初中数学网上考试系统的设计与实现

初中数学网上考试系统的设计与实现摘要：科技在人类的历史长流中愈洗愈精，不仅包括人们日常的生活起居，甚至还包括了考试的变化。之前的考试需要大量的时间和精力，组织者还需要挑选并考查结果，以及为了强制有效地进行考试所需要采取的一些步骤，本文也提供了一种解决这些问题的审计系统。本文将介绍的初中数学网考系统是以浏览器为载体而呈现的，简言之就是在浏览器上进行考试。其中的核心的技术是使用MySql数据库和JavaWeb技术来进行设计，其中最重要的功能有：功能管理、考试及时评判、错题统计、用户管理、试题管理、自动组卷。本节应包括整个系统的一部分及其代码的一部分，对系统本身设计、设计、测试，并说明系统内的操作。考试及时评判必须能进行一个简单的运行测试，且运营良好，要近乎符合设计要求。关键词：考试；JavaWeb；网络；初中数学[11]3可行性与需求分析3.1可行性分析这个环节就是要找到事实依据，方可进行下一步判断。首先，需要在前一章对我国考试制度的现状进行进一步的分析。在初步确定项目的规模和目标后，即是要寻求到最省钱的方法。总之，不仅需要到位的具体可实施性分析，方可避免或减轻项目开发后期可能出现的困难。1.经济可行性以往的考试需要消耗大量人力物力，考试需要消耗大量的纸张，在当下倡导环保的理念下，运用电脑来组织考试则是很划算的一种方式。我们只需要一台电脑。这些都是可以让我们接受的，并且它的成本也是非常的低，而且我还可以提高我自己的编码能力。2.技术可行性我这次开发这个初中数学网上考试系统运用eclipse，这些都是在课堂上学过的平台，所以上手也很快。对于软件来说，在这上面的框架确定了后，也是很方便简单的。3.2需求分析一.功能需求分析主要运用在中学课堂上的考试，我把它分别列为以下几个方面：自动阅卷、考试发布、试卷批阅、试卷成绩、统计等方面，这个系统的结构如下：1、学生端：登录模块：登录功能；网络考试模块：可以参加考试，并且也可以查看考试，并且也可以在老师允许的情况下查看自己的错题；2、超级管理员端：登录模块：实现管理员的登录功能；用户管理的模块：实现用户信息增加、修改和查看功的能；角色权限管的理模块：实现角色增加、修改和查看功能；试卷管理的模块：实现试卷资料增加、修改和查看功能；试题管理的模块：实现试题资料增加、修改和查看功能；3、试题管理员端（老师）：试卷管理的模块：实现试卷信息增加、修改和查看功能；试题管理的模块：实现试题信息增加、修改和查看功能；二.非功能需求分析1、在整个系统设计之中，系统必须要满足以下的几个要求：（1）数据要保证安全性数据不能被泄露，并且要在考试的时候需要有一定的防止泄露的安全措施（2）易用性在测试中，使用的老师和学生都能够非常迅速的上手。并且需要画面风格简约，适合用来考试。（3）柔软性因为这个网络考试系统所涉及到业务范围非常的广，设计出来的系统也必须要有能够处理变化的能力。4系统总体设计4.1系统概要功能图此系统所开发的网络考试部分主要分为三大模板。第一：系统模块，第二：考试模块第三：学生模块，每个模块都有几个功能，主要包括了系统管理功能，角色管理功能，用户管理功能，试题管理功能，试卷管理功能，学生管理功能，题库汇总功能以及评分功能等。系统的概要的功能图如图4-1所示：图4-1系统概要的功能图4.2系统基本功能系统功能也可以被分为很多种，在前端，系统功能按照功能模块划分一共被划分为了三个模块。对网络考试中网络考试系统的不同角色，本章可以分为用户端和管理员端换一种话说就是学生端和老师端，管理员又被划分为了教师和超级管理员。下一个部分将会重点介绍每一个的基本功能。（在这里没有对试题管理员进行一个很详细的介绍，是因为试题管理员的试题管理和试卷管理的功能，他都属于一个他的功能。）4.2.1登录功能登录功能回去分出来不同的一个用户在本文设计的一个系统当中，而在使用者方面则是两个群体：学生和管理员群体，管理员又分为老师和超级管理员。在大的方面分为两个，这样也有利于提高效率并且利于打理。4.2.2系统答题这个模块之作用就是专门进行答题的，以便让学生完成课堂之考试。学生用户在进行一个正确的登录操作之后，就可以使用系统打提供的学生在输入正确的用户名和密码之后就可以开始进行在线测试。而学生回答的问题都是来源于考试前将信息录入到数据库的测试体制中。4.2.3答题得分答题得分这一功能主要实现了所有学生用户测试完成时查看考试情况。