学生在线考试系统的设计 毕业设计.doc

安徽大学本科毕业论文（设计、创作）题目： 学生在线考试系统的设计 学生姓名： 学号： e10914038 院（系）：计算机科学与技术 专业：计算机科学与技术 入学时间： 2009 年 9 月导师姓名： 职称/学位： 高级工程师 导师所在单位： 安徽大学计算机科学与技术学院 完成时间： 2013 年6 月学生在线考试系统的设计摘 要随着internet技术的发展，开发基于web的管理信息系统（ims）,最大限度地利用高校现有资源，提高教学质量是高等院校教学上的新研究课题。目前，各高校校园网络已经建成，通过校园网可以实现点播教程、教师辅导、在线自测、在线考试等功能。本毕业设计为学生在线考试系统。该系统拟用微软公司的visual studio.net的集成开发环境，使用asp.net技术，结合sql server数据库管理系统，开发基于web的在线考试系统。本论文将从系统需求分析、总体设计、详细设计、系统实现和系统测试这五个角度对系统的开发过程进行了详细的介绍，并对该系统的主要特点以及采用的主要开发工具进行了简单的介绍。关键词：在线考试系统；c#；a；html；sql server；b/s架构；the design of online examination system for studentsabstractdeveloping web-based management information system (mis), maximize the use of existing resources universities and improving the quality of teaching become new institutions such as research on teaching with the development of internet technology. the campus network has been built at present . through the campus network can achieve on-demand tutorials, tutors, online self-test, online test and other functions.the graduate design is online examination system for students. the system intends to use microsofts visual studio.net integrated development environment, using asp.net technology, combined with the sql server database management system, developing web-based online examination system.in this paper from the system requirements analysis, design, detailed design, system implementation and system testing of these five perspectives system development process for a detailed description. at the same time have a brief introduction for the main features of the system and the principal tools.keywords: online submission system；c#;a；html；sql server；b/s structure目录1 引言11.1 开发目的11.2 开发背景12 系统分析22.1 需求分析22.2 可行性分析32.2.1 技术可行性32.2.2 经济可行性42.2.3 操作可行性42.2.4 数据流图43 系统开发工具53.1 asp.net技术简介53.2 sql server数据库简介53.3 html简介53.4 ado简介63.5 b/s架构63.6 microsoft visual studio简介64 系统设计与实现74.1 系统设计74.2 系统流程设计74.3 模块结构设计84.4 系统数据库设计84.5 系统界面设计105 系统各模块功能实现125.1 登录模块125.2 管理员管理模块125.3 学生模块145.4 学生考试模块145.5 修改密码功能模块156 系统测试166.1登录模块测试166.2 管理员模块测试166.2.1 试题管理测试 试题搜索 试题修改 试题删除 试题添加186.2.2 学生管理测试196.2.3 试卷管理测试196.3 学生密码修改模块测试206.4 测试总结207 结束语21主要参考文献22附录23致谢261 引言1.1 开发目的为了充分利用高校现有资源，提高教学质量，开发了本在线考试系统。