基于ASP.NET高校在线考试系统

基于ASP.NET高校在线考试系统高校在线考试系统

B/S模式

安全性

数据库

后台管理

1

前

言

1.1

研究现状

随着网络技术的飞速发展，现在国外很多的大学和社会上的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。

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。

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，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！

目前，网络应用软件运行的模式主要有二类：Client/server模式，Browser/Web模式。前者主要的缺点是维护、升级较麻烦，后者是近几年伴随Internet迅速发展起来的一种技术，它与客户/服务器方式类似，客户端是一个标准的浏览器，服务器端是WebServer，而WebServer与数据库和应用服务器的紧密结合，使得这种模式的应用范围不断扩大，它已不仅仅用于网上查询，有很多部门的业务系统、企业的MIS系统纷纷采用这种模式，它的主要优点是便于扩充应用、升级维护简便。另外，考试系统的软件也必将不断的更新；同时软件产品本身就要经过一个不断自我完善的过程。

基于上述考虑，用Browser/Web模式来设计考试系统比较合适，服务器端采用SQLServer2005数据库系统和微软最新的.net平台及ASP.net技术来构成考试的应用服务系统；客户端采用浏览器来完成考试全过程，同时可进行远程系统维护和管理。

1.2开发工具和环境

1.2.1

开发平台

开发工具：VisualStudio2005

开发语言：C#

1、ASP.NET

基于.NET开发平台的ASP.NET的Web开发技术是在ASP的基础上作了较大的改进，拥有众多的优点，更能适合现代Web应用的需要，具有以下突出的特点：

a）更强的性能

ASP.NET代码不再是解释型的脚本，而是运行于服务器端经过已经编译好的公共语言运行库（CLR）代码。同时，ASP.NET可利用早期绑定、实时编译、本机优化和缓存服务来提高程序执行的性能，因此，大大提高了ASP.NET程序的执行效率。

b）强大的开发工具支持

ASP.NET应用程序可用微软公司最新的产品VisualStudio.NET进行开发，VisualStudio.NET提供了强大、高效的.NET应用程序的集成开发环境，支持所见即所得WYSIWYG、控件拖放和自动部署等。

c）强大的功能

由于ASP.NET基于.NET框架的公共语言运行库，因此，Web应用程序开发人员可以利用整个.NET平台的强大功能和灵活性，包括.NET框架类库、消息处理和数据访问等。

d）多种语言支持

目前ASP.NET支持完全面向对象的C#、VisualBasic.NET和Jscript.NET等语言。ASP.NET是语言独立化的，即无论使用何种语言编写程序，都被编译为中间语言。所以，程序人员可以选择一种自认为最适合的语言来编写程序，或者用多种语言编写程序。

C#是微软公司专门为.NET量身定做的编程语言，它与.NET有着密不可分的关系，C#的类型就是.NET框架所提供的类型，C#没有类库，它使用.NET框架所提供的类库。因此，C#是最适合开发.NET应用的编程语言，该设计也是使用C#语言编写的。

e）更易于配置管理

ASP.NET程序的所有配置都存储于基于XML的文件中，这将大大简化对服务器环境和应用程序的配置过程。

f）更加易于开发

ASP.NET提供了很多基于常用功能的控件，使诸如表单提交、表单验证和数据交互等，常用操作变得更加简单。同时，发布、配置程序也由于ASP.NET新的处理模式而更加方便。

g）自定义性和扩展性

ASP.NET设计时考虑了让开发人员可以在代码中自己定义“plug-in”模块，即ASP.NET可以加入自己定义的任何组件。实际上，可以用自己编写的自定义组件扩展或替换ASP.NET运行库的任何组件。

h）安全性

ASP.NET借助内置的Windows身份验证和基于每个应用程序的配置，可以保证应用是安全的。

i）清晰的程序结构

ASP.NET使用事件驱动和数据绑定的开发方式，将程序代码和用户界面彻底分离，具有清晰的结构。

1.2.2SQLServer2005

数据库在信息管理系统中占有非常重要的地位，数据库结构设计的好坏将直接对应用系统的效率以及实现效果产生影响，合理的数据库设计可以提高数据库的存储效率，保证数据的完整性。SQLServer2005EnterpriseEdition不仅具有更高水准的数据库伸缩性能，而且针对Itanium

