基于Java的在線考試系統設計與實現摘要：本次設計是基于C/S模式，利用eclipse開發平臺、借助SSM框架、采用Java為開發語言、MySQL5.7作為數據庫的后臺支持，來進行的系統具體設計與開發。本次設計的在線考試系統主要是結合大學期間開設的專業課程，結合在公司實習內容，加上對如今的傳統線下考試的優缺點分析，進而設計的一款適用于廣大師生線上考試的在線考試系統，既能讓老師方便的試卷命題、批閱試卷，又免去了印刷紙質試卷、分發試卷等工作。本系統的功能模塊主要包括：班級專業管理、試卷管理、分數查看，賬號管理等。這個考試系統使用方便、操作簡單、效率高,實現了真正的學生無紙化自學考試,滿足了廣大學生隨時各地參與考試的工作需要,能夠快捷地及時得到考試成績,大大降低了考試教師的準時出題、組卷及及時修改考試卷材等繁重的工作壓力。關鍵詞：網上在線考試；傳統教育；客戶/服務器的模式。目錄TOC\o"1-3"\h\u2204第1章前言 171221.1研究背景 1182891.2課題研究現狀 117529第2章需求分析 3142782.1需求分析 3248602.1.1.功能需求分析 3248602.1.2.數據存儲分析 3250402.2可行性分析 31062第3章系統開發技術及環境 4116613.1相關技術介紹 4185673.2開發環境介紹 57100第4章系統整體設計 7144974.1系統開發環境配置 7219094.2系統模塊圖 8159354.3系統流程圖 9139234.4數據庫設計 99599第5章詳細設計與實現 12183705.1登錄系統 125.2模塊管理………...…………12285755.2.1專業管理 12296395.2.2試題管理 13296395.2.3試卷管理 1542925.2.4學校資源管理 1716913第6章評估測試 18144976.1軟件測試 18144976.2軟件測試類別 18144976.3黑盒測試 18144976.4具體測試 18285756.4.1登錄 18285756.4.2管理員維護專業和用戶信息 18285756.4.3試卷管理 18285756.4.4學生考試 19144976.5測試總結 1916913第7章結論 2012247參考文獻 21第1章前言1.1研究背景在當今互聯網絡信息時代,計算機技術在教學中的應用已經變得十分普遍,利用計算機技術來對進行網上考試將會變得越來越流行。與其他一些傳統的考試方式相比,本系統在多種類型的考試模式中均有其優點。無紙化的學習考試方式在目前我國學校中有著其科學、及時、準確、公平等特殊的優點,具有其他許多傳統的學習考試方式所沒有的不能被替代和可以比擬的特殊優勢,這些都是我們研究并設計開發的在線考試系統重要的實踐意義。網上參加的考試課件可以很好地省略了試卷打印的時間和成本,減少了老師的閱卷、成績統計等工作的重量和負擔,節約了我們的教學時間和信息化資源,加快了我們的考試步伐,還因為它已經能夠很好發揮我們的電腦技術和網絡設備在信息處理過程中的優勢,比如我們已經建立了一個海量的題庫而且隨機發布的問題,對所有的試題、評估結果都分別進行了解析等等,既大大地節約了我們的時間、人力、財務、物力,也提高了我們的工作勞動效率?？偠灾?網絡化的教育考試模擬體系遠遠已經超過了我們傳統大學網絡化教育考試所可能需要的每年固定考試時間,固定考試場所和特殊地點的網絡考試虛擬模型不受限制,將為廣大學生和高校教師們備考帶來巨大的方便。從而可以使得整個技能測試的方式進行以及過程更加科學、公正。因此,本文的課題研究應該應當具備較強的科學理論研究現實意義和實際應用價值。1.2課題研究現狀當前時代我國,雖然遠程考試教育已經逐漸蓬勃發展了壯大起來,但是目前存在我國的高等學校和國際社會上的各類遠程考試大都比較傾向于直接采用一種傳統的遠程考試模式方法,在此種傳統考試模式方法下,組織一次遠程測試至少一次需要分別經歷五個測試步驟,即人工輔助選擇性測試出題,考生自主測試,人工輔助讀書,成績評估考核結果評估和考生測試卷的試題分析。