1、I基于 J2EE 技术的在线考试系统的设计与实现摘 要虽然远程教育在我国已经蓬勃发展了起来，但是，目前社会上及学校上的各种考试大部分都是采用传统的纸质考试，在这种方式下，组织一次考试过程繁琐。目前随着考试类型的不断增加、考试要求的不断提高，这将导致教师的工作量越来越大，并且该工作将非常容易发生错误且十分繁琐。可以肯定的是，传统的考试方式已经不能完全适应现代考试的需求了。随着计算机的迅猛普及和发展，网络的应用面不断扩大，比如虚拟大学、远程教育、视频会议等的出现，且这些应用正逐步深入到平常百姓家。因此，人们急需要求利用这些新的技术进行网上在线测试，来减轻教师的工作负担并且可以提高工作效率，自然而然
2、也提高了考试质量，从而使考试更趋于客观和公证，这更能激发学生的学习兴趣。例如现在许多著名的国际计算机公司所举办的认证考试（如 oracle 认证等）都是采用这种方式。在线测试是当今研究开发的一个热点，很多教授学者都在研究。它是建立在国际互联网之上的系统应用，客户端可以是平板等现代化的设备，该种考试方式使考试不受地域的局限。一个完整的在线考试系统可以让用户在网上学习过之后快速检验自己的学习效果，已发现自己的缺陷，使得学习效率得到有效的提高。在线考试系统之中题目产生、试卷提交、考试试卷的批阅等都是在网上自动完成的。只要形成庞大且成熟的题库就可以实现考试的便捷化、自动化。如此一来，教师所要做的仅仅是
3、仔细精心设计题目、维护题库，而不是发纸质试卷组织考试，从而大大减轻了教师的工作负担，这可以看得出来其经济性是相当可观的。为了适应新趋势的发展，本人进行了这一系统的调研和初步设计工作，也可以说是做一个初步的考试信息化的探索，希望它能够在各类考试中发挥出强大、便捷和高效的作用，把老师们从繁重得工作中解脱出来。本篇文章从它的设计内容与功能方面做详细的说明，此系统是结合所学知识及其平时工作而设计出来的。关键词 ：在线考试；J2EE；自动化；高效 AbstractIIDesign and Realization of J2EE Techniques-based Online Exam SystemAbs
4、tractIn China, although the distance education has flourished, but the various examinations on the school and society are based on traditional examination, in this way, to organize an examination process is cumbersome. Obviously, with the increasing and examination of the type of examination require
5、ments continue to increase the workload of teachers will become increasingly large, and its work will be a very tedious and very error-prone, it can be said that the traditional examination has can not meet the needs of modern examination.With the rapid development of computer network applications c
6、ontinues to expand, such as distance education and the emergence of the virtual university, and these applications are gradually household word. The people urgently requires the use of these technologies for online examination, to reduce teachers workload and improve work efficiency, and at the same
7、 time improving the quality of the exam, so that the test tends to be more notary, objective, and more to stimulate student interest in learning. For example, many of the worlds leading computer companies organized by the most of the certification exam that way. Online exam is a hot topic of researc
8、h and development at this stage. It is built on the Internet applications, client configuration can be very simple exam without geographical limitations. A complete online examination system allows the user to test their learning effect after the e-learning has been found wanting, making the learnin
9、g efficiency is greatly improved. The generation of the topic in the online examination system, the papers submitted, the marking of the results and so can be done automatically on the network. As long as the formation of a mature exam test automation can be achieved. As a result, teachers have to d
10、o is carefully designed topic maintenance exam, rather than the organization of the examination, thus greatly reducing the burden on teachers, which indicates that the economy is considerable. In order to adapt to the new situation, I conducted the preliminary design of the system, it can be said to
11、 do a preliminary exploration, hope that it can play an efficient and convenient role in all kinds of examinations, the teacher from the heavy work freed.In this paper, a detailed description of the content on its design and function, this system is a combination of the knowledge and usually work ou
12、t to design.Keywords: Online Examination; J2EE; Automation; Efficient目录III目录摘 要 .IAbstract .II第一章 绪论 .11.1 选题的背景 .11.2 国内外研究现状 .11.3 研究的意义 .41.4 系统目标 .41.5 本文创新点 .5第二章 系统构建相关技术 .62.1B/S 模式 .62.2SSH 框架 .62.3jQuery 框架 .7第三章 需求分析 .83.1 系统整体功能 .83.2 模块功能需求描述 .8第四章 系统设计 .124.1 系统环境概况 .124.2 运行环境 .124.3 试
13、卷产生及考试算法 .124.4 主要类描述 .134.5 详细设计 .174.5.1 本系统主要功能模块介绍 .174.5.2 基础数据管理 .174.5.3 权限管理 .184.5.4 命题人设置算法 .194.5.5 试卷产生算法 .194.5.6 在线考试算法 .204.6 数据库设计 .214.6.1 概念结构设计 .214.6.2 逻辑结构设计 .234.6.3 物理结构设计 .294.6.4 存储结构 .294.7 系统实现 .294.7.1 后台管理实现 .294.7.2 在线考试部分 .354.8 系统测试 .444.8.1 测试策略 .444.8.2 测试进度安排 .444.
