【毕业学位论文】（Word原稿）在线考试管理系统的设计与实现-软件工程

分类号： 学校代码： 密级： 学号： 南开大学 专业硕士学位论文 在线考试管理系统的设计与实现 学 院 : 研究生学院 教 学 系： 软件工程 专业班级 : 学生姓名 : 指导教师 : 2013 年 7 月 1 日 南开大学学位论文使用授权书 根据南开大学关于研究生学位论文收藏和利用管理办法，我校的博士、硕士学位获得者均须向南开大学提交本人的学位论文纸质本及相应电子版。 本人完全了解南开大学有关研究生学位论文收藏和利用的管理规定。南开大学拥有在著作权法规定范围内的学位论文使用权，即： (1)学位获得者必须按规定提交学位论文 (包括纸质印刷本及电子版 )，学校可以采用影印、缩印或其他复制手段保存研究生学位论文，并编入南开大学博硕士学位论文全文数据库； (2)为教学和科研目的，学校可以将 公开的学位论文作为资料在图书馆等场所提供校内师生阅读，在校园网上提供论文目录检索、文摘以及论文全文浏览、下载等免费信息服务； (3)根据教育部有关规定，南开大学向教育部指定单位提交公开的学位论文； (4)学位论文作者授权学校向中国科技信息研究所及其万方数据电子出版社和 中国学术期刊 (光盘 )电子出版社提交规定范围的 学位论文及其电子版并收入相应学位论文数据库，通过其相关网站对外进行信息服务。同时本人保留在其他媒体发表论文的权利。 非公开学位论文，保密期限内不向外提交和提供服务，解密后提交和服务同公开论文。 论文电子版 提交至校图书馆网站： 。 本人承诺：本人的学位论文是在南开大学学习期间创作完成的作品，并已通过论文答辩；提交的学位论文电子版与纸质本论文的内容一致，如因不同造成不良后果由本人自负。 本人同意遵守上述规定。本授权书签署一式两份，由研究生院和图书馆留存。 作者暨授权人签字： 20 年 月 日 南开大学研究生学位论文作者信息 论文题目 姓 名 学号 答辩日期 年 月 日 论 文类别 博士 学历硕士 硕士专业学位 高校教师 同等学力硕士 院 /系 /所 专业 联系电话 通信地址 (邮编 )： 备注： 是否批准为非公开论文 注：本授权书适用我校授予的所有博士、硕士的学位论文。由作者填写 (一式两份 )签字后交校图书馆，非公开学位论文须附南开大学研究生申请非公开学位论文审批表。 南开大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行研究工作所取得的研究成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包 含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。 学位论文作者签名： 年 月 日 非公开学位论文标注说明 (本页表中填写内容须打印 ) 根据南开大学有关规定，非公开学位论文须经指导教师同意、作者本人申请和相关部门批准方能标注。未经批准的均为公开学位论文，公开学位论文本说明为空白。 论文题目 申请密级 限制 ( 2 年 ) 秘密 ( 10 年 ) 机密 ( 20 年 ) 保密期限 20 年 月 日至 20 年 月 日 审批表编号 批准日期 20 年 月 日 南开大学学位评定委员会办公室盖章 (有效 ) 注： 限制 2 年 (可少于 2 年 );秘密 10 年 (可少于 10 年 );机密 20 年 (可少于 20 年 )摘 要 I 摘 要 伴随着 计算机 软硬件以及 网络技术的 快速 发展 ，社会 各 个行 业 都在计算机互联的热潮下发生了翻天覆地的改变， 在计算机技术应用方面得到了广泛的普及和使用 。 近几年来，随着 崛起，远程教育取得了快速的发展，网络教学将逐步 在社会各界得到了普及， 其发展势头 可与 电子商务 堪比 。 