在线考试系统的分析与设计.docx

现代经济管理学院普通本科毕业论文题目：在线考试系统的分析与设计学生姓名朱洪侠学号2131751专业信息管理与信息系统届别2017 指导教师张骏里职称讲 师 二O一七 年 五 月第 三 稿II摘要信息技术的飞速发展给人们的工作、生活带来了巨大的改变，教育技术也享受着网络快速发展带来的便利，得到极大的发展，教育与网络技术的结合网络考试系统应运而生。本文研究的网络考试系统根据用户属性不同划分为三大版块：考生版块、教师管理版块、管理员版块。根据模块功能不同可对系统、用户、题库进行管理，对试卷进行编辑、查询、修改等。系统以Windows系统为操作平台，采用SQL Server关系型数据库管理系统为数据库系统平台，以Dreamweaver作为网页开发工具，使用ASP.NET服务器端脚本技术进行开发。本系统成本相对低廉，测试科学，大大降低教师的劳动强度，提高了工作效率。【关键词】教育信息技术考试AbstractWith the rapid development of information technology,peoples work and lives are changed a lot.At the same time,educational technology is enjoy the convenience with the decelopment of network.The combination of education and network technology -online test system was born at the right moment.The online test system includes three different modules: the module of administrator,the module of teacher and the module of candidate.On the basis of the differents between the three modules,people not only can manage the test system,users and test question bank,but also do edit,query and revise the test paper.The system build on Windows X64 operating systems.It adhibits SQL Server data base,Dreamweaver as the web developing tool and use ASP.NET as the server-side scripting technology.Online text system is cheap in cost, make the test more scientifically,at the same time,it lighten thelabor strength of teachers, so then improve the working effectiveness.【Keywords】Educational; Information Technology ;Test目录1 绪论11.1 研究背景11.2 国内外研究概况11.3 研究意义22 系统需求分析32.1 系统目标32.2 流程分析32.3 数据分析42.4 可行性分析52.4.1 技术方面的可行性52.4.2 经济方面的可行性52.4.3 操作方面的可行性53 系统实现有关技术53.1 运行平台53.2 后台数据库63.3 开发语言和开发工具63.4 体系结构64 系统设计74.1 系统功能设计74.1.1考生版块74.1.2 教师版块84.1.3管理员版块94.2 系统的数据库分析和设计94.2.1数据库概念设计104.2.2基本表设计105 系统实现135.1 系统功能结构135.2 系统功能模块的实现135.2.1教师版块135.2.2学生版块216 系统测试236.1 测试的概述236.1.1 测试的目的236.1.2 测试的原则236.2系统测试运行237 总结25参考文献26致谢27江西财经大学现代经济管理学院普通本科毕业论文1 绪论1.1 研究背景在科技与时代飞速发展和进步的趋势下，社会对于劳动者的要求也日益提高。