在线考试系统的设计与实现 毕业设计(论文).doc
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1、第 页 毕业设计(论文) 在线考试系统的设计与实现在线考试系统的设计与实现 学生学号 学生姓名 学院名称 专业名称 指导教师 2013 年11 月20 日 摘要 第 页 在线考试系统旨在实现在线考试中阅卷过程的计算机化。在线考试通过网络进行, 可以有效提高教学考试的效率,减少教师的工作量,有助提高教学质量。本文所述的 在线考试系统包括试题库管理、考生及教师信息管理、在线制作试卷、控制学生考试 时长的设置、试卷状态修改等功能。本论文主要介绍了对 JAVA 在线考试系统的分析、 设计和开发的全部过程。 全文共分为开发背景和目的、需求分析、关键技术、系统设计、系统实现,结论 六部分。开发背景和目的中
2、主要介绍开发在线考试系统的应用背景和目的、开发方案 的选择及开发框架的技术的确定;需求分析介绍了在线考试系统的总体需求及系统各 模块的功能需求;关键技术介绍了在具体实现时需解决的一些技术,如开发框架的整 合技术、开发框架与其他用到的技术;系统设计介绍了系统设计的指导思想、数据库 的设计、系统模块的设计;系统实现部分主要是功能模块的分析、整体页面的设计、 代码的设计;结论部分是自己开发的一些感想和遇到的一些问题。 关键词关键词: java;在线考试;J2EE;Struts2 第 页 Abstract The online exam system designed to achieve the c
3、omputerization of the online exam marking process. Online examination through the network, can effectively improve the teaching efficiency of the examination, to reduce the workload of teachers to help improve the quality of teaching. Described in this article online exam marking management subsyste
4、m includes a test library management, candidates and teachers, information management, online production of paper settings in the control students examination papers state change function. This paper introduces the JAVA online exam marking management subsystem analysis, design and development proces
5、s. The full text is divided into a development background and objectives, requirements analysis, key technologies, system design, system implementation, the conclusion of six parts. Introduces the development background and purpose of the application background and purpose of the development of onli
6、ne examination system, the technology selection and development framework for the development of programs to determine the function of each module of the overall demand for online examination system and system needs; needs analysis; Key Technology to be addressed in the concrete realization of a num
7、ber of technical, such as the development framework for the integration of technology and development framework with other techniques used; system design introduces the guiding ideology of the system design, database design, system module design; system to achieve some of the major analysis of funct
8、ional modules, the overall page design, the design of the code; conclusion developed some feelings and some of the problems encountered. Keywords: Java; Online Examination; J2EE; struts2 第 页 目目 录录 1 绪 论.6 1.1 选题的背景和意义 .6 1.2 国内外研究现状 .6 1.3 本论文的主要内容与结构 .7 2 系统的开发环境及技术简介.8 2.1 系统开发环境.8 2.1.1 MyEclipse
9、8 2.1.2 MySQL8 2.2 系统开发的思想与技术 .9 2.2.1JSP 技术与 MVC 模式9 2.2.2 Jquery 技术.9 2.2.3 Ajax 技术9 3 系统分析.11 3.1 需求分析.11 3.2 任务概述 .11 3.3 数据流程图 .12 3.3.1 顶层数据流程图.12 3.3.2 学生数据流程图.12 3.3.3 教师数据流程图.13 3.3.4 管理员数据流程图.14 4 系统总体设计.16 4.1 总体功能模块.16 4.2 管理员功能模块 .16 4.2.1 用户信息管理子模块.17 4.2.2 科目和题库管理子模块.17 4.2.3 试卷管理子模块.
