基于java的考试系统.doc

1、 摘 要 无纸化考试即指通过电脑来进行考试，无纸化考试系统能自动出题、分发试卷、自动阅卷、并进行成绩评估和试卷分析。教师所要做的只是精心设计题目、维护题库，而不是组织考试。目前无纸化考试正受到越来越多老师的青睐。 本文首先对无纸化考试系统在现代教学过程中的意义进行分析，然后，设计了无纸化考试系统中的自动组卷子系统，阐述了试卷自动生成的方法和技术，并且采用 Java语言和 Access数据库开发了一个实际的自动组卷系统。本系统可以根据用户要求，采用一定的算法，自动地从试题库中查找和组织出一些不同类型、不同 难度、不同章节范围内的试题组成合理的试卷，从而降低了传统出卷过程中的人为因素，确保了考试的

2、公平、公正，同时，大大减轻了出卷教师的工作量。 关键词 ：无纸化考试 ， 自动组卷 ， Java， 试题库 Abstract Paperless examination refers to examination by computer. Paperless examination system can automatically generate test, distribute papers, mark the papers, carry out assessment and analysis for papers. Teachers only needs to carefully des

3、ign the subject and maintain database of questions, rather than organizes a test. At present, paperless examination is being more and more teachers of all ages. This paper analyzes the paperless examination system in the modern meaning of the teaching process, and then designs a paperless examinatio

4、n system of Automatic Test Paper subsystems, explains automatically generated test methods and techniques and uses Java language and Access database to develop a practical system of Automatic Test Paper. This system can be based on user requirements and the use of certain algorithms, to automaticall

5、y find and organize a number of different types of questions, different degree of difficulty of questions and different range of questions to compose of a reasonable test, thus reducing the volume of traditional human factors in the process, to ensure that the examination of fairness, justice, and a

6、t the same time, greatly reducing the volume of the workload of teachers. Keywords: Paperless Examination, Automatic Test Paper, Java, Database of Questions. 毕业设计（论文） 目 录 1 绪 论 . 1 1.1 引言 . 1 1.2 系统概述 . 2 1.2.1 无纸化考试系统概述 . 2 1.2.2 自动组卷系统概述 . 3 1.3 本文的主要结构和内容提要 . 4 2 组卷系统分析 . 6 2.1 试题库分析 . 6 2.2 组卷分析

7、 . 7 2.3 本章小结 . 7 3 开发工具及开发环境 . 8 3.1 总体开发工具及环境 . 8 3.2 开发工具简介 . 8 3.3 数据库的选择 . 9 3.4 本章小结 . 9 4 数据库的分析与连接 . 10 4.1 数据库需求分析 . 10 4.2 数据库结构分析 . 11 4.3 数据库的连接与修改 . 15 4.3.1 程序设计时数据库的连接与修改 . 15 4.3.2 程序运行时数据库的连接与修改 . 17 4.4 本章小结 . 21 5 组卷系统的设计与实现 . 22 5.1 系统总体结构设计 . 22 5.2 系统各模块的实现 . 23 5.2.1 自动组卷模块的具体

8、实现 . 23 5.2.2 查询 /修正试卷模块的具体实现 . 27 5.2.3 导出试卷模块的具体实现 . 33 5.3 导出可执行文件 . 36 5.4 开发系统过程中遇到的难点 . 37 5.4.1 已解决的难点及解决方法 . 37 5.4.2 待改进的难点 . 38 5.5 本章小结 . 39 结 论 . 40 参考文献 . 41 致 谢 . 错误 !未定义书签。 毕业设计（论文） 1 1 绪 论 1.1 引言 考试一直是检测学生学习能力好坏的重要手段 ,从各级各类学校进行的测验到国内国外的各大厂家推出的一系列认证，考 试已经渗透到各个方面。如今，考试次数越来越频繁，命题工作量大，并且

9、对考试的测量学特性要求更加严格，不少考生要求结果分析使得相互可比。 在这种情况下，教学手段现代化问题显得越来越重要。 传统的考试方式已经不适用于教育信息技术的考核。 传统的考试方式，组织一次考试至少要经过五个步骤，即人工出题、考生考试、人工阅卷、成绩评估和试卷分析，使得教师的工作负担繁重，工作效率较低。此外，这样的考试方式存在着许多明显的不足之处，不但体现在人力上也体现在物力上，一方面，考试在选题、出题上都是由任课老师一手把关完成的，很难避免出 题的主观性，阅卷工作又是一件十分烦琐和非常容易出错的事情，很难确保考试的公平性。另一方面，花费大量时间编制出来的试卷，往往在考结束后被简单的存档，很少

