试卷自动批改系统

PAGE4-学校代码：学号：中图法分类号：试卷自动批改系统的设计与实现学科专业：作者姓名：指导教师：答辩日期：PAGEI摘要随着网络技术的发展，信息化水平的不断提高，高等院校也开始利用计算机技术，改变了传统的教学方式和考试手段。考试自动化是目前各大高校非常关注的领域，特别是最近几年，试卷自动化批改系统也逐渐应用于各大学校。考试是学校每学期的常规工作，对于考试的组织，校方每年都要投入大量的人力物力，并且效率还不是很高。因此，利用计算机程序语言对试卷自动化批改系统进行设计与实现，在教育领域具有重要的实际意义。Windows下程序设计语言多种多样，其中C/C++就是进行Windows程序开发的有利工具之一。本文以提高学校教务管理工作效率为目标，在已有的考试系统上进行研究与分析，最后深入了解了高等院校考试流程中的相关需求，采用C/C++语言，结合MySql数据库技术，对WindowsAPI进行了深入的研究与分析。最终设计了一套试卷自动批改系统对考试进行自动评分。 关键词信息化；考试；C/C++；数据库PAGEIIAbstractWiththedevelopmentofnetworktechnology,informationizationlevelunceasingenhancement,collegesanduniversitiesalsostartedtousecomputertechnology,changedthetraditionalwayofteachingandexaminationmethods.Testautomationisoneofthecollegesanduniversitiesareveryconcernedaboutthefield,especiallyinrecentyears,thepapercorrectsautomationsystemhasbeenappliedtoeachbigschool.Examinationistheregularworkofschooleachsemester,foratestorganization,theschooleveryyeartospendalotofmanpowermaterialresources,andtheefficiencyisnothigh.Asaresult,examinationpaperautomaticcorrectingsystemtomakeuseofcomputerprogramminglanguagedesignandimplementation,inthefieldofeducationhasimportantpracticalsignificance.UnderWindowsprogramminglanguagearediverse,includingC/C++isoneoftheusefultoolforWindowsapplicationdevelopment.Thispaperinordertoimprovetheschooleducationaladministrationmanagementefficiencyasthegoal,theresearchandanalysisontheexistingexaminationsystem,andfinallyunderstandtherelevantrequirementsinthetestprocessofcollegesanduniversities,usingC/C++language,combinedwiththeMySqldatabasetechnology,totheWindowsAPImakesadeepresearchandanalysis.Finaldesignasetoftestpaperautomaticgradingsystemforautomaticgradingtest.KeywordsInformatization;Thetest;C/C++;Thedatabase-PAGE14-目录摘要 IAbstract II第一章引言 1第二章系统开发工具及平台 22.1VC++6.0 22.2C++语言 22.3MySql数据库 2第三章系统分析 43.1需求分析 43.1.1系统要解决的问题 43.1.2系统需求 43.3.1用户登陆及注册 53.3.2考试模块 6第四章系统总体设计 94.1系统架构设计 94.2数据库设计 9第五章系统测试 125.1通用模块设计 125.2用户登录和注册 135.3教师功能 135.4学生功能 16参考文献 20致谢 21引言随着我国高校的扩招，高校学生人数逐年增加，对于学生考试的部署工作要求也越来越高。传统的纸质考试方式，不仅在出卷、监考、考场分配以及最后的阅卷方面非常麻烦，而且需要投入大量的人力物力。随着教育部门对高校信息系统的建设力度加强，目前各大高校硬件不断完善与成熟，为试卷自动批改系统的建设提供了硬件基础。试卷自动批改系统相比于传统的阅卷模式具有很大的优势。