网上考试系统的设计与实现-大学毕业设计.doc

目 录

摘 要 1
引言 1
1. 绪论 1
1.1 课题背景 1
1.2 国内外研究的现状 2
1.3 课题设计的意义 2
1.4 设计方法 2
2. 系统需求分析 3
2.1 系统功能需求分析 3
2.2 系统模块和数据流图 4
2.2.1考生功能模块 4
2.2.2教师功能模块 4
2.2.3管理员功能模块 5
3. 系统数据库设计 6
3.1 系统的E-R图设计 6
3.2 数据表的创建 7
4. 系统功能的设计与实现 8
4.1 系统登陆界面的设计 9
4.2 生成考题模块的设计 10
4.3 生成试卷模块的设计 11
4.4 考生在线考试模块的设计 11
4.5 老师评卷模块的设计 12
5. 总结 13
参考文献 13

网上考试系统的设计与实现
姓名：张晓宁 学号：201015060224
学院：计算机科学与技术学院 专业：软件工程
指导教师：朱变 职称：讲师
摘 要：本论文的主要工作是设计并实现一个在线考试系统。利用在线考试系统，试卷动态生成，使用计算机自动判卷，大大提高阅卷效率。在服务器端，系统平台采用Windows XP,数据库平台采用SQL Server 2005,采用ASP技术实现用户界面层设计。采用管理员、教师、考生三级授权方式，提高系统安全性。
关键词：在线考试；题库；试卷；动态生成

The design and implementation of online examination system
Abstract：The present paper prime task is designs and realizes an online test system. Use the online test system, the examination paper dynamic production, uses the computer to sentence the volume automatically, enhances greatly examines test papers the efficiency. In the server end, the system platform uses Windows XP, the database platform uses SQL Server 2005, uses the ASP technology realization user boundary layer design. Use the manager, the teacher, the examinee three level of authorization ways, enhances the system safety.
Key Words：online examination; database; test; dynamic generation
引言
随着Internet/Intranet技术的飞速发展，基于Web的开发技术得到了极大的应用。为充分利用校园网现有的网络资源，本文使用ASP技术开发了一个基于Web的在线考试系统。系统有效解决了传统考试方式所带来的弊端，将传统的书面笔试的出试卷、考试、评阅等多个环节整合成一个集动态出卷、在线考试、自动评阅及成绩查询等多功能为一体的无纸化的考试系统。可灵活利用网络完成考生各阶段考试，同时也大大提高了教学与考试质量，减轻教师负担，提高工作效率。
1. 绪论
1.1 课题背景
随着计算机技术的发展和互联网时代的到来，人们已经进入了信息时代，也有人称之为数字化时代。在数字化的网络环境下，学生希望得到个性化的满足，根据自己的情况进行学习，同时希望能够得到科学的评价；老师希望有效改进现有的考试模式，提高考试的效率；教育机构也希望给网上的学生提供更全面灵活的服务，同时希望全面准确地对考生进行跟踪和评价。所以要开发出一个面对一般的在线考试系统。
1.2 国内外研究的现状
由于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。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，老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，这些应用正逐步深入到千家万户。
1.3 课题设计的意义
目前学校与社会上的各种考试大都采用传统的考试方式，在此方式下一次考试至少要经过出题、考试、成绩评估等等过程，显然，老师的工作量将会很大，并且其工作将是一件十分烦琐和非常容易出错的事情，随着网络技术的飞速发展，所以对应的网络考试系统也应运而生。而一般的在线考试系统主要是面对远程教育方面，并不能满足普通老师的需求，而且考题方式相对单一。所以本系统就开发一个实现在线考试的系统。
1.4 设计方法
（1）满足系统不同用户角色的应用需求
学生：可以在线进行考试，查看自己的基本信息，查询自己的成绩。
老师：可以出题、改题并组织考试，考试结束后，可以改卷和评分，上传试题，查看自己的基本信息，查看学生的成绩。
管理员：负责账户信息管理和考试科目的管理，并具有老师和学生的所有功能，同时管理自己基本信息。
（2）满足多种考试试题型的要求
试卷中的题型除单选题、多选题、判断题、填空题客观题外，还包括主观题，即问答题，问答题难度较大，分值也相对较高，考虑主观题老师手工阅卷。
（3）满足考试功能的要求
试题库管理功能：通过对试题库管理功能建立与维护试题，以便在考试组卷时进行抽题。
考生登录功能：在正式考试开考之前，才能通过计算机登录考试系统，输入学号及密码进行身份验证，登录后进行考试。
自定义考试功能：在每期考试之前，按照待考科目所依据的考试方案，设定考试日期。
随机组卷功能：在线考试充分利用计算机强大的运算和数据处理能力，依据试卷生成规则，教师动态随机从题库中抽题。
考试时间控制功能：每场考试都有时间限制，在考生答卷时需要由计算机自动倒计时，到时间后系统将终止考生答卷。
计算机评分功能：在考试交卷后，计算机能依据试题标准答案对客观题进行计分。
成绩管理功功能：通过此功能对各场考试的考生成绩进行查询，并且以报表的形式可以打印学生的成绩。
试题上传功能：该部分是老师指定的路径，将试题上传到指定的路径，安排学生去下载，同时包括了用户基本信息照片的上传管理。上传的文件都是指定格式的。
2. 系统需求分析
2.1 系统功能需求分析
在线考试系统的主要目标是实现在线考试，围绕这一中心任务，包括动态出卷、自动评卷、成绩查询、用户信息管理、试题管理、成绩管理等等。整个系统有三类角色：考生、管理员、教师。这三类用户有着不同的权限，进入考试系统前，必须经过系统的身份验证，成功后进入相应的页面，否则不能进入系统。在线考试总体功能图如图1所示。