该功能实现了登录系统的学生用户在完成自己的答题之后，点击提交按钮，就可以马上提交再提交之后，马上就可以看到自己所得的成绩，所以说该功能是非主要的显示功能。4.2.4错题解析错题的解析即使收集当堂考试中学生答错的题，把他们放在一起这样有利于学生和老师一同处理这些疑难问题。这样可以有利于学生自学和他们的自学能力得到一个提高。学生功能的结构图,如图4-2所示：图4-2学生系统的结构图4.2.5系统功能管理系统管理的主要功能是实现对其他系统的一个管理，包括对一个新增功能的添加和编辑，现有功能的一个添加和修改。而且，修改后的功能也可以在系统中进行一个查看。4.2.6用户管理系统当中，最主要的一个功能之一就是用户管理，顾名思义也就是对用户的详细资料进行处理，例如名字、性别、班级等等。4.2.7角色管理角色管理属于超级管理员权限，这样可以灵活多变的来处理不同用户的权限。例如：可以让学生们自己出一套错题试卷这样也有利于学习环境的多样性。4.2.8题目管理题目管理仅仅是属于老师和系统管理员的一个功能，在面向系统中使用的试题库。在这个系统中，管理员可以通过修改试题和添加试题的方式来管理试题，也可以查看已有的试题。添加新的试题，从而达到试卷的多样性。4.2.9试卷管理当管理员需要出一套试卷的时候，每次只需要在上传题库的时候进行选择，这样的随机出题还可以大量节约出题者的时间，提高教学效率。管理员的功能结构图,如图4-3所示：图4-3管理员功能结构图4.3数据库设计数据库的一个设计是十分重要的，下面将对本文所使用到的数据表进行一刻一的介绍。1.用户表和ER图表4-1用户表字段名数据类型长度字段含义是否主键是否外键useridINTEGER11用户ID是roleidINTEGER11角色id是usernameVARCHAR20用户账户名userpwdVARCHAR20用户密码usertruenameVARCHAR30真实姓名USERSTATEint11用户状态用户表ER图，如图4-4所示：图4-4用户表ER图用户id：每一个登陆的用户自己都有会有一个特有的编号；角色id：超级管理员、学生、试题管理员，三个角色都分别对应了一个编号；账号：登录时需要被用到的；密码：密码所对应相应的账号；姓名：用户自己的真实姓名；状态：1为正常状态，0为禁用状态。2.角色表表4-2角色表字段名数据类型长度字段含义是否主键是否外键roleidINTEGER11角色id是rolenameVARCHAR20角色名rolestateINTEGER11角色状态角色id：超级管理员、学生、试题管理员，三个角色分别对应一个编号；角色名：超级管理员、学生、试题管理员；角色状态：1为正常状态，0为禁用状态。3.功能表ER图表4-3功能表字段名数据类型长度字段含义是否主键是否外键funidINTEGER11功能ID是funnameVARCHAR20功能名funurlVARCHAR200功能地址funpidINTEGER11顶层功能IDfunstateINTEGER11功能状态功能表ER图，如图4-5所示：图4-5功能表ER图功能id：每个功能都有相对应的一个编号；功能名：分别有系统功能管理、用户管理、角色管理、题目管理、试卷管理等；功能地址：每个功能都有对应的一个对应的地址，此用于管理；顶层功能id：系统功能包括系统功能管理、用户管理、角色管理、试题管理包括题目管理、试卷管理；状态：1为正常状态，0为禁用状态。4.权限表ER图表4-4权限表字段名数据类型长度字段含义是否主键是否外键rridINTEGER11角色权限ID是funidINTEGER11功能ID是权限表ER图，如图4-6所示：图4-6权限表ER图角色权限id：每个角色所拥有的权及限对应的编号；功能id：每个功能所对应的编号；5.试题表ER图表4-5试题表字段名数据类型长度字段含义是否主键是否外键sidINTEGER11试题ID是scontentVARCHAR150题干saVARCHAR100A选项sbVARCHAR100B选项scVARCHAR100C选项sdVARCHAR100D选项classstateint11所属年级试题表ER图，如图4-7所示：图4-7试题表ER图试题id：每道题所对应的编号；题干：题目内容；6.试卷表ER图表4-6试卷表字段名数据类型长度字段含义是否主键是否外键pidINTEGER11试卷ID是pnameVARCHAR11试卷名sidINTEGER11试题ID是classstateint11所属年级试卷表ER图，如图4-8所示：图4-8试卷表ER图试卷ID：每套试卷有对应的编号；试卷名：试卷上对应的名字；试题id：每道题上对应的编号；7.