该系统不仅可以进行试卷的自动批改，还可以对试题进行组合，提高了教师的工作效率，同时可以保证试题的多样性，防止作弊现象的发生；系统所产生的的试卷都是电子档，这样可以节约资源，符合当今“低碳”发展模式；系统可以解决各大高校的区域问题，目前我国各大高校都有分校区，本系统可以使教师联合作业，提高整体工作效率。通过对高校目前的阅卷流程进行需求分析之后，我们发现，对高校阅卷进行系统化、信息化建设，有利于提高教学管理质量和水平，同时也保证了阅卷的正确性，避免了由于教师人为因素导致的考试不公平现象发生，更为重要的是，该系统可以帮助高校教师摆脱繁杂的阅卷任务，可以将更多的精力放在教学质量提高上来。系统开发工具及平台2.1VC++6.0VisualC++6.0，简称VC或者VC6.0，是微软推出的一款C++编译器，将“高级语言”翻译为“机器语言（低级语言）”的程序。VisualC++是一个功能强大的可视化软件开发工具。自1993年Microsoft公司推出VisualC++1.0后，随着其新版本的不断问世，VisualC++已成为专业程序员进行软件开发的首选工具。虽然微软公司推出了VisualC++.NET(VisualC++7.0)，但它的应用有很大的局限性，只适用于Windows2000、WindowsXP和WindowsNT4.0。所以实际中，更多的是以VisualC++6.0为平台。2.2CC++这个词在中国大陆的程序员圈子中通常被读做“C加加”，而西方的程序员通常读做“Cplusplus”，“CPP”。它是一种使用非常广泛的计算机编程语言。C++是一种静态数据类型检查的、支持多重编程范式的通用程序设计语言。它支持过程化程序设计、数据抽象、面向对象程序设计、泛型程序设计等多种程序设计风格。在C的基础上，一九八三年又由贝尔实验室的BjarneStrou-strup推出了C++。C++进一步扩充和完善了C语言，成为一种面向对象的程序设计语言。C++目前流行的编译器最新版本是BorlandC++4.5,SymantecC++6.1,和MicrosoftVisualC++2012。C++提出了一些更为深入的概念，它所支持的这些面向对象的概念容易将问题空间直接地映射到程序空间，为程序员提供了一种与传统结构程序设计不同的思维方式和编程方法。因而也增加了整个语言的复杂性，掌握起来有一定难度。2.3MySql数据库MySQL是一个开放源码的小型关联式数据库管理系统，开发者为瑞典MySQLAB公司。目前MySQL被广泛地应用在Internet上的中小型网站中。由于其体积小、速度快、总体拥有成本低，尤其是开放源码这一特点，许多中小型网站为了降低网站总体拥有成本而选择了MySQL作为网站数据库。系统分析3.1需求分析3.1.1我们通过对高校阅卷流程的分析，同时在现有自动阅卷系统及相关系统的研究基础之上，实现一个试卷自动批改系统，其主要需要解决以下几个问题。1、客观题的自动批改 试卷中客观题的比例是非常大的，比如选择题、判断题以及填空题，这些题目的答案具有唯一性及可预测性，因此该系统首要解决的问题就是对试卷的客观题进行自动批改。本系统采用按钮的形式获取学生的答案，然后将其存入临时表中，待学生答题完毕之后，将此表与教师实现制定的答案表进行比对，从而统计出学生的成绩。2、界面设计 考虑到使用本系统的教师，有些可能是年龄比较大，因此本系统界面要简单方便、交互性较高。3.1.21、在主页面内选择不同的身份（管理员，教师，学生）登录不同的用户界面及用户选择注册。2、系统要有明确的权限管理和用户管理，教师必须通过身份验证之后才能进入系统，同时系统要有考生信息录入模块，可以批量录入考生信息。3、系统要设计题库管理。教师进行阅卷，必须将试卷内容预先输入到数据库，这样有利于后期对试题进行增删改等操作。4、试卷自动批改完成之后，将考生信息对应的成绩保持在数据库中，后期教师可以对成绩进行查询或者打印等功能。3.2可行性分析可行性分析是在系统调查的基础上，针对新系统的开发是否具有必要性和可行性，对新系统的开发从技术、经济、社会的方面进行可行性分析和研究，以避免投资失误，保证新系统的开发成功。可行性分析的目的就是用最小的代价在尽可能短的时间内确定问题是否能解决。该系统的可行性分析包括如下几个内容：1、技术方面的可行性：它主要分析技术条件是否顺利完成开发工作，软硬件是否满足开发者的需要等。其中，软件方面在线考试需要的软件环境都已具备，数据库服务器方面则有MySql处理大量数据，同时保持数据的完整性并提供许多高级管理功能，其灵活性、安全性、易用性为数据库编程提供了良好的条件。2、经济方面的可行性：主要是对这项经济效益进行评价，本系统作为一个视讯的项目，无需开发经费并且这系统实施后可以显著提高考试效率，有助于学校实行网络管理化。3、操作方面的可行性：目前，大学校园网络覆盖了教学区和学生区的主要建筑物，从而满足各学院、各职能部门、各直属单位上网要求，学校良好的网络设施为开发使用无纸化考试网络系统提供了坚实基础。综上所述，此系统开发目标已经明确，在经济和技术等方面可行，并且投入少见效快。3.3系统功能介绍3.3.1用户登陆，验证用户的信息是否合法，用户在使用之前必须登录。