析2.1技术可行性分析本系统的开发将要用到JSP/Servlet、SQLServer数据库技术。硬件只需要一台pc机，装上软件MyEclipse，DreamWeaver等开发工具，利用SQLserver2005作为后台的数据库，利用Tomcat作为Web服务器，所以在这方面来说是可行的。已经掌握了开发考试系统方法和开发工具，并且已经了解和熟悉了在线考试系统的业务流程。综上所述本系统开发从技术上是可行的。2.2经济可行性从经济效益来分析，本系统的开发成本不大。由于系统运行的基础环境均已具备，无需重新开发搭建，所以系统的开发、运行所需费用是比较低的。而系统的效益很高可以提高管理效率实现计算机化、系统化、规范化操作，效率大于投入，可行性很高。2.3方案可行性根据系统的分析，本系统充分从适用性出发，全面为不同的使用用户考虑。使系统的许多功能与规则都可根据用户的习惯进行定制，包括软件界面、操作方式、录入方式等。本系统的设计充分从使用用户和教务教学任务考虑。3需求分析3.1系统用户本考试系统用户主要分为三类:学生、教师、管理员。1.学生需求学生登陆系统主要进行两类操作：在线考试，成绩查询与个人信息管理。3（1）在线考试学生登陆时自己选择考试科目。学生在考试过程中页面将提供考试时间倒计时功能，让考生随时可以知道剩余时间，在考试剩余五分钟时系统会提醒考生考试快结束了。在考试时间到时，系统自动地将试卷提交，提醒考生离开考场。当试卷提交后，系统自动为选择题、判断题等客观题评分，主观题由教师评分。（2）成绩查询与个人信息维护学生可以登陆系统查询各科成绩，其中成绩信息包括每种题型的得分，如单选题，简答题等。另外学生还可以查询自己的考卷，了解自己的考试情况。除此之外，学生登陆系统可以查看和修改个人的部分信息。2.教师需求教师登陆系统主要有三类操作：查看和修改学生试卷，查看各分数段统计，个人信息的修改与维护（1）查看/修改学生试卷系统会将学生试卷从数据库中读出供给老师查看和修改，系统已经对客观题进行了评分，所以这些信息对于教师是只读的。而对于主观题，系统将参考答案读出供给老师参考，再将考生答案读出供给教师评分。（2）查看分数段统计教师批好试卷之后，系统会自动将成绩汇总,生成各分数段统计信息，供给老师查看，以便教师能了解学生的考试情况，并对其进行分析以便及时修改教学计划。（3）个人信息维护教师登陆系统之后可以对个人的部分信息进行查看和修改。3.管理员系统管理员登陆系统后主要进行四类操作：考题维护，考试信息维护,用户信息维护和个人信息维护。（1）考题的维护管理员可以往题库中添加考题，修改错误试题和删除无用试题。为了方便试题的维护，管理员也可以用excel表对试题进行批量导入。（2）考试信息的维护考试信息的维护主要是对于考试设置信息进行维护，这些信息主要是考试总时间，各个类型试题的数量，各试题分值的分布等。（3）用户维护系统管理员可以对用户的全部信息（包括学生信息，教师信息等）进行增、删、改、查操作。管理员也可以批量导入用户的信息，方便有大量的用户。（4）个人信息维护管理员也可以对自己的基本信息进行维护。3.2实体关系图据分析系统实体关系图如图3.1所示：4用户用户编号用户名称用户类型密码性别用户标记用户编号课程名称标记考题考题编号考题类型课程名称题目选项C选项B选项A选项D参考答案课程名称单选题数量试卷用户编号课程名称考题编号题目编号考生答案得分考题类型成绩用户编号课程名称单选题得分多选题得分判断题得分简答题得分编程题得分总得分标记考试生成考试生成111NN1NN1考试设置单选题分值多选题数量多选题分值判断题数量判断题分值简答题数量简答题分值编程题数量编程题分值编程题分值考试时间标记参照1NN1N图3.1系统E-R图系统各实体关系如下：用户：用户标记1：N考试设置：用户标记1：N考题：考试设置N：1考题：试卷1：N用户：试卷1：N试卷：成绩N：1用户：成绩1：N4总体设计4.1系统功能模块图根据3.1所述需求，设计出系统功能模块如图4.1所示5图4.1系统的功能模块图4.2系统功能模块1．