图1 在线考试总体功能图
2.2 系统模块和数据流图
2.2.1考生功能模块
（1）用例图
考生主要功能模块主要包括成绩查询、个人管理、在线考试和考生登陆这四个模块。具体考生用例图如图2所示。

图2 考生用例图
（2）需求说明
用学号和密码登录系统，然后选择正在进行考试的课程，进行考试，考试结束后，可以对成绩进行查询。
（3）顶层数据流图
顶层数据流图如图3所示。
图3 学生顶层流图
2.2.2教师功能模块
（1）需求说明
教师首先要登录到在线考试系统，然后可以进行基本信息的操作，通过试题管理进行添加，修改，删除和浏览试卷，考试结束后，对试题进行评分输出到成绩表。
（2）用例图
教师主要功能模块包括教师登陆、试卷管理、考卷管理、个人管理、成绩管理、上传管理六个主要模块。具体教师用例图如图4所示。

图4 教师用例图
（3）顶层流程图
教师顶层流程图如图5所示。
图5 教师顶层流程图
2.2.3管理员功能模块
（1）用例图
管理员的主要功能模块包括个人信息、教师管理、学生管理、科目管理、用户管理、上传管理这六个主要功能模块。具体管理员用例图如图6所示。

图6 管理员用例图
（2）需求说明
管理员的功能是三个角色中最强的，他除了单独具有用户管理和科目管理功能外，还具有教师的所有功能。
（3）顶层流程图
由于管理员功能很多和教师相同，在这将教师部分的内容已略。管理员顶层数据流图如图7所示。

图7 管理员顶层流程图
3. 系统数据库设计
3.1 系统的E-R图设计
整体E-R关系图如图8所示。
图8整体E-R图
3.2 数据表的创建
数据库是本设计的一块重要部分，表结构如下所示。
表1：Score
序号
列名
数据类型
长度
标识
主键
允许空
说明
1
ID
Int
4
是
是
否
编号
2
UserID
Varchar
50

否
用户编号
3
PaperID
Int
4

否
试卷编号
4
Score
Int
4

否
分数
5
ExamTime
Datetime
8

是
考试时间
6
JudgeTime
Datetime
8

是
评卷时间
表2：UserAnswer
序号
列名
数据类型
长度
标识
主键
允许空
说明
1
ID
Int
4
是
是
否
答案编号
2
UserID
Varchar
50

