【毕业学位论文】（Word原稿）在线考试系统开发

1 题 目： 在线考试系统开发 二 O 一二 年 五 月 十八 日 在线考试系统开发 2 摘 要 近年来，随着我国信息技术的飞速发展，计算机应用已逐渐渗透到各个领域。在教学领域内，计算机的应用已经十分广泛，各种智能教学设备都与计算机紧密结合在一起，主要应用于两个方面：一是教学设备智能化，以硬件为主。另一种是教学信息管理系统的软件建设，其中就 包括“在线考试系统”，以提高学校的现代化管理形象。 在教学中 ,考试是一个非常重要的环节 ,它可以真实地检测出学生对所学知识面的掌握程度。在传统的考试里 , 教师为找试题、设计试卷、印刷、评卷等花费大量时间和精力。使用在线考试系统，教师平时可以收集相关的试题，建立起试题库，考试时出卷将变得轻松，也为评卷、统计成绩带来更大的便捷与准确。因此，我们有必要研究在线考试系统的建设，使其能尽快在各种考试中发挥作用。 本系统是利用服务端脚本语言 据库技术并结合学校考试管理制度而建立起来的一个信息系统，主要包 括管理员、教师、学生三个大模块，可以实现添加和管理学生信息、添加和管理教师信息、添加班级、添加课程、添加院系、添加和管理通知、添加和管理试题、添加和管理试卷、批改试卷、在线考试、查询成绩和管理个人信息等功能。 关键字： 在线考试系统 ， 据库， 线考试系统开发 3 of In of is in is is in is in to of In is a it be to to In a of of of it is to of it as as in of is HP up an to to f 线考试系统开发 4 目 录 前 言 . 1 第一章 系统分析 . 3 统目标 . 3 统需求分析 . 3 第二章 系统总体设计 . 5 统功能结构设计 . 5 发设计思想 . 8 发工具及运行环境 . 8 体开发工具及环境 . 8 发工具简介 . 9 第三章 数据库设计与实现 . 11 据库需求分析 . 11 据库概念结构设计 . 13 据库逻 辑结构设计与实现 . 14 据库的连接 . 17 第四章 关键模块及代码设计 . 19 陆界面设计 . 19 理员模块设计 . 20 生管理设计 . 20 师管理设计 . 22 理员管理设计 . 23 师模块设计 . 24 题录入 . 24 试管理 . 26 生模块设计 . 31 第五章 系统测试及发布 . 34 统测试 . 34 线考试模块测试 . 34 卷批改模块测试 . 36 站发布 . 37 第六章 结论与展望 . 38 致谢 . 39 参考文献 . 40 附录 . 41 在线考试系统开发 1 前 言 上世纪 90 年代末，计算机普及和 速发展，从根本上改变了人们的日常生活、工作和娱乐方式，同时也在改变着教育，很多国内外的大学和其他社会机构都进行了远程教育，实现了异地教育和培训。二十一世纪是信息时代，信息技术发展更加迅速，计算机网络安全性、可靠性和速度等有了质的飞跃，远程教育将具有更强的生命力，优质的教育势必受到严峻的挑战。网络远程教育机构必须加强远程教育软件的研究工作，让更好、更完善的软件系统应用到远程教育当中去。远程教育又涉及很多环节，在 线考试系统正是其中之一。目前的在线考试系统有很多， 过教育考试服务中心）举办的 国研究生入学考试）的计算机网络化考试就是最有影响的案例，但是在线考试系统实现的功能差异很大，存在的问题也很多，考试系统研究开发仍任重而道远。 就系统体系结构而言，目前在线考试系统网络应用软件体系结构主要有两种模式，既当前大部分软件系统所采用的模式： C/S 模式、 B/S 模式，两者具有不同的特点，都有广泛应用。 C/S 模式主要的缺点是安装、维护、使用、升级较麻烦，在 境下 C/S 模式明显不如 B/S 模式具有优 势，其客户端集中了大量应用软件，在每一次不同的考试进行之前都要将相关的应用程序重新安装在每台考试用机上，这样就造成考务工作烦琐：而 B/S 模式客户端仅需要一个标准的浏览器，服务器端是 管考试的科目和内容随着教学过程的发展而不断变化、更新的，考试系统本身也要经常地修改和维护，而这些升级和维护工作只需要在服务器端进行就可以了。 