在線考試系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)開題報告

畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告題目：在線考試系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)系部信息工程系專業(yè)軟件技術(shù)姓名陳敏佳學(xué)號G0930319指導(dǎo)教師：刁愛軍2011年11月1、文獻綜述隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，遠(yuǎn)程教育和網(wǎng)上考試成為網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的一個重要方面。近幾年，在線考試特別是基于Web的在線考試系統(tǒng)受到越來越多的人青睞。本次畢業(yè)設(shè)計的題目是在線模擬考試系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)，系統(tǒng)采用瀏覽器/服務(wù)器模式開發(fā)，包括登錄注冊、在線考試、試卷設(shè)置、試題管理、分?jǐn)?shù)的統(tǒng)計以及成績查詢等功能。系統(tǒng)運行在Windows7操作系統(tǒng)上，以Tomcat作為Web服務(wù)器,使用JSP技術(shù)和MySQL數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)。1.1系統(tǒng)開發(fā)背景隨著我國計算機技術(shù)和通訊技術(shù)的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)的普及程度已經(jīng)很廣泛了，但是，現(xiàn)在的教育教學(xué)檢驗方式，還是停留在過去的紙質(zhì)考試層面在，而傳統(tǒng)的教育教學(xué)檢驗方式中，要進行一次考試，至少需要經(jīng)過教師出題、學(xué)生考試、教師閱卷等幾步，這是一個繁雜的過程，需要大量人力、物力與時間的投入，同時也讓教師的工作量越來越大；現(xiàn)在遠(yuǎn)程教育類學(xué)校的增多，雖然利用了網(wǎng)絡(luò)拉近了教師與學(xué)生的距離，但學(xué)生的分布過廣,導(dǎo)致了不易統(tǒng)一集中安排考試，考生成本的增加等諸多難題的出現(xiàn)，給校方和學(xué)生帶來了很多的不便，因此，傳統(tǒng)的考試方式已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)在新興的教育教學(xué)方式的考試需要了。可以解決這些諸多難題的一種方式，就是利用Internet無國界的特點，在互聯(lián)網(wǎng)上在線考試。在線考試系統(tǒng)可以減輕教師的工作負(fù)擔(dān)、提高工作效率，也減少了因考試而消耗不必要的人力和物力。在線考試的題目由計算機從題庫中隨機抽取，提高了考試的質(zhì)量，考試的評判由計算機自動完成，這樣使考試更趨于公證、客觀。隨著社會的發(fā)展和我國互聯(lián)網(wǎng)的普及，我們的生活中的已經(jīng)有很多方面都運用到了網(wǎng)絡(luò)，比如網(wǎng)上購物，網(wǎng)上交友等，甚至現(xiàn)在很多人看新聞都是通過網(wǎng)絡(luò)閱讀的，在閱讀新聞這個事件上，已經(jīng)不僅僅局限于紙質(zhì)化的報紙上了；而要把考試趨于無紙化的模式，需要在線模擬考試系統(tǒng)來完成，這個也是現(xiàn)在高等教育發(fā)展的一個需求。在國內(nèi)，試題庫系統(tǒng)理論與技術(shù)的研究在最近幾年取得了很大的進步。我國許多企業(yè)和高校都投入量大量的人力物力到各門課程的試題庫中，并取得了一定的成就。現(xiàn)在的生活中已經(jīng)有越來越多的等級考試運用了在線考試系統(tǒng)，比如會計的電算化考試、計算機等級考試、銀行資格證考試等，這些已經(jīng)充分說明，在線考試系統(tǒng)是今后我們的考試生涯中的一個發(fā)展趨勢。