14、8.3 测试资源 .444.8.4 关键测试点 .44目录IV4.8.5 测试用例构建 .474.8.6 测试用例 .474.9 总结与展望 .50参考文献 .51第一章 绪论1第一章 绪论1.1 选题的背景随着人们的生活水平的逐渐提高及市场经济的不断发展，随着科学技术不断地迅猛发展，在计算机领域中新的研究成果不断获得。计算机在代替和延伸脑力劳动方面等发挥越来越不可忽视的作用，不仅在工业方面而且在日常生活中也越来越离不开计算机。人们已经不满足于上网浏览网页，而是想通过网络来实现现实生活中需要处理的事情。传统的纸质考试需要老师手动地编写试卷、打印纸质试卷、安排考场、安排教师监考、收发试卷、评改试
15、卷、讲解试卷和脑力分析试卷等。这对我们而言是一个漫长而复杂的过程，学生也不可以随时查看自己答题情况，这种方式已经越来越不适应现代教学及考试的需求。随着计算机和 Internet 网络技术的出现发展，在线形式的考试系统应运而生。1.2 国内外研究现状虽然在我们国家中,远程教育已经逐渐发展起来了,但是现在大部分学校和社会上的各种考试大部分是采用传统的纸质或发试卷的考试方式，在此种方式下，组织一次考试的过程是极其繁琐的。显然，随着考试的类型不断增加以及随着考试要求逐渐的提高，教师的工作量将会非常非常的大且质量没有保障毕竟人的精力是有限的，并且该工作是一件非常容易出错且过程十分繁琐的事情，可以说普通的
16、纸质考试已经越来越不能适应现代考试的需求。现在社会上和学校里的各种各样的考试系统层出不穷。目前，开发基于局域网或因特网的在线考试系统可采用 J2EE、VB、VC 和NET 等开发语言或工具，数据库访问大部分采用 CS（客户-服务器）模式。随着教育信息化的脚步的不断加速，网络化教育非常快速地运用在教学的过程中。远程教学、远程辅导、在线辅导、在线考试等越来越被人们所认识和接受。目前，世界上许多国际的考试都采用在线的考试的方式，比如：Oracle 认证(OCA 认证、OCP 认证和 OCM认证等)，思科认证(如 CCNA、CCDA、CCNP、CCDP、CCSP、CCIP、CCVP、CCIE 等)，惠
17、普认证(也叫 HP 认证)，SUN 公司的 JAVA 认证考试，以及微软认证，GRE 认证等等。这些考试大部分都是通过网络来实时交互实现的。国内的许多考试也相继挂到了网上进行，如驾照模拟中的科目一和科目四都是在线进行的，职业英语在线考试，而且众多的远程教育学院和网络学院的也基本采用在线考试方式。在众多在线考试的系统之中，题目的类型或题型大多采用较为单一的选择第一章 绪论2题或判断题模型，考生只需点击正确的选项就可完成在线测试，同时系统依据早已输入好的正确答案，可迅速计地计算出学生的成绩及查看是否答题正确。这种考试系统虽然可以实现自动判分及查看正确率等，但由于考试的题目类型形式比较单一，不能适用
18、各种各样的考试科目的需求。因此，急需开发一种适于各种考试科目的在线考试系统。开发基于 Web 或 C/S 模式的在线考试系统可以考虑的技术有 J2EE，Asp 和PHP 等。其中 Asp 技术由于它和 SQLServer 数据库管理系统可以达到最佳组合（可以不必考虑乱码等问题） ，使开发人员快速且轻松自如开发出功能强大的应用软件。而在 ASP 技术中大多使用传统 ASP 技术。因为 ASP 依赖于嵌入脚本语言：javascript 和 vbscript，使得它在语言的使用上受到了很大限制；而且脚本语言只有通过解释执行，使得执行效率大大降低。为了应对由于因特网飞速发展而带来的对于 Web 应用程
