初中數(shù)學網(wǎng)上考試系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)

初中數(shù)學網(wǎng)上考試系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)摘要：科技在人類的歷史長流中愈洗愈精，不僅包括人們?nèi)粘５纳钇鹁?，甚至還包括了考試的變化。之前的考試需要大量的時間和精力，組織者還需要挑選并考查結(jié)果，以及為了強制有效地進行考試所需要采取的一些步驟，本文也提供了一種解決這些問題的審計系統(tǒng)。本文將介紹的初中數(shù)學網(wǎng)考系統(tǒng)是以瀏覽器為載體而呈現(xiàn)的，簡言之就是在瀏覽器上進行考試。其中的核心的技術是使用MySql數(shù)據(jù)庫和JavaWeb技術來進行設計，其中最重要的功能有：功能管理、考試及時評判、錯題統(tǒng)計、用戶管理、試題管理、自動組卷。本節(jié)應包括整個系統(tǒng)的一部分及其代碼的一部分，對系統(tǒng)本身設計、設計、測試，并說明系統(tǒng)內(nèi)的操作。考試及時評判必須能進行一個簡單的運行測試，且運營良好，要近乎符合設計要求。關鍵詞：考試；JavaWeb；網(wǎng)絡；初中數(shù)學[11]3可行性與需求分析3.1可行性分析這個環(huán)節(jié)就是要找到事實依據(jù)，方可進行下一步判斷。首先，需要在前一章對我國考試制度的現(xiàn)狀進行進一步的分析。在初步確定項目的規(guī)模和目標后，即是要尋求到最省錢的方法。總之，不僅需要到位的具體可實施性分析，方可避免或減輕項目開發(fā)后期可能出現(xiàn)的困難。1.經(jīng)濟可行性以往的考試需要消耗大量人力物力，考試需要消耗大量的紙張，在當下倡導環(huán)保的理念下，運用電腦來組織考試則是很劃算的一種方式。我們只需要一臺電腦。這些都是可以讓我們接受的，并且它的成本也是非常的低，而且我還可以提高我自己的編碼能力。2.技術可行性我這次開發(fā)這個初中數(shù)學網(wǎng)上考試系統(tǒng)運用eclipse，這些都是在課堂上學過的平臺，所以上手也很快。對于軟件來說，在這上面的框架確定了后，也是很方便簡單的。3.2需求分析一.功能需求分析主要運用在中學課堂上的考試，我把它分別列為以下幾個方面：自動閱卷、考試發(fā)布、試卷批閱、試卷成績、統(tǒng)計等方面，這個系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如下：1、學生端：登錄模塊：登錄功能；網(wǎng)絡考試模塊：可以參加考試，并且也可以查看考試，并且也可以在老師允許的情況下查看自己的錯題；2、超級管理員端：登錄模塊：實現(xiàn)管理員的登錄功能；用戶管理的模塊：實現(xiàn)用戶信息增加、修改和查看功的能；角色權(quán)限管的理模塊：實現(xiàn)角色增加、修改和查看功能；試卷管理的模塊：實現(xiàn)試卷資料增加、修改和查看功能；試題管理的模塊：實現(xiàn)試題資料增加、修改和查看功能；3、試題管理員端（老師）：試卷管理的模塊：實現(xiàn)試卷信息增加、修改和查看功能；試題管理的模塊：實現(xiàn)試題信息增加、修改和查看功能；二.非功能需求分析1、在整個系統(tǒng)設計之中，系統(tǒng)必須要滿足以下的幾個要求：（1）數(shù)據(jù)要保證安全性數(shù)據(jù)不能被泄露，并且要在考試的時候需要有一定的防止泄露的安全措施（2）易用性在測試中，使用的老師和學生都能夠非常迅速的上手。并且需要畫面風格簡約，適合用來考試。（3）柔軟性因為這個網(wǎng)絡考試系統(tǒng)所涉及到業(yè)務范圍非常的廣，設計出來的系統(tǒng)也必須要有能夠處理變化的能力。4系統(tǒng)總體設計4.1系統(tǒng)概要功能圖此系統(tǒng)所開發(fā)的網(wǎng)絡考試部分主要分為三大模板。第一：系統(tǒng)模塊，第二：考試模塊第三：學生模塊，每個模塊都有幾個功能，主要包括了系統(tǒng)管理功能，角色管理功能，用戶管理功能，試題管理功能，試卷管理功能，學生管理功能，題庫匯總功能以及評分功能等。