1.2系統(tǒng)開發(fā)意義考試是教育中一個非常重要的環(huán)節(jié)，但在以前的很長時間里，全球所有的國家都是以筆試的方式來檢查焦距教學(xué)成果的，隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)普及的非常廣泛，隨著這些周圍環(huán)境的改變，人們開始去尋找新的方式來去達(dá)到更客觀，更方便快捷的去達(dá)到考試的目的。近些年來，在國外，已經(jīng)投入使用的考試系統(tǒng)有著名的TOEFL,GRE網(wǎng)上考試系統(tǒng)，還有微軟、思科等大公司的國際認(rèn)證考試等，這些考試系統(tǒng)在全球范圍內(nèi)有眾多的使用者。網(wǎng)絡(luò)化考試系統(tǒng)對節(jié)約考試成本,實現(xiàn)遠(yuǎn)距離的同步考試，提高考試效率，確保考試結(jié)果的公平、公正、科學(xué)、及時等具有重要的意義，不僅可以動態(tài)地管理考試信息，而且還提高了教學(xué)的靈活性，相信隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)覆蓋面的不斷擴大，在不斷完善該考試系統(tǒng)的同時也會在更大的范圍上應(yīng)用。1.3系統(tǒng)開發(fā)工具本系統(tǒng)是基于Tomcat為服務(wù)器，JSP+MySQL數(shù)據(jù)庫技術(shù)實現(xiàn)的一個簡單的在線考試系統(tǒng)，以下對JSP技術(shù)、MySQL數(shù)據(jù)庫和TomCat作簡要的介紹。1.3.1動態(tài)網(wǎng)頁開發(fā)技術(shù)—JSP（JavaServerPage） JSP(JavaServerPages)是由SunMicrosystems公司倡導(dǎo)、許多公司參與一起建立的一種動態(tài)網(wǎng)頁技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。JSP技術(shù)有點類似ASP技術(shù)，它是在傳統(tǒng)的網(wǎng)頁HTML文件中插入Java程序段和JSP標(biāo)記，從而形成JSP文件。用JSP開發(fā)的Web應(yīng)用是跨平臺的，即能在Linux下運行，也能在其他操作系統(tǒng)上運行。 JSP技術(shù)使用Java編程語言編寫類XML的tags和scriptlets，來封裝產(chǎn)生動態(tài)網(wǎng)頁的處理邏輯。網(wǎng)頁還能通過tags和scriptlets訪問存在于服務(wù)端的資源的應(yīng)用邏輯。JSP將網(wǎng)頁邏輯與網(wǎng)頁設(shè)計和顯示分離，支持可重用的基于組件的設(shè)計，使基于Web的應(yīng)用程序的開發(fā)變得迅速和容易。Web服務(wù)器在遇到訪問JSP網(wǎng)頁的請求時，首先執(zhí)行其中的程序段，然后將執(zhí)行結(jié)果連同JSP文件中的HTML代碼一起返回給客戶。插入的Java程序段可以操作數(shù)據(jù)庫、重新定向網(wǎng)頁等，以實現(xiàn)建立動態(tài)網(wǎng)頁所需要的功能。JSP與Javaservlet一樣，是在服務(wù)器端執(zhí)行的，通常返回該客戶端的就是一個HTML文本，因此客戶端只要有瀏覽器就能瀏覽。JSP頁面由HTML代碼和嵌入其中的Java代碼所組成。Javaservlet是JSP的技術(shù)基礎(chǔ)，而且大型的Web應(yīng)用程序的開發(fā)需要Javaservlet和JSP配合才能完成。JSP具備了Java技術(shù)的簡單易用，完全的面向?qū)ο?，具有平臺無關(guān)性且安全可靠，主要面向因特網(wǎng)的所有特點。1．JSP技術(shù)的強勢（1）一次編寫，到處運行。在這一點上Java比PHP更出色，除了系統(tǒng)之外，代碼不用做任何更改。（2）系統(tǒng)的多平臺支持。基本上可以在所有平臺上的任意環(huán)境中開發(fā)，在任意環(huán)境中進行系統(tǒng)部署，在任意環(huán)境中擴展。