相比国外 科技发达的国家 ，中国的网络教育也 伴 随 着 互联网的进步而同步增长，与此同时，远程互联教学也为中国的教育事业开辟了新的天地。 在教育 全面 普及的今天， 随着考试类型的不断增加和考试要求的不断提高 ,人们 要进行无数 场 次 、 无数科目 等形形色色 的考试， 阅卷 老师的工作量 将可想而知 。 可以说传统的 坐在教室里进行 纸质化的考试 模式 已经不能适用于现代考试的需要。 但是 随着计算机网络技术的 进步 ，应用现代高科 技技术 ,开发 在线考试 管理信息 系统的应用是 顺应科技的潮流 ， 将 减轻教师的 出题和阅卷 负担， 提高工作效率， 给 老师和考生 都带来 了极大的方便 ,与此同时提高了考试的质量，从而使考试更趋于公正、客观，更加激发学生的学习兴趣。 由此看来，走科教兴国之路，它将以方便、灵活、快捷的优点进入人们的生活，逐渐取代传统考试的模式。 在软件设计和开发前， 本文 深入了解国内外不同的在线考试管理信息系统，对比了 各自的优缺点，从而设计出适合各大院校和各种考试机构的在线考试管理信息系统，此系统可以帮助各大院校和各大考试机构来考评考生的文化知识掌握水 平以及综合素质，同时也为考生参加考试提供了方便 ,不必奔赴实地考场 ,不必为时间和空间距离顾虑 ,只需远程登录在线考试系统 ,就可以参与文化知识基础测试和综合素质考评 ,并且在考试结束之后能及时获得考试结果。 本文所描述的在线考试管理信息系统，采用 B/S 结 构，数据库采用微软的据库，以 C#语言为基础在 010 平台开发 。在线考试系统需要完成的功能主要有：考生模块主要是在线选择考试科目并答题、提交试卷之后能及时查询考试成绩；教师模块主要对考题的添加 和管理、对考生成绩的查询和统计等；管理员模块主要是对教师、考试、科目的添加和管理等；在数据库方面，利用关系数据库功能强大的查询语言对企业各类信息入库保存，按要求及时处理 。 本文主要从在线考试管理信息系统的研究背景和意义、系统采用的开发工具，系统的业务需求分析，系统流程的设计，系统的单元测试等几个方面入手，详细地阐述了在线考试管理信息系统的设计思想和开发过程。 关键词： 互联网；远程教学；在线考试 ；信息管理系统I of of in of In of in of is s of at as as s up a In s of is s of of in is of of of of of is to up of s to at of in of by on it be s In of at of so as to to of to an t to go to t to to in II to at of in is to , on c # 010 to be is s is to to to is to to In of of to of in a as of of of so on in 录 录 摘要 . I . 录 . 一章 绪 论 . 1 第一节 研究的背景和意义 . 1 第二节 国内外研究概述 . 2 第三 节 本文的主要工作 . 4 第四节 本文的章节安排 . 5 第二章 开发工具简介 . 6 第一节 008 数据库 . 6 第二节 C#开发语言 . 7 第三节 010 开发平台 . 8 第三章 系统需求分析 . 10 第一节 系统需求分析 . 10 理员角色需求 . 10 师角色需求 . 10 生角色需求 . 11 第二节 性能需求分析 . 11 第三节 可行性分析 . 12 第四节 运行环境需求 . 12 第四章 系统设计 . 13 第一节 系统的数据库设计 . 13 据库的概念设计 . 