入学在线考试系统的设计与实现.docx
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入学在线考试系统的设计与实现.docx
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入学在线考试系统的设计与实现
专业硕士学位论文
入学在线考试系统的设计与实现
AdmissionOnlineExaminationSystemDesignandImplementation
作者:
XXX
导师:
XX
北京交通大学
2018年9月
学位论文版权使用授权书
本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。
特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,提供阅览服务,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。
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导师签名:
签字日期:
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年月日
学校代码:
10004
密级:
北京交通大学
专业硕士学位论文
入学在线考试系统的设计与实现
AdmissionOnlineExaminationSystemDesignandImplementation
作者姓名:
XXX学号:
XXX
导师姓名:
XX职称:
副教授
工程领域:
软件工程学位级别:
硕士
北京交通大学
2018年9月
致谢
本论文在XX导师的悉心指导下完成的。
导师渊博的专业知识、严谨的治学态度,精益求精的工作作风,诲人不倦的高尚师德,严于律己、宽以待人的崇高风范,朴实无法、平易近人的人格魅力对本人影响深远。
XX老师为人平和、富有耐心,不管是在学习中还是在毕业论文撰写中,他从来不因为基础差或接受能力慢等原因而责怪我们,相反,他总是孜孜不倦的一点一点的教导我们。
不仅使本人树立了远大的学习目标、掌握了基本的研究方法,还使本人明白了许多为人处事的道理。
本次论文从选题到完成,每一步都是在导师的悉心指导下完成的,倾注了导师大量的心血。
在此,谨向导师表示崇高的敬意和衷心的感谢!
在写论文的过程中,遇到了很多的问题,在老师的耐心指导下,问题都得以解决。
所以在此,再次对老师道一声:
老师,谢谢您!
在北京交通大学学习的日子里,我认识到了很多朝气蓬勃、热情和善的同学们,和他们在一起学习生活的日子很快乐,同学之间的感情是最纯洁、最没有功利的。
在这里,我想对他们说,很荣幸能认识大家并和大家一起生活、学习,从你们身上,我学到了很多东西,而且也使我两年的研究生生活变得更加丰富多彩。
最后,要真诚的感谢家人,正是他们在背后默默无闻的支持才给我提供了一个稳定的学习生活。
我衷心的祝福他们永远平安幸福!
摘要
近年来,国家在普及义务教育、高等教育的同时,也将人才培养方向面向了社会在职人员,国家在建立、发展公立学校的同时,积极开展成人继续教育,在许多学校开设了继续教育学院,继续教育学院在国家教育政策的指导下面向社会在职人员招生,但由于招生对象地域分散,传统的招生、考试方式不能满足当前教育培训需求。
利用网络技术、软件技术、数据库技术等计算机技术,为继续教育学院设计一套用于进行招生、考试的系统是必要的。
论文以中国地质大学(北京)继续教育学院招生考试系统为研究对象,设计和实现基于J2EE的入学在线考试系统。
系统采用的开发模式是B/S结构,还借助了J2EE技术中的Struts框架技术,系统的界面设计和实现主要使用了photoshop软件,JavaScript、JQuery等语言完成的,系统的功能模块分为用户登录模块、考试管理模块、用户管理模块、试卷管理模块、模拟试卷管理模块、系统设置模块、IP控制模块、修改密码模块及日志管理模块。
在本系统的实现过程中本人独立完成了如下工作:
(1)认真与调研单位的教师、管理员进行沟通,听取和详细记录了用户对本系统的需求,并在后期进行了整理,撰写了系统的需求分析报告。
(2)完成了系统各功能模块的设计工作,基于系统需求分析的内容,从硬件、软件、业务、逻辑等方面对系统进行了设计,给出了详细的功能模块和数据库设计方案,
(3)最后,给出了测试方案,系统进行了详细的测试。
入学在线考试系统在中国地质大学(北京)继续教育学院应用后,系统的所有功能均得以实现,方便了学校招生考试工作的进行,提高了工作效率。
关键词:
B/S;入学在线考试;MVC;Struts
ABSTRACT
Inrecentyears,ourcountryhasnotonlypopularizedthecompulsoryeducationandhighereducation,butalsohasturnedthetalents cultivation orientationtotheon-the-jobpersonnel.Thepublicschoolswerebuiltanddeveloped.Meanwhile,adultcontinuingeducationwasactivelyconductedandtheschoolofcontinuingeducationwassetupinmanyuniversities.Undertheguidanceofnationaleducationpolicy,theschoolofcontinuingeducationbegantorecruittheon-the-jobpersonnel.Butduetothedispersionoftherecruits,thetraditionalexaminationmethodcan’tmeetthedemandofcurrenteducationandtraining.Itisnecessaryfortheschoolofcontinuingeducationtodesignasetofsystemforrecruitingstudentsandexambyusingthecomputertechnology,suchasnetworktechnology,softwaretechnology,databasetechnology,etc.
