基于SSM技术的思政课程在线考试系统

I1绪论开发背景在20世纪末，互联网技术逐渐开始普及，随着信息技术的快速发展，计算机应用技术逐渐展现优越性。在21世纪初期，各种考试管理平台应运而生，为教育行业提供了更为高效和便捷的考试管理方式。与此同时，出现了大量的考试管理平台，吸引了众多企业以及高校的关注，在线考试系统逐渐走入高校，而思政课程作为高校一门重要的课程，更要紧跟时代的步伐，与时俱进的思政课程在线考试系统已成为必然趋势。就目前来看，以前的考试模式在管理上非常麻烦，而且在阅卷上出现错误的概率很大，过多的数据将会使人工管理变得更加复杂。而在线考试有易于查询，信息准确性高，节省资源，提高工作效率的优点，优势明显。因此正在被高校所关注，这也是必然的趋势。本次系统的开发，主要以在线考试管理为对象，根据需求来完成功能设计。1.2开发意义当今社会，教育行业越来越重视网络的发展，自动化管理技术和信息管理技术逐渐被人们所使用。随着互联网的迅速发展，在线考试管理系统的优势与传统考试管理模式的弊端形成鲜明对比，在线考试管理系统可以进行自动阅卷的工作，从而提高工作效率；同时在线考试系统在通过调用数据库的试题自动生成试卷、线上监考、管理学生信息等方面优势显著，为学生平时练习也提供了便利，从本质上解决了传统考试模式存在试卷分发、现场监考、印刷开支、人工阅卷等各方面的弊端。现代网络发展的速度非常快，信息市场的变化也很大，当前思政课程在线考试系统都面临着很多的威胁，要想在这样的条件下生存下去，就必须改进和完善并对相关系统升级。因此，思想政治课程在线考试系统需要可靠的系统管理软件来管理以及对管理者的使用进行合理的安排，所以开发一个优秀、可靠的系统是不可或缺的。1.3研究现状随着学分制和题库制度的发展，学生题库保存的日常管理，变得更加多而复杂。为此，当前需要开发一个健全、易用、人性化的在线考试系统。在国外，线上考试系统发展显著，例如，美国SylvanLearningSystemsInc（思而文学习系统有限公司）为全球用户提供计算机在线教育、考试测试和评估服务[3]，为考试系统的开发做出了积极的贡献。从传统方式转向互联网在线考试，体现了国外在线考构建新的考试模式的目标，提高了工作的效率[4]。近年来，国内考试系统发展也有所进步，通过不断投资于各种硬件、软件和网络的购买和建设进行发展，但仍然存在一些缺陷，例如在安全和信息更新方面存在一些问题。然而，中国传媒大学和华东师范大学的在线考试系统实现了在线考试、成绩查询和试卷管理等功能，同时为保证考试的公平性和安全性，实现了学生答题实时监控功能，并且支持多种类型试题的设置和管理。本系统就安全性考虑，对考试系统进行进一步的改进，使得考试保密性大大加强，增加了考试时间和空间的局限性。2主要技术2.1Java语言本系统采用了通用的开发语言Java，在运行速度上也有明显优势。其特性主要方面如下：（1）免费性JDK在开发和测试中可以免费使用，Java是一种免费并且开源的代码。（2）快捷性对于嵌入HTML的方式来说，它与其他开发语言相比，具有更加简单性、实用性的特征。所以是比较容易上手的。（3）跨平台性强因为Java语言编写出的应用程序,只需要对代码编写一次，就可以进行跨平台使用运行，例如在UNIX、Linux、windows、Android等平台运行。。2.2MySQL数据库MySQL作为一种多样化的语言，也是是一种非常强大的软件系统，具有存储、管理、维护、保护、支持事务、并发访问、备份和恢复、数据分析和挖掘等多种功能。这些功能可以帮助本系统管理员及用户利用数据，例如在本系统中访问权限及用户数据信息的存储和管理都离不开数据库。具有可靠性高、智能性高的特点，该平台可以根据不同的用户需求提供智能服务，并可以集成任何类型的数据，方便数据分析。2.3SSM框架2.3.1Spring框架Spring框架提供的面向切面编程（AOP）技术，优势显著。其可高效地为中间层对象提供服务，且能与其他层框架实现无缝集成。这种弱耦合架构使得每一层都相互独立实现，从而显著提升了系统的稳定性和可扩展性。