19、序、Web 服务程序的更高更广的开发需求，Microsoft 创新地推出NET 开发平台。 NET 平台是继微软面向推出的 XML Web服务以来的最新一代的计算平台，它简化了在高度分布式因特网环境中的应用开发。ASPNET 是 Microsoft 开发的一种新型体系结构NET 的一部分，它全新的技术架构使它得以称为功能非常强大和很灵活多变的最优的 Web 开发平台。在线考试系统在目前看来主要有两类：一类是基于局域网的网络在线考试平台，一类是基于 WEB 的在线考试平台。依赖局域网的在线考试平台通常用于相对比较正式的考试，如计算机等级的考试、职业技能的考试、行业内考试等；基于 Web 的在线考
20、试系统大部分用于考生自测（如驾校模拟考试）或网络教学平台。下面介绍几个经典的网络考试系统，来解释说明国内外在线考试系统的研究成果与应用现状。（1） 、ATA 智能化的考试服务平台在国外影响深远的机器考试当属 AOCA 公司的在线考试系统，主要目标是模拟真正的考试环境，特别适合计算机类操作性比较强的题目的考试。A1rA 在产品及服务中使用的核心技术包括：DST 技术(动态的模拟考试技术)、RET 技术(真实环境的考试技术)、SRAT 技术(全真环境下动态的转换技术)、LAS 技术(智能化考试结果的判定技术)、ZNM 技术(智能化的、非线性的多元组卷模板技术)。DST 技术是基于动态模拟考试技术、
21、培训技术实现的，它凌驾于图论的语义状态转换理论之上的，在 ATAe-Testing 通用系统上模拟全真放入环境应用软件以及系统软件的操作过程和步骤。它的模拟过程全面体现了全真环境的动态特点，对于考试和培训的过程以及结果进行全程地跟踪。DST 技术完全摆脱了传统软第一章 绪论3件产品对运行环境的依赖程度，基本独立于真实的执行环境。RET 技术是在组件对象模型，靠多进程运行方式，准许用户在全真的环境下进行操作，而后捕捉操作全过程以及操作结果，在操作的过程中实现个性化教学、智能提示及培训。SRAT 技术是面向传统考试中的主观题目(如论述题等)而专门设计的，此项技术可用于判断在各种数据库应用软件、语言
22、软件坏境下，可在模拟全真的环境下动态自动双向地转换。ATA 公司的服务和产品中使用的核心技术，有很多可取之处；但是 ATA 考试软件更多是用在对开展计算机信息技术的考试之中。考试的管理也基本上由 A1rA 公司专人进行负责监督，这对于考试内容、考试环境、随着时代的发展而发生很快变化的各类考试来说，是具有很大的局限性的。（2） 、 “清华泰豪“的在线考试系统“清华泰豪在线考试系统 是多功能辅助教学系统，自动试卷生成、具有教学题库管理、网上测验、自动成绩统计分析、网上练习等多项功能，全面覆盖教学过程中的练习、教学测验、效果信息反馈所有环节中。系统附带教学题库，系统内含丰富的教学资源库，备有高中、初
23、中、小学各科试题二十多万道，试题丰富全面、实用性比较强。该系统试题库可以自由扩充，进行网络化的练习、测验、成绩统计等教学工作，系统可广泛使用在各种网络教学环境中,各类培训机构、大中专学校都可以在上面建立自己的教学资源库。该系统主要的不足就是题目类型较为单一，以选择题和判断及填空题为主，需要安装相应的教学系统作为支撑，系统使用复杂。系统是全面网络化的多用户系统，系统安装分布于普通教师机、题库服务器、学生机、监考教师机等多台北京丁业入学丁学硕 TJ 学位的论文计算机上，适合且适用于电子教室的环境，是校园网软件系统的非常重要的组成部分。（3） 、计算机等级考试平台国内计算机等级测试较早地采用了在线考