B/S 模式易于管理和维护，无须开发客户端软件，开发效率高、开放性等优点，使得这种模式的应用范围将会不断地扩大，在 境下应采用 B/S 模式开发在线考试系统。 而就开发技术来说，尽管采用了 B/S 模式的在线考试系统，但采用的开发技术却有很大差异。 术飞速发展，在 境下的开发技术层出不穷，从最初的静态 单的 序到现在的 据库技术。早期的在线考试系统多采用 下， 步开始流行。在 在线考试系统开发 2 此大环境下，开发远程教育考试系统用 B/S 模式，本系统选择采用 在线考试系统开发 3 第一章 系统分析 统目标 该在线考试系统可以用于支持学校期末考试的在线考试以及管理工作，有如下四个方面的目标： 管理员模块：添加和管理学生信息、添加和管理教师信息、添加和管理考试通知、添加院系、添加班级、添加课程和修改密码等功能； 教师模块：试题录入和维护（包括单选题、填空题、问答题）、生成和管理试卷、批阅试卷和修改密码等功能。 学生模块：在线考试、查询成绩、管理个人信息和修改密码等功能； 其他：支持登陆、退出和考试通知展示； 统需求分析 传统模式下，学生参加考试的基本流程如图 1 生成试卷 确认试卷 发放试卷 参加考试 提交试卷 审批试卷 给出成绩 成绩查询 教师 学生 图 1考试管理流程图 在线考试系统开发 4 通过对学校组织学生参加考试的流程及管理的调查和了解，初步确定了该系统的基本需求： 本系统应该具备三个角色：管理员、教师、学生； 在学生参加考试之前，必须确定其院系、班级、参加考试课程信息，因此本系统应该分配管理员角色，其具有添加学生信息、添加院系、添加班级、添加课程等权利； 在学生参加考试前，应该有对应参考课程的试卷信息，因此本系统应该分配教师角色，其具有添加和管理（查看、修改和删除）试题（单选题、填空题和问答题）、生成试卷、确认试卷和批改试卷的权利。其中，批改试卷主要针对于填空题和问答题等主观题； 学生可以登陆该系统，查看考试通知信息，因此管理员应具有添加考试通知的权利，同时考生能进入考场在线考试，考试结束后提交试卷，考试过程中，应具有倒计时功能。出于安全考虑，学生应该具有管理个人信息、修改登陆密码的权利； 另外，登陆、退出和修改密码功能是必不可少的。 在线考试系统开发 5 第二章 系统总体设计 统功能结构设计 在系统需求分析的基础上，结合系统的设计目标，将系统分为三大功能模块： 一、 管理员模块 1. 管理员的登陆和退出； 2. 添加和管 理学生信息：包括学号、姓名、性别、学院、登陆密码和班级信息的添加，同时包括学生信息的查看、修改以及删除； 3. 添加和管理教师信息：包括教师员工编号、教师姓名、教师性别、登陆密码和教师所在学院信息的添加，同时包括教师信息的查看、修改以及删除； 4. 添加学院信息：包括学院编号、学院名称等信息的添加； 5. 添加班级信息：包括所属年级、学院、班级编号、班级名、班级人数、班主任等信息的添加； 6. 添加课程信息：包括课程编号、课程名、教导这门课程的老师等信息的添加； 7. 添加和管理考试通知信息：包括通知标题、通知内容、通知时间等信息的添加 ，同时包括对通知信息的查看、修改以及删除。 8. 系统相关功能的开放与锁定：手动开放和锁定考生在线考试功能，目的在于组织考生在同一地点考试，防止考生投机取巧自行登陆进行考试； 9. 修改登陆密码； 二、 教师模块 1. 教师的登陆和退出； 2. 试题信息的录入与维护：包括单选题、填空题和问答题的录入与维护，试题基本信息包括所属课程、题目、选项答案（针对于单选题）和正确答案的录入，其中所属课程是根据登陆教师的员工编号，确定其所教课程的范围，然后从该范围中进行选取。同时还包括对试题信息的查看、 在线考试系统开发 6 修改以及删除； 3. 生成试卷：从题库中随机生成试卷 ，在生成试卷前，需限定试卷所属课程、参加该课程考试的班级、试卷名、考试开始和结束时间、单选题总分和数量、填空题总分和数量以及问答题总分和数量等信息，通过这些限定信息，从题库中随机抽取试题组成一份试卷。参加同一门课程，不同班级的试卷不一样。 4. 管理试卷：包括试卷的查看、修改以及删除； 5. 批阅试卷：对考生已答试卷且未被批阅过的试卷进行批改，并给出对应考生其对应课程的成绩。 6. 