用户只要输入用户名、密码就可以了。若用户输入的以上两项与数据库中保存的相符，则表明用户登录成功，可以开放该用户对应的系统；如果不符，则登录失败。如果用户要注册，首先选择是教师还是用户注册，模块执行流程如图3-1所示。图3-1用户登陆流程3.3.2在此模块中包含随机生成试题、在线考试、自动判卷、成绩查询等模块。进入在线考试系统。在线测试是随机产生试题的,学生要先登入自己的用户，考试过后可以查询最新的成绩。交卷过后进入判卷系统。考试过程中学生可以不按题目顺序答题。题库管理包括判断题管理、填空题管理、选择题管理。教师可以通过题库管理对各种类型的试题进行添加、删除、修改以及查询。题库管理功能模块图如下图所示，各种类型试题的管理功能均类似，主要的操作有：添加试题、删除试题、修改试题和查看试题。如图3-2所示。图3-2考试模块结构图3.3系统总体结构图本系统分为两个模块，分别是制作试卷模块和考试模块。系统总体结构图如图3-3所示。制作试卷模块：用户输入某课程的试题，输入完毕可以对试卷进行查看、修改、删除，试卷确定后系统显示所出的试题。考试模块：学生进行考试键入答案，提交试卷后系统自动批改试卷，并得出成绩。具体如图3-3所示。图3-3系统总体结构图3.4系统操作流程图该系统总体流程如图3-4所示。图3-2系统流程图系统总体设计4.1系统架构设计本系统采用C++应用程序的典型系统架构模式：数据库——数据访问层——业务逻辑层。数据库是应用系统的基础，它保存系统中所有数据。数据访问层封装对数据库的操作，如创建数据库连接、打开数据库连接、执行存储过程和关闭数据库连接等。在本系统中，业务逻辑层与应用系统的上层业务数据库的关联，它调用数据库访问层，同时也为上层页面表示层服务。业务逻辑层通过数据访问层实现对数据库的操作，同时为应用系统的页面表示层服务提供访问数据库的接口或函数等。如图4-1所示。4.2数据库设计学生表设计（student），student表包括学生的信息数据等，如表4-1所示。表4-1student表设计教师表设计（teacher），teacher包含教师的信息等字段，如表4-2所示。表4-2teacher表设计选择题表设计（select），select表主要用于存储选择题数据，如表4-3所示。表4-3select表设计填空题表设计（input），input表主要包含id等信息，如表4-4所示。表4-4input表设计判断题表设计（judge），judge表主要包含题目id等信息，如表4-5所示。表4-5judge表设计成绩表设计（result），result表主要包含学生姓名等信息，如表4-6所示。表4-6result表设计系统实现5.1通用模块设计数据库连接是连接数据库的必须对象该类定义了一个连接字符串dsn，该字符串在整个设计中都可以使用。函数Open（）、Colse（）和Dispose（）分别实现创建数据库连接（包括打开数据库的连接）、关闭数据库连接和释放数据库连接的功能。在文件App_Code中写入函数:student,teacher,admin,OperateData等。teacher函数的代码如下:publicstaticboolteacher(stringteacherId,stringteacherPwd){SqlCommandcmd=newSqlCommand("selectcount(*)fromoteacherwhereteacherid='"+teacherId+"'andteacherpwd='"+teacherPwd+"'",conn);inti=Convert.ToInt32(cmd.ExecuteScalar());｝student函数与admin函数的代码与teacher函数的代码类似，在此不做介绍。Bind（）函数接受传值，执行对应的语句，主要利用DataAdapter和DataAdapter来完成。publicstaticvoidBind(GridViewdg,stringid,stringstr1,stringstr2){SqlDataAdaptersda=newSqlDataAdapter(str1,conn);DataSetds=newDataSet();sda.Fill(ds,str2);dg.DataSource=ds.Tables[str2];dg.DataKeyNames=newstring[]{id};dg.DataBind();}5.2用户登录和注册用户登录和注册是本应用程序的功能，用户登录是应用程序的入口，而且用户只有通过登录才能进入系统中。5.3教师功能教师功能主要实现添加试题，试题维护，信息管理功能。添加试题中有判断题、选择题、填空题的添加，相应的试题维护中有判断题、选择题、填空题的维护，在信息管理中包括信息查看、成绩查询和修改密码。在整个页面中分为四块，头部是标题页面，左中是ifram，连接到left.htm,右中也是一个iframe，连接到teacherchangepwd.aspx,下部是链接图片，整个页面布局为，左边是导航，点击链接将链接页面放置到右边的ifram中。