相比ASP/PHP的局限性是現(xiàn)而易見的。（3）強大的可伸縮性。從只有一個小的Jar文件就可以運行servlet/JSP，到由多臺服務(wù)器進行集群和負(fù)載均衡，到多臺Application進行事務(wù)處理，消息處理，一臺服務(wù)器到無數(shù)臺服務(wù)器，Java顯示了一個巨大的生命力。（4）多樣化和功能強大的開發(fā)工具支持。這一點與ASP很像，Java已經(jīng)有了許多非常優(yōu)秀的開發(fā)工具，而且許多可以免費得到，并且其中許多已經(jīng)可以順利的運行于多種平臺之下。2．JSP技術(shù)的弱勢（1）與ASP一樣，Java的一些優(yōu)勢正是它致命的問題所在。正是由于為了跨平臺的功能，為了極度的伸縮能力，所以極大的增加了產(chǎn)品的復(fù)雜性。（2）Java的運行速度是用class常駐內(nèi)存來完成的，所以它在一些情況下所使用的內(nèi)存比起用戶數(shù)量來說確實是“最低性能價格比”了。從另一方面，它還需要硬盤空間來儲存一系列的.java文件和.class文件，以及對應(yīng)的版本文件。1.3.2數(shù)據(jù)庫—MySQLMySQL是一個小型關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，開發(fā)者為瑞典MySQLAB公司，在2008年1月16號被Sun公司收購。MySQL被廣泛地應(yīng)用在Internet上的中小型網(wǎng)站中。由于其體積小、速度快、總體擁有成本低，尤其是開放源碼這一特點，許多中小型網(wǎng)站為了降低網(wǎng)站總體擁有成本而選擇了MySQL作為網(wǎng)站數(shù)據(jù)庫。如雅虎、阿爾卡特—朗訊、Google公司、諾基亞公司、百度等公司就采用了MySQL數(shù)據(jù)庫。MySQL數(shù)據(jù)庫可以稱得上是目前運行速度最快的SQL語言數(shù)據(jù)庫。除了具有許多其它數(shù)據(jù)庫所不具備的功能和選擇之外,MySQL數(shù)據(jù)庫是一種完全免費的產(chǎn)品,用戶可以直接從網(wǎng)上下載.MySQL數(shù)據(jù)庫主要有以下特點：1、可移植性使用C和C++編寫，并使用了多種編譯器進行測試，保證源代碼的可移植性。2、可擴展性和靈活性MySQL可以支持UNIX、Linux和SUNOS以及Windows等多種操作系統(tǒng)平臺。在一個操作系統(tǒng)中實現(xiàn)的應(yīng)用可以很方便地移植到其他操作系統(tǒng)。MySQL作為開源性質(zhì)的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器,可以為那些想要增加獨特需求的用戶提供完全定制的功能。3、強大的數(shù)據(jù)保護功能MySQL有一個非常靈活且安全的權(quán)限和密碼系統(tǒng)。為確保只有獲授權(quán)用戶才能進入該數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，所有的密碼傳輸均采用加密形式，同時也提供了SSH和SSI。支持，以實現(xiàn)安全和可靠的連接。MySQL強大的數(shù)據(jù)加密和解密功能，可以保證敏感數(shù)據(jù)不受未經(jīng)授權(quán)的訪問。4、支持大型的數(shù)據(jù)庫雖然對于用PHP編寫的網(wǎng)頁來說，只要能夠存放數(shù)百條以上的記錄數(shù)據(jù)就是夠了，但MySQL可以方便地支持上千萬條記錄的數(shù)據(jù)庫。作為一個開放源代碼的數(shù)據(jù)庫，MySQL可以針對不同的應(yīng)用進行相應(yīng)的修改。5、超強的穩(wěn)定性MySQL擁有一個非常快速而且穩(wěn)定的基于線程的內(nèi)存分配系統(tǒng)，可以持續(xù)使用而不必?fù)?dān)心其穩(wěn)定性。線程是輕量級的進程，它可以靈活地為用戶提供服務(wù)，而不占用過多的系統(tǒng)資源。用多線程和C語言實現(xiàn)的MySQL能很容易地充分利用CPU。