13 据库的逻辑设计 . 16 第二节 系统的结构设计 . 18 第三节 系统的 流程设计 . 19 第五章 系统实现 . 21 第一节 系统登录模块 . 21 第二节 学生考试模块 . 23 第三节 教师管理模块 . 30 第四节 管理员管理模块 . 36 第五节 系统的技术特点 . 44 第六章 系统测试 . 50 目 录 V 第七章 结论 . 59 第一节 本文所做的主要工作 . 59 第二节 今后进一步研究的方向 . 60 参考文献 . 63 绪 论 1 第一章 绪 论 伴随着 计算机 软硬件以及 网络技术的 快速 发展 ，社会 各 个行 业 都在计算机互联的热潮下发生了翻天覆地的改变， 在计算机技术应用方面得到了广泛的普及和使 用 。现代教育 的发展 将计算机与网络技术 加以应用 ， 不仅 是现代 科教 发展 所 要，也是 改革国内 教育 模式 、 提高 教师 教学 质量 、提高 教师 科研 水平 的 重要措施 。在当今的 生产 、 生活、科技 、 教育 等 的 计算机网络 普及，传统的 出卷 考试、 纸上 答题 方式 、 成绩 的 管理正 逐步 的变化 ，因此，如何使考试过程变得 快捷、 方便、公正 、高效 ,是 当今 教育 改革 的一个重要课题。 2 采用计算机网络在线考试 ,运用数据库技术存储 大规模试题库 是 目前 考试模式 一个发展 方向 ， 因此网络 在线 考试系统是科技化 、 电子化教学 一个重要环节。 2 考试的标准化、 信息 化已 成为 当今考试的发展 趋势 ， 例如 当前国际上许多考试认证，其出 卷 、答题 以及 成绩管理 都是在计算机上完成的。 网 络在线考试 形式 以 其 准确 、及时、 公平 、 科学 的优势 ， 是 传统考试形式无法替代和比拟 的 。 2 第 一 节 研究 的背景和意义 目前阶段 ，随着计算机技术和 崛起，远程互联教育开始崭露头角并不断的发展壮大，网络教育 正逐步普及。 据 联合国教科文组织 九八 年在其一项调查报告中 显示 ： 3 无论是发达国家还是发展中国家，都不同程度 的 存在教育质量落后 于现实 的 需要，特别是 发展中 国家，而普及远程教育，尤其是网络教育，不仅是解决这一问题的有效途径， 更 将 加快教育改革的步伐 。 3 当今义务 教育 在国内除偏远地区， 已经被 广泛 的 普及 ， 在学校里 考试仍然是教学当中必不可少的环节，考生从进入校园到走出 要经过无数场次、 无数科目的考试， 如月考、期中、期末、升学等， 老师 在考前要废寝忘食的为选题出题考量，还要精心的 治卷、 监考、 批阅、合分统计等 等 工作量很大 ，而且 每次考试都会 用到了大量的纸 张 ，造成了森林 大面积 的减少、 树木 不断 的砍伐， 同时 用过的纸张资源又得不到合理的回收 再利用 ， 造成 一连串的浪费 是 极其严重 。 那么随着计算机网络技术的发展，如何应用现代高 新 技术来减轻教师的负担，给 考试环节 带来方便呢？ 如何减少纸张的采用，保护树木避免砍伐的威胁呢？ 计算机网络 技术的飞速发展 ，让我们充分享受到了其带给我们的方便，计算绪 论 2 机在 各行各业 都 得到了广泛的普及和使用。 中国的 网络校园、办公自动化、互联教学 也随 发展而 遍布各地学校 ，同时， 互联 教育也为中国的教育事业发展开启了新的方向 。 传统的 过去坐在 固定的 教室里进行 授课、考试的 模式将在科技 创新 的今天 逐步淡出人们的视野 。 4 因此 作为教学中考试的环节也伴随着互联网的发展走向了新模式，因此 在线考试系统 在教学中的应用 是势在必得的。它将以方便、灵活、快捷的优点进入 校园 ， 同时将 逐渐取代传统 的考试 模式。 