顯然,隨著我國實際教育課程考試工作類型的范圍在逐漸擴展和層次上的增多以及實際情況下對于教育課程的考試質量要求也在逐步得到提高,教師實際參與的考試工作數量將有可能變得越來越多,并且其實際考試工作將被普遍認為將會是一件非常繁瑣和很容易就會出現嚴重錯誤的一件事情,可以算是說目前傳統的教育考試工作方式已經開始變得遠遠不需要能夠完全基本適應當前現代化教育考試的實際需求。隨著我國現代移動計算機的不斷普及和網絡迅猛發展,網絡的具體應用覆蓋范圍也在逐步不斷擴大,如遠程網絡教育和大型虛擬網絡大學的不斷出現等等,且這些基于網絡化的應用正在逐步發展滲透到千家萬戶。人們已被迫不斷地要求充分運用這些現代信息化的教學技術對其考試成績進行網上測評,以有效地極大程度地降低了高校老師的課堂教學工作的壓力和負擔及很好地改善其課堂教學的工作效率,與此同時也極大地提高了其網上考試的教學質量,從而直接促使其網上考試越來越多地趨于更加科學、公證、客觀,更加地充分激發了廣大學生的學習自主性和師生學習上的興趣。比如目前許多由多家國際知名的專業電腦軟件企業共同舉辦的各類軟件認證性能測評中,絕大多數都已經是企業選擇這樣的去做。網上科研在線報名考試已經逐漸成為現階段我國科研工作發展的一大關注熱點。它不僅是一個完全建立在移動國際考試互聯網上的考試應用管理系統,客戶端自動配置應用方式同樣可以使它變得極為簡單,使國際考試不再需要受到特定地域的特殊限制。一個完備的網上學習考試信息系統應該能夠幫助使得很多用戶在網上完成學習工作過后及時地認真檢驗自己的網上學習效果,已經及時發現了自己的很多缺點和一些不足,使得自己的網上學習工作效率可以有很大的幅度提高。在線試卷測試管理系統及其中的考試題目數據生成,試卷試題提交,成績試卷批閱等均可在中國互聯網上在線進行。只要我們能夠獨立形成一套功能完善的測試題庫,即使也可以輕松實現每次測試的過程自動化。這樣一來,教師所有的需要努力地和所做的僅僅是精心地組織設計現有課程和學科題目、保存和完善維護現有課程和科目題庫,而不是嚴格地要求組織進行課程質量測評,從而極大地有效減輕了我們學校和其他教師的心理壓力和經濟負擔,這種特殊情況不僅表明它的教學經濟性仍然可說是絕對相當可觀的。為了我們能夠更好適應這種新教育形勢的不斷變化和新發展,我們首先進行了這一考試系統的總體初步設計和開發工作,也許這系統可以說成就是對它能夠做一個初步性的探索,希望其系統能夠在各種類型的教育考試中能夠起到高效、便捷的輔助作用,把各位老師從繁重的實際教學工作中徹底輕松解脫走了出來。第2章需求分析2.1需求分析軟件的需求分析就是把軟件工程過程中建立的軟件可行性分析求精和細化，了解用戶各種可能的需求，并且把這些需求用代碼來實現。為了發現用戶的真正需求，我們需要從宏觀的角度來調查、分析用戶需要解決的問題，也就是說，第一步我們要盡可能地了解用戶自身的情況和他們所需要面臨的問題。2.1.1功能需求分析本管理系統按照管理員、教師以及在校學生三類為主要登錄用戶。不同的用戶需要在登陸界面選擇用戶所屬的類型，然后輸入賬號和密碼進行登錄。如果您選擇是通過管理員登陸,系統將會自動進入一個管理員界面,管理員登錄后就能夠對用戶和學校的各個班級和專業將會進行管理，可以對學生教師賬號以及班級專業進行增加、修改、刪除等功能。如果是教師登錄，教師可以進行添加、刪除、修改試題等功能，添加試題后就可以組建試卷，有兩種組建方式，第一種人工組卷，即自己選擇試題組成一套試卷；第二種是自動組卷，即系統會從題庫里隨機抽出若干道試題做成一套試卷。如果是學生登陸，可以在考試模塊看到老師發布的試卷，點擊答卷就可以做試卷，做完之后，學生可以在成績查詢模塊看到自己的成績。2.1.2數據存儲分析針對一般的系統可能會考慮選擇用什么數據庫來存儲信息，例如本系統中，需要保存用戶的信息，更需要保存試題的信息，我使用的是MySQL5.7版本的數據庫。