信息管理信息查看teacherinformation,隐藏文件为：teacherinformation.aspx.cs.在页面设计中有三个TextBox，分别为TextBox1、TextBox2、TextBox3，默认的他们的enable都为false；一个RadionButtonList,默认的enable也为false；一个Button按钮，其对应的代码为取消代码，点击此按钮后，将回到teacherchangepwd.aspx页面。隐藏页面为teacherinformation.aspx.cs,在页面首次加载时会从oteacher表中读取教师基本信息，SqlDataAdapterda=newSqlDataAdapter("select*fromoteacherwhereteacherid='"+Session["teacherId"].ToString()+"'",conn);然后填充数据集，将对应的教师信息映射到三个TextBox和RadioButtonList中。教师可以在这个页面上看到自己的信息。但是教师自己不可以删除自身的信息，只有管理员有此功能。修改密码页面teacherpwdchange.aspx的设计：三个TextBox,分别为TextBox1、TextBox2、TextBox3，分别用来输入旧密码、新密码、再次输入新密码，四个验证控件，分别为：RequiredFieldValidator1、RequiredFieldValidator2、RequiredFieldValidator3、CompareValidator1，分别用于TextBox1、TextBox2、TextBox3的验证，CompareValidator1用于验证两个密码是否相同。一个按钮，点击此按钮触发Button1_Click事件，用于密码的修改，首先判断输入的旧密码是否与用户登录时的ID相同，若相同将用户的密码重置，重要的Sql语句为：stringstr1="updateoteachersetteacherpwd='"+TextBox2.Text.Trim()+"'whereteacherid='"+Session["teacherId"].ToString()+"'";打开数据库，执行SqlCommand,将密码重置，然后关闭数据库，并显示密码修改成功。若不相同则显示旧密码错误，光标将定位到TexBox1上，可以重新输入旧密码，进行密码的更正。成绩查询成绩查询see.aspx的页面设计：一个Label,一个TextBox,一个Button按钮，一个数据库绑定控件GridView1。在TextBox1中输入要查询的学生的ID，点击查询按钮Button1将会显示要查询的学生的成绩信息。在页面首次加载时，会将数据库中所有的学生的成绩信息显示出来，调用Class1中的Bind（）函数，stringstr="select*fromoexamresult";Class1.Bind(GridView1,"id",str,"stuinfo");点击查询按钮后会根据输入的学生的ID显示对应学生的成绩信息，如果TextBox1中的输入为空会提示Response.Write("<script>alert('请输入您要查询的学生号!')</script>");否则会执行tringstrsql="select*fromoexamresultwherestudentid='"+TextBox1.Text.ToString()+"'";Class1.Bind(GridView1,"id",strsql,"stuinfo");当GridView1的页面发生变化时会执行GridView1.PageIndex=e.NewPageIndex;GridView1_Bind();当点击删除要删除的对应学生的信息时将会执行如下代码：intID=(int)GridView1.DataKeys[e.RowIndex].Value;stringstrsql="deletefromoexamresultwhereid='"+ID+"'";Class1.OperateData(strsql);GridView1_Bind();函数GridView1_Bind()的代码如下：publicvoidGridView1_Bind(){stringstr="select*fromoexamresultorderbyiddesc";Class1.Bind(GridView1,"id",str,"SingleChooseInfo");SqlConnectionconn=newSqlConnection(ConfigurationSettings.AppSettings["dsn"]);conn.Open();SqlCommandcmd=newSqlCommand("select*fromoexamresult",conn);SqlDataReadersdr=cmd.ExecuteReader();conn.Close();}选择题添加选择题添加adds.aspx页面的设计：7个TextBox控件，五个验证控件，1个RadioButtonList控件，2个Button