系統(tǒng)的概要的功能圖如圖4-1所示：圖4-1系統(tǒng)概要的功能圖4.2系統(tǒng)基本功能系統(tǒng)功能也可以被分為很多種，在前端，系統(tǒng)功能按照功能模塊劃分一共被劃分為了三個模塊。對網(wǎng)絡考試中網(wǎng)絡考試系統(tǒng)的不同角色，本章可以分為用戶端和管理員端換一種話說就是學生端和老師端，管理員又被劃分為了教師和超級管理員。下一個部分將會重點介紹每一個的基本功能。（在這里沒有對試題管理員進行一個很詳細的介紹，是因為試題管理員的試題管理和試卷管理的功能，他都屬于一個他的功能。）4.2.1登錄功能登錄功能回去分出來不同的一個用戶在本文設計的一個系統(tǒng)當中，而在使用者方面則是兩個群體：學生和管理員群體，管理員又分為老師和超級管理員。在大的方面分為兩個，這樣也有利于提高效率并且利于打理。4.2.2系統(tǒng)答題這個模塊之作用就是專門進行答題的，以便讓學生完成課堂之考試。學生用戶在進行一個正確的登錄操作之后，就可以使用系統(tǒng)打提供的學生在輸入正確的用戶名和密碼之后就可以開始進行在線測試。而學生回答的問題都是來源于考試前將信息錄入到數(shù)據(jù)庫的測試體制中。4.2.3答題得分答題得分這一功能主要實現(xiàn)了所有學生用戶測試完成時查看考試情況。該功能實現(xiàn)了登錄系統(tǒng)的學生用戶在完成自己的答題之后，點擊提交按鈕，就可以馬上提交再提交之后，馬上就可以看到自己所得的成績，所以說該功能是非主要的顯示功能。4.2.4錯題解析錯題的解析即使收集當堂考試中學生答錯的題，把他們放在一起這樣有利于學生和老師一同處理這些疑難問題。這樣可以有利于學生自學和他們的自學能力得到一個提高。學生功能的結(jié)構(gòu)圖,如圖4-2所示：圖4-2學生系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖4.2.5系統(tǒng)功能管理系統(tǒng)管理的主要功能是實現(xiàn)對其他系統(tǒng)的一個管理，包括對一個新增功能的添加和編輯，現(xiàn)有功能的一個添加和修改。而且，修改后的功能也可以在系統(tǒng)中進行一個查看。4.2.6用戶管理系統(tǒng)當中，最主要的一個功能之一就是用戶管理，顧名思義也就是對用戶的詳細資料進行處理，例如名字、性別、班級等等。4.2.7角色管理角色管理屬于超級管理員權(quán)限，這樣可以靈活多變的來處理不同用戶的權(quán)限。例如：可以讓學生們自己出一套錯題試卷這樣也有利于學習環(huán)境的多樣性。4.2.8題目管理題目管理僅僅是屬于老師和系統(tǒng)管理員的一個功能，在面向系統(tǒng)中使用的試題庫。在這個系統(tǒng)中，管理員可以通過修改試題和添加試題的方式來管理試題，也可以查看已有的試題。添加新的試題，從而達到試卷的多樣性。4.2.9試卷管理當管理員需要出一套試卷的時候，每次只需要在上傳題庫的時候進行選擇，這樣的隨機出題還可以大量節(jié)約出題者的時間，提高教學效率。管理員的功能結(jié)構(gòu)圖,如圖4-3所示：圖4-3管理員功能結(jié)構(gòu)圖4.3數(shù)據(jù)庫設計數(shù)據(jù)庫的一個設計是十分重要的，下面將對本文所使用到的數(shù)據(jù)表進行一刻一的介紹。1.用戶表和ER圖表4-1用戶表字段名數(shù)據(jù)類型長度字段含義是否主鍵是否外鍵useridINTEGER11用戶ID是roleidINTEGER11角色id是usernameVARCHAR20用戶賬戶名userpwdVARCHAR20用戶密碼usertruenameVARCHAR30真實姓名USERSTATEint11用戶狀態(tài)用戶表ER圖，如圖4-4所示：圖4-4用戶表ER圖用戶id：每一個登陸的用戶自己都有會有一個特有的編號；角色id：超級管理員、學生、試題管理員，三個角色都分別對應了一個編號；賬號：登錄時需要被用到的；密碼：密碼所對應相應的賬號；姓名：用戶自己的真實姓名；狀態(tài)：1為正常狀態(tài)，0為禁用狀態(tài)。