2.2可行性分析實用性的基本原則:由于傳統網絡化考試的缺點和弊端日益加大,網上的考試也因此而產生,網上的考試己逐漸被現代人們所廣泛接受,并且還具有逐步代替其他傳統網絡化考試的發展趨勢?？忌梢酝ㄟ^自己的用戶名、手機號等方式進行注冊和登錄,試卷數據庫系統可根據自己的題庫內容及時生成,可以有效地避免了考試前的積壓問題,而且可以采用大量標準化試題,從而使用計算機判卷,大大提升了閱卷的效率,網上閱卷考試還可以讓我們能夠很好地充分利用我們學?，F有的資源,大大降低了教師的工作量,把我們的老師從書籍上的出卷、校驗到閱卷這一些繁重工作中徹底解放出來。經濟性的原則:無紙化考試的出現將會節約大量的紙張，將會減少在紙張方面的支出，從而加大在其他教育方面的支出。擴充性原則:系統的整體規劃及框架設計是具可擴充性的，系統在設計開發中充分考慮了移植、擴展的問題.這是每個系統都要考慮的重要問題，本系統是基于java開發的，眾所周知，java平臺將面向對象系統擴展成包括程序和數據的網絡計算機(CN)，而這個平臺的核心就是java平臺成為萬能開發平臺，實現了Java程序“編寫一次，到處運行”。本系統用分層的設計方法設計，細化模塊可以很好的解決將來系統擴展中不改變基本架構的同時增加功能.前臺頁面的設計能保證系統在更新后不會破壞系統的整體結構.

安全性原則：java設計時對系統的安全，特別是網絡安全做了縝密的思考，它的安全性主要體現在：下載到本地的javaapplet只限制在java運行環境中，而不允許它訪問計算機的其他部分。這是因為java編譯器不會輸出可執行代碼，而是輸出了字節碼，java虛擬機（jvm）可以控制java程序的運行，jvm可以包含這個程序，并且不讓它在系統外產生結果。通過java語言中的適當限制增強了安全性。第3章系統開發技術及環境3.1相關技術介紹本文的研究課題主要采用C/S開發模式，運用當前java開發語言以及J2SE來進行語言版本的設計開發，充分利用java語言的面向對象特征優勢及其跨平臺的技術優勢，采用MVC分層設計模式，即“模型—視圖表示—控制器”的系統設計開發思路，從而基本完成了系統所符合要求的功能實現。3.2開發環境介紹本系統是基于Tomcat為服務器，HTML+MySQL+Redis在eclipse中實現的一個簡單的在線考試系統，以下對它們做簡要介紹。3.2.1HTMLHTML的全稱為超文本標記語言，是一種標記語言。它包括一系列標簽．通過這些標簽可以將網絡上的文檔格式統一，使分散的Internet資源連接為一個邏輯整體。HTML文本是由HTML命令組成的描述性文本，HTML命令可以說明文字，圖形、動畫、聲音、表格、鏈接等。REF_Ref71612213\r\h[11]3.2.2數據庫——MySQLMySQL所采用的系統是一種新型關系式管理數據庫信息管理軟件系統,關系式管理數據庫把所有的管理數據都同時保存到不同的數據列表中,而非把所有的管理數據都同時存放相同到一個較小的數據倉庫內,這樣就為整個數據庫系統增加了管理快捷性和管理效率,也大大提高了管理數據的使用靈活性。MySQL軟件采用了雙授權政策,分為社區版和商業版,由于其體積小、速度快、總體而言它仍然具有由于制造網站成本相對較低,尤其重要的一點是開放式網站源代碼這一巨大優勢,一般來說中小企業現在進行公司網站的設計研究和網站開發均大都會選擇使用MySQL數據庫作為自己的企業網站開發數據庫。3.2.3TomcatTomcat務器是一個小型的輕量級應用服務器,在中小型企業操作系統和大型數據庫等大并發同時訪問的大型用戶不是很多的應用情況下被普遍廣泛采用,是很多人們自己制作開發和自行調試jsp應用程序的第一個好選擇。對于一個大型網絡系統設計中的初學者來說,可以這么看地認為,當在一臺大型網絡設計機器上已經成功配置好了一個Apache各個服務器,就已經能夠有效地達到利用其中的響應平臺網絡對HTML各個頁面的最高訪問速度要求。實際上Tomcat這個部分雖然它只是對進程Apache部分服務器的一個擴展,但它們都應該是獨立地分開運行的,所以當你開始執行一個Tomcat時,它實際上就是作為一個獨立的進程運行的。