2.3.2SpringMVCSpringMVC是Spring框架中的一个重要模块，它采用MVC架构模式，通过一个前端控制器DispatcherServlet（也称为中央调度程序）来调度和分发请求，将三个核心组件一起调用。这种分层架构帮助开发人员更加方便和快捷地开发Web应用程序，提高了应用程序的可扩展性和维护性。2.3.3MyBatisMybatis是一种Java持久层框架。通过SQL语句来满足数据库的管理需求。2.4本章小结本章对思政课程在线考试系统的关键的技术做了介绍，主要包括：JAVA语言的概述、MySQL数据库、以及对系统开发的框架SSM进行了叙述，同时也解决了系统开发技术方面的问题，为本系统的开发提供了良好的技术和理论。3系统分析3.1可行性分析可行性分析的目的是在最短时间内以最小的代价确定文体是否可行。随着在校人数不断增加和互联网技术的迅速发展。应用计算机技术实现学生思政课程在线考试系统的设计与实现是必要的。以下从经济和技术两方面阐述该系统的可行性。3.1.1经济可行性（1）思政课程在线考试系统在创建后永久使用，对于长期使用的实体来说更具成本效益，该系统允许用户自由选择时间和配置，使购买更加灵活。（2）在线考试系统大大简化了传统考试系统的流程，节省了大量人力资源和财务资源，如问题和评估。与传统考试相比，它具有明显的优势。3.1.2技术可行性实现思政课程在线考试系统需要掌握以下技术要素：（1）熟练掌握MySQL数据库。（2）应用BS架构设计系统体系结构。（3）使用HTML和JSP开发页面。（4）处理系统的维护部分需要掌握servlets。（5）进行环境配置。这些技术本人在学习中已经掌握，不需要成本。3.2需求分析基于SSM技术的思政课程在线考试系统需要具备完整的考试功能、合理的数据库设计、用户权限管理、考试安排、自动阅卷系统、友好的操作界面、扩展性和稳定性。这些要求可以确保系统拥有完善的操作流程、稳定性和安全性。3.3业务流程分析本系统的业务流程如图所示：图3-1系统业务流程图3.4数据流程分析数据流图是一种常用的图形化分析方法，被广泛应用于系统开发领域。作为一种业界常用的结构化系统分析方法，数据流图不仅有助于开发人员理清系统的数据处理流程、寻找系统设计中的缺陷和问题，而且能够提高系统的质量和性能。因此，数据流图在系统分析和设计中扮演着至关重要的角色。以下是本系统的0层数据流图，用于描述系统的高级概括：图3-2系统数据流图（0层）本系统的数据实体有教师用户、学生用户、管理员用户，以下是用户的数据处理流程图即1层数据流图，用于更详细地描述系统的逻辑流程：图3-3系统数据流图（1层）管理员主要管理各个用户及试卷信息。以下是系统管理员的功能流程图即系统2层数据流程图，展示了详细的流程：图3-4系统数据流图（2层）4系统设计4.1系统结构设计思政课程在线考试系统的由管理员、学生、教师三个权限组成，并各自对应其管理的数据信息，如下图所示的系统功能结构图：图4-1系统功能结构图4.2功能模块设计（1）系统登录：进行身份验证并身份识别。（2）管理员信息管理：管理员可在后台页面对用户进行操作，包括增删改查等，同时可使用关键字搜索快速定位用户信息。（3）修改密码：系统管理员、教师和学生都具备更改登录密码的权限，他们可以通过修改密码并使用新密码重新登录系统来更新自己的登录信息。（4）用户信息管理：教师用户和学生用户都可改自己的信息，但名称不得修改。（5）题库信息管理：教师能查看并修改题库信息，管理员可以删除题库。（6）试卷信息管理：学生和教师能查询试卷信息，管理员能查询、修改或删除试卷信息[5]。（7）教师信息管理：学生用户能查询教师信息，管理员能查询和删除教师信息[5]。（8）留言信息管理[6]：学生用户能留言咨询，教师用户能回复并查询交流记录。4.3数据库设计4.3.1E-R图设计管理员ER图如下图所示：图4-2管理员ER图题库信息ER图如下图所示。图4-3题库信息ER图试卷信息ER图如下图所示。图4-4试卷信息ER图教师信息ER图如下图所示。图4-5教师信息ER图学生信息ER图如下图所示。图4-6学生信息ER图系统总体ER图如下图所示。