10、再次被人利用，要想查找试卷上的某道题将十分困难，不利于对考试试卷进行有效的管理与分析。无纸化考试系统， 有着 传统考试方式 所无法比拟的优点 ，从组卷到成绩分析都由系统自动完成无需人工干预，能把教师从繁重的工作中解脱出来，同时避免了人工出卷、组卷过程中存在的人为因素，很好地解决了传统考试方式中存在着的问题。 对学校推动教学改革、提高教学质量起着很大的促进作用。 最近几年 ，无纸化考试系统 强大的功能已为人们深刻认识 ，许多职称考试均采用无纸化的方式，如计算机等级考试、微软的 MCSE、 Cisco 的CCNA 等。在我国，无纸化考试系统也已经蓬勃地发展起来，正逐渐替代传统的考试方式，成为大势所

11、趋。本文对无纸化考试系统中的自动组卷模块进行详细的分析与设计，介绍了开发自动组卷系统需要的环境及实现此系统的具体方法，使得系统能够完成从试题库中选出试题组成符合用户要求的试卷的功能，并使组卷具有较高的效率和成功率。 毕业设计（论文） 2 1.2 系统概述 1.2.1 无纸化考试系统概述 所谓无纸化考试一般是指通过电脑来 进行考试，无纸化考试系统分为五大块：题库管理模块，自动组卷模块，客户端模块，自动阅卷模块与成绩评估和试卷分析模块。下面就对这五子系统进行简要的说明。 题库管理子系统：试题库指由许多适用于不同目的、技能和任务需要，且具有必要参数的大量优质题目组成的集合。题库管理模块能通过界面录入

12、包含图形、公式和文字的各类型各课程试题，生成不同科目的试题库，可以方便地完成对试题的保存、扩充、修改和查询，从而有效的管理试题。 自动组卷子系统：根据考试要求由组卷系统自动从试题库选出考试题目并形成符合各个老师所要求的试卷称为自动组卷 。考试要求是指：考试性质（考试名称），试题类型，课程章节，试题数，试题难度等参数。自动组卷模块根据这些输入的参数由系统自动搜索试题库中与特征参数相匹配的试题，从而抽取最优的试题组合。 客户端子系统：即考生进行考试的界面， 支持单选题、多选题、判断题、填空题、操作题和设计题等各种类型的试题。对考生已完成的试题与未完成的试题以不同颜色按钮表示，考生也可对已完成但不肯

13、定答案的试题进行标注，此外利用计时器控制考试时间，时间结束自动关系此模块。最后完成考生答案的上传功能。 自动阅卷子系统：把考生答案与试题库中的标准答案 进行比对， 客观题由计算机自动判分，主观题由评卷员在计算机屏幕上对电子化了的考生答卷评分。客观题和主观题阅卷完毕，最后由计算机程序统计合成考生的单科成绩和总成绩。 成绩评估和试卷分析子系统：此模块能够方便、快速、准确地对每个考生的成绩及排名进行查询并对考试结果进行统计和评价，包括成绩的分段统计、成绩分布曲线的绘制、平均分数、最低分、最高分、及格率的统计等并生成规定格式的考试分析文档。 通过这些子系统可以动态地管理各种考试信息，极大地提高了教学的

14、灵活性 。 毕业设计（论文） 3 目前无纸化考试有三种形式： 1. 单机模式，即每个机子装 一套系统及考题，考完收集成绩。 2. C/S 模式，即在服务器上装题库，在每台机子上安装客户端程序，登录，抽题，考试，传回服务器成绩。 3. B/S 模式，即整个考试系统全装在服务器上，考试端只需打开浏览器（ Browse)即可，输入服务器 URL 即可调出页面登录、抽题、考试、评分、返回成绩等。 1.2.2 自动组卷系统概述 自动组卷系统即是上文中提到的自动组卷子系统，就是根据用户的要求，采用一定的算法自动地从试题库中抽取一定数量的试题组成试卷。自动组卷算法的好坏直接影响到试卷的质量，如何从试题库中选

15、出试题组成符合 用户要求的试卷，并使组卷具有较高的效率和成功率是当前研究的重点。 现存的组卷算法主要可分为 3类 : 1. 随机选取法：根据状态空间的控制指标，由计算机 依据随机函数算法 随机的抽取一道试题放入试题库，此过程不断重复，直到组卷完毕，或已无法从题库中抽取满足控制指标的试题为止。该方法结构简单，对于单道题的抽取运行速度较快，但是对于整个组卷过程来说花费时间 过长 。 2. 回溯试探法：这是将随机选取法产生的每一状态类型纪录下来，当搜索失败时释放上次纪录的状态类型，然后再依据一定的规律变换一种新的状态类型进行试探，通过不断的回 溯试探直到试卷生成完毕或退回出发点为止，这种算法对内存的

16、占用量很大，程序结构相对比较复杂，而且选取试题缺乏随机性，组卷时间长，后两点是用户无法接受的，因此它不是一种很好的用来自动组卷的算法。 3. 遗传算法： 此算法的 实质就是一种把自然界有机体的优胜劣汰的自然选择、适者生存的进化机制与同一群体中个体与个体间的随机信息交换机制相结合的搜索算法。首先将所要求解的问题表示成二进制编码，然后根据环境进行基本的操作： selection， crossover， mutation 这样进行不断的所谓 “ 生存选择 ” ，最后收敛到 一个最适应环境条件的个体上，得到问题的最优解。 毕业设计（论文） 4 在比较了上述 3 种组卷算法各自的优缺点后，本文介绍的自动