管理员只要设置好考试的科目，考生登录后就可考试，考试的试题是从试题库里随机抽取的，体现了考试的公正性，优化了传统考试的运行模式，在确保考试系统安全的前提下，将极大的提高考试的组织效率，节约考试成本。平时学生也可以用来自我检测，提高学生学习的积极性。远程教育包括很多环节，例如教学系统、答疑系统和考试系统等等。其中很重要的一个环节就是在线考试系统，同时它也是最难实现的环节。在我国，虽然远程教育已经蓬勃地发展起来，但是目前学校与社会上的各种考试大都采用传统的考试方式，在此方式下，组织一次考试至少要经过五个步骤，即人工出题、考生考试、人工阅卷、成绩评估和试卷分析。显然，随着考试类型的不断增加及考试要求的不断提高，教师的工作量将会越来越大，并且其工作将是一件十分烦琐和非常容易出错的事情，可以说传统的考试方式已经不能适应现代考试的需要。随着计算机应用的迅猛发展，网络应用不断扩大，如远程教育和虚拟大学的出现等等，且这些应用正逐步深入到千家万户。人们迫切要求利用这些技术来进行在线考试，以减轻教师的工作负担及提高工作效率，与此同时也提高了考试的质量，从而使考试更趋于公证、客观，更加激发学生的学习兴趣。例如目前许多国际著名的计算机公司所举办的各种认证考试绝大部分采用这种方式。1.2 开发背景在线考试是现阶段研究开发的一个热点。它是建立在国际互联网上的应用系统，客户端的配置可以极为简单，使考试不受地域的局限。一个完备的在线考试系统可以使用户在网上学习过后及时检验自己的学习效果，已发现自己的不足，使得学习效率得到很大提高。在线考试系统中题目的生成、试卷的提交、成绩的批阅等都可以在网络上自动完成。只要形成一套成熟的题库就可以实现考试的自动化。这样一来，教师所要做的只是精心设计题目、维护题库，而不是组织考试，从而大大减轻了教师的负担，这表明其经济性是相当可观的。为了适应新形势的发展，我进行了这一系统的初步设计工作，也可以说是做一个初步的探索，希望它能够在各类考试中发挥高效、便捷的作用,把老师从繁重的工作中解脱出来！随着网络技术的飞速发展，现在很多国外的大学和社会其他部门都已经开设了远程教育，通过计算机网络实现异地教育和培训。现在，计算机硬件技术的发展已经达到了相当高的水平。但是，远程教育软件的开发目前还处于起步阶段，随着这项技术的不断深入发展，就要求有更好、更完善的软件系统应用到远程教育当中去，这就给软件设计人员提出了更高的设计要求。2 系统分析系统的设计必须要满足客户或者用户的需要，为了以后的系统尽量少出系统错误或者功能不完善，前期的系统设计和设计模型十分重要，能够为后面的设计省去很多时间。下面将是对系统的分析与设计模块的详尽的介绍。2.1 需求分析需求分析就是指对要解决的问题进行详细的分析，弄清楚问题的要求，对于用户的需要进行可行性分析后再确定是否能够实现这些功能。需求分析阶段的任务确定了系统能够实现的功能。需求分析的几个综合要求有：1. 功能需求：本系统需要实现的是学生在线考试系统，有： （1）登录功能：分为学生登录，管理员登录。 （2）试题管理功能：管理员可以对试题库内的试题进行增、删、改、查。 （3）学生管理功能：管理员可以加入新学生并设置初始密码，比如新学期入学的学生。管理员可以删除学生，比如学生毕业、转学等。 （4）考试试卷管理功能：管理员设置考试的科目以及考试试卷题型的分布。 （5）成绩查询功能：管理员可以查询某门课程的考试情况，某学生所有的考试成绩。 （6）修改密码功能：学生登陆后可以修改自己的密码。 （7）考试功能：学生登陆后即可点击开始考试按钮进行考试，超时会自动交卷。2. 性能需求：实现b/s架构，在服务器端安装考试系统，通过web能够在其他的计算机上（客户端）能够用浏览器在线正常的实现系统的各个功能。并且该系统能够在windows的不同系统上都能正常工作。3. 