图4-7系统总体ER图4.3.2表设计该服务器上的数据库包括以下表：表4-8allusers表序号字段名称字段类型长度允许为空键码1idInt11否主键2usernameVarChar50是3pwdVarChar50是4cxVarChar50是5addtimeTimestamp0否表4-9cj表序号字段名称字段类型长度允许为空键码1IDInt11否主键2usernameVarChar255是3xingmingVarChar255是4banjiVarChar255是5danxuantiVarChar255是6duoxuantiVarChar255是7tiankongtiVarChar255是8panduantiVarChar255是9cjFloat0是10JieguoVarChar255是11sjbhVarChar255是12addtimeTimestamp0是表4-10cuotijilu表序号字段名称字段类型长度允许为空键码1IDInt11否主键2usernameVarChar255是3biaoVarChar255是4timuidVarChar255是5sjbhVarChar255是6cwdaVarChar255是7addtimeTimestamp0是表4-11danxuanti表序号字段名称字段类型长度允许为空键码1idInt11否主键2shitibianhaoVarChar50是3kemuVarChar50是4timuVarChar500是5xuanxiangAVarChar50是6xuanxiangBVarChar50是7xuanxiangCVarChar50是8xuanxiangDVarChar50是9daanVarChar50是10jiexiVarChar500是11addtimeTimestamp0否表4-12duoxuanti表序号字段名称字段类型长度允许为空键码1idInt11否主键2shitibianhaoVarChar50是3kemuVarChar50是4timuVarChar500是5xuanxiangAVarChar50是6xuanxiangBVarChar50是7xuanxiangCVarChar50是8xuanxiangDVarChar50是9daanVarChar50是10jiexiVarChar500是11addtimeTimestamp0否表4-13jiaoshixinxi表序号字段名称字段类型长度允许为空键码1idInt11否主键2jiaoshigonghaoVarChar50是3mimaVarChar50是4jiaoshixingmingVarChar50是5xingbieVarChar50是6shenfenzhengVarChar50是7dianhuaVarChar50是8zhujiaokechengVarChar50是9jiguanVarChar50是10zhaopianVarChar50是11beizhuVarChar500是12isshVarChar10是13addtimeTimestamp0否表4-14liuyanzixun表序号字段名称字段类型长度允许为空键码1idInt11否主键2jiaoshibianhaoVarChar50是3jiaoshixingmingVarChar50是4liuyanneirongVarChar500是5xuehaoVarChar50是6xingmingVarChar50是7jiaoshihuifuVarChar500是8addtimeTimestamp0表4-15panduanti表序号字段名称字段类型长度允许为空键码1idInt11否主键2shitibianhaoVarChar50是3nanduVarChar50是4timuVarChar500是5daanVarChar50是6jiexiVarChar500是7addtimeTimestamp0否表4-16shijuanxinxi表序号字段名称字段类型长度允许为空键码1idInt11否主键2shijuanbianhaoVarChar50是3kemuVarChar50是4shijuanmingchengVarChar50是5danxuantishuVarChar50是6danxuantifenzhiVarChar50是7danxuantiVarChar50是8duoxuantishuVarChar50是9duoxuantifenzhiVarChar50是10duoxuantiVarChar50是11panduantishuVarChar50是12panduantifenzhiVarChar50是13panduantiVarChar50是14tiankongtishuVarChar50是15tiankongtifenzhiVarChar50是16tiankongtiVarChar50是17faburenVarChar50是18addtimeTimestamp0否19codeVarChar255是表4-17tiankongti表序号字段名称字段类型长度允许为空键码1idInt11否主键2shitibianhaoVarChar50是3kemuVarChar50是4timuVarChar500是5daanVarChar50是6jiexiVarChar500是7addtimeTimestamp0否表4-18xueshengxinxi表序号字段名称字段类型长度允许为空键码1idInt11否主键2xuehaoVarChar50是3mimaVarChar50是4xingmingVarChar50是5xingbieVarChar50是6shenfenzhengVarChar50是7dianhuaVarChar50是8yuanxibanjiVarChar50是9jiguanVarChar50是10zhaopianVarChar50是11beizhuVarChar500是12isshVarChar10是13addtimeTimestamp0否5系统实现5.1基本任务系统可以实现对用户信息、数据库、接口、日志、安全等资源的有效管理和控制，保证系统的安全性、稳定性和可靠性，完成软件开发的目标。系统实现阶段主要目标是准确描述目标系统，以便设计能够翻译成编程语言的系统。5.2主页面的实现用户登陆后，将跳转至后台页面。主页界面是系统的首页，操作者可以在该页面上浏览和管理系统的各项设置和功能。主页界面如下图所示。图5-1主页界面5.3登录模块的实现为确保系统的安全性和可靠性，系统登录模块一般由前台和后台两个模块组成。用户在前台输入账号、密码和验证码，系统会先进行身份认证，确认该用户的合法性和所具有的权限。当用户的身份和权限经过认证后，系统会根据其角色和权限在后台动态生成对应的主界面，提供不同的功能和操作菜单。登录流程图如下图所示：图5-2管理员登录流程图登录界面如下图所示。图5-3登录界面5.4系统用户的实现通过基本步骤，系统用户管理模块能够有效管理资料，在保障管理员和用户信息安全的同时，提高管理效率。添加管理员账户界面。图5-4添加管理员账户界面5.5教师信息管理模块的实现以管理员身份，点击教师信息“添加”按钮，可以向系统中新增教师信息。在跳转至“jiaosshixinxi_add.jsp”页面后，管理员添加的教师信息即可成功存储到数据库中。管理员可在“jiaoshixinxi_list.jsp”页面中管理教师数据信息，包括删除和编辑修改等操作。学生可进入“jiaoshixinxi_list.jsp”页面查询所有的教师数据信息，若管理员执行删除操作，则对应信息将被直接删去，并返回当前页面。如需编辑修改教师信息，则需进入“jiaoshixinxi_update.jsp”页面进行相关操作。教师信息添加页面设计效果如下图所示。图5-5教师信息添加界面教师信息管理页面效果如下图所示。图5-6教师信息管理页面5.6学生信息管理模块的实现以管理员身份，点击学生信息“添加”按钮，可以向系统中新增学生信息。在跳转至“xueshengxinxi_add.jsp”页面后，管理员添加的学生信息即可成功存储到数据库中。管理员可在“xueshengxinxi_list.jsp”页面中管理学生数据信息，包括删除和编辑修改等操作。教师可进入“xueshengxinxi_list.jsp”页面查询所有的学生数据信息，并提供删除和修改键功能。若管理员执行删除操作，则对应信息将被直接删去，并返回当前页面。