而考试作为一种选拔人才的手段为历朝历代所重视，从隋朝的科举取士到而今的高考求才，考试这一因素贯穿于历史的脉络当中，见证着社会的发展进步，朝代的兴衰更替。而考试自身也在不断吸收新的时代元素，融合切实条件，对人才进行筛选。在中国传统的考试理念中，“白纸黑字”为一成不变的考试形式，该种考试形式与科技水平相适宜。从秦代的竹简到汉代的丝帛，直至蔡侯造纸，考试的载体受制于生产力水平的限制，具有一定的局限性。单就书写这一考试形式而言就有一定的局限性，有纸张、人员组织、时间、地域等诸多掣肘。随着计算机应用的普及和信息技术的发展，传统的考试逐渐进化并与计算机系统相结合已经是数见不鲜。虚拟大学、远程教育以及在线测评等越来越为人们所熟知。相比较于传统的人才选拔，网络考试的优势在于：效率显著提高、参与更为便利、组织更为轻松、成本更为低廉。在线阅卷也有利于减轻教师负担、减少纸张的使用，唤醒人们的环保意识。1.2 国内外研究概况教育是民族振兴的福音，带来整体的社会进步。作为第一生产力，世界上的大国、强国在国家政策的制定上都会对教育有所倾斜，中国在1995年全国科技大会上提出“科教兴国”战略，坚持教育为本，提高全民族的科学文化素质，提升国家软实力。而处于网络信息为主体这一新的时代背景下，将教育与网络相结合更是大势所趋。世界各国在这一领域可谓是不遗余力，纷纷出台政策并采取相应举措致力于推进现代教育信息化。早在1996年，美国政府就提出了“教育技术规划”，旨在21世纪，所有的美国青少年都能在网络中接受教育。而澳大利亚也在1995年便建立起了“澳大利亚教育网”。网络考试是新时代中教育与网络技术相结合的产物，具有传统考试所不具备的诸多便利条件。在美国，“微软认证系统工程师”、“托福” 、“研究生入学考试”等重要考试便采取了在线考试的形式，不可否认，在教育与网络信息技术的结合力度上，美国处于世界前列。在我国，通过政府对现代教育事业的大力支持以及本土信息技术的更新换代，网络信息技术与教育相结合的模式也得到了长足发展，大量优质的相关软件和系统不断诞生。计算机等级考试软件就是一个突出的例子。1.3 研究意义不同于以往纸质书面考试从出题到得出成绩的全部过程完全依赖于人工操作，网络考试系统运行的自动化格外引人注目。本系统通过对目前所拥有的网络技术的充分利用，为考试囊括的测验、评分、统计和分析等功能提供了一个更为规范有效的实现环境。而通过对计算机本身具备的对巨大数据的强大运算功能的最大使用，使教师阅卷的工作压力降低。从另一方面考虑，教师对网络考试系统的有效使用，有助于全面地了解学生对课堂所学知识的掌握程度，通过系统的反馈信息对教师本身的教学进度或教学方式进行相应调整，从而实现教学相长，促进教育的发展。当前已投入使用的网络考试系统仍存在一些不足，比如课堂的教学与课后的考试还无法完美结合，而适合多门课程以及不同考试形式的较为全面的网上考试系统还比较少见，缺乏普遍有效的试卷分析功能等。本文将主要从适合多门课程的网上在线考试系统方面进行研究。2 系统需求分析2.1 系统目标通过本系统的实现可以完成以下需求：1允许考生在规定时间内使用账号和密码登陆系统参加考试或查询考试成绩；2管理员除具有对教师及考生信息管理的权限外，还可对系统包含的试卷进行更改，并维护整个系统的正常运行；3实现系统自动化，在减轻教师工作量的同时，也使学生在考试成绩的真实性上得到保障，真正提高阅卷的工作效率。2.2 流程分析1. 学生考试流程如图2.1所示。 图2.1 学生考试流程 图2.2 教师管理流程2.教师管理流程如图2.2所示。 3管理员管理流程 通过账号和密码，管理员可以登录系统管理界面对教师和学生个人信息进行修改、更新等操作。比如在管理页面的“考生信息”里，管理员可以查看到考生的姓名和浏览记录，并通过系统自带功能从系统数据库中合成考生各项信息记录，其中包含考生登陆查看的科目浏览记录以及考生上传的信息，管理员可以通过这些记录获取考生考试信息。管理页面的“教师信息”处理同理。2.3 数据分析1.考生管理 注册通过后，考生的个人基本信息会存放在系统中，考生仅可在规定时间内凭账号和密码登录系统参加考试或查询考试记录和成绩。2教师管理 个人基本信息可由教师进行修改，如果需要管理学生相关信息，必须提前上交申请，由管理员进行有关审核、批准。3.管理员 相比较考生和教师而言，管理员的权限更为广泛，整个系统的信息维护和正常运行都与管理员密切相关。4试卷管理 教师和管理员登录系统后可以根据需要对相应的考试科目及试题进行编辑、删除、添加、更新、查询等操作。5试卷批改 针对客观题，网络考试系统可自动进行评分，并可即时反馈给考生；针对主观题，系统将呈现分数录入区，教师可根据考生答题情况进行给分并录入成绩。