可靠性和可用性需求：（1） 可靠性本系统学生和管理员都是通过登陆界面登录到系统里面的，并且身份与用户名不符合是无法登录的。登录界面都是设有用户名和密码的，并且登录界面设有验证码。这些都能够确保本系统的可靠性。（2） 可用性本系统管理员界面清晰明朗一目了然，没有繁杂的各个界面之间的跳转各项功能都在一个页面有序的排版。管理员登陆后可以轻松的进行各项操作。学生登陆后立即显示各项考试的成绩，可以及时的了解自己的考试成绩。需要重新考试的话就直接点击开始考试即可。4. 出错处理需求：数据库中没有的课程是不可以被设置为考试科目的，试卷的分数设 置必须满分为100分，试题库中的题目不够时是不可以出卷的。违反这些规定都会报错， 要求重新设置出卷。5. 接口需求：本系统将采用ado接口技术将数据库和系统连接起来，试题的保存都在数据库中。 6. 约束：学生只能看到自己的成绩，不可查询其他学生的成绩，保护学生的隐私。管理员在对学生进行管理时只可以添加或者删除学生，不可修改学生的个人信息。7. e-r图如图1：图1：e-r图2.2 可行性分析可行性分析对于整个系统的开发过程都有很重要的意义，它为系统的决策提供了依据，具有预见性、公正性、可靠性、科学性的特点2.2.1 技术可行性（1） 开发平台：microsoft visual studio 2010，可以开发.net系统。（2） 主要技术：asp.net，可以用来开发在线考试系统。（3） 所用数据库：sql server 2008，可以与a用ado接口连接起来，数据库选择sql server方便可行。（4） 开发模式：基于b/s架构的，这种是服务器/客户端的模式，可以满足在线考试系统的各种功能需要。（5） 所用计算机：自己的笔记本，配置：core 双核 2.10ghz处理器、2g内存、32位windows 7操作系统。完全可以用来开发本系统。2.2.2 经济可行性本系统优化了传统的考试模式，大幅的提高了考试的组织效率，节约了考试的成本。2.2.3 操作可行性本系统清晰明朗、一目了然，需要实现某项操作时只需点击相应的按钮即可实现。 2.2.4 数据流图 数据流图如图2：图2： 数据流图3 系统开发工具本系统是基于asp.net、sql server数据库、html、ado等技术的基础上在microsoft visual studio开发平台上开发的b/s架构的在线考试系统。下面将是对用到的几种技术的简介。3.1 asp.net技术简介asp 是一项微软公司的技术，是一种使嵌入网页中的脚本可由因特网服务器执行的服务器端脚本技术。 指 active server pages（动态服务器页面） ，运行于 iis 之中的程序 。asp.net是基于通用语言的编译运行的程序，所以它的强大性和适应性，可以使它运行在web应用软件开发者的几乎全部的平台上。通用语言的基本库，消息机制，数据接 口的处理都能无缝整合到asp.net的web应用中。asp.net同时也是language-independent（语言独立化）的，所以，你可以选择一种最适合你的语言来编写你的程序，或者把你的程序用很多种语言来写，现在已经支持的有c#（c+和java的结合体），vb，jscript，c+。3.2 sql server数据库简介美国microsoft公司推出的一种关系型数据库系统。sql server是一个可扩展的、高性能的、为分布式客户机/服务器计算所设计的数据库管理系统，实现了与windows nt的有机结合，提供了基于事务的企业级信息管理系统方案。其主要特点如下：（1）高性能设计，可充分利用windows nt的优势。（2）系统管理先进，支持windows图形化管理工具，支持本地和远程的系统管理和配置。（3）强壮的事务处理功能，采用各种方法保证数据的完整性。（4）支持对称多处理器结构、存储过程、odbc，并具有自主的sql语言。 sql server以其内置的数据复制功能、强大的管理工具、与internet的紧密集成和开放的系统结构为广大的用户、开发人员和系统集成商提供了一个出众的数据库平台。3.3 html简介超文本标记语言，即html（hypertext markup language），是用于描述网页文档的一种标记语言。html是标准通用标记语言下的一个应用，也是一种规范，一种标准，它通过标记符号来标记要显示的网页中的各个部分。它其实是一个文本，需要浏览器的解释。html语言不是很复杂，但是功能很强大，具有简洁性、可扩展性和平台无关性。