24、试系统或称为机考。此种考试系统通常采用局域网的形式，在考试之前前一到三个月内，由专门的考试网站提供相关的考务安排和报名等软件，然后到开始考试的时候，将题库统一安装在各个考点服务器上。为了测试平台的方便，在正式的考试之前，一般提供给每个考生一次测试机会。考试采用现场评分、现场阅卷的方式，考生只要一提交试卷，系统马上就给出考试的成绩。考虑到安全性，系统一般还要求考生到指定服务器上确认信息。除此之外，一些行业管理机构、政府部门、教育机构也先后采用了网络考试平台。该类考试平台有一个共同特点：考题基本上都是判断题、选择题。对于主观题，如计算机等级考试中的论述题，仍然采用的是单第一章 绪论4机考试模式。某
25、一个省计算机等级考试主观题考试包括一道改错题和一道程序设计题，在单机的模式下，每个考生需要有一张软盘，软盘上包含考试题目与改错题原题，因此，考试组织机构要先将考试题目为每一个考生复制一张软盘，考试时发给每个考生，让考生在考试完毕之后将答案复制到软盘上面，最后考试机构统一将软盘收集到一起来阅卷。该种考试的方式，不仅需要耗费大量的资源，而且容易出现考生的数据读不出来、软盘故障等情况。正是由于在这样的情况下，如何在线考核考生的主观题的应试能力，引起人们的思考关注。（4） 、网络考试系统(EST)在因特上实现无纸考试，大多采用 B/S(客户/服务器)模式。在线考试系统是一套电子化的考试集成软件，主要功
26、能如下：多种题型：例如画图题(根据画图回答问题，根据问题画图)、判断题、听力题、多选题、填空题、阅读题、单选题、作文题；能运行在局域网及互联网。试题支持动画和公式。管理员可以读取考生的在线考试的成绩，能向考生发送考试相关消息，可以通过系统日志查看考生当前的状态，如：考生正在考试、考生已交卷、帐户是否激活、有没有参加考试、考生己登录等；能设置考试各类考试题的题目数、题目类型；设置是否让考生查看自己已经考过的题、所采用的评分方式及是否显示出系统评分过程等；多功能组卷：能手工的选题，这样能有效地防止考生作弊，组出来的试卷可以直接打印，可以所有的试题随机产生，可以令所有的试题相同，也可以从所有试卷单号
27、相同、双号相同，亦可以使所有试卷相同，但题目的顺序可以不同；考试系统能对多选题、判断题和填空题进行精确、模糊评分等。 1.3 研究意义传统的纸质考试需要由教师编写试卷、安排考场、打印纸质试卷、安排教师监考、收发纸质试卷、评改纸质试卷、讲解试卷和分析试卷正确率等。这对我们人类来说是一个复杂而漫长的过程，这已经越来越与现代教学的需要不相适应了。随着计算机与因特网等技术的发展，基于网络的在线考试平台或系统应运而生。与传统模式相比，在线考试系统可以实现考务工作的全自动化管理，考试与教学分离，可以有效、合理利用校园网的软硬件资源，使资源能发挥最大作用，更好地为学校的学术研究、科研、教学和管理服务，可以进