6. 成绩管理 成绩生成并存入系统后，根据身份不同，系统提供给管理员对成绩的录入、查询和清除等资格；而学生及教师只有单方面的成绩查询资格。2.4 可行性分析2.4.1 技术方面的可行性本系统采用了B/S模式和Internet/Intarnet技术。在硬件方面，科技飞速发展带动硬件的快速更新，其容量和可靠性不断增大，价格逐渐降低，硬件性能提供完全可以保证系统正常运行。在软件方面，本系统采用既可以处理大量数据，又能确保数据可靠完整的SQL Server后台数据库。目前广泛使用的Macromedia Dreamweaver可以提供网页设计、数据的添加、信息的查询等功能。无论从硬件还是软件来看，技术都是可行的。2.4.2 经济方面的可行性如上一段所述，目前的硬件设施价格低廉，而系统本身就是自动化，且做为毕业设计里的一个系统，开发经费本就不多，系统运行过程涉及的工作人员数量小，所需成本低，又可为学院实行网络考试提供帮助，由此可见，在经济方面是可行的。2.4.3 操作方面的可行性就目前而言，参加考试的考生都有一定的文化知识基础和能力，而人们本身就生活在科技发达的网络社会里，且本网络考试系统面向的大部分目标群体都熟悉Windows的操作，同时本系统的设计开发就基于Windows系统，使用方式、操作过程皆 简单方便，可见本系统在操作方面是可行的。3 系统实现有关技术3.1 运行平台本系统采用的是以Windows x64为系统操作平台的计算机。 Microsoft Windows是美国微软公司研发的一套操作系统，也是目前世界上使用最为广泛、最受人们喜爱的操作系统，而64bit计算可以进行大范围的数据运算，同时也支持更大的内存。3.2 后台数据库本系统采用的后台数据库是SQL Server 2008。该版本与Windows x64系统兼容。从其自身性能而言，SQL Server后台数据库可以在稳定处理大量数据的同时兼顾数据和信息的完整性及可靠性。3.3 开发语言和开发工具ASP.NET编程框架建立在公共语言运行库上，在服务器上可以生成功能强大的Web应用程序，与ASP的语法在很大程度上兼容。作为服务器脚本技术和页面设计工具的ASP技术，是目前较为常用的对象。它使用起来简单方便，可以通过使用Windows记事本进行网页编写。MicrosoftVisualStudio（简称VS）2013 是一款属于微软公司极为突出的软件集成开发工具产品，是大部分基于 Windows 平台的软件开发者的首选工具，也是最受欢迎的编程的入门软件之一。3.4 体系结构本系统采用B/S网络开发模式作为设计。B/S模式基于Internet,不受信息的空间限制。体系结构示意如图3.1所示。图3.1体系结构示意图4 系统设计4.1 系统功能设计本网络考试系统的根据它的使用者的身份特点，总体分为三大版块：考生版块、教师版块、管理员版块。4.1.1考生版块考生版块分为三个部分。1.个人信息管理 学生凭账号密码登录网络考试系统后，可在个人信息页面对其进行信息增添、变动、删除等操作。2.考生在线考试 考生登录过程中，经系统自动识别其身份有效后即可获得系统分配的相应试卷进行考试。 3.考生成绩查询 考试结束且考生确认试卷成功提交后，可在规定时间内再次登录本系统对本次考试进行分数查询。 考生版块用例图如图4.1所示。图4.1考生管理版块4.1.2 教师版块教师版块分为六个部分：1.个人信息管理 教师对其自身信息的上传及更新。 2.试卷题目管理 教师凭账号密码登录系统，可在管理页面编写试题、修改内容、或删除样卷等。3.考试试卷管理 系统在考试试卷管理方面分为两个部分，一是针对考前的试卷信息的操作，二是针对考试结束后的试卷信息进行的一般管理。 4.考试组卷管理 根据组卷方式的不同分为自动和手动两种。顾名思义，自动组卷是由网络考试系统自动根据考试所需随机在题库中选题生成试卷，而手动组卷则是由教师人工挑选手动生成。5.试卷评分 试卷评分包含两种情况，一是对客观题的批改，这部分由系统自动批改打分；二是对主观题的批改，这部分系统提供评分接口，由阅卷教师根据答题要求进行审阅评分并录入分数。6.成绩管理 在考生考试试卷评分结束之后，由教师录入考生最终成绩，并在系统页面对考生考试成绩进行管理。教师用例图如图4.2所示。图4.2教师版块4.1.3管理员版块管理员版块分为四个部分：1.考试用户管理 管理员登录系统后可根据需要分别对教师、学生以及管理员本身的基本信息进行更新、插入、删除、查询等相关操作。2.