控件，分别为TextBoxid、txtID、TextBox1、TextBox2、TextBox3、TextBox4、TextBox5，五个验证控件分别验证试题内容，答案A，答案B，答案C，答案D不为空，Button1为确定按钮，Button2为取消按钮，点击确定按钮会将新试题添加到表oselet,执行的sql语句：stringstr="insertintooselect(questionid,questiontext,a,b,c,d,answer,teacherid)values('"+txtID.Text.Trim()+"','"+TextBox1.Text.Trim()+"','"+TextBox2.Text.Trim()+"','"+TextBox3.Text.Trim()+"','"+TextBox4.Text.Trim()+"','"+TextBox5.Text.Trim()+"','"+RadioButtonList1.SelectedValue.ToString()+"','"+TextBoxid.Text.Trim()+"')";添加过后会显示添加成功提示信息，然后会将所有的TextBox控件置空，点击取消按钮触发Button2_Click事件，在此事件中会将所有的TextBox控件的Text置空。判断题添加判断题添加addj.aspx页面的设计：三个TextBox控件，分别输入教师号，题号，试题题目；一个RadioButtonList空件，用于选择正确答案，一个验证控件用于验证试题题目不为空。两个Button按钮，一个确定按钮，一个取消按钮，点击确定按钮会将新试题添加到表ojudge，执行的sql语句为：stringstr="insertintoojudge(questionid,questiontext,answer,teacherid)values('"+txtID.Text.Trim()+"','"+TextBox1.Text.Trim()+"','"+RadioButtonList1.SelectedValue.ToString()+"','"+TextBoxid.Text.Trim()+"')";添加过后会出现添加成功的提示信息，然后将TextBox控件置空；点击取消按钮会把所有的TextBox控件置空。填空题添加填空题添加addi.aspx页面的设计：四个TextBox控件，分别输入教师号，题号，试题题目，正确答案；一个验证控件用于验证试题题目不为空。两个Button按钮，一个确定按钮，一个取消按钮，点击确定按钮会将新试题添加到表oinput，执行的sql语句为：stringstr=stringstr="insertintooinput(questionid,questiontext,answer,teacherid)values('"+txtID.Text.Trim()+"','"+TextBox1.Text.Trim()+"','"+TextBox2.Text.Trim()+"','"+TextBoxid.Text.Trim()+"')";添加过后会出现添加成功的提示信息，然后将TextBox控件置空；点击取消按钮会把所有的TextBox控件置空。5.4学生功能学生功能模块是本系统中很重要的一个模块，它能够实现用户的随机抽取试题在线答题功能，同时系统还提供了自动存档学生的考试成绩的设置，以及查看自身的最新考试成绩功能。在该模块中主要有考试管理与信息管理两方面，在考试管理中有开始考试与查看成绩两个功能，在信息管理中有修改密码、查看信息和修改信息三个功能，下面将详细介绍该功能模块。考试管理开始考试exam.aspx页面设计:页首在Panel1中写入提示信息“您好！请点击开始答题进入考试状态。”点击开始考试按钮将进入考试状态，显示所有的考题。在下面有四个按钮分别为:选择题、填空题、判断题、显示所有考题，默认的enable都为false，按下开始考试后它们的enable都变为true，点击选择题按钮时只会在页面上显示选择题，试题放在panel中的GridView1中，点击判断题按钮时只会在页面上显示判断题，试题放在panel中的GridView2中，点击填空题按钮时只会在页面上显示填空题，试题放在panel中的GridView3中。整个页面大致是由三个面板中的GridView1、GridView2和GridView3构成。在页面首次加载的时候分别从表oselect，oinput,ojudge中随机抽取对应试题中的五道题，inti=newRandom().Next(count-1);stringstr1="selecttop5*from[oselect]whereid>"+i，为抽取选择题表中的五道题，inti=newRandom().Next(count-1);stringstr1="selecttop5*from[oinput]whereid>"+i，为抽取填空题表中的五道题，inti=newRandom().Next(count-1);stringstr1="selecttop5*from[ojudge]whereid>"+i，为抽取判断题表中的五道题，然后调用Class1.Bind（）函数，将随机抽取的试题绑定到相应的控件中。