3.4 ado简介ado.net的名称起源于ado（activex data objects），这是一个广泛的类组，用于在以往的microsoft技术中访问数据。之所以使用ado.net名称，是因为microsoft希望表明，这是在net编程环境中优先使用的数据访问接口。ado.net可将资料管理的资料存取分成不连续的元件，这些元件可分开使用，也可串联使用ado.net也包含 .net framework 资料提供者，以用于连接资料库、执行命令和撷取结果。这些结果会直接处理、放入ado.net dataset 物件中以便利用机器操作 （ad hoc）的方式公开给使用者、与多个来源的资料结合，或在各层之间进行传递。dataset 物件也可以与.net framework 资料提供者分开使用，以便管理应用程序本机的资料或来自 xml 的资料。3.5 b/s架构b/s结构（browser/server，浏览器/服务器模式），是web兴起后的一种网络结构模式，web浏览器是客户端最主要的应用软件。这种模式统一了客户端，将系统功能实现的核心部分集中到服务器上，简化了系统的开发、维护和使用。客户机上只要安装一个浏览器（browser），如netscape navigator或internet explorer，服务器安装oracle、sybase、informix或 sql server等数据库。浏览器通过web server同数据库进行数据交互。这样就大大简化了客户端电脑载荷，减轻了系统维护与升级的成本和工作量，降低了用户的总体成本(tco)。3.6 microsoft visual studio简介microsoft visual studio是微软公司推出的开发环境。是目前最流行的windows平台应用程序开发环境。visual studio 2010版本于2010年4月12日上市，其集成开发环境的界面被重新设计和组织，变得更加简单明了。visual studio 2010同时带来了 net framework 4.0、microsoft visual studio 2010 ctp( community technology preview-ctp)，并且支持开发面向windows 7的应用程序。除了microsoft sql server，它还支持 ibm db2和oracle数据库。microsoft visual studio 2010 采用拖曳式便能完成软件的开发。简简单单的操作便可以实现一个界面的生成。但拖曳的界面，也应当有相应的代码来实现功能。microsoft visual studio 2010支持c#、c+ 、vb。 可以快速实现相应的功能。4 系统设计与实现4.1 系统设计网络环境上实施的方案，即建立新系统的物理模型。系统设计是新系统的物理设计阶段，根据系统分析阶段所确定的新系统的逻辑模型、功能要求，在用户提供的环境条件下，设计出一个能在计算机4.2 系统流程设计本系统设计了2种登录用户，分别为学生和管理员。对于不同的登录用户设计了不同的功能，下面将对不同功能流程的介绍。本系统设计有管理员，用管理员身份登录系统后会进入管理员界面，管理员可以对试题库里的试题进行增、删、改、查；可以添加学生和删除学生；设置考试科目和题型的分布；查看分数。本系统设计有学生，用学生身份登录系统后进入学生界面，在界面中学生可以看到自己所有的成绩，并且可以修改密码或者开始考试。系统总体设计图如图3：图3： 系统总体设计图4.3 模块结构设计登录模块：该模块有2个登录界面，一个是学生登录，另一个是管理员登录。登录界面除了要输入“用户名”和“密码”外，还需要输入验证码，这是为了确保用户安全。并且要求用户名要和身份相符。管理员模块： 该模块是管理员专用，只有以管理员身份从登录界面登录才可进入。有对试题库的操作，考试科目和题型分布的设置，对学生的搜索、添加和删除的操作，以及对考试成绩进行两种查询。 学生模块：该模块是学生专用，只有以学生身份从登录界面登录才可进入。在学生界面可以看到自己的各科的成绩，可以修改自己的密码和点击开始考试按钮开始考试。改密码模块：该模块是学生专用，只有学生从学生模块点击修改密码才可进入。修改密码必须正确输入原始密码，两次输入新密码并且要求新密码要保持一致，点击确认后即可修改密码。修改完点击返回就可以返回到学生模块。考试模块：该模块是学生专用，只有学生从学生模块点击开始考试才可进入。