在线考试管理信息系统就是 建立在互联网上的应用系统，应用动 态 术和后台 008 数据库 存储题库和其他信息 ， 节省了教师为考试所做的付出 。 通过互联网在线考试，让 考试 变得不在受地理环境、时间的限制 。考生随时可以凭自己的邮箱账号和口令 进入 到该系统 ， 参与不同科目的考试。在系统另外系统对于试题是随机分配，每个参与的考生所获取的题目不一定相同，降低了舞弊行为。另外考生在规定的时间内提前打完题目，检查无误之后即可交卷，系统会自动阅卷评分，将分数展现给考生，即随时知道自己的考试结果，不必像传统的考试，交完试卷还要提心吊胆的等 待分数。如果考生在规定的时间内不能够完成考试，系统会自动提交，将现有的考试信息记录数据库，给出评分。对于这种 对在 无固定场所、无固定时间、无固定题目的考试模式来说，给学生带来极大 便利 的同 时，也能充分考察一个学生对知识情况的掌握水平 。系统中 可以实现试卷的 个性排版 ， 只要 添加了 丰富的 题库就可以实现 自动化考试 。 而 教师 或者管理员只是对着计算机 编制 丰富的 题目、 对题库数据进行 维护 即可 ，教师还可以对样卷进行查看，从而对不合适的试题进行删除重新排版试卷，这样使得试卷的选取题目、试卷排版都具有很强的灵活性。 而 不再 为 打印试卷、 组织 考场、监考、批阅试卷 、合计分数而忙碌 ，从而大大的减轻了教师的负担 ， 简化了考试 。 鉴于此，本次毕业设计课题研究并开发一个在线考试管理信息系统，希望应用此系统不仅能给学校教师或者考试机构带来方便，还有利于管理考试、考生及考生成绩。同时还对考生进行随机考试可有效检查考生的学习情况，提高学生或者参考者的学习效率 ，更为节约纸张资源，降低浪费提供了措施 。 第二节 国内外研究概述 高效的学习和研究方法，是学习新知识、新技能的利剑。新的技能和能力将有助于人们做出快速，正确的决策，提高解决问题的能力；新的知识将有助于提高人们 的认知能力，如学习研究活动中的创造性和批判性思维、主动性、领导力、创新性等。 随着计算机和互联网技术快步的发展，国内外各行各业都在管理和生成中运绪 论 3 用到了计算机和网络，同时也享受到了 计算机互联 网 带来的便利，提高了管理效率和生成效率。无论是政府机关还是大中小企业，对于计算机的运用大多是采用计算机开发出的管理信息系统，其次是门户网站，用来对自己企业信息进行 宣传和推广。本文就信息系统和管理决策相关知识及其相互关系首先做一个文献综述。对于进一步了解和开发在线考试管理信息系统做一个良好的铺垫。首先要清晰的认识信息系统和信 息 管理 系统的相关知识概念 4： (1) 信息系统：信息系统是由计算机 软 硬件、 计算机 网络和通讯设备、信息资源、信息用户 群体 和规章制度组成的以处理信息流为目的的人机一体化系统。4 信息系统具有输入、存储、处理、输出、控制功能。输入功能决定于系统所要达到的目的及系统的能力和信息环境的许可； 4 存储功能是系统存储各种信息资料和数据的能力 ； 处理功能 是 基于 数据仓库技术 的 联机分析处理 和 数据挖掘 技术 ； 信息系统的各种功能都是为了保证最终实现最佳的输出功能。 4 控制功能 是对构成系统的各种信息处理设备进行控制和管理，对整个信息加工、处理、传输、输出等环节通过各种程序进行控制。 4 (2) 管理信息系统（简称 4参与的 主 导 者是人 ，利用计算机的 软 硬件、网络通信设备以及其他办公设备，进行 数据的 的收集、传输、加工、储存、更新和维护，以企业战略竞优、提高效益和效率为目的，支持企业的高层决策、中层控制、基层运作的集成化的人机系统。 4 一个完整的 管理信息系统 应包括： 辅助决策系统、工业控制系统、办公自动化系统以及数据库、模型库、方法库、知识库和与上级机关及外界交换信息的接口。