服务器和MicrosoftWindowsServer2003

进行了优化。

MicrosoftSQLServer2005作为Microsoft公司推出的大型数据库系统，其优秀的性能在重负载下表现的尤为突出。在综合比较和实际的使用后，考虑到开发应用方便及与Microsoft产品的无缝集成，最主要的是SQL功能丰富、语言简洁、使用方法灵活、具有功能的一体化、高度的描述性、基于集合的操作方式、两种使用方法语法结构的统一性等特征，故本次设计用ASP.NET与SQLServer2005相结合的网站方式开发。

SQL数据库的数据体系结构基本上是三级结构，但使用术语与传统关系模型术语不同。在SQL中，关系模式(模式)称为“基本表”(basetable)；存储模式(内模式)称为“存储文件”(storedfile)；子模式(外模式)称为“视图”(view)；元组称为“行”(row)；属性称为“列”(column)

。

1.2.3

系统运行环境

硬件环境：Pentium800MHz（或更高），内存256M（或更高）的PC机

操作系统要求：Win9X/Me/2000/XP/2003

软件环境：IIS5.0及以上

浏览器要求：InternetExplorere5.5以上版本

2

可行性研究及需求分析

2.1

可行性研究

在线考试系统的主要特点是一方面可以动态地管理各种考试系统信息,只要准备好足够大的题库,就可以按照要求自动生成各种试卷;另一方面,考试时间灵活,用户可以在规定时间段内的任意时间参加考试;另外计算机化的考试的最大特点是阅卷快,系统可以在考试结束时当场给出考试结果,计算机阅卷给了用户的最大的公平感。如何通过一种开发语言能高效的设计出这个系统是一个值考虑的一个需求。由于现代计算机网络技术的快速发展，信息已遍布全球。再加上现代考试的普及。网络已成为大众化的产物，所以将考试系统与网络相联，是很有意义的。ASP.NET技术为这个系统设计提供了极大的方便。

2.1.1

项目要求

(1)功能：数据库管理、考试功能、领导审核功能、考试新闻发布；

(2)性能：操作方便、可靠、高效、界面赏心悦目；

(3)本系统必须要求开发人员对网络技术有一定了解；

(4)管理员可以通过本系统将考试的信息存入到数据库中，可以很方便的对信息进行更新。

2.1.2

待开发系统的主要开发目标

(1)迅速实现试题的更新与新闻的发布；

(2)使系统的后台管理功能完善；

(3)让系统自动生成试卷；

(4)实现现代考试网络化。

2.1.3

可行性研究的方法

结合系统本身及自身的情况选定此课题，对该系统做出了可行性研究。系统设计是以在线考试为目的，基于现代网络在线考试技术，结合现有的技术制定出设计的方案。最终将开发出界面友好、方便现代用户考试的一套完整的网上考试系统。

2.1.4

评价尺度

(1)自动生成试卷的可行性与完整性；

(2)后台管理功能的管理能力；

(3)信息发布的及时性与更新性；

(4)考试界面的完善；

(5)成绩查询的时间性；

(6)系统在使用过程是否便于操作和维护。

2.1.5

技术条件方面的可行性

因为本系统最终在分布式系统上运行，因为本人电脑的配置对于做毕业设计以足够，该系统的功能足以被实现。在软件方面可以用以下几种：

(1)操作系统用windows。windows作为一个优秀的网络操作系统，它的发行版本中集成了大量的网络应用软件。

(2)web服务器端采用IIS+ASP.NET+SQLServer2000。IIS是微软公司主推的Web服务器，在线考试系统的主要好处是一方面可以动态地管理各种考试信息，只要准备好足够大的题库，就可以按照要求自动生成各种试卷；另一方面，考试时间灵活，用户可以在规定时间段内的任意时间参加考试；另外计算机化的考试的最大特点是阅卷快，系统可以在考试结束时当场给出考试结果，计算机阅卷给了用户的最大的公平感。该系统最大的实际应用就是特别适合于现代大学的考试，不仅减轻了教师因要批改大量试卷的负担，而且方便了大学对学生学习的管理。

2.2

需求分析

需求分析就是发现、求精、建摸、规格说明和复审的过程。为了发现用户的真正需求，首先应该从宏观角度调查、分析用户所面临的问题。也就是说，需求分析的第一步是尽可能了解当前用户的情况和需要解决的问题。

2.2.1

市场需求

为了满足市场的需求，软件的设计必须有一定的市场针对性。考试系统软件是为了针对现在学校的考试的增加和规模的增大而造成的人工管理压力，和人力难以实现监控考试的情况，而设计的辅助教师进行考试的管理工作的一种小型考试软件。它以其独特的功能和良好的适应性和兼容性来适应市场发展的需求，并且由于其尚处于继续改进的阶段，改进的考试系统软件将不断的涌向市场。