6、強大的查詢功能MySQL支持查詢的select和where語句的全部運算符和函數(shù)，并且可以在同一查詢中混用來自不同數(shù)據(jù)庫的表，從而使得查詢變得快捷、方便。1.3.3Tomcat介紹Tomcat服務(wù)器是一個免費的開放源代碼的Web應(yīng)用服務(wù)器，是Apache軟件基金會的Jakarta項目中的一個核心項目，由Apache、Sun和其他一些學(xué)校及個人共同開發(fā)而成。由于有了Sun的參與和支持，最新的Servlet和JSP規(guī)范總是能在Tomcat中得到體現(xiàn)，Tomcat5支持最新的Servlet2.4和JSP2.0規(guī)范。因為Tomcat技術(shù)先進、性能穩(wěn)定，而且免費，因而深受Java愛好者的喜愛并得到了部分軟件開發(fā)商的認(rèn)可，成為目前比較流行的Web應(yīng)用服務(wù)器。Tomcat很受廣大程序員的喜歡，因為它運行時占用的系統(tǒng)資源小，擴展性好，支持負(fù)載平衡與郵件服務(wù)等開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)常用的功能；而且它還在不斷的改進和完善中，任何一個感興趣的程序員都可以更改它或在其中加入新的功能。Tomcat是一個小型的輕量級應(yīng)用服務(wù)器，在中小型系統(tǒng)和并發(fā)訪問用戶不是很多的場合下被普遍使用，是開發(fā)和調(diào)試JSP程序的首選。對于一個初學(xué)者來說，可以這樣認(rèn)為，當(dāng)在一臺機器上配置好Apache服務(wù)器，可利用它響應(yīng)對HTML頁面的訪問請求。實際上Tomcat部分是Apache服務(wù)器的擴展，但它是獨立運行的，所以當(dāng)你運行tomcat時，它實際上作為一個與Apache獨立的進程單獨運行的。自從JSP發(fā)布之后，推出了各式各樣的JSP引擎。ApacheGroup在完成GNUJSP1.0的開發(fā)以后，開始考慮在SUN的JSWDK基礎(chǔ)上開發(fā)一個可以直接提供Web服務(wù)的JSP服務(wù)器，當(dāng)然同時也支持Servlet,這樣Tomcat就誕生了。Tomcat是jakarta項目中的一個重要的子項目，其被JavaWorld雜志的編輯選為2001年度最具創(chuàng)新的java產(chǎn)品，同時它又是sun公司官方推薦的servlet和jsp容器，因此其越來越受到軟件公司和開發(fā)人員的喜愛。servlet和jsp的最新規(guī)范都可以在tomcat的新版本中得到實現(xiàn)。其次，Tomcat也是完全免費的軟件，任何人都可以從互聯(lián)網(wǎng)上自由地下載2、設(shè)計（論文）的內(nèi)容系統(tǒng)分析2.1現(xiàn)狀分析傳統(tǒng)的考試方式是教師提前命題、印刷試卷、組織學(xué)生考試、學(xué)生在統(tǒng)一時間和地點考試、收卷后教師閱卷、成績統(tǒng)計。如圖2.1組織學(xué)生考試印刷試卷教師提前命題組織學(xué)生考試印刷試卷教師提前命題 成績統(tǒng)計教師閱卷學(xué)生統(tǒng)一考試 成績統(tǒng)計教師閱卷學(xué)生統(tǒng)一考試 圖2.1傳統(tǒng)考試模式這種模式存在有較多的問題：命題：由于是同意的時間進行考試，所以考生的試卷都是一樣的，這樣對教師命題帶來的很大的麻煩，即：試題太難或者太容易，都達(dá)不到考試的目的。如果是大型的考試，比如英語四級考試，還要擔(dān)心試題是否被泄漏的等問題（現(xiàn)在已經(jīng)有類似問題的出現(xiàn)，才會有現(xiàn)在說的花卷）。印刷試卷：組織考試，印刷試卷費工費時，成本高，而且對于紙張資源也是一種浪費，而且印刷的時候，也會擔(dān)心試題被泄漏的問題。組織學(xué)生考試：監(jiān)考人資源的浪費，和教師資源的匱乏，如何調(diào)配也是一個難題，如果是全國統(tǒng)一考試，還要涉及不同區(qū)域同時考試的問題。學(xué)生統(tǒng)一考試：由于是同一時間，同一地點，同一張試題，考生作弊問題便會出現(xiàn)，而且是非常難解決的問題，再加上每個監(jiān)考員監(jiān)考的嚴(yán)格程度不同，這些人為因素難控制，使考試難公平，公正。