3.2.4RedisRedis是一個擁有key-value兩個數據庫的和存儲的管理系統。與Memcached類似,它們所需要支持的序列存儲值valued的類型也相對復雜較多,其中主要包括string(序列字符串)、list(序列連接鏈表)、set(序列集合)、zset(sortedset-有序列的集合)和hash(哈希類型)。這些數據類型都規定可以同時支持push/pop、add/remove及其他具有取值的交集并集、差集和更多的交集操作,而且它們都可以是完全具有線性原子化的。在此系列技術的設計基礎上,Redis可以同時支持多種不同的數字排序計算方式。與Memcached一樣,為了大大提高效率,所有的存儲數據都必須特別是直接通過緩存存放到內部倉儲中。其所有顯著區別的主要地方之一就是Redis系統通常會通過周期性地把更新的數據寫入磁盤活著吧修改操作寫入追加的記錄文件,并且它們在此前的基礎上實現了master-slave(主從)的數據同步。第4章系統整體設計4.1系統開發環境配置1.操作系統:Windows102.內存:8G3.CPU:2.50GHZ4.Java平臺:JDK85.Web服務器:Tomcat8.56.數據庫服務器:MySQL5.77.開發平臺:Eclipse在線考試系統4.2系統模塊圖在線考試系統學生管理員學生管理員登陸登陸老師老師查看成績考試試卷管理試題管理班級管理師生管理查看成績考試試卷管理試題管理班級管理師生管理4.3系統流程圖查看成績學生考試教師登錄發布試卷組建試卷查看成績學生考試教師登錄發布試卷組建試卷4.4數據庫設計1.管理員信息表如表4.1所示表4.1管理員信息表列名數據類型允許Null值Pk_managerIntNousernamevarcharNopasswordvarcharNo2.學生信息表如表4.2所示表4.2學生信息表列名數據類型允許Null值pk_studentIntYesusernamevarcharNopasswordvarcharNoquestionvarcharYesanswervarcharYesnamevarcharNostudent_idvarcharNofk_majorIntNo3.老師信息表如表4.3所示表4.3老師信息表列名數據類型允許Null值pk_teacherIntYesusernamevarcharNopasswordvarcharNoquestionvarcharYesanswervarcharYesnamevarcharNoPhonevarcharNo4.試題信息表如表4.4所示表4.4試題信息表列名數據類型允許Null值Pk_testIntNotest_typecharNotest_subjectvarcharNotest_titlevarcharNotest_contentvarcharNotest_answervarcharNotest_analyzevarcharYesflagcreated_bycharintNoYes5.試卷信息表如表4.5所示表4.5試卷信息表列名數據類型允許Null值pk_paperIntNopaper_namevarcharNoflag_publiccharNoflag_editcharNoflagcharYescreated_byIntYescreated_timelast_updated_bylast_updated_timedatetimeintdatetimeYesYesYes6.專業信息表如表4.6所示表4.6專業信息表列名數據類型允許Null值pk_majorIntNomajorvarcharNogradevarcharNocreated_byIntYescreated_timedatetimeYeslast_updated_byIntYeslast_updated_timedatetimeYes第5章詳細設計與實現5.1登錄系統彈出用戶信息登錄界面，如圖5.1所示圖5.1登陸界面5.2模塊管理5.2.1專業管理1.