进入考试模块后点击开始考试就会显示第一题，填完答案点击下一题，以此下去直到做完最后一题会提醒已经是最后一题，点击交卷完成考试。考试完成后自动转到登录界面。分数会保存到分数表中。4.4 系统数据库设计本系统将设计1个数据库，数据库中包含5个表：question表记录考题；score表记录考试成绩；set表记录管理员对考试试卷的要求；subject表存储各门课程；user表存储用户的信息。各表的截图和简要的说明如图4至图8：依次表示：题目编号，科目编号，题型，题干，知识点，难度，分值，答案。图4： question表设计图依次表示：用户名，课程名，分数。 图5： score表设计图依次表示：设置编号，课程名，选择题数目，填空题数目。图6： set表设计图依次表示：课程编号，课程名。图7： subject表设计图依次表示：用户编号，用户编号，密码，用户身份（学生或管理员）。图8： user表设计图4.5 系统界面设计本系统的界面主要包括：登录界面、管理员界面、学生界面、修改密码界面、考试界面。主页：系统只有两种用户所以用户成功登陆后会进入学生界面或者管理员界面。 跳转关系如图9：图9： 登录界面设计图登陆界面：学生界面可以进入修改密码界面和考试界面，返回后回到登录界面。 跳转关系如图10：图10： 学生界面设计图考试界面：考试结束点击交卷进入登录界面。 跳转关系如图11： 图11： 考试界面设计图修改密码界面：保存后返回就可返回到学生界面。 跳转关系如图12：图12: 修改密码界面设计图管理员界面： 试题管理，学生管理，试卷管理，分数查询后安全退出就可返回登录界面。 跳转关系如图13：图13: 管理员界面设计图5 系统各模块功能实现上一章我们对系统的总体以及各个模块的设计做了详尽的介绍，这一章将对各个模块的功能的实现做一个介绍。5.1 登录模块该模块可以有2种身份进入管理员和学生，登陆时用户名和身份要相符（如学生不能以管理员身份进入系统）。登录时不仅需要密码还必须正确输入验证码，防止非法使用暴力破坏进入系统，模块截图如图14： 图 14： 登录页截图5.2 管理员管理模块这个模块是管理员使用的，管理员在这个页面可以一次性实现试题管理，学生管理，试题管理，分数查询的功能操作，模块截图如图15至图18：图15： 管理员试题管理界面截图图16： 管理员学生管理界面截图图17： 管理员考试试卷管理界面截图图18： 管理员成绩查询界面截图5.3 学生模块学生在这个模块可以看到自己的成绩，可以修改个人信息，开始考试或者安全退出返回到登录界面，模块截图如图19:图19： 学生界面截图5.4 学生考试模块从学生模块点击开始考试就会进入考试模块，在考试模块点击开始考试即可开始考试，点击下一题就会跳到下一题，题目全部做完会提示试题全部做完提醒交卷，点击交卷即可完成考试。完成考试后分数自动保存到分数表中，并跳转到登录界面，模块截图如图20：图20：考试界面截图5.5 修改密码功能模块该模块是由学生模块点击修改信息后进入的，修改密码必须正确输入原始密码，并且两次输入的新密码要保持一致才可修改成功，模块截图如图21：图21：修改密码界面截图6 系统测试系统测试的英文名是system testing，就是用尽可能多的测试案例对可能出现的问题进行分析和评估。执行测试用例后需要跟踪测试故障以确保开发的产品符合需求。6.1登录模块测试 图22：数据库用户表截图下表给出了测试案例和测试的结果如表1： 表1：用户登录模块测试表填入用户名填入密码填入身份填入验证码当前验证码登录情况杨宗伟123456学生69326932登录成功管理员123456学生61806180身份与用户名不符吴帅123456学生14651465用户名不存在桂江源123455学生93179317密码错误宁宇123456学生24872569验证码错误6.2 管理员模块测试6.2.1 试题管理测试图23： 数据库试题表截图 试题搜索 搜索题号为28的试题，搜索结果如图24：图24： 搜索没有的题号截图 试题修改 将试题所属的课程改为不存在的课程，修改结果如图25：图25： 修改为不存在的课程截图 修改试题时试题号为空，修改结果如图26：图26： 修改试题时题号为空截图 试题删除 删除试题时题号为空，删除结果如图27：图27：修改试题时题号为空截图删除题号为88的试题，删除结果如图28：图28： 修改试题时题号为空截图 试题添加添加试题时题号为空，添加结果如图29：图29： 添加试题时题号为空截图添加试题时试题所属的课程不存在，添加结果如图30：图30： 