2.2.2

软件功能分析

根据高校管理的实际要求，结合考试管理的实际过程，系统应该实现以下功能：

(1)掌握本考试系统范围内所有用户的基本情况，包括编号，姓名，登录口令等。

(2)基于考试系统的基本功能管理，本系统可以提供给管理员类用户及学生类用户使用。不同的用户类型所能完成的功能不同。教师类用户可以创建试题、删除过期试题、进行题库维护、创建试卷以及对本系统内人员信息进行维护和更新等；学生类用户主要是参与考试，完成试卷，查询成绩。

(3)适时的试题题库更新，试题题型包括判断题、选择题类型。试题库的更新由管理员类用户完成。学生类用户不允许对试题进行更新。

(4)试卷可由本系统自动生成，也可以由管理员类用户从题库中选择试题创建。

2.2.3

软件的非功能性需求

作为一种软件产品，除了在功能方面必需达到用户的基本要求以外，还必需注意一些非功能方面的因素，诸如：软件的用户操作界面的美观和简洁，以及界面图标的标准化和规范化。软件要有一定的兼容性，应该兼容当前的主流操作系统平台，像WINDOWS98/NT/Me/2000/XP/2003

等。硬件方面应当要求配置低一点，象这样的小型开发软件应该适用于现大多数的计算机网络系统。而且，最好是可以适应打印机等其它硬件设备，而本软件就很好地做到了这一点。

2.2.4

软件其他方面的要求

(1)在软件程序设计过程中，依据国家《计算机软件产品开发文件编制指南》和《现代软件工程》两项理论与原则的要求，应当编制标准的软件技术文档。如软件使用的编码必须符合C#编程的编码设计标准与规范，其使用的对象名、对象类型和命名约定应该一致并规范化。软件编码时应注意代码清晰、可读性好，还要运用缩进、空行等必要的格式，结合大小写的区别等方法保持程序结构良好。涉及多表操作的模块应运用“事务”处理，以保持数据完整性。

(2)软件的设计应该有一个完整的过程，各个步骤都必须做到。一般一个完整的软件设计过程总体分为三个阶段：

1.软件的开发设计阶段。这一阶段一开始要对所开发的软件项目先做一个市场调查，分析其市场需求的大小和需求度。然后根据市场调查对软件做一个概念性的设计，确定软件的方向和重点。接着就进行概要性的设计，将软件的基本框架进行整理和确定。接下来就是详细的设计，这个过程是软件设计的重点。详细的设计完成之后，软件的开发设计阶段也就结束了。

2.软件的操作和实现阶段。这一阶段主要就是要将设计出来的软件进行各个功能的具体实现情况进行检验，看是否与开发设计的要求达到一致。为软件的成功投放市场进行质量上的严格把关。

3.软件的市场检验和改进完善阶段。软件经过市场的检验之后，要进行一系列的改进与升级换代。要知道一个成功的软件产品往往能改进成好几代的产品，这主要是软件为了不断满足市场新的变化需求。这也是促进计算机软件领域不断发展的原因之一。

3

总体设计

3.1.

系统整体架构设计

系统整体架构设计如图3.1所示。本系统整体上可以划分为数据库、数据访问和业务逻层、数据库、数据访问层及业务逻辑层的具体描述如下：

(1)数据库层是系统最底层，他存储系统的所有数据。

(2)数据访问层建立在数据库之上，应用程序通过该层访问数据库。数据访问层一般封装数据库的选择、添加、更新和删除等操作，同时还为业务逻辑层提供访问数据库的接口或函数等。该层直接与数据库相关联，同时又为业务逻辑层服务，所以数据访问层设计的好坏关系到整个系统的成败。

图3.1

总体架构设计

3.1.2

系统功能模块划分

本系统整体上可以划分为用户模块和管理模块。用户模块功能包括：登录注册、在线考试和成绩查询；管理模块功能能包括：注册学生管理、专业信息管理、课程信息管理、套题信息管理、考生成绩管理、考试题目管理以及试题管理等。系统具体整体架构设计如图3.2所示。