10、18 4.2.4 其他管理子模块.19 4.3 教师管理功能模块.20 4.3.1 阅卷管理子模块.20 4.4 学生管理功能模块.21 4.4.1 考试管理子模块.21 5 系统详细设计与实现23 5.1 设计思想概述 .23 5.2 数据库设计 .24 5.2.1 概念模型设计.24 5.2.2 数据库逻辑模型.27 5.2.3 数据库表结构.27 5.3 部分功能模块的设计与实现 .29 第 页 5.3.1 用户信息管理子模块.29 5.3.2 题库管理子模块.33 5.3.3 试卷管理子模块.35 5.2.4 阅卷管理子模块.37 5.2.5 考试管理子模块.40 6 系统测试43 6
11、.1 开发期测试 .43 6.2 功能测试 .44 6.2.1 测试策略.44 6.2.2 测试用例.45 6.2.3 测试结果.47 结论.48 致谢.50 参考文献.51 第 页 1 绪 论 1.1 选题的背景和意义 在线考试并不是一个新概念,可以说,在几十年前主机系统出现时就诞生了。近 年来,Internet 的出现给了在线考试系统以新的活力,基于网络的在线考试系统已经成 为一个新的热点。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学生学习的自动化。教师所要 做的只是精心设计题目、维护题库,从而大大减轻了工作量。学习者可以不
12、受时间、 空间和地域的限制,在任何时间、任何地点都可以通过网络自主测试。 我们研究的在线考试系统,改变原有的同步交互为异步交互方式,使页面在后台 按需获取数据,前台进行局部刷新,不仅节省了带宽,同时提高了网络响应速度,大 大提升了用户体验。建立该系统有两个主要原因:第一,为同学们的学习提供了便利, 从而也通过这个在线测试系统,来提高在校大学生的自主学习能力;第二,减少老师 们批改作业的工作量,同时也让老师们对自己的学生们在掌握知识的程度方面有更好 的评估,从而提高老师的讲课质量,最终达到学生和老师互利双赢的良好教学成果。 1.2 国内外研究现状 教育信息化工作是目前教育改革和发展的主旋律之一,
13、考试是教学过程中的一个 重要环节。如何充分利用计算机,构建一个具有开放性、实用性和灵活性的在线测试 系统,是一个值得探讨的课题。 纵观国内外教育,从 90 年代末开始,在短短的十几年时间里,实行网络教学的理 念早己经成为教育界的一大研究热点,研发人员和教育者对网络教学平台的开发也处 于不断地探索和发展之中,从最开始的单一的网络教学,逐步发展成为一种集合网络 教学和在线考试系统的综合系统。 随着网络的不断发展,多媒体网络技术也越来越趋向于成熟,网络能够实现实时 地检索在线教学内容,部分网上学习系统能根据学生的要求简单选择教学的内容,对 学生的学习进行一定的评估测试,而这里,我就开发一个在线考试系
14、统,用来进行测 试分析。当然,随着技术及学校和学生需求的不断提高,考试的形式也变的多种多样, 网络上的学习及考试种类都在不断增加,并且网络速度也是一个不得不关注的问题; 例如:现行城市里的交通堵塞,需要交通灯疏通,而网络堵塞时又该如何解决呢?为此, 我们需要一个可以解决网络堵塞的技术Ajax 技术,该技术的特点是不必刷新整个页 面,而是只是针对页面的局部进行更新,这样就减少了数据的流通,从而可以节省网 络带宽、提高网页加载速度,减少用户在线等待时间,改善操作体验,是一个强大的 第 页 客户端脚本库的网站技术开发包。本课题设计的基于 Ajax 技术的在线考试系统,充分 利用了 Ajax 的各项技
15、术特点,结合 Java 的各项技术,实现了系统所需的各项功能。 1.3 本论文的主要内容与结构 本论文在第二章论述系统开发平台以及相关技术,包括 jsp 技术,MVC 模式, SSH 框架,jquery 框架技术,ajax 技术。第三章是系统分析,分别画出了顶层数据流 程图,其他功能模块的数据流程图。第四章是系统功能设计,分别描述了总体功能模 块,管理员功能模块,教师功能模块和学生功能模块。管理员功能模块包括:科目管 理的功能,用户管理的功能,成绩管理的功能,试题库管理的功能,试卷管理的功能; 教师管理模块包括:改卷管理的功能,成绩管理的功能,以及成绩管理的功能;学生 管理模块:在线测试的功能
16、,错题集管理的功能,历史试卷管理的功能,以及成绩查 询等功能。第五章论述了系统详细设计与实现,系统模块结构设计,数据库设计中的 数据库 E-R 图,数据库关系模型,数据库表结构。第六章是系统的运行和测试,最 后是结束语和参考文献。 第 页 2 系统的开发环境及技术简介 2.1 系统开发环境 2.1.1 MyEclipse 在开发本系统所用到的开发工具为 MyEclipse。MyEclipse 企业级工作平台 (MyEclipse Enterprise Workbench ,简称 MyEclipse)是对 Eclipse IDE 的一种扩展, 利用 MyEclipse,我们可以在数据库和 J2E
17、E 的开发、发布,以及在应用程序服务器的整 合当中极大地提高系统的工作效率。MyEclipse 是一个功能非常丰富的 J2EE 集成开发 环境,包括了完备的编码、调试、测试和发布功能,完整支持 HTML, Struts, JSP, CSS, Javascript, SQL, Hibernate。 从结构角度来讲,MyEclipse 具有以下特征,分别是 J2EE 模型、EJB 开发工具、 WEB 开发工具、应用程序服务器的连接器、J2EE 项目部署服务、数据库服务、 MyEclipse 整合帮助等。 简单来说,MyEclipse 就是 Eclipse 的插件,也是一款功能强大的 J2EE 集成