2.角色表表4-2角色表字段名數(shù)據(jù)類型長度字段含義是否主鍵是否外鍵roleidINTEGER11角色id是rolenameVARCHAR20角色名rolestateINTEGER11角色狀態(tài)角色id：超級管理員、學生、試題管理員，三個角色分別對應一個編號；角色名：超級管理員、學生、試題管理員；角色狀態(tài)：1為正常狀態(tài)，0為禁用狀態(tài)。3.功能表ER圖表4-3功能表字段名數(shù)據(jù)類型長度字段含義是否主鍵是否外鍵funidINTEGER11功能ID是funnameVARCHAR20功能名funurlVARCHAR200功能地址funpidINTEGER11頂層功能IDfunstateINTEGER11功能狀態(tài)功能表ER圖，如圖4-5所示：圖4-5功能表ER圖功能id：每個功能都有相對應的一個編號；功能名：分別有系統(tǒng)功能管理、用戶管理、角色管理、題目管理、試卷管理等；功能地址：每個功能都有對應的一個對應的地址，此用于管理；頂層功能id：系統(tǒng)功能包括系統(tǒng)功能管理、用戶管理、角色管理、試題管理包括題目管理、試卷管理；狀態(tài)：1為正常狀態(tài)，0為禁用狀態(tài)。4.權(quán)限表ER圖表4-4權(quán)限表字段名數(shù)據(jù)類型長度字段含義是否主鍵是否外鍵rridINTEGER11角色權(quán)限ID是funidINTEGER11功能ID是權(quán)限表ER圖，如圖4-6所示：圖4-6權(quán)限表ER圖角色權(quán)限id：每個角色所擁有的權(quán)及限對應的編號；功能id：每個功能所對應的編號；5.試題表ER圖表4-5試題表字段名數(shù)據(jù)類型長度字段含義是否主鍵是否外鍵sidINTEGER11試題ID是scontentVARCHAR150題干saVARCHAR100A選項sbVARCHAR100B選項scVARCHAR100C選項sdVARCHAR100D選項classstateint11所屬年級試題表ER圖，如圖4-7所示：圖4-7試題表ER圖試題id：每道題所對應的編號；題干：題目內(nèi)容；6.試卷表ER圖表4-6試卷表字段名數(shù)據(jù)類型長度字段含義是否主鍵是否外鍵pidINTEGER11試卷ID是pnameVARCHAR11試卷名sidINTEGER11試題ID是classstateint11所屬年級試卷表ER圖，如圖4-8所示：圖4-8試卷表ER圖試卷ID：每套試卷有對應的編號；試卷名：試卷上對應的名字；試題id：每道題上對應的編號；7.學生試卷表ER圖表4-7學生試卷表字段名數(shù)據(jù)類型長度字段含義是否主鍵是否外鍵spidINTEGER11試卷ID是useridINTEGER11用戶ID是sidINTEGER11角色ID是studentkeyVARCHAR10學生答案studentstateINTEGER11試題答案學生試卷表ER圖，如圖4-9所示：圖4-9學生試卷表ER圖試卷ID：每套試卷對應的編號；用戶id：每一個登陸的用戶都有一個特有的編號；角色id：超級管理員、學生、試題管理員，三個角色分別有對應一個編號；學生答案：學生做完試卷后的結(jié)果；試題答案：每道題的正確答案；5系統(tǒng)詳細設計接下來則是開始闡述整個設計的流程，在加入介紹的同時并附上實際效果圖，從兩個方面開始介紹：管理者端和學生用戶端。5.1學生用戶端管理員和學生，是我們這個系統(tǒng)的主要使用者，接下來我們會先介紹學生用戶系統(tǒng)的運行情況。以下是學生用戶從登陸頁面到看到錯題頁面的一整個過程，在接下來的論文中我們一一展示。5.1.1學生用戶登錄學生用戶在系統(tǒng)中的登陸首先會到這個頁面。如圖5-1所示：圖5-1用戶登錄運行的界面我們在進入登陸頁面之后首先選擇學生登陸，然后在輸入每個人相對應的一個賬號和密碼，馬上就可以在系統(tǒng)上登陸了。圖5-2用戶登錄輸入的界面5.1.2主界面學生用戶在進入到系統(tǒng)之后，首先會看到的是學生端。