如需编辑修改学生信息，则需进入“xueshengxinxi_update.jsp”页面进行相关操作。下图为学生信息增加页面。图5-7学生信息添加界面学生信息管理页面效果如下图所示。图5-9学生信息管理页面5.7题库信息管理模块的实现以教师身份，点击题库添加按钮后，在跳转至“xuanzeti_add.jsp”页面后，教师添加的题库信息就可成功存储到数据库中。管理员可以在“xuanzetiLsit.do”页面中管理题库信息。管理员可以通过查询数据库中的题库信息表，并展示所有题库信息，对每条信息进行删除或修改。当管理员点击删除按钮时，系统会直接删除这个题库的相关信息，并自动在当前页面进行重定向。若需编辑修改已存在的题库信息，则可以在“xuanzeti_update.jsp”页面进行操作。单选题信息添加页面如图所示。图5-10单选题添加界面单选题信息管理页面如图所示。图5-11单选题信息管理界面多选题信息添加页面如图所示。图5-12多选题添加界面多选题信息管理页面如图所示。图5-13多选题信息管理界面判断题信息添加页面设计如图所示。图5-14判断题添加界面判断题信息管理页面如图所示。图5-15判断题信息管理界面填空题信息添加页面设计效果如下图所示。图5-16填空题添加界面填空题信息管理页面如图所示。图5-17填空题信息管理界面5.8试卷信息管理模块的实现以教师身份，点击试卷添加按钮，可以向系统新增试卷，在跳转志“shijuan_add.jsp”页面后，教师添加的试卷就可在数据库中成功存储。管理员在“shijuanLsit.do”页面中管理试卷信息，包括删除和编辑修改等操作。管理员可进入“shijuan_list.jsp”页面查询所有的试卷信息，并提供删除和修改键功能。若管理员执行删除操作，则对应信息将被直接删去，并返回当前页面。如需编辑修改试卷信息，则需进入“shijuan_update.jsp”页面进行相关操作。试卷信息添加页面设计效果如下图所示。图5-18试卷信息添加界面试卷信息管理页面如图所示。图5-19试卷信息管理界面5.9留言咨询管理模块的实现学生可通过点击“添加”按钮来增加留言询问信息，成功添加后会自动跳转至下一页面。管理员可以在“liuyanzixunLsit.do”页面中回复。该页面会展示数据库中所有的咨询信息，并为每个信息提供删除和修改功能。若管理员执行删除操作，则对应信息将被直接删去，并返回当前页面。如需编辑修改留言信息，则需进入“liuyanban_update.jsp”页面进行相关操作[7]。留言咨询信息添加页面如图所示。图5-20留言咨询信息添加界面留言咨询信息管理页面系统如图所示。图5-21留言咨询信息管理界面5.10在线考试模块的实现考生先输入试卷正确的验证码，进入在线考试页面，题目完成后提交试卷，考试设置了一个小时，超时时系统会自动收卷，通过系统自动跳出考试成绩。考试流程图如图：图5-22在线考试流程图在线考试界面如图所示。图5-23在线考试5.11成绩管理模块的实现学生可以在系统中看到自己考试成绩及错题解析。成绩流程图如下图：图5-24考试成绩流程图成绩查询如下图所示：图5-25成绩信息查询错题查看如下图所示：图5-26错题查看5.12数据统计功能的实现成绩统计是调用echarts.min.js文件通过数据库查询成绩和分数的数据将分数的范围进行统计计算并以图表形式展示出来。成绩统计如下图所示：图5-27成绩统计6系统测试6.1测试目的针对基于思政课程在线考试系统，软件测试的目的是评估该系统是否符合实际需求和规格，以确保系统性能、可靠性、可用性和安全性的质量标准得以满足。通过运用检测方法进行验证和检验，发现并修复潜在的错误和缺点，确保软件系统具有正确性、完整性和合法性。另外，针对该在线考试系统，软件测试的目的还包括帮助开发团队改善软件开发过程的质量管理水平，增强对各类软件问题的意识和理解，提高软件开发的效率和质量，从而最终提升系统的满意度和用户体验。通过软件测试能够降低软件开发的成本和时间，避免潜在的风险和损失，确保思政课程在线考试系统能够成功应用并为用户提供良好的服务。