如圖5.2所示，點擊新建按鈕會彈出相應的信息欄，添加信息之后點擊確定，便可以新建一個專業。圖5.2專業添加圖5.3專業管理5.2.2試題管理如圖5-4所示，進行點擊選擇題或者判斷題按鈕動作，便可以彈出窗口新增一個試題信息。在彈出的窗口可以填寫試題的名稱（增加判斷題按鈕功能暫時未添加）。圖5.4試題管理圖5.5試題添加2.試題管理界面中可以通過選擇科目、試卷類型或者直接輸入試卷名稱進行試題的查詢。如圖5.6所示：圖5.6試題管理5.2.3試卷管理試卷管理有以下幾個模塊：圖5.7試卷管理模塊試卷庫：試卷庫可以查看所有人發布的試卷，可以在此界面預覽試卷和查看試卷是否可以使用。我的試卷：可以查看本人發布的試卷圖5.8我的試卷本模塊可以選擇是否公開試卷和是否作廢試卷，也可以增加試卷、查看試卷、編輯試卷。人工組卷：圖5.9人工組卷此模塊可以選擇一套試卷，賦給分數后，然后把試題引入到試卷里。一套試卷可以引入多個題目。5.2.4自動組卷此模塊可以選擇題目數量，所屬學科，分值等信息來隨機組建一套試題，適合老師比較繁忙時使用。圖5.10自動組卷5.2.5學校資源管理1.教師管理：此模塊可以添加教師用戶，專業關聯則可以把教師跟專業關聯起來，這樣老師出的試卷，關聯專業下的學生都可以看到并且答卷。如圖5.11所示：圖5.11教師管理2.學生管理：此模塊可以加添加、刪除、修改學生信息。如圖5.12圖5.12學生管理第6章評估測試6.1軟件測試系統測試是一個系統生命周期存在所必須的操作，所謂的系統測試就是要讓設計者站在使用者的立場上，要達到使用者的要求，并且在測試過程中發現并解決測試中出現的bug，確保系統是穩定的，不會崩潰?？偟膩碚f，軟件測試的最終目的就是為了使設計者設計的系統滿足使用者的需求。6.2軟件測試類別從是否需要執行被測軟件的角度，可分為：靜態測試和動態測試。從測試是否針對系統的內部結構和具體實現算法的角度來看，分為：白盒測試和黑盒測試。這里我主要使用的是黑盒測試。6.3黑盒測試黑盒測試也成功能測試，它是對已經開發成型的產品進行運行，來檢測每個功能點是否實現，在測試時，不用考慮內部結構和邏輯設計，測試者以使用者的身份進行測試，只檢查程序功能是否符合需求規格說明書，程序是否能正確的輸入輸出，執行操作。6.4具體測試6.4.1登錄當我們輸入正確的賬號密碼時，我們可以登錄到系統當中，如果輸入錯誤的賬號會彈出一個“用戶名不存在”的窗口，如果用戶名正確，密碼錯誤則會彈出“密碼不正確”的彈出，如果不填寫用戶名會彈出“請正確填寫用戶名和密碼”的彈窗。6.4.2管理員維護專業和用戶信息經測試，管理員可以對專業和其他用戶信息進行添加、刪除、修改等操作。6.4.3試卷管理登錄教師賬號，可以向題庫里面添加、修改、刪除試題，然后使用題庫里的試題就可以組建試卷。組建試卷的兩種方法：人工組卷和自動組卷，經測試都可以正常運行，能組建出完整的試卷。6.4.4學生考試當老師組建發布試卷后，登錄到該老師關聯專業下的學生賬號，可以在考試模塊中看到老師發布的試卷，點擊答卷就可以進行答題。做完試卷后可以點擊查看成績來查看自己所得的分數。6.5測試總結經過一段時間的測試，就登錄功能、用戶管理功能、試卷管理、答題等功能的測試是沒有問題的。在各個環境下系統都能在瀏覽器中對數據進行增加、刪除、修改、查看都能同步到數據庫。經過一段時間的使用就系統運行環境、操作界面、各種功能、系統性能、穩定性進行了一個很全面很詳細的測試。此在線考試系統功能齊全，能夠滿足用戶的基本需求。第7章總結在當今互聯網絡信息時代,計算機技術在教學中的應用已經變得十分普遍,利用計算機技術來對進行網上考試將會變得越來越流行，本文詳細描述了基于java開發語言的在線考試系統的設計與實現，對于研究在線考試系統具有一定的理論和實踐意義。本次系統開發是基于研究了已有的考試星、問卷星、學習通等相關的在線考試平臺之后，按照軟件工程的要求，