修改登陆密码； 三、 学生模块 1. 学生的登陆和退出； 2. 在线考试答题：一个班级在一个时间段内只会参加一门课程的考试，因此可以根据登陆学生的班级信息判断其 在该时间段内是否有考试，如果有，允许其进入参加该门课程的在线考试，否则，提示其当前没有考试。同时在考试过程中，实现倒计时的功能，开考 30 分钟后，还没参加该门考试的学生，禁止其参加该门考试，该门课程成绩为 0 分；考试时间结束，自动提交答卷；允许考生在考试时间结束前自行提交试卷。对于已经参加过该门考试的学生，提交答卷后不可重复参加该门课程的考试； 3. 修改个人信息和密码； 4. 历年考试成绩查询； 相应系统功能模块图如图 2示： 在线考试系统开发 7 在线考试系统 管理员 学生 教师 考试管理 个人信息维护 查询成绩 进入考场 管理个人信息 修改密码 考试管理 试题维护 试题录入 查看、修改、删除 各类型试题录入 管理员管理 教师管理 学生管理 管理学生信息 添加学生信息 管理教师信息 添加教师信息 添加院系 添加班级 添加课程 解锁相关功能 管理通知 添加通知 生成试卷 管理试卷 批阅试卷 图 2系统功能结构图 在线考试系统开发 8 发设计思想 本系统开发设计思想有以下几点： 由于时间和个人能力的限制，本系统以单机仿真 B/S(系结构，即将 览器 )和 务器端 )安装在同一台计算机上，使用一台计算机同时扮演服务器与客户端的角色。 责提供表达逻辑、显示用户界面信息，访问数据库服务器； 用于提供数据服务。 系统应符合学校期末考试管理的规定，满足学校期末考试管理工作需要，并达到操作过程中的直观、方便、实用、安全等 要求。 系统采用模块化程序设计方法，既便于系统功能的各种组合和修改，又便于日后的补充和维护。 系统关键模块在于在线考试，因此系统应该能够实时监控考生在线考试过程。 系统应具备数据库维护功能，根据用户的需要及时对数据进行添加、删除和修改等功能。 发工具及运行环境 体开发工具及环境 本系统采用的软件开发工具及环境如下： 操作系统： 编程工具： 数据库： 据库 开发用机器硬件配置： 4G 内存、 750G 硬盘 运行要求环境： 硬件要求：英特尔奔腾处理器， 166更高的处理器、 32M 动器、 256 色、 1024*768 分辨率显示器（推荐使用更高的分辨率和颜色深度） 在线考试系统开发 9 软件要求： 000/、 发工具简介 英文 超级文本 预处理语言 缩写。 一种 嵌式的语言，是一种在服务器端执行的嵌入 档的 脚本语言 ，语言的风格有类似于 C 语言 ，被广泛的运用。 特的语法混合了 C、 及 创的语法，它可以比 快速的执行动态网页。用 出的动态网页与其他的编程语言相比， 将程序嵌入到 档中去执行，执行效率比完全性的 记的高许多； 可以执行编译后代码，编译可以达到加密和优化代码运行，使代码运行更快。 有非常强大的功能，所有的 功能都能实现，而且支持几乎所有流行的数据库以及操作系统。最重要的是 以用 C、 C+进行程序的扩展。 前最新稳定的版本 是 长时间的开发及多个预发布版本后， 2004 年 7 月 13 日， 布。该版本以 擎 2 为引擎，并且加入了新功能如 现在 本强化更多的功能。首先，完全实现面向对象，提供名为 容模式的功能。同时还强化了 务支持，而且支持 展模块。数据库方面， 版本提供了旨在访问 之前的界面外，还可以使用面向对象界面和预处理语句等 新功能，另外， 还捆绑有小容 量的 性包括： 1、 开放的源代码：所有的 代码事实上都可以得到； 2、 免费的：和其他技术相比， 身免费； 3、 快捷性：程序开发快、运行快、技术本身学习快。嵌入 为 以嵌入 言中，它相对于其他语言，编辑简单，实用性强，更适合初学者； 4、 跨平台性强：由于 运行在服务器端的脚本，可以运行在 ； 在线考试系统开发 10 5、 效率高： 耗相当少的系统资源； 6、 图像处理：用 态创建图像； 7、 面向对象； 8、 专业专注： 持脚本 语言为主，同为类 C 语言。 在线考试系统开发 11 第三章 数据库设计与实现 在线考试系统是一个数据库应用系统，考试的所有信息都是保存在数据库中。在数据库应用系统的开发过程中，数据库的结构设计是一个非常重要的的问题。