试题所属课程不存在截图添加试题时试题号已被使用，添加结果如图31：图31： 试题的试题号已被使用截图6.2.2 学生管理测试 搜索编号为空时搜索学生，搜索结果如图32：图32： 搜索学生时编号为空截图搜索编号不存在时搜索学生，搜索结果如图33：图33： 搜索不存在的学生编号截图6.2.3 试卷管理测试考试科目不存在，出卷结果如图34：图34： 考试科目不存在截图选择题数目不够，出卷结果如图35：图35： 选择题数目不够截图试卷满分不足100分，出卷结果如图36：图36： 试卷满分不足100分截图6.3 学生密码修改模块测试原始密码错误，修改密码如图37：图37： 原始密码错误时改密码截图两次输入的新密码不一致，修改密码如图38：图38：新密码不一致时改密码截图6.4 测试总结 对本系统的主要模块进行了白盒与黑盒测试，测试的主要技术是用到了等价划分和边界值的方法。测试结果与预期的结果相符，但测试用例是不可穷尽的，软甲还有待今后的使用过程中接受更全面的检测。7 结束语通过这次毕业设计，我进一步了解了在进行软件开发工作时的基本过程，并且从中获得了许多从课堂上学不到的知识和有意义的收获，其中我对以下几点有很深刻的体会：1.编程中定义窗体及变量的名称时，一定要规范，必要时加上注解，不要想当然的定义某个变量，常量等。标准的定义方式，有助于其他编程人员更容易的看懂程序代码，以便以后进行维护。2.编程的方法固然重要，程序的使用界面也需要注意美观，布局要合理，主题要突出，界面要友好，要让使用过计算机的用户在首次接触到该软件时，感到一目了然，只要简单翻阅一下软件使用说明书就能了解该软件的大致功能。软件界面的美观对软件的市场销售及以后的市场生存起着重大作用。3.在程序编好后，对程序的调试是极其重要的一步，调试程序的意义在于，可以逐步完善，改正程序中的错误，使程序尽量达到尽善尽美。在程序调试的过程中，尽量不要以编程者编程时的思想去调试，要以一个普通使用者的思维去调试。主要参考文献1李勇平，陈峰波. asp.net(c#)基础教程m.北京:清华大学出版社,2006.2glenn johnson.ado.net 2.0高级编程m.北京:清华大学出版社,2006.3梁方明.sql serve 2000数据库编程m.北京:北京希望电子出版社,2002.4李彦鹏,郑直,孟卫.基于asp和sql server的在线投稿系统的设计与实现j.电脑知识与技术，2009,5（20）5张跃延,苏宇,贯伟红. asp.net程序开发范例宝典(c#)(第2版) m. 北京.人民邮电出版社,20096邵鹏鸣. asp.net技术应用教程m. 电子工业出版社,20057孙风庆,于峰. sql server 2008数据库原理及应用m. 北京.北京邮电大学出版社，20128陈志泊.asp.net数据库应用程序开发. m. 北京.人民邮电出版社,2009附录:登录模块主要代码protected void btnlogin_click(object sender, eventargs e) usertableadapter adapter = new usertableadapter(); var data = adapter.getdatabyuser_name(txtusername.text); if (image_yzm.text.trim() != sessioncode.tostring() response.write(alert(验证码错误！); return; if (data.count = 0) /没有叫这个名字的用户 response.write(alert(用户名不存在！); else /有叫这个名字的用户 var user = data.single(); /用户名是否唯一,不唯一报错 if (user.password = txtpassword.text) /登录成功 if (this.ddl_status.selectedvalue = 管理员 & user.user_status = 管理员) /确认为管理员 response.redirect(admin.aspx); else if (this.ddl_status.selectedvalue = 学生 & user.user_status = 学生)/确认为学生 session登录的用户名 = txtusername.text; session用户id