教師閱卷：教師閱卷比較容易出錯，會造成人為的不公正性。成績統(tǒng)計：當(dāng)成績錄入時，數(shù)字的混亂會導(dǎo)致錄入者輸入錯誤或者看錯。2.2可行性分析可行性分析也稱為可行性研究，即是在系統(tǒng)調(diào)查的基礎(chǔ)上，針對新系統(tǒng)的開發(fā)是否具備必要性和可能性，對新系統(tǒng)的開發(fā)從技術(shù)、經(jīng)濟、管理的方面進行分析和研究，以避免投資失誤，保證新系統(tǒng)的開發(fā)成功?？尚行匝芯康哪康木褪怯米钚〉拇鷥r在盡可能短的時間內(nèi)確定問題是否能夠解決。該系統(tǒng)的可行性分析包括以下幾個方面的內(nèi)容。2.2.1經(jīng)濟可行性在線考試必然會在今后的教學(xué)管理上成為主要的考試形式。開發(fā)一套能滿足一般考試的需要，并實現(xiàn)試卷生成、評判自動化的在線考試系統(tǒng)。在減少由于人為原因?qū)е略嚲黹喚淼牟还耐瑫r，也可以讓教師的工作量得以減少，有更多的時間去備課教學(xué)。本系統(tǒng)如果用在一些輔助教育類的網(wǎng)站上，那經(jīng)濟效果是很明顯的；如果是用在學(xué)校的教學(xué)管理上，會得以發(fā)揮其潛在的經(jīng)濟效益，比如印刷試卷的費用等。因此，本系統(tǒng)在經(jīng)濟上是可行的。2.2.2技術(shù)可行性技術(shù)上的可行性分析主要分析技術(shù)條件是否能順利完成開發(fā)工作，硬、軟件能否滿足開發(fā)者的需要等。硬件方面，硬件的更新速度之快，可靠性越來越高，目前一般的硬件平臺均能滿足次系統(tǒng)的需要。軟件方面，編程的軟件以及Web服務(wù)器等均已具備，并且環(huán)境變量已經(jīng)搭好，數(shù)據(jù)庫用MySQL存儲大量的數(shù)據(jù)，MySQL開源化，目前已經(jīng)很成熟，在靈活、安全和易用方面均能提供良好的支持。因此，系統(tǒng)的軟件開發(fā)平臺已經(jīng)成熟可行。2.3設(shè)計目標(biāo)在線考試系統(tǒng)的總體目標(biāo)：本系統(tǒng)提供給管理員類用戶、教師類用戶及學(xué)生類用戶使用。不同的用戶類型所能完成的功能不同。管理員類用戶可以對于已經(jīng)注冊的考生及系統(tǒng)中已經(jīng)存在的教師進行刪除操作，對于未注冊過的考生及系統(tǒng)中未存在的教師進行添加操作；教師類用戶可以創(chuàng)建試題、刪除試題、修改試題，也可進行試題維護、修改密碼以及對成績的統(tǒng)計；學(xué)生類用戶主要是參與考試，完成試卷，查詢成績。考試數(shù)據(jù)的存放和處理過程必須保密，需要一定的安全性保障若考生需要查卷，經(jīng)審核方可以。題目的選擇具有穩(wěn)定性、隨機性。穩(wěn)定性就是每張試卷總體的難易程度要近似一樣，保證每一次考試對每一個考生是公平的，隨機性可以避免作弊的發(fā)生。適時的試題題庫更新，試題題型包括判斷題、選擇題類型。試題庫的更新由管理員類用戶完成。學(xué)生類用戶不允許對試題進行更新。實現(xiàn)現(xiàn)代考試網(wǎng)絡(luò)化。2.4功能要求系統(tǒng)具備的基本功能：1.用戶登錄及注冊－對用戶進行識別、驗證；沒有注冊的用戶跳轉(zhuǎn)到用戶注冊頁面；2.考試模塊－考生選擇自己想要參加的考試類別，并進行考試，考試完成以后可以獲得當(dāng)考試成績。3.歷史成績模塊-考生可以看到自己以前參加的考試成績。以對自己的進步狀況進行一次把握。4.試題維護模塊-教師選擇試題的類別，然后針對該試題分類中的所有試題進行維護，可以添加新題目，也可以對現(xiàn)在有的題目進行修改或者刪除處理。5.試卷設(shè)置模塊-教師對題庫中的題目按照一定分類標(biāo)準(zhǔn)存放，包括分類的添加、修改和刪除操作等。6.歷史成績管理模塊-教師可以看到模式體分類的整體考試情況，考試成績分布情況，可以判斷出題庫中的題目難以水平，并可以在以后的維護中做出適當(dāng)調(diào)整。7.考生管理-系統(tǒng)管理員可以對已經(jīng)注冊的考生進行刪除操作，對于未注冊的考生進行增加操作。8.教師