此处所说的数据库结构设计是指数据库中各个表结构的设计，包括信息保存在哪些表格中、各个表的结构如何以及各个表之间的关系。 因此，数据库结构设计的好坏将直接对应用系统的效率以及实现的效果产生影响，好的数据库结构设计会减少数据库的存储量，资料的完整性和一致性比较高，系统具有较快的响应速度，简化基于此数据库的应用程序的实现等等。由 于数据库设计的重要性，人们提出了许多数据库结构设计的技术。但这些技术方法与数据库系统并没有统一的相对应的模式，而是要根据应用系统对数据库不同的需求来选择不同的技术方法，甚至是几种不同的方法的融合。 据库需求分析 数据库结构设计的第一阶段，也是非常重要的一个阶段是数据库需求分析。在这个阶段主要是收集基本资料以及数据处理的流程，为进一步设计打下基础。 在仔细学校考试管理过程的基础上，得到系统所要处理的数据流程图，如图3示。 教师 学生 生成试卷 参加考试 发放试卷 试卷信息表 提交试卷 已答试卷表 审批试卷 教师 给出成绩 成绩信息表 在线考试系统开发 12 通过对学校期末考试管理内容和数据流程的分析，设计的数据项和数据结构如下： 管理员信息表：包括的属性有管理员编号、管理员用户名、管理员登陆密码、身份标识等； 教师信息表：包括的属性有教师编号、教师姓名、教师登陆密码、教师性别、教师所在学院、身份标识等； 学生信息表：包括的属性有学号、学生姓名、学生性别、学生登陆密码、学生所在班级、学生所在学院、身份标识等； 学院信 息表：包括的属性有学院编号、学院名称等； 教师 添加试题 试题信息表 管理员 添加课程 添加教师 添加学生 添加院系 添加班级 添加通知 教师信息表 学生信息表 学院信息表 班级信息表 课程信息表 通知信息表 图 3系统数据流程图 在线考试系统开发 13 班级信息表：包括的属性有班级编号、班级名、班级所在年级、班级所在学院、班级人数、班主任等； 课程信息表：包括的属性有课程编号、课程名、教授该门课程的教师等； 通知信息表：包括的属性有通知编号、通知标题、通知内容、创建通知时间； 试题信息表：包括的属性有试题编号、试题类型、所属课程、试题题目、试题选项答案（针对于单选题）、试题正确答案等； 试题类型信息表：包括的属性有试题类型编号、试题类型名等； 试卷编号信息表：包括的属性有试卷编号、试卷名等； 试卷信息表：包括的属性 有试题编号、试题类型、所属课程、试题题目、试题选项答案、试题正确答案、所属试卷、考试开始时间、考试结束时间、参考班级、试题分数等； 已答试卷信息表：包括的属性有学生学号、试题编号、试题编号、试题类型、所属课程、试题题目、试题选项答案、试题正确答案、所属试卷、考试开始时间、考试结束时间、参考班级、试题分数、评阅标识（用于判断该试卷是否已经评阅）、考生得分等； 成绩信息表：包括的属性有学号、课程、成绩、时间（用于判断是哪个学期的该课程考试成绩）等。 据库概念结构设计 这一设计阶段是在需求分析的基础上 ，设计出能够满足用户需求的各种实体，以及它们之间的关系，为以后的逻辑结构设计打下基础。 本系统根据上面的设计规划出的实体有 5 个：教师、学生、试卷、班级、学院。 下面为本系统实体之间关系的 ： 在线考试系统开发 14 图 3体之间关系 据库逻辑结构设计与实现 概念结构是独立于实际数据模型的信息结构，必须将其转化为逻辑结构后才能进行数据库应用的设计。也就是要将概念上的结构转化为 据库系统所支持的 实际数据库模型。 该数据库系统要求具有以下方面的特点： 结构合理，所建立的数据冗余度小，独立性强。 建档、修改、查询、统计快而准确。 保密性、可靠性好。 