图3.1

系统功能模块划分

3.2

数据库设计

对于在线考试系统，数据基本上都是使用数据库进行管理。数据库设计是对保存管理系统数据的数据库结构进行设计，对整个系统的开发具有非常重要的作用。

3.2.1

数据库需求分析

根据系统功能模块结构图、总体架构设计图，分析得到如下数据表字段：

管理员表：ID、管理员名称、密码、加入时间；

课程表：ID、课程名称、课程学分、加入时间；

专业表：ID、名称、注册时间；

试题表：ID、试题内容、试题类型、加入时间、所属课程id、所属专业id、所属套题id、选择A、选择B、选择C、选择D、试题答案、说明；

学生表：ID(12位)、姓名、密码、性别、注册时间、密码提示问题、密码提示答案、专业、IP地址；

成绩表：ID、学生ID、课程ID、套题ID、套题名称、单选得分、多选得分、总得分、考试时间；

套题表：ID、名称、课程ID、加入时间；

3.2.2

数据库逻辑结构设计

由分析上面的实体基础上，在SQLServer2005中新建一个数据库并形成数据库中的表格以及各个表格之间的关系。以下就是各个表格的设计结果:

表1

管理员表tb_Adminstrator

字段名称数据类型说明

IDBigint用户id

Namevarchar用户名

PWDvarchar密码

JoinTimeDatetime注册时间

表2

课程表tb_Lesson

字段名称数据类型说明

ID

Bigint课程ID

Namevarchar课程名称

ofProfessionBigint课程学分

JoinTimeDatetime注册时间

表3

专业表tb_Profession

字段名称数据类型说明

ID

Bigint专业id

Namevarchar专业名称

JoinTimeDatetime注册时间

表4试题表tb_Questions

字段名称数据类型说明

IDBigintID

Que_subjectvarchar试题内容

Que_typevarchar试题类型

Que_joindateDatetime注册时间

Que_lessonidInt所属课程id

Que_professionidInt所属专业id

Que_taotiidBigint所属套题id

optionAVarchar选择A

optionBVarchar选择B

optionCVarchar选择C

optionDVarchar选择D

Que_ansverChar试题答案

Notevarchar说明

表5学生表tb_Student

字段名称数据类型说明

IDBigint用户id

Namevarchar用户名

PWDvarchar密码

SexVarchar性别

JoinTimeDatetime注册时间

QuestionVarchar密码提示问题

AnswerVarchar密码提示答案

ProfessionBigint专业

IPAddresscharIP地址

表6成绩表tb_StuResult

字段名称数据类型说明

Res_idBigintID

Stu_idVarchar学生ID

Which_lessonvarchar课程ID

TaotiidBigint套题ID

TaotinameVarchar套题名称

Res_singleInt单选得分

Res_moreInt多选得分

Res_totalInt总得分

Res_subdatedatetime考试时间

表7

套题表tb_Taoti

字段名称数据类型说明

IDBigint套题id

Namevarchar名称

LessonidBigint所属课程id

JoinTimeDatetime注册时间

4

系统实现

4.1

前台设计与实现

4.1.1

注册

想要进行在线考试必须先登录，如果您是新用户需要先进行注册，以获取登录密码，单击登录页面中的“注册”按钮，进入“学生注册信息”页面，如图4.1所示。

图4.1

学生注册

在此页面中填写完整的注册信息，单击“注册”按钮，完成注册操作。

①:如果忘记密码可以通过密码问题及问题答案来找回密码。

4.1.2

学生登录

进入登录页面，如图4.2所示，在学生证号、密码及验证码处填写正确的登录信息，单击“登录”按钮，进入前台在线考试的主页面。

图4.2

登录页面

4.1.3准备考试

（1）点击“登录”按钮后，进入前台在线考试的首页，准备考试的页面，如图4.3所示，此页面主要包括在线考试、成绩查询、退出系统、和开始考试等功能。

图4.3

前台考试首页

(2)

登录之后显示考场规制，简单界面布局如下图4.4所示；阅读完考生规则后，点击“开始”按钮进入选择考试套题页面，选择课程及相应的套题。

图4.4

考场规制

4.1.4开始考试

点击“开始”按钮后，进入选题页面，图4.5所示

图4.4

选择考试套题

4.1.5

在线考试

（1）进入选题页面后，可以选择选课程及相应的套题，点击“选择”按钮后即可正式开始考试，考试页面如图4.5所示。

图4.5

考试页面

（2）考试时间为20分钟，20分钟后如果不交卷，系统自动提交考卷。单击“交卷”按钮，下面将显示您的考试成绩，如图4.6所示。

图4.6

显示成绩

（3）单击“退出当前系统”按钮，完成本次在线考试。

4.1.6

成绩查询

登录成功后，进入如图4.7所示的考试规则页面，在此页面的右上方单击“查询成绩”按钮，进入查询页面，如图4.8所示。

图4.8成绩查询

在此页面中考生不但可以查看自己的考试成绩，还可以查看其他考生的成绩。在查询条件处选择相应的查询条件，并输入查询关键字，单击“查询”按钮，下方列表栏中显示查询结果。