学生试卷表ER图表4-7学生试卷表字段名数据类型长度字段含义是否主键是否外键spidINTEGER11试卷ID是useridINTEGER11用户ID是sidINTEGER11角色ID是studentkeyVARCHAR10学生答案studentstateINTEGER11试题答案学生试卷表ER图，如图4-9所示：图4-9学生试卷表ER图试卷ID：每套试卷对应的编号；用户id：每一个登陆的用户都有一个特有的编号；角色id：超级管理员、学生、试题管理员，三个角色分别有对应一个编号；学生答案：学生做完试卷后的结果；试题答案：每道题的正确答案；5系统详细设计接下来则是开始阐述整个设计的流程，在加入介绍的同时并附上实际效果图，从两个方面开始介绍：管理者端和学生用户端。5.1学生用户端管理员和学生，是我们这个系统的主要使用者，接下来我们会先介绍学生用户系统的运行情况。以下是学生用户从登陆页面到看到错题页面的一整个过程，在接下来的论文中我们一一展示。5.1.1学生用户登录学生用户在系统中的登陆首先会到这个页面。如图5-1所示：图5-1用户登录运行的界面我们在进入登陆页面之后首先选择学生登陆，然后在输入每个人相对应的一个账号和密码，马上就可以在系统上登陆了。图5-2用户登录输入的界面5.1.2主界面学生用户在进入到系统之后，首先会看到的是学生端。主界面如图5-3所示：图5-3学生用户主界面5.1.3系统答题学生在进入系统之后首先选择试卷列表然后再选择试卷就可以开始进行考试了。答题界面如图5-4所示：图5-4学生用户答题界面学生在完成相对应的题目之后然后选择提交，考试的时间限制和答题的一个进度会在系统里面给出相应的提示。如图5-5所示：图5-5学生用户答题进度界面5.1.4答题得分学生在系统所规定的时间里面完成所对应的题目，提交系统之后，系统会自动比对题库里面的答案，在比对之后得出成绩。成绩界面如图5-6所示：图5-6学生用户答题成绩界面计时器代码如图5-7所示： 图5-7判断是否有未答题目代码计算得分代码，如图5-8所示 图5-8计算得分代码倒计时功能，代码如图5-9所示：图5-9倒计时功能代码在成绩出来之后，学生可以对自己的成绩进行查看，也能够查看自己其他考试的相关成绩。查看界面如图5-10所示：5.1.5错题解析考试错题的查看功能，错题的解析界面如图5-11所示：图5-11学生用户错题解析的界面学生可以根据题库所给出的正确的答案，然后将自己错的地方搞懂，进行对比和学习。5.2管理员端因为管理员端的主要的目的是为了能够更好的管理我们的系统，能够保证学生顺利的进行一个考试，所有在管理员端里面的功能会多一些，下面我们会演示管理员端的一下操作进行一个演示，其中也包括了试卷管理员的一个操作。5.2.1管理员登录登陆界面里面管理员端和学生端的一个登陆界面是一样的，他们的区别点就在于选取的身份不一样，一个是学生身份一个是教室身份。登录界面如图5-12所示：图5-12管理员的登录页面5.2.2管理员主界面在管理员输入正确的信息之后，系统就会自动的跳入管理员系统的界面中主界面如图5-13所示：图5-13管理员的主界面5.2.3系统功能管理系统功能管理让各个部分的功能和情况，管理员了解的更全面和方便。系统功能管理的界面如图5-14所示：图5-14系统功能的功能管理界面功能之间是存在着先后和主次关系的，我们也可以通过编辑或者新建来实现一个功能。新建功能如图5-15所示：图5-15系统新建功能界面编辑系统子功能如图5-16所示：图5-16系统功能管理编辑子功能界面5.2.4用户管理用户的管理主要是实现解决学生使用系统时的主要问题。用户管理界面如图5-17所示：图5-17用户管理界面在用户管理的系统页面中，我们可以对一个用户进行一个新增，查询或者修改。用户新增界面如图5-18所示：图5-18用户新增界面5.2.5角色管理在角色管理之中，主要是吧每一个人权限规定冷，这样做也方便了最高权力人对其它管理员或者学生的一个管理。角色管理界面如图5-21所示：图5-21角色管理界面角色的权限主要是对角色的一个管理。权限设置界面如图5-22所示：图5-22角色设置界面角色在系统中可以通过添加完成。添加角色界面如图5-23所示：图5-23角色新增界面5.2.6题目管理在系统中对题目的管理主要是对题目一个编辑或者是新增修改之类的。题目管理界面如图5-24所示：图5-24题目管理界面除了对系统之中的一个现有题目的一个修改，还可以实现一个新增。