数据库的逻辑结构设计如下： 表 3理员信息表 性 数据类型 说明 ) 管理员编号 0) 管理员用户名 6) 管理员登陆密码 ) 身份标识 m n m m 1 m 1 m 1 1 n m n 1 学院 班级 试卷 学生 教师 教导 包含 包括 出卷 考试 从属 从属 在线考试系统开发 15 表 3师信息表 性 数据类型 说明 ) 教师编号 0) 教师姓名 ) 教师姓名 6) 教师登陆密码 0) 教师所在学院 ) 身份标识 表 3生信息表 性 数据类型 说明 0) 考生编号 0) 考生姓名 6) 考生登陆密码 ) 考生性别 0) 考生所在学院 0) 考题所在班级 ) 身份标识 表 3院信息表 性 数据类型 说明 1) 学院编号 0) 学院名 表 3级信息表 性 数据类型 说明 0) 班级编号 0) 班级名 1) 班级所在年级 0) 班级所在学院 ) 班级人数 0) 班主任 表 3程信息表 性 数据 类型 说明 ) 课程编号 0) 课程名 ) 教授该课程的老师 在线考试系统开发 16 表 3知信息表 性 数据类型 说明 ) 通知编号 0) 通知标题 知内容 知创建日期 表 3 题类型信息表 性 数据类型 说明 ) 试题类型编号 0) 试题类型名 表 3题信息表 性 数据类型 说明 0) 试题编号 ) 试题类型 ) 试题所属课程 题题目 题选项答案（单选题） 题正确答案 表 3卷编号信息表 性 数据类型 说明 ) 试卷编号 0) 试卷名 0) 试卷创建日期 表 3卷信息表 性 数据类型 说明 0) 试题编 号 ) 试题类型 ) 试题所属课程 题题目 题选项答案（单选题） 题正确答案 ) 所属试卷 0) 考试开始时间 0) 考试结束时间 0) 参考班级 在线考试系统开发 17 ) 试题分数 表 3答试卷信息表 性 数据类型 说明 0) 学生学号 0) 已答试题编号 ) 已试题类型 ) 已答试题所属课程 答试题题目 答试题选项答案（单选题） 答试题正确答案 生答案 ) 所属试卷 ) 评阅标识（判断试卷是否已经评阅） 0) 考试开始时间 0) 考试结束时间 0) 参考班级 ) 试题分数 ) 考生试题得分 表 3绩信息表 性 数据类型 说明 0) 学生学号 ) 课程 ) 成 绩 0) 时间 据库的连接 在 够操作数据库数据之前，首先要与数据库建立连接。本系统开发基于 成了 及 发和运行该系统前，首先安装 可，然后打开 启相关服务（如下图红色框所示）： 在线考试系统开发 18 图 3意图 程序设计时，要连接到数据库，还需建立以下 序代码： 当某 件需要连接数据库时，在该 件中加入以上代码即可。 $) or 数据库服务器连接错误，请检查您连接数据库服务器的用户名密码是否正确！); $or 连接数据库错误，请检查您所连接的数据库是否存 ); ; 在线考试系统开发 19 第四章 关键模块及代码设计 陆界面设计 登陆界面是系统的入口点，界面如图 4示，该界面功能实现包括四个程序代码文件： 中， 件对 件所提交的信息在服务端判断验证， 件实现验证码图像的生成， 提交的信息在客户端 进行初步判断，主要验证用户名、密码、验证码等信息是否为空，验证码输入是否错误，以及调用 件生成的验证码图像使其在登陆界面显示。详细程序代码见附录程序 1。用户必须通过该界面才能进入主界面。系统登陆界面的功能是确认用户身份及权限，并根据用户权限进入其相应的主界面。 本系统根据考试管理，将用户分为三种身份：管理员、教师、学生。登陆界面要验证的信息包括：用户身份、用户登陆账号、用户登陆密码以及验证码。验证码是为了防止暴力破解密码。 图 4陆界面 在线考试系统开发 20 理员模块设计 该模块包括 学生管理、教师管理、管理员管理三个模块，如图 4个模块功能实现代码大同小异，所以，在论文中只对学生管理模块的代码进行展示解说。 图 4理员模块功能 生管理设计 学生管理主要包括两个方面，学生信息的添加和学生信息的管理，如图 4细程序代码见附录程序 2。 图 4生管理模块功能 一、 学生信息添加 学生信息添加界面如图 4模块的实现主要包括 2 程序代码个文件：中 件实现 该模块的界面设计，以及客户端的初步判断功能， 件提交的数据进行服务端的验证并将其数据信息插入数据库的功能。另外，通过学号判断学生信息表（ 是否已存在该学生信息，如果存在，则提示不可重复录入，否则，继续录入。 在线考试系统开发 21 图 4生信息添加 二、 学生信息管理 学生信息的管理包括学生信息的查看、修改与删除三个方面。 1. 学生信息查看 学生信息查看界面如图 4模块功能的实现主要包括 2 个程序代码文件：中， 件实现学生信息查看主界面功能， 件 实 现 学 生 信 息 查 看 的 具 体 功 能 ， 件提交的数据做相应的处理并在界面中进行分页展示。如图所示，学生信息的查看可根据“查询条件”（学号、姓名、性