4.2

后台管理与实现

在登录页面中的“学生证号”处输入管理员用户名“admin”，在密码处输入“admin”，填写正确的验证码，并勾选“管理员登录”复选框，单击“登录”按钮，进入如图4.9所示的后台主页面。

图4.9

管理主界面

后台主要包括：管理员、管理注册学生、管理课程信息、管理套题信息、管理考生成绩、管理考试题目、添加试题。其中管理员、管理注册学生、管理课程信息、管理套题信息、管理考生成绩、管理考试题目的操作方法相同，下面以管理员为例，讲解其操作方法。

4.2.1

管理员

管理员可以向题库中添加各种类型且符合要求的试题，也可以对它们进行修改和删除。同时，管理员也能对科目、用户、考试记录等数据进行管理。在功能导航区中单击“管理员”按钮，进入如图4.10所示的页面。此页面主要实现添加、修改、删除、查询管理员信息等

功能。

图4.10管理员

图4.11

修改管理员

图4.12

添加管理员

管理员页面的操作方法如下：

（1）添加管理员。单击“添加管理员”按钮，在管理员名称及管理员密码处填写管理员名称及密码，然后单击“添加”按钮，完成添加操作。

（2）修改。单击“修改”按钮，在此页面中可对管理员的名称及密码进行修改，修改完成后，单击“修改”按钮，完成修改操作。

（3）删除。单击“删除”按钮，即可删除该条管理员信息。

（4）查询。在查询条件处选择相应的查询条件并输入相对应的关键字，单击“查询”按钮，下方显示查询结果，完成查询操作。

4.2.2

管理注册学生

在功能导航区中单击“管理注册学生”按钮，进入如图4.13所示的页面。此页面主要实现查询、删除注册学生等功能。

图4.13

管理注册学生页面

4.2.3

管理专业信息

在功能导航区中单击“管理专业信息”按钮，进入如图4.14所示的页面。此页面主要实现查询、添加、修改和删除专业信息等功能。

图4.14

管理专业信息页面

图4.14

添加专业页面

图4.15

修改专业信息页面

4.2.4

管理课程信息

在功能导航区中单击“管理课程信息”按钮，进入如图4.16所示的页面。此页面主要实现添加、修改、删除、查询课程信息等功能。

图4.16

管理课程信息

图4.16

管理课程信息

图4.17

添加课程页面

4.2.5

管理套题信息

在功能导航区中单击“管理套题信息”按钮，进入如图4.18所示的页面。此页面主要实现添加、修改、删除、查询管理套题信息等功能。

图4.18

管理套题信息

图4.19

添加套题信息

4.2.6

管理考生成绩

在功能导航区中单击“管理考生成绩”按钮，此页面实现查询和删除考生成绩等功能。

4.2.7

添加试题

在功能导航区中单击“添加试题”按钮，进入如图4.20所示的页面，在此页面中选择要添加的试题的所属专业、课程主套题名称

图4.20

添加试题

单击“选择”按钮，进入如图4.21所示的页面，在此页面中填写完整的试题信息，单击“添加”按钮，完成添加操作。

图4.21

添加试题

4.2.8

找回密码

(1)在考试系统登录首页点击”忘记密码”按钮，进入如图4.22所示的页面，此页面是找回密码的第一步。

图4.22找回密码首页

(2)

进入找回密码首页后，输入学生证号，点击“确定“按钮，进入如图4.23所示的页面，此页面是根据密码提示问题的答案来找回密码，输入正确的提示问题答案后，点击“确定”按钮，进入如图4.24所示的页面，此页面显示了用户的密码。

图4.23密码提示页面

图4.24

显示密码页面

5

测试运行与维护

5.1

网站测试

网站测试是网站完成前的一项重要的工作，客户应该尽可能完整地浏览自己的网站，检查所有的链接是否正确，文字是否准确，效果是否恰当，功能是否完善。

(1)通常在测试前您应该有一张完整的网站栏目结构图，该图应该明确地表达网站各栏目之间的关系。

(2)按照结构图的顺序，逐一检查各个栏目的内容、链接、效果、功能。

(3)记录下发现的每一处问题。