否
用户ID
3
PaperID
Int
4

否
试卷号
4
Type
Varchar
50

否
类型
5
TitleID
Int
4

否
题号
6
Mark
Int
4

否
分值
7
UserAnswer
Varchar
1000

否
用户答案
8
ExamTime
Datetime
8

否
考试时间
表3：Users
序号
列名
数据类型
长度
标识
主键
允许空
说明
1
UserID
Varchar
50

是
否
用户编号
2
UserName
Varchar
50

否
真实姓名
3
UserPwd
Varchar
64

否
密码
5
RoleId
Int
4

否
角色号
6
Address
Varchar
50

否
身份证号
7
Phurl
Varchar
50

否
照片地址
4. 系统功能的设计与实现
系统总计有将近三十个存储过程，基于三层架构的形式。其中布局页面主要用表格来实现，将页面在Web自定义控件中设计，后拖放置网站内，部分页面在Web自定义控件中编写了相应的代码，最主要编写的是将网站界面的参数进行相应的封闭。用Web自定义控件最大的好处就是获取界面数据后，不用对封闭的属性进行相应的实例化，可以直接使用所定义的属性。系统最方便的是借助于一个SqlDataHelper类，应用起来使整个系统思路更清晰，更易编写。
考生管理页面共分在线考试、成绩查询、基本信息，找回密码、上传自己的照片等模块；老师管理页面共分考试设计、考试管理、统计分析、我的信息管理、上传试卷、评卷等管理；管理员页面共分科目管理、用户管理、教师管理、学生管理等。系统整体流程图如图9所示。

图9 系统整体流程图
4.1 系统登陆界面的设计
该部分是用三层架构的形式完成的。其中用户层用于获取界面信息，对逻辑判断层所返回的值弹出对应的提示信息，而逻辑判断层用于对数据访问层所返回的值进行相应的逻辑的判断，以此返回给用户层，数据访问层所做的工作比较复杂，这部分主要对参数用户名、密码和用户类别所封闭的属性传给存储过程中。考虑其他页面都需要使用到相应的用户名，成功登陆后把用户名放入到了Session变量中，进行不同页面的传递。
首先用户运行后，进入系统首页，如果没有登陆的情况下，其他的页面将无权访问，会直接转到登陆页面。在用户输入相应的用户号和密码并选择相应的角色，系统开始进行身份验证，通过后便可进入各自的操作界面，否则会提示相应的错误信息。具体用户登陆界面流程图如图10所示。

图10 登录界面设计图
4.2 生成考题模块的设计
如果想要形成考试试卷，进行考试，首先要进行考题的添加，如果没有考题，在生成考卷时将无题可选，所有在线考试的第一个要解决的问题就是添加试题。添加、删除、修改和删除各种类型的试题是用存储过程实现的，添加试题时首先从下拉列表中选择科目，是为哪一科进行添加试题，添加时由于选择下拉列表时科目不同，索引值不同，则用到下拉列表的SelectedIndexChanged()事件，用于动态改变时，能够正确的添加到试题库中。查看是用GridView控件实现的，显示时首先选择科目和类型，根据不同的选择显示不同的内容，首次加载时，根据下拉列表首次加载的默认值在Load()事件中显示。不同的类型显示不同的内容运用的逻辑判断是Switch语句，最重要的是显示查看试题时由于每次选择的内容不同，要设置主属性，根据主属性来显示不同的内容，DataKeyNames是一个关键的属性。对于删除，是根据试题号进行删除的，当点击“删除”按钮之前，要提示用户“是否真的要删除？”，如果用户点击“确定”则进行相应的删除，否则不做任何操作。修改时首先要将要修改的信息显示出来，这就要在Load()事件中将其内容显示出来。不同的类型在数据库中都有相应的表来存放，在网站中不同的类型显示出来的样式也不一样，单选题则用单选按钮，多选题是复选框，问答题是文本框，但要将其属性改为多行显示。各种类型的试题，它们的每一题都有一个唯一的ID,这个ID是唯一的用来标识一道题目，ID在数据库中是自增列，所以在系统中添加时，ID是不能考试的，这样对试题的判分起到了关键性的作用。试题形成流程图如图11所示。