在线考试在线考试的流程如下：首先系统按照一定的算法为登陆的考生随机选取一定的试题生成考试试卷，考生在系统生成好试卷后进行答题操作。答题必须在规定的时间内进行，此时间是由管理员事先设置好的，如在规定的时间内没有完成答题，系统将强制提交学生考试试卷。考生在试卷提交后系统自动地为客观题进行评分，本系统的客观题主要是单选题，多选题和判断题。主观题有老师登陆进行判卷得分，主观题主要是简答题和编程题。2.成绩查询考生根据用户编号查询考试成绩信息。成绩信息包括单选题得分，多选题得分等详细信息。页面提供对相应科目试卷的链接，使得学生还可以查询自己的考卷，了解自己的考试情况。3．查看/修改考生试卷系统首先将考生的试卷读出，再提提醒老师对主观题进评分，等老师对主观题进行评分后系统生成考生的成绩信息。4.分数段统计当教师对考卷的主观题评定后，系统能自动生成分数段统计信息供给老师查看。此功能有助于老师了解学生的学生情况，以便更好的教学。5.试题维护试题维护是后台管理员的重要功能，它包括对试题进行添加，修改，删除操作。为了使界面更友好，管理员在试题维护时系统会先将考试试题读出，再提供给管理员进行操作。6.考试设置信息维护考试设置信息维护是管理员对考试设置信息维护，它包括对考试设置信息的添加，修改，删除。这些考试信息包括考试时间，各题的数量和分值等。在数据库中录入试题后，可以在此设置相关考试信息生成试卷，本系统可进行多种考试，但是必须是程序语言的相关考试。7．用户管理用户管理是管理员对系统用户信息的管理。这些用户包括学生和教师。用户管理操作包括添加用户，更新用户和删除用户。管理用户时，系统会先将用户信息读出供给管理员参考，再提供给管6理员操作。8．个人信息维护学生，教师，管理员都可以对个人信息进行维护。维护操作包括对个人基本信息进行修改和修改密码等。系统能提供极为友好的界面方便用户操作。4.3后台数据库的设计4.3.1数据库表结构的设计通过对系统功能的分析可知，本系统主要包括如下的数据库信息：1.用户表，该表保存了系统用户的基本信息，属性有用户编号、用户名称、用户类型、用户性别。其中用户编号为主码，它是用户信息的唯一标识。表结构如表4.1所示。2.考生标记表，该表用于保存考生是否已经考试的标识信息，属性有用户编号、课程名称、标识信息。其中用户编号和课程名称共同作为主码。3.考题表，该表用于保存考题的基本信息，属性有考题编号，课程名称，考题类型，题目及参考答案等。其中考题编号为主码。表结构如表4.2所示。4.试卷设置表，该表用于记录相应课程的考试设置的相关信息，属性有课程名称，单选题、多选题、判断题、简答题、编程题数量和分值，考试时间等。其中课程名称为主码。5.试卷表，该表用于保存考生的试卷信息，属性有考生编号，课程名称，考题类型，考生答案和得分等。其中考生编号和课程名称共同作为主码。表结构如表4.3所示。6.成绩表，该表用于保存考生的考试成绩信息，属性有考生编号，课程名称，各考题得分，总得分。其中考生编号和课程名称共同作为主码。系统部分表结构如下：表4.1用户表(UserInfo)字段类型允许为空说明备注UidVarchar(10)否用户编号pknameVarchar(50)是用户姓名utypeint是用户类型1为学生，2为教师，3为管理员passwordVarchar(10)是密码sexVarchar(2)是性别表4.2考题表(Question)字段类型允许为空说明备注Qidint否考题编号pk自增长qtypeint是考题类型1单选题2多选题3判断题4简答题5编程题courseVarchar(20)是课程名称quesText是题目keyAVarchar(50)是选项AkeyBVarchar(50)是选项B7keyCVarchar(50)是选项CkeyDVarchar(50)是选项Danswertext是参考答案表4.3试卷表(test)字段类型允许为空说明备注UidVarchar(10)否用户编号pkQidint否考题编号pk题库中