主界面如圖5-3所示：圖5-3學生用戶主界面5.1.3系統(tǒng)答題學生在進入系統(tǒng)之后首先選擇試卷列表然后再選擇試卷就可以開始進行考試了。答題界面如圖5-4所示：圖5-4學生用戶答題界面學生在完成相對應的題目之后然后選擇提交，考試的時間限制和答題的一個進度會在系統(tǒng)里面給出相應的提示。如圖5-5所示：圖5-5學生用戶答題進度界面5.1.4答題得分學生在系統(tǒng)所規(guī)定的時間里面完成所對應的題目，提交系統(tǒng)之后，系統(tǒng)會自動比對題庫里面的答案，在比對之后得出成績。成績界面如圖5-6所示：圖5-6學生用戶答題成績界面計時器代碼如圖5-7所示： 圖5-7判斷是否有未答題目代碼計算得分代碼，如圖5-8所示 圖5-8計算得分代碼倒計時功能，代碼如圖5-9所示：圖5-9倒計時功能代碼在成績出來之后，學生可以對自己的成績進行查看，也能夠查看自己其他考試的相關成績。查看界面如圖5-10所示：5.1.5錯題解析考試錯題的查看功能，錯題的解析界面如圖5-11所示：圖5-11學生用戶錯題解析的界面學生可以根據(jù)題庫所給出的正確的答案，然后將自己錯的地方搞懂，進行對比和學習。5.2管理員端因為管理員端的主要的目的是為了能夠更好的管理我們的系統(tǒng)，能夠保證學生順利的進行一個考試，所有在管理員端里面的功能會多一些，下面我們會演示管理員端的一下操作進行一個演示，其中也包括了試卷管理員的一個操作。5.2.1管理員登錄登陸界面里面管理員端和學生端的一個登陸界面是一樣的，他們的區(qū)別點就在于選取的身份不一樣，一個是學生身份一個是教室身份。登錄界面如圖5-12所示：圖5-12管理員的登錄頁面5.2.2管理員主界面在管理員輸入正確的信息之后，系統(tǒng)就會自動的跳入管理員系統(tǒng)的界面中主界面如圖5-13所示：圖5-13管理員的主界面5.2.3系統(tǒng)功能管理系統(tǒng)功能管理讓各個部分的功能和情況，管理員了解的更全面和方便。系統(tǒng)功能管理的界面如圖5-14所示：圖5-14系統(tǒng)功能的功能管理界面功能之間是存在著先后和主次關系的，我們也可以通過編輯或者新建來實現(xiàn)一個功能。新建功能如圖5-15所示：圖5-15系統(tǒng)新建功能界面編輯系統(tǒng)子功能如圖5-16所示：圖5-16系統(tǒng)功能管理編輯子功能界面5.2.4用戶管理用戶的管理主要是實現(xiàn)解決學生使用系統(tǒng)時的主要問題。用戶管理界面如圖5-17所示：圖5-17用戶管理界面在用戶管理的系統(tǒng)頁面中，我們可以對一個用戶進行一個新增，查詢或者修改。用戶新增界面如圖5-18所示：圖5-18用戶新增界面5.2.5角色管理在角色管理之中，主要是吧每一個人權(quán)限規(guī)定冷，這樣做也方便了最高權(quán)力人對其它管理員或者學生的一個管理。角色管理界面如圖5-21所示：圖5-21角色管理界面角色的權(quán)限主要是對角色的一個管理。權(quán)限設置界面如圖5-22所示：圖5-22角色設置界面角色在系統(tǒng)中可以通過添加完成。添加角色界面如圖5-23所示：圖5-23角色新增界面5.2.6題目管理在系統(tǒng)中對題目的管理主要是對題目一個編輯或者是新增修改之類的。題目管理界面如圖5-24所示：圖5-24題目管理界面除了對系統(tǒng)之中的一個現(xiàn)有題目的一個修改，還可以實現(xiàn)一個新增。新增新題目的界面如圖5-26所示：圖5-26題目新增界面5.2.7試卷管理學生考試的關鍵的一個功能就是試卷管理。試卷管理界面如圖5-27所示：圖5-27試卷管理界面可以在系統(tǒng)中隨機的抽取題目生成一套完整的試卷。