考试系统管理 管理员可通过账号和密码登录查看并管理系统，确保其正常运行。3.题库管理 管理员定期查看系统数据库中存有的题库信息，根据所需对系统题库进行必要的增添或删除等操作。 4.试卷信息管理 为避免系统存有过多无用数据信息，管理员可对失效试卷进行清理。管理员版块用例图如图4.3所示。4.3管理员版块4.2 系统的数据库分析和设计系统的数据库设计在整个系统构造中的意义不容小觑。为避免在后期使用过程中程序出现问题时，又返回消耗巨大人力财力修改数据库，在着手编写系统代码前，就需对整个系统进行详细的数据字段分析，尽其所能设计出最为实用有效的系统数据库。4.2.1数据库概念设计在充分分析了系统需求后，系统ER图如图4.4所示。图4.4系统E-R图4.2.2基本表设计1教师信息基本表Iexam_teacher的结构如表4.1所示。表4.1教师信息表2考生成绩信息基本表Iexam_grade的结构如表4.2所示。表4.2考生成绩表3试卷信息基本表Iexam_subject的结构如表4.3所示。表4.3试卷信息表4试卷答案信息基本表Iexam_answer的结构如表4.4所示。表4.4 试卷答案表5单选题信息基本表Iexam_single的结构如表4.5所示。表4.5 单项选择题表6填空题信息基本表Iexam_fill表结构如表4.6所示。表4.6 填空题表5 系统实现5.1 系统功能结构在通常情况下，设计人员会将一个系统分成很多的模块，模块再大点，会再接着分细一点，这样有利于软件的开发和维护。在大型项目中，每个人负责自己的模块，出了问题可以直接找到该模块的负责人，这样有利于问题的处理，提高工作的效率。系统功能结构设计在第四章已有说明，不多赘述。5.2 系统功能模块的实现5.2.1教师版块教师或管理员进行添加用户参与到网络在线考试系统中，即可获得系维护管理权限。添加用户系统运行界面如图5.1所示。图5.1 添加用户管理员注册成功后可以修改密码以及对用户进行管理，如图5.2和5.3所示。图5.2 修改密码图5.3 用户管理以管理员身份登陆的系统界面分为几大管理版块。管理员可自行添加考试科目，并在相应考试科目下设立试题。添加考试科目界面如图5.4所示。图5.4 添加考试科目在添加好考试科目之后，即可对试卷内容进行制定。首先确定好考试科目，在科目中设置好题型以及相应的题数和分值。试卷制定如图5.5所示。图5.5 试卷制定一般设置的题型以单选、多选、判断、填空、问答为主，这里制定试卷内容也是如此，实现代码如图5.6所示。图5.6 试卷详细信息部分代码管理员需对试卷试题进行维护。题型一般包括单选、多选、判断、填空、问答五大类。管理员登录的在线考试系统的管理页面中第一大块即为试题类别管理，其中包括单项选择题维护、多项选择题维护、填空题维护、判断题维护和问答题维护五项。其中以单选题维护为例。单选题页面代码如图5-2-7所示。图5.7 单选题页面部分代码系统显示页面如图5.8所示。图5.8 单选题维护教师以管理员身份登录的在线考试系统管理页面第二版块为试卷制定维护，包括试卷制定、试卷维护、考试科目，其中以试卷维护编辑为例。试卷维护编辑可完成试卷名称修改、试卷状态设置、试卷更新等操作。试卷维护编辑系统页面如图5.9所示。图5.9 试卷维护编辑试卷维护页面部分代码如图5.10所示。图5.10 试卷维护页面部分代码以上是对试卷的编写和维护，也是对考试之前的准备。考试结束后的阅卷判分分为两种情况。在五大类题型当中，选择题、判断题、填空题系统自动判分，问答题需教师管理员阅卷判分，并在题后输入分数。评阅页面如图5.11所示。图5.11 试卷评阅基本题型评阅部分代码如图5.12所示。图5.12 试卷评阅部分代码考试评分结束后，系统将进行考生成绩管理，如图5.13所示。图5.13 考生成绩管理部分代码5.2.2学生版块学生以考生身份凭账号及密码登陆网上在线考试系统进行考试，需注意登陆时用户名不能为空。登录界面如图5.14所示。图5.14 考生登陆登陆成功后进入在线考试系统界面，若需修改密码可编辑原密码和新密码进行修改。考生自行于下拉按钮中选择考试试题，并点击“开始考试”进入考试试题页面，如图5.15所示。图5.15 考生考试6 系统测试6.1 测试的概述在完成整个系统的编码时，难免会存在bug。有的bug在编议运行时就能够被发现，还有些bug虽然运行了但也很难被注意到或根本发现不了，只能通过特定的软件进行测试才可以检测的到。一个软件产品的设计和实现，如果在投入使用之前不及时发现存在于其源代码中的bug并加以改正，将会给后期的维护带来很大的麻烦。