18、开发 环境,支持代码编写、配置、测试以及除错。 2.1.2 MySQL 数据库使用的是业界流行使用的 MySQL 开源数据库。 数据库 MySQL 具有的特性:第一,MySQL 使用 C 和 C+语言开发而成,而且 用多种编译器进行测试过,这样就保证了源码的可移植性。第二,它可以运行在多种 操作系统上,比如 Linux、Solaris、Windows 等。第三,MySQL 为 C、C+、Eiffel、Java、Perl、PHP、Python、Ruby 和 Tcl 等编程语言提供了应用程序 接口。第四,支持多线程充分利用 CPU 资源。第五,优化的 SQL 查询算法,有效地 提高查询速度。第六,
19、MySQL 能够作为一个单独的应用程序应用在客户端服务器网 络环境中,同时也能够作为一个库而嵌入到其他的软件中提供多语言支持,常见的编码 方法有中文的 GB2312 和 BIG5 等。第七,提供多种连接数据库的方法,例如通过 TCP/IP、ODBC 和 JDBC 等方式。 MySQL 以其自身的许多优点,它有着很广泛的应用。相比其他的大型数据库 Oracle、DB2、SQL Server,MySQL 也有许多不足之处,比如规模较小、功能不是很 强大等,但是这对于一般的个人客户和中小型企业来说,MySQL 提供的功能已经完 全能够满足,除此之外,MySQL 是开源软件,所以可以大大降低软件开发成
20、本。 第 页 2.2 系统开发的思想与技术 2.2.1JSP 技术与 MVC 模式 本系统采用 jsp 技术,基于 MVC 模式开发,使用 SSH 框架 (struts2、spring、hibernate)来增加系统的开发速度。所谓的 MVC 模式是“Model- View-Controller“的缩写,中文翻译为“模式-视图-控制器“。程序就是用 struts2 和 hibernate 这两个框架来实现模式和控制器这两层,jsp 实现视图这一层。一般来说程序 就是在数据库和页面之间起桥梁作用的,jsp 页面请求先到 action,再到 dao,再回到 action,回到 jsp 页面,act
21、ion 主要处理来自页面的请求,dao 主要是和数据库的交互, struts2 主要用在 action,处理来自页面的请求,处理完请求后跳转回页面。Hibernate 主要用在 dao,包括对数据库的增、删、改、查的操作,spring 控制程序的流程。 2.2.2 Jquery 技术 本系统采用 jquery 框架来对 Ajax 进行封装,运用 jquery 框架为系统提供 Ajax 技 术的交互。Jquery 是继 prototype 之后又一个优秀的 Javascrpt 框架。它是轻量级的 js 库(压缩后只有 21k) ,它兼容 CSS3,还兼容各种浏览器 (IE 6.0+, FF 1.
22、5+, Safari 2.0+, Opera 9.0+) 。jQuery 使用户能更方便地处理 HTML documents、events、实现动 画效果,并且方便地为网站提供 AJAX 交互。jQuery 还有一个比较大的优势是,它的 文档说明很全,而且各种应用也说得很详细,同时还有许多成熟的插件可供选择。 jQuery 能够使用户的 html 页保持代码和 html 内容分离,也就是说,不用再在 html 里 面插入一堆 JS 来调用命令了,只需定义 id 即可。 2.2.3 Ajax 技术 AJAX 是(Asynchronous JavaScript and XML)的简写,它并不是单纯
23、的一种技术, 而是由几种蓬勃发展的技术以新的强大方式组合而成。主要有三部分组成: DHTML(动态 HTML) 、XMLHttpRequest、Server Files(服务器文件) 。DHTML 过滤 用于在页面上显示的数据,在这当中,Ajax 用 XHTML 来制作内容,用 CSS 来制作 外观,用 DOM 和 JavaScript 来制作动态内容显示;XMLHttpRequest 主要通信代理, 在服务器和页面间传送数据,进行异步数据的交互,是实现 AJAX 应用的核心技术。 Ajax 技术最大的优点就是页面无刷新,在页面内与服务器通信,给用户的体验非 常好,这一优点在本系统中也有很好的
24、体现,例如:管理员的试题添加与筛选试题的 功能等等。 Ajax 技术之中,最核心的技术就是 XMLHttpRequest,主要是通过 ActiveX 组件 第 页 来创建 XMLHttpRequest 对象。本系统中判断浏览器类型也是运用了该对象。 XMLHttpRequest 对象是整个 AJAX 开发的基础,提供了客户端和服务器端进行异步 通信的能力。一方面它向服务器提交一个请求,获取指定的内容;另一方面将指定的 数据提交到服务器端。XMLHttpRequest 对象由 JavaScript 创建并使用,客户端可以只 从服务器端获取需要的信息,通过与 DOM 和 CSS 的结合,可以实现局
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