生成試卷的界面如圖5-28所示：圖5-28試卷新增界面在DAO層，主要是利用隨機函數(shù)，（設置試卷題目、插入題目數(shù)量）以實現(xiàn)自動組卷publicIntegeraddpaper(Paperpaper){ //TODOAuto-generatedmethodstub Stringsql="INSERTINTOpaper(pname,sid)SELECT?,sidFROM"+ "subjectwheresstate=1ORDERBYrand()LIMIT?"; Integerrtn=DBUnitHelper.executeUpdate(sql,paper.getPname(),paper.getScount()); returnrtn;5.3數(shù)據(jù)管理數(shù)據(jù)管理對代碼與數(shù)據(jù)庫之間的連接和交互起作用，數(shù)據(jù)庫交互實現(xiàn)的代碼為，如圖5-29：圖5-29交互代碼完成數(shù)據(jù)庫之間的的連接，進行一些簡單的數(shù)據(jù)庫的操作，包括增刪、改查等，主要代碼為，如圖5-30所示：圖5-30增刪查改代碼6系統(tǒng)測試6.1功能測試我們對程序的功能的一個測試主要是針對于功能完整性進行一個全面的測試，但是不是做完這些測試就可以了，我們還要對系統(tǒng)的其他的部分進行一個全面的測試，例如:判斷條件的一個測試，輸入的一個測試等等。功能測試如表6.1所示。表6-1功能測試表測試需要達到的目標進行測試后需要完成一下的幾個目標：第一：我們先檢測軟件是否達到了之前所提出的要求。這些要求包括各個功能模塊是否已實現(xiàn)。業(yè)務的過程是否是正確的。這個系統(tǒng)的運行是否比較穩(wěn)，系統(tǒng)的性能是否在能夠接受的范圍。測試涉及到的范圍在想清楚使用者要希望有什么要求的時間里面確定給出的功能模塊技術先想出測試用例，然后再使用黑盒測試來測試各個用例開始標準使用者投入使用，可以正常地操作完成標準功能的實現(xiàn)還有操作空間滿足之前的設計標準測試重點測試重點：軟件兼容性有必要考慮的事項界面是不是合適不同尺寸不同分辨率使用部分測試用例如表6.2、6.3所示：表6-2軟件測試用例表用例編號501用例名稱開始軟件用例測試。用例簡述用戶可以通過click圖標來進入軟件界面。參與者用戶。前置條件用戶已經(jīng)成功順利地啟動這個軟件。后置條件體驗者能夠順利地通過click按鈕來開始一段操作。成功的條件體驗者觸摸按鈕就可以正常地操作，功能可以正常使用?；臼录鞑襟E活動1體驗者正常按流程啟動程序，進入到這個軟件的登陸界面，最后進入此程序的主界面。2點擊選擇按鈕。3界面之間的跳轉(zhuǎn)。規(guī)則與約束用戶按操作說明正確操作錯誤等級如表6.3所示：表6.3錯誤等級描述表錯誤等級描述響應時間高在模擬機上可以橫屏顯示，真機運行不能橫屏顯示。需要對Activity節(jié)點進行強制橫屏的設置。應立即處理。中軟件在電腦中運行時，操作反應時間有些長。優(yōu)化處理解決跳轉(zhuǎn)的方法。處理完嚴重問題后1小時內(nèi)處理。低不影響系統(tǒng)實現(xiàn)功能，但是在用的時候有些不方便，也可能是設計的界面不太好看。有時間的話再進行處理就可以。功能測試可能會存在一定的等級誤差，我們也可以理解為我們所開發(fā)的功能是否能滿足我們自己所期望的設計的一個范圍因，所以我們可以將錯誤的等級劃分成好幾個不同的種類。表6-4用戶管理模塊功能測試用例序號測試標識測試項目名稱測試用例輸入和說明預測結(jié)果記錄結(jié)果1用戶管理模塊功能點。新增加的用戶。系統(tǒng)管理員點擊新增這個按鈕。順利的進入到新增用戶的界面。測試可以通過。2用戶管理模塊功能點。必填項?？障卤靥铐?，其他填寫好并提交。提示(用戶名不能為空)。測試中發(fā)現(xiàn)提示不易理解。3用戶管理模塊功能點。全部置空。令所有文本框為空。提示(用戶名不能為空)。測試中發(fā)現(xiàn)提示不易理解。4用戶管理模塊功能點。提交新增用戶信息。在新增用戶界面輸入有效數(shù)據(jù)并點擊提交按鈕。添加成功后跳轉(zhuǎn)到用戶列表界面。測試通過。參考文獻侯曄,劉鳳娟.基于STEAM教育理念的中小學信息技術教學探究[J].中國信息技術教育.2017(Z3):167-168武迪,袁中果.基于STEAM教育理念的課程整合與創(chuàng)新——以計算機科學為例[J].創(chuàng)新人才教育.2018(01):61-67Kelly.W.Guyotte.TowardaPhilosophyofSTEAMintheAnthropocene[J