17、组卷系统结合各算法采用根据试题的某些参数进行排序选择出符合条件的试题的组卷算法，此算法程序结构简单， 对内存的占用量 较小，组卷成功率高，将在第五 部分 中作出详细说明。 此外，为降低 考生 作弊的可能性，也给 考生 最大的公平感，相邻两考生的试卷往往不同。这也是无纸化考试系统优于传统考试的特点之一。一种动态出卷方法是当学生登录考试系统，考试程序根据场次和机器的 IP地址分出 A、 B卷，只要相邻的机器 IP地址连续，相邻的试卷便 不相同。另一种动态出卷方法是当学生登录考试系统，考试程序为每个考生生成一份试卷，这种方法使得每个考生的试卷都不同。 如何让试卷不同 并能 同时兼顾到考试的公平公正性

18、？常用的方法有以下三种： 1.系统使用组卷算法生成一份试卷后，每位考生接收到的试卷的题目完全一样，选项顺序由系统随机分配，使得相邻考生的答案不一样，以此防止考生作弊的可能性。但此方法只适用于单选题和多选题。 2. 系统使用组卷算法生成一份试卷后，每位考生接收到的试卷的题目完全一样，各个题型的排列顺序由系统随机分配，使得相邻考生的答案不一样，以此防止考 生作弊的可能性。此方法克服了第一种方法的缺点，但是题目一致使得考生仍存在偷看作弊的可能性。 3. 系统使用组卷算法为每位考生生成一份试卷，但是每份试卷的试题的章节和难度一致，此方法克服了前两种方法存在的问题，最好地防止了考生作弊的可能性。是目前较

19、常用的一种动态出卷的方法。 本文介绍的自动组卷系统采用 A， B 卷形式使得相邻两考生的试卷试题完全不同的动态出卷方法。 1.3 本文的主要结构和内容提要 本文主要研究 基于无纸化考试系统 的 自动组卷系统 ，本文的结构安排如下： 第 1部分 ：简要介绍了课题背景 和现有的算法 ，以及 本文的主要结构和毕业设计（论文） 5 内容提要； 第 2部分 ：分别从 试题库的设计 和 组卷算法的设计 两个方面介绍 了自动组卷系统总体设计思路 ； 第 3部分 ： 介绍了开发此系统需要的开发工具及开发环境，以及选择这些开发工具的原因 ； 第 4部分 ： 对后台数据库的结构进行了详细的说明，并分析了连接数据库

20、的具体方法 ； 第 5部分 ： 详细介绍了自动组卷系统中的各模块和实现这些模块的具体方法，并简要说明了系统中存在的问题； 第 6部分 ：对全文进行总结，并对下一步的研究工作进行展望。 毕业设计（论文） 6 2 组卷系统分析 2.1 试题库分析 所谓试题库，并不是单纯地将某一科目 的练习题作以简单收集，这种作法，充其量只是一个计算机化了的习题集，是题目堆积的仓库，并不是试题库。根据国家教育资源建设技术规范 (CELTS 一 41.1)的定义，题库 (Item Bank)是 “ 按照一定的教育测量理论，在计算机系统中实现的某个学科题目的集合，它是严格遵循教育测量理论，在精确的数学模型基础上建立起来

21、教育测量工具 ” 。 试题库具有 3 个特征：一是组成试题库的基本单位是试题。使用试题库时，可以根据需要从试题库中挑选所需试题组成试卷。二是试题库具有相应的各种参数指标。题库不是试题的简单集合，而是大量的、有 必要参数的有机组合。题库中的每一道试题都有各种参数指标来标明它的性质和特征。试题参数的确定依据题库的性质、内容以及题库理论和建库模型的不同而不同。三是试题库是一个系统。题库既是一个相对稳定的系统，又是一个动态的管理系统。一个题库一旦建成，其内容结构和方式就构成了一个相对稳定的系统。但随着科学技术的发展，社会的进步，职业的要求将不断发生变化，因而相对应的职业技能鉴定试题库的内容与形式以及参数值都需要不断地补充、修改和完善。 本系统以大学计算机基础课程考试为背景，使用了一个简单的试题库。题库中包含了单选题，多选 题，填充题等各类考试常用题型，还包含了数据库题， Window 操作题和设计操作题这些各种计算机课程考试常用的试题类型，试题内容不仅仅局限于文字，还 包含图形、公式等各类型 。在此题库中输入了大量的试题，组卷系统从这些精心挑选的试题中选择符合要求的试题组成试卷；试题库中的每到试题都有所在章节，题型，试题内容，章节，难度等参数；可以根据需要随时改变试题库的内容与参数值，使得试题库得以补充和完善。满足了试题库的 3 个基本特征。