图11 试题形成流程图
4.3 生成试卷模块的设计
经过试题的添加，即可进行组卷工作。首先要选择组卷课程，然后根据课程号来从数据库中选取不同的类型的题目。从这些题目中选取后，加上考试卷名，保存就会生成一份能够考试的考卷。通过修改试卷的状态来管理试卷是否考试。试卷名称形成后，就可以根据试卷的号从数据库中抽题放入试卷的详细信息表中。抽题这部分运用的是随机的抽题，根据填写试题的个数，从数据库中抽题，这部分最难的是在类型的选择，根据组卷要求，从下拉列表中选取所要的类型，给出每题类型的分值，单击添加即可从题库中抽出相应的题目。试卷形成流程图如图12所示。

图12 试卷形成的流程图
4.4 考生在线考试模块的设计
考生在登录成功后，如果其考卷在考试时间范围内，那么就可以考试了，并从试卷库和相对应的试卷的试题库调出相应的试题，如果试题考试的时间不在考试的范围，则“显示”的Enable就为False，不能再进行了考试，并提示相应的信息。试题的显示运用的是DataList控件，将该控件的模板进行了相应的设计，不同的试题类型显示的方式也就不一样，模板里每种类型有使用了一个HiddenField控件，该控件主要是绑定每题的试题号，目的便于记录每个题目。另外不同的类型分值也会不同，则每种类型的分数根据试卷中类型显示出来相应的分值。考生在考试之前只需要选择可以考试的试卷，点击“显示”就可以进行考试了，点击保存，将考生的结果保存到考生的作答库中，以备老师改卷之用。考试有时间限制，如果到了规定的时间就不能再进行答题。时间这部分应用到了AJAX控件，所以程序在运行之前一定要安装AJAX，否则将无法运行，设置计数器Interval每次减少的量为一秒，使用AJAX的好处就是可以实现程序的局部刷新。在线考试流程图如图13所示。
图13在线考试流程图
4.5 老师评卷模块的设计
学生将卷子提交成功后，老师就可以进行评卷了，评卷时除了问答题之外，其他题目是系统自动计算分值的。老师对问答题评分后，就要生成考试成绩并把此成绩存在考生的本份考卷的成绩信息表中。教师对问答题进行评分时，教师首先点击“显示”，将某学生某试卷的问答题显示出来，老师根据考生的回答给出不同的分值，由于不同试卷问答题分值也不一样，如果老师在评分时还需要查该试卷问答题的分值会比较麻烦，所以在显示考生答题的情况时，也将该题的分值显示出来，这样教师更方便。评卷后，该考生的成绩在成绩表中就生成了，就可以进行查看考生的成绩了并且可以对考生的成绩进行打印下来。报表这部分是以DataSet为数据集进行绑定。这部分计算分值时，除了问答题是评分显示的，其他的类型题目也会显示出来，老师也会看到其他类型该考生所得的分值。教师评卷流程如图14所示。

图14教师评卷流程图
5. 总结
本文详细介绍了系统的实现，还介绍了各种界面和数据库的开发，都以相应的流程进行了详细的介绍，系统制作结合存储过程和Web自定义控件的使用，但系统本身也存在着很多的不足，本系统的统计分析功能比较薄弱，只是做了一些基本的统计分析，系统的安全性方面仍存在较大的欠缺，在今后的工作中，应对系统予以改进。
参考文献
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致 谢
通过这次毕业设计实践，我对平台有了深刻的理解，对vs2005及sql2005的环境有了熟练掌握。在朱变老师的热情关心和指导下完成的，她渊博的知识和严谨的治学作风是我受益匪浅，在朱变老师的悉心指导下，我的编程和设计水平有了相应的提高，对顺利完成该系统起到了极大的作用。在此向她表示我最衷心的感谢！
我还要感谢大学期间传授给我的知识、教给我人生哲理敬的老师们和关心、支持我的同学们，让我能够顺利完成毕业设计，并在软件开发方面有了很大的进步，对于学校和老师以及同学为我的毕业设计所提供的极大帮助和关心，在此，我致以衷心的感谢！
最后，衷心感谢在百忙之中评阅论文和参加答辩的各位老师！

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