6.1.1 测试的目的软件测试的目的是检验软件是否能满足大部分用户需求，提高软件质量。其目的并不是为了证明软件系统中不存在缺陷，而是尽可能多地找出软件中不够合理的部分并做出相应改正。根据系统软件测试目标的不同，测试的方式也不尽相同。6.1.2 测试的原则1.测试必须全面、系统，防止遗漏一些关键性的模块中错误，最后导致软件不能正常使用。2.测试以客户的需求为先，软件测试需要更改不满足客户需求的错误程序。3.测试需要按照一定的规范，分模块测试，由小到大逐渐测试，先零后整，逐步测试整个系统。6.2系统测试运行系统的测试环节在其投入正式使用前必不可少。任何系统若不经过测试就直接面向大众都会导致软件投入使用后造成的不可估量的后果。测试的目的是为了发现系统中存留的问题，并找到产生问题的源头加以修改和解决。一个新诞生的系统，必须通过测试人员多种严谨正确的测试才可以及时发现系统中存在的错误和缺陷，并及时加以纠正和完善。本系统的测试由本人同学及朋友完成，主要做了系统登入登出、添加试卷、成绩管理等三方面的测试，测试结果如表6.1所示。表6.1 系统测试测试用例测试目的输入描述预期结果实际结果退出系统点击退出退出后台测试成功试卷管理添加试卷提示“操作成功”测试成功成绩管理生成成绩提示“操作成功”测试成功7 总结本网络考试系统的实现目标是对考生和教师进行规范管理，保证考试成绩公正准确，降低成本，缩短考试周期，减轻教师负担，提高考试效率。在从多方面认真考虑并细致规划系统后，与实际情况接轨，将其分成三大版块，即学生版块、教师版块和管理员版块。再根据系统使用群体的身份不同，划分给三大版块不同的管理模式和管理权限。本系统采用SQL Server + Dreamweaver+ASP.NET+ VisualStudio 2013进行开发。由于本人的专业水平和设计时间有限，尝试多次才在同学朋友的帮助下成功安装SQL Server数据库，另外，本系统仍然存在一些不足，三大模块里的管理员模块与教师模块界限还不够清楚，而在实现过程中一旦账号被盗应该怎样解决等问题目前还未能找出对策，希望能在今后的研究中得到解决，也期盼网络考试系统可以在不断的研究和创新中不断得到完善，将课堂的教学与课后的考试完美结合起来，从而促进教学系统的发展。参考文献1 程莉，卢正鼎，文坤梅，李娟，2003：基于语义的模糊匹配探索与应用，华中科技大学学报(自然科学版)。2 高仁才，2007：基于ASP的网络考试系统的设计与实现。3 宁波，2011：基于Web的考试系统的设计与实现，山东大学。4 郭新顺，刘雪芬，郑戟明，2005：计算机应用与软件无纸化考试系统研制。5 陈敬东, 陈学东, 2004: 基于Internet 的水平考试系统的设计与实现 ,内蒙古师范大学学报 (教育科学版)。6 高思丹，袁春风，2004：主观试题的计算机自动批改技术研究。7 尚俊杰，2008：网络程序设计ASP ，清华大学出版社；北京交通大学出版社。8 郭淑馨，2007：软件工程基于Web的网络练习/考试系统的应用研究。9 陈玉峰，2003：SQL Server 2000数据库开发教程(第1版)，科学出版社。10 黄梯云，2005：管理信息系统，高等教育出版社。11 林杰，张丽锋，薛行2004：计算机工程基于Web服务的跨企业信息系统集成研究。12 周凤石，2006：大学计算机信息技术课程无纸化考试系统的设计与实现，苏州大学。13 Christian，2000. Portal Server Technology.14 Heck，Bonnie S， Poindexter，Sandra E，2000 .Integrating the Web into Traditional teaching methods，Proceedings of the American Control Conferences.15 Martin Fowler,2003, Patterns of Enterprise Application Architecture，AdditionWesley Professional.致谢本次毕业设计是在罗翠兰老师的悉心指导下完成的，罗老师的认真敬业也深深打动并影响着我，在此向罗老师道声衷心的感谢！也谢谢在整个设计过程中给予我帮助的同学和朋友们，感谢你们四年的陪伴。从踏入这所大学的那一天起，我获得除了书本上的专业知识，还有不断积累下来的为人处事的方式，最重要的是，我拥有了真挚的同学师生情谊，四年虽短，但感情长存。真心祝愿大家在今后的工作生活中能得偿所愿。最后，忠心感谢各位老师对本论文的审阅与评价!29