28、行大规模在线考试，实现考试的公正性和客观性，自动组合试卷防止作弊、阅卷可以减轻教师的工作压力负担等；通过网络可以实现在线考试，是现代教育的一个具体实现，具有很重要的现实意义；在线考试平台产生的背景是当今教育信息化的大第一章 绪论5发展趋势及现在高校教育信息化的建设；目的只要目的在于充分利用学校现有的计算机软硬件资源解放教师，实现无纸化考试以避免传统手工考试的缺点或不足。1.4 系统目标本在线考试平台的目标是通过对该平台系统进行功能设计，模块设计，在线考试平台的数据库设计、搭建和维护，还有对用户管理页面、角色权限页面、命题人设置页面、试卷产生页面、试卷审核页面、在线考试功能等页面的设计。使用动态
29、网页设计技术为 J2EE，在 Windows 平台上，相应的数据库将用 Oracle以实现数据存储的功能，同时结合 Web 技术中的 Javascript、HTML、CSS 等来实现开发网站需要的功能。在线考试系统是一个比较庞大的系统，它拥有前台在线考试、后台系统管理两大部分。本系统属于综合型的在线考试系统，可以对考试的重要环节进行有效地管理。通过本系统可以达到以下目标：（1）可以对系统的学生用户、教师用户、用户角色、学期设定、专业设置等等进行有效的管理，保证系统基础数据的完整正确填充。（2）考试产生流程：专业负责人设置、命题人设置、试卷产生、试卷审核。系统管理员根据学校的指定设置每个专业的负
30、责人，每个专业的负责人设置相关专业的每个学期每门课程的出题人，出题人完成出题并提交对应的专业负责人审核，专业负责人审核通过才可以进行考试，若审核拒绝，出题人重新修改试卷或者重新出题。（3）在线考试功能：学生可以在预定的时间内进行某一门课程的考试，并在规定时间内完成考试提交给系统。（4）系统根据角色不同给每个用户分配不同的权限。1.5 本文创新点本在线考试系统的目标是通过对该系统进行功能与模块设计，以及在线考试系统数据库的设计搭建，还有对用户管理页面、角色权限页面、命题人设置页面、试卷产生页面、试卷审核页面、在线考试功能等页面的设计。使用动态网页设计技术为 J2EE，在 Windows 平台上，
31、相应的数据库将用 Oracle 以实现数据存储的功能，同时结合 Web 技术中的 Javascript、HTML、CSS 等来实现开发网站需要的功能。其他系统考试不具有针对性，只是泛泛的从题库中随机抽取题目，而本系统是某专业的负责人从教授这门课程的老师中选择一个命题，根据每年的教学任务、教学大纲等进行命题。命完题目还需要由专业负责人审核题目，若题目第一章 绪论6不合格还需要重新命题，直到合格才可以用于考试；同时，实行专业内命题，大大提高了专业的自主性。系统试题产生算法是本文一个亮点，从试题命题人的指定到试卷审核，从试卷审核到考试时间，到相关学生考试。具体如下：用户进入后台，判断用户角色是否为专
32、业负责人。若为专业负责人，进入命题人设置页面，专业负责人设置本学期考试课程的命题人。命题人是从所有该门课程的任课教师中产生。命题人进入系统，产生符合要求的试卷，命题完毕且符合一定规范提交试卷进行审核。专业负责人对本专业的课程的考试试卷进行审核，并提交审核意见，对于内容不合格的“审核拒绝” ，由命题人重新命题或修改并重新提交专业负责人审核；内容合格的用于正常考试。学生用户登录系统，系统判断用户的合法性。用户合法，进入系统。系统判断该学生当前考试科目，并提交用户进行确认，确认完毕进行考试；若在该时间点左右没有考试科目，系统提示该时间段内没有考试科目。若考生有考试科目，考生进入系统在规定的时间内进行考试，考试完毕，提交试卷结束考试，系统将返回考生得分；若考生没做完题目考试时间已经到了系统将自动提交试卷，结束考试，返回考试得分。