其中，特别是办公自动化系统、与上级机关及外界交换信息等都离不开 互联网 （企业 内部网 ）的应用。 4 可以这样说，现代企业 管理信息系统 不能没有 互联网 ，但 互联网 的建立又必须依赖于 管理信息系统 的体系结构和软硬件环境。 4 (3) 管理决策： 4 是为了实现战略决策而对企业内部管理进行有效的组织、协调，使企业的生产技术经济活动正常进行的一种决策。 4 其中包括劳动组织的调整 、调度 人事 、 资金的 分配、 设备的选择 、 年底生产经营计划的制定、现代管理科学的方法等方面的决策。 4 管理决策是指组织中的中层管理者为了保证总体战略目标的实现而作出的、旨在解决组织局部重要问题的决策。 4 管理决策旨在提高企业的管理效能，以实现企业内部各环节生产技术经济活动的 高度协调及资源的合理配置与利用，如设备更新改造决策，中层干部任免，组织机构调整等决策，也称中层决策。 4 通过了解上述三个概念，我们清楚的认识到信息系统，信息管理系统，管理决策三者的关系，对于认识在线考试管理信息系统（管理信息系统的一种）有很大作用，对于开发出具有管理决策的考试系统，也是有很大的认识。 绪 论 4 目前 很多国外的大学和社会其他部门都已经开始设了远程教育。但是，远程教育的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。 但是设计的原则是要摒弃传统考试模式的弊端，凸显新考试形式的优势。 通过对国内外大量的资料研究分析， 传统考试 模式 与网络考试的比较 具有以 下特征 ： 7 （ 1）传统的考试形式的弊端： 传统的考试方法 比较片面，采用 “一纸定 乾坤 ”，严重 存在 对 知识 的看重、对 能力的 轻视 ， 这种考试模式是 不能 全面考量一个人的能力 ， 高 分低能的人 在社会上已经严峻凸显 ； 然而 对另一部分学生 ， 则因考试压力过大而 产生惧考试心理，即所谓的 “考试恐惧症”， 进一步程度出现 心存侥幸，投机取巧 ，舞弊心理 等等。 （ 2） 以 信息技术为载体的网络考试的 优势 ：网 络 在线 考试系统不只是 一种 考试工具，更是 一种 学习 和 分析工具。 网络 在线考试 的 模式 的 并 不是 获取考生的成绩 ，而是让 考生 通过测验 了解 自 身 的 还有哪些 不足，让老师 清楚的知道下一步 教学侧 重点。 功能齐全的 系统 除了简答的 允许教师编制题库和排版试卷， 还 可以充分考虑到试题的难易、答案的提醒，考试时间等等。 以 信息技术为载体的网络考试的 优点是系统的 保密性 强 ； 不受地域限制，只要有网就可以参与考试； 考试时间 比较 灵活； 该模式 提高了学校的教学水平； 随着计算机应用的 快速 发展，网络应用 规模的 不断扩大，如远程教育和虚拟大学的出现等等 ，走科教兴国之 路， 它将以方便、灵活、快捷的优点进入人们的生活，逐渐取代传统 教学 模式。 第三节 本文的主要工作 本文的研究内容如下： (1)调查 网络教学在国内外研究的 状况 ，在线考试管理信息系统的研究背景和目的 。 (2)选择国内外几种典型的 在线考试管理信息系统 进行透彻的分析，力求总结出不同用户的按个性，需求性选择，也为设计和开发提供指导。 (3)对开发在线考试管理信息系统进行需求分析 。 (4)设计和开发更具个性化的 在线考试管理信息系统 。 (5)创建 在线考试管理信息系统考题 数据库，形成完全个性化的 考试 环境。 (6)评估在线 考试管理信息系统的优越性，系统使用的关键技术，以及未来绪 论 5 的研究方向。 本论文是通过以下方法进行研究的： (1)文献调研：通过 文维普、中国知网等收集互联网在线考试系统的使用及研究现状。 (2)问卷调查：通过向高校教师、学生、以及其他涉及考试的单位或个人发放调查问卷，获取对互联网在线考试的需求和使用情况； (3)系统评价：从文献调研中挑选出几种典型的远程教育网、在线考试网，并选择适当的指标体系进行系统性的评价 ,提炼总结，借鉴利用。 (4)软件设计：通过以上分析出的资料，进行软件的 整合设计和后续开发。9 第 四 节 本文的章节安排 在结构安排上，本文遵循： 第一章 绪论 部分 ，主要 的 介绍 在 互联网教学 中 的现状，在线考试系统管理信息系统的 研究背景 和意义、国内外研究概述、论文 章节安排。 第二章系统开发工具简介，主要介绍 据库和 C#语言，以及010 开发平台的特点。 第三章系统需求分析，主要介绍系统的需求分析、系统的总体结构、数据流程分析、性能需求、可行性以及运行环境分析。 第四章系统设计与实现，主要介绍 系统的数据库 设 计、 系统的功能模块设计 。 第五章系统测试，主要介绍测试以及测试的作用。 第六章系统技术与系统特点，主要介绍了每个子模块的功能运用的技术和功能特点。 第七章总结与展望，主要介绍了本文所做的主要工作和今后的进一步研究方向，心得体会。 开发工具简介 6 第二章 开发工具简介 本系统使用了 008 数据库，基于 C#语言技术和 010 开发平台作为系统的开发工具，完成了本次在线考试管理信息系统的程序设计。 第一节 008 数据库 008是一个重大的产品版本，它推出了许多新的特性和关键的改进，使得它成为至今为止的最强 大和 最全面的 此在本次系统设计上我采取了 008作为底层数据库存储。 系数据库管理系统 （ 其 最早 是由 伙 开发的，第一个 版本 在98年被推出 。 20 96年， 出了 98年， 000是 000年推出，目前最新版本是 2012年 3月份推出的 012。数据库版本划分如下： 20 （ 1）企业版：企业 版（ 持所有的 008功能。该版本多用于大中型的产品数据库服务器，并且可以支持大型网站、企业 机事务处理）和大型数据仓库系统 20 （ 2）标准版：标准版（ 应用范围是小型的工作组或部门。它支持 008的大部分功能，但是不具有支持大型数据库、数据仓库和网站的功能。 （ 3）个人版：个人版（ 要适用于移动用户， 由于 这 些用户 时常从互联网上中断 ，需要 008对运行的应用程序进行 支持。 20 该版本除了事务处理复制功能以外，能够支持所有 008标准版支持的特性。 （ 4）开发版：开发版（ 适用于应用程序开发的版本，支持除图形化语言设置以外的 008的所有其他功能。该版本多用于程序员在开发应用程序时将 008作为其数据存储区。虽然开发版的功能齐备，但是只被授权为一个开发和测试系统，而不是一个产品服 务器。 20 不同 008版本对数据库功能的支持程度不同，企业版功能最强，开发工具简介 7 开发版次之，标准版和个人版功能较弱。 该平台具有以下新的特点： 21 （ 1）可信任 ： 使用者 以安全性 高 、可靠性和可扩展性 强， 来运行 应用程序 最关键任务的 部分 。 （ 2）高效 ： 可以降低 公司的 开发 成本，对 数据基础设施的 管理也节约了 时间和成本。 （ 3） 智能 ： 平台 比较智能全面。 第二节 C#开发语言 C#是微软公司发布的一种面向对象的、运行于 上的高级程序设计语言。并定于在微软职业开发者论坛上登台亮相。 C#语法 看起来与 相似；它包括了 例如 继承 单一 、接口、与 乎 相同 的 用法 和编译成中间代码 进而 运行的 方式 。 23 但是 C#与 有着明显的不同 ，它借鉴了一个 特性 ，与 件对象模型 )是相互集成的，而且它是微软公司 络框架的 重要角色 。 21 C#是面向对象的编程语言 ， 它使得程序员可以快速地编写各种基于 微软 平台的应用程序， 微软