6.2测试概述思政课程在线考试系统采用黑盒测试方法，旨在测试系统功能是否满足需求和初始设计要求。主要测试功能包括：（1）用户登录和注册：测试用户是否可以成功注册、登录，并正常使用相关权限。（2）试卷题目管理：测试教师用户是否能够成功添加、删除和修改试卷题目，并保证题目完整性和正确性。（3）考试组卷：测试系统是否能够自动、随机生成符合要求的试卷，并打乱和组合试卷中的题目选项。（4）学生考试：测试学生能否正常进入考试系统，能否在规定时间内完成考试。（5）试卷评阅和成绩管理：测试系统是否能自动评分，确保答案正确性并及时反馈结果。同时统计和管理学生考试记录、成绩和排名等信息，方便管理人员查看和统计。通过上述功能测试，评估系统的全面性、性能、可靠性、可用性和安全性，确保学生和管理员使用系统时符合预期的要求和操作。6.3单元测试6.3.1登录测试在登录模块完成账号、密码的输入、正确权限的选择等页面操作后，点击登录，测试系统主页是否可以正确访问。表6-1登录测试用例测试模块登录模块测试用例说明对系统登录模块功能性测试，系统分为管理员、教师、学生三个权限，各自有其对应的账号密码，验证信息是否通过。管理员权限：用户账号：guanliyuan用户密码：888教师权限：用户账号：js003用户密码：888学生权限：用户账号：xs003用户密码：888测试需求各类权限必须在web客户端使用浏览器登录，且数据库中必须存在用户的数据。输入设计1管理员权限输入学生账号点击登录2学生权限输入错误密码点击登录3教师权限输入错误用户名点击登录4选择对应的权限，输入正确用户名，正确匹配密码。期待输出1不能正常的登录系统，系统页面给出相应的提示信息。2不能正常的登录系统，系统页面给出相应的提示信息。3不能正常的登录系统，系统页面给出相应的提示信息。4三种权限都可以正常的登录到系统中，顺利实现登录功能的操作。实际结果与预想一致。结论登陆模块实现了基本的输入输出应对。6.3.2题库功能模块测试思政课程在线考试系统的管理员功能模块涉及题库和试卷的管理.表6-2题库管理测试用例测试模块题库管理模块测试用例说明用户登录系统进入主界面后可进行题库管理进行相关操作。测试需求用户拥有本系统的账号，并且能顺利的登录系统。输入设计用户输入账号与密码，跳转至用户管理页面，用户可使用题库管理菜单栏下的所有功能。期待输出查看可选的题库，列表显示所有可选的题库，可点击添加题库，并添加成功。对于添加的题库结果可以进行增删改查等操作。实际结果与预想一致。结论题库管理模块实现了基本的输入输出应对。6.3.3试卷功能模块测试思政课程在线考试系统中，教师功能模块包括个人资料管理、试卷管理、题库管理等多个功能。其中最具代表性的模块是课程管理。该模块涉及教师们管理和组织课程、题目、试卷等内容。表6-3试卷管理测试用例测试模块试卷管理模块测试用例说明教师登录系统进入主界面后可进行试卷管理进行相关操作。测试需求教师拥有本系统的账号，并且能顺利的登录系统。输入设计教师输入账号与密码，跳转至教师管理页面，教师可使用试卷管理菜单栏下的所有功能。期待输出查看可选的试卷，列表显示所有可选的试卷，可点击添加试卷，并添加成功。对于添加的试卷结果可以进行查询，修改，删除等操作。实际结果与预想一致。结论试卷管理模块实现了基本的输入输出应对。6.4本章小结本章对思政课程在线考试系统测试的具体方法和内容进行阐述，运用黑盒测试方法，测试的主要内容包括登录测试、题库功能模块测试、试卷功能模块测试，以此保证此系统能够顺利运行。7总结通过对思政课程在线考试系统的设计与研究，使我对SSM框架及其他计算机技术有了进一步的认识，体会到在线考试系统开发是一个复杂的过程，涉及系统需求分析、界面设计及编程、调试等环节。在线考试系统提供了个性化的考试服务，通过考试成绩的反馈，能够帮助学生更好地发现自身的优缺点，进行个性化和有针对性的学习。该在线考试系统对于提高教师工作效率及节省物力、财力方面具有重要意义。在编码过程中出现了一些我知识未涉及到的问题，最让我记忆犹新的是照片丢失的问题，当eclipse重启后，之前上传的照片丢失，在页面中无法显示，经过多次尝试发现重启tomcat会覆