在回答过试题后，点击Button5进行提交，将触发Button5_Click事件。其代码如下:protectedvoidButton5_Click(objectsender,EventArgse){stringsql="selectanswerfromoselect";intc=0;for(inta=0;a<GridView1.Rows.Count;a++){RadioButtonListrbl=(RadioButtonList)(GridView1.Rows[a].FindControl("rbanswer"));Labellblc=(Label)(GridView1.Rows[a].FindControl("lblc"));然后进行判断，如果输入的答案与数据库中的参考答案不相同，则显示提示信息回答错，否则不显示。}｝Button5的enable属性设置为false填空题与判断题的判断答案代码与选择题的类似。intw=0;w=n+b+c;Response.Write("<script>alert('一共"+"回答正确"+w+"题');</script>");将分数存放在变量中intt=0,s=0,inp=0,jud=0;t=w*10;s=c*10;jud=n*10;inp=b*10;stringstr1="insertintooexamresult(studentid,selectresult,judgeresult,inputresult,totalresult)values('"+Session["studentId"]+"','"+s+"','"+jud+"','"+inp+"','"+t+"')";执行sql语句，然后关闭数据库。}信息更改信息更改informationupdate.aspx页面的设计与学生信息查看页面类似，只是三个TextBox的enable属性均为true，两个按钮Button1为确定，Button2为取消，点击Button1按钮触发Click事件:如果TextBox2与TextBox3为空则执行：Response.Write("<script>alert('请将姓名和密码信息补充完整')</script>");否则执行：{stringstr="updateostudentsetstudentname='"+TextBox2.Text.Trim()+"',studentPwd='"+TextBox3.Text.Trim()+"',Sex='"+RadioButtonList1.SelectedItem.ToString()+"'wherestudentid='"+Session["StudentId"].ToString()+"'";连接并打开数据库，执行Sql语句并关闭数据库。SqlCommandcmd=newSqlCommand(str,conn);Response.Write("<script>alert('修改成功')</script>");}5.5管理员功能管理员功能模块能够实现对教师、学生进行信息的添加、删除、更改、查询等功能，另外还可以对自身进行信息的查看、更改，包括添加信息、信息管理、信息查询三块，其中添加信息包括了教师与学生信息的添加，信息管理包括修改密码和自身信息的查看，信息查询包括了教师信息与学生信息的查询。添加信息教师信息的添加教师信息添加addteacher.asx页面设计：三个TextBox，分别为TextBox1、TextBox2、TextBox3，用于存放添加的教师ID、姓名与密码，一个RadioButtonList控件，用于性别的选择，另外还有三个验证控件，用于验证ID、姓名与密码是否为空，一个确定按钮，点击触发Button1_Click事件：连接并打开数据库SqlCommandcmd=newSqlCommand("selectteacheridfromoteacherwhereteacherid='"+TextBox1.Text.Trim()+"'",conn);inti=Convert.ToInt32(cmd.ExecuteScalar());如果i>0则显示此ID已存在，否则stringstr="insertintooteacher(teacherid,teachername,sex,teacherpwd)values('"+TextBox1.Text.Trim()+"','"+TextBox2.Text.Trim()+"','"+RadioButtonList1.SelectedValue.ToString()+"','"+TextBox3.Text.Trim()+"')";执行此sql语句，关闭数据库。学生信息的添加学生信息添加addstudent.aspx的页面设计与教师信息添加的页面类似，添加信息中执行的sql语句为：stringstr="insertintoostudent(studentid,studentname,sex,studentpwd)values('"+T