新增新题目的界面如图5-26所示：图5-26题目新增界面5.2.7试卷管理学生考试的关键的一个功能就是试卷管理。试卷管理界面如图5-27所示：图5-27试卷管理界面可以在系统中随机的抽取题目生成一套完整的试卷。生成试卷的界面如图5-28所示：图5-28试卷新增界面在DAO层，主要是利用随机函数，（设置试卷题目、插入题目数量）以实现自动组卷publicIntegeraddpaper(Paperpaper){ //TODOAuto-generatedmethodstub Stringsql="INSERTINTOpaper(pname,sid)SELECT?,sidFROM"+ "subjectwheresstate=1ORDERBYrand()LIMIT?"; Integerrtn=DBUnitHelper.executeUpdate(sql,paper.getPname(),paper.getScount()); returnrtn;5.3数据管理数据管理对代码与数据库之间的连接和交互起作用，数据库交互实现的代码为，如图5-29：图5-29交互代码完成数据库之间的的连接，进行一些简单的数据库的操作，包括增删、改查等，主要代码为，如图5-30所示：图5-30增删查改代码6系统测试6.1功能测试我们对程序的功能的一个测试主要是针对于功能完整性进行一个全面的测试，但是不是做完这些测试就可以了，我们还要对系统的其他的部分进行一个全面的测试，例如:判断条件的一个测试，输入的一个测试等等。功能测试如表6.1所示。表6-1功能测试表测试需要达到的目标进行测试后需要完成一下的几个目标：第一：我们先检测软件是否达到了之前所提出的要求。这些要求包括各个功能模块是否已实现。业务的过程是否是正确的。这个系统的运行是否比较稳，系统的性能是否在能够接受的范围。测试涉及到的范围在想清楚使用者要希望有什么要求的时间里面确定给出的功能模块技术先想出测试用例，然后再使用黑盒测试来测试各个用例开始标准使用者投入使用，可以正常地操作完成标准功能的实现还有操作空间满足之前的设计标准测试重点测试重点：软件兼容性有必要考虑的事项界面是不是合适不同尺寸不同分辨率使用部分测试用例如表6.2、6.3所示：表6-2软件测试用例表用例编号501用例名称开始软件用例测试。用例简述用户可以通过click图标来进入软件界面。参与者用户。前置条件用户已经成功顺利地启动这个软件。后置条件体验者能够顺利地通过click按钮来开始一段操作。成功的条件体验者触摸按钮就可以正常地操作，功能可以正常使用。基本事件流步骤活动1体验者正常按流程启动程序，进入到这个软件的登陆界面，最后进入此程序的主界面。2点击选择按钮。3界面之间的跳转。规则与约束用户按操作说明正确操作错误等级如表6.3所示：表6.3错误等级描述表错误等级描述响应时间高在模拟机上可以横屏显示，真机运行不能横屏显示。需要对Activity节点进行强制横屏的设置。应立即处理。中软件在电脑中运行时，操作反应时间有些长。优化处理解决跳转的方法。处理完严重问题后1小时内处理。低不影响系统实现功能，但是在用的时候有些不方便，也可能是设计的界面不太好看。有时间的话再进行处理就可以。功能测试可能会存在一定的等级误差，我们也可以理解为我们所开发的功能是否能满足我们自己所期望的设计的一个范围因，所以我们可以将错误的等级划分成好几个不同的种类。表6-4用户管理模块功能测试用例序号测试标识测试项目名称测试用例输入和说明预测结果记录结果1用户管理模块功能点。新增加的用户。系统管理员点击新增这个按钮。顺利的进入到新增用户的界面。测试可以通过。2用户管理模块功能点。必填项。空下必填项，其他填写好并提交。提示(用户名不能为空)。测试中发现提示不易理解。3用户管理模块功能点。全部置空。令所有文本框为空。提示(用户名不能为空)。测试中发现提示不易理解。4用户管理模块功能点。提交新增用户信息。在新增用户界面输入有效数据并点击提交按钮。添加成功后跳转到用户列表界面。测试通过。参考文献侯晔,刘凤娟.基于STEAM教育理念的中小学信息技术教学探究[J].中国信息技术教育.2017(Z3):167-168武迪,袁中果.基于STEAM教育理念的课程整合与创新——以计算机科学为例[J].创新人才教育.2018(01):61-67Kelly.W.Guyotte.TowardaPhilosophyofSTEAMintheAnthropocene[J