Inthispaper,theresearchobjectistheentranceexamsystemintheschoolofcontinuingeducationin ChinaUniversityofGeosciences.BasedonJ2EE,theonlineentranceexaminationsystemundertherecruitmentplatformisdesignedandimplemented.ThesystemusesthedevelopmentmodeofB/Sstructure,alsowiththeaidoftheStrutsframeworktechnologyofJ2EEtechnology.ThesysteminterfacedesignandimplementationmainlyusesthePhotoshopsoftware,JavaScript,JQuerylanguage.Thefunctionmodulesofthesystemisdividedintouserloginmodule,testmanagementmodule,usermanagementmodule,testpapermanagementmodule,modeltestpapermanagementmodule,systemsettingmodule,IPcontrolmodule,passwordchangingmoduleandlogmanagementmodule.
Intheprocessoftheimplementationofthissystem,theauthorindependentlycompletedthefollowingwork:
(1)Theauthorseriouslycommunicatedwiththeteachersandadministratorsintheresearchunit,listenedtoandrecordedtheuser’sdemandsofthissystemindetail,latterly,wrotethesystemdemandanalysisreport.
(2)Theauthorcompletedthedesignofeachfunctionmodule,designedthesystembasedonthecontentofthesystemdemandanalysis,fromtheaspectsofhardware,software,businessandlogic,andwrotethedetaileddesignschemeoffunctionmoduleanddatabase.
(3)Intheend,thetestschemewaspresented.Thesystemwastestedindetail.AftertheonlineentranceexamsystembasedontheplatformofrecruitingstudentswasappliedintheschoolofcontinuingeducationinChinaUniversityofGeosciences,allfunctionswereimplementedinthesystem.It’sconvenientforthetestofrecruitingstudents,improvingtheworkingefficiency.
KEYWORDS:
B/S;onlineentranceexamination;MVC;Struts
1引言
自改革开放以来,我国受教育对象就逐渐变得多元化,接受教育的人群也随之扩大,除义务教育、高等教育外,民办高等教育也越来越多,随着社会的进步,社会对人才的需求越来越严格,因此社会上有一部分人群会选择成人继续教育,这就促使了一些院校在进行高等教育的同时也为需要继续接受教育人群提供了入学的机会,所以,许多独立院校的招生入学工作因此而变得繁重,其急需开发并设计一套可以用于招生入学的在线考试系统来帮助学校进行招生入学考试工作。
1.1课题研究的背景
中国地质大学(北京)是由国家教育部2008年批准的可开展网络高等学历教育的69所试点高校之一,因此中国地质大学(北京)在2009年创办了中国地质大学继续教育学院,该学院专门致力于成人高等教育、现代远程教育等工作,为社会上的成年人或需要继续教育的人群提供了学习的机会[1]。
随着社会的不断进步,社会对人才的要求越来越严格,社会上一部分人群已经意识到自我能力的不足,所以越来越多的成年人会选择继续教育,一方面使自我能力、知识达到一个新的层次,另一方面也可以很容易的适应社会的发展,中国地质大学继续教育学院创办至今发展时间较短,但从当初的区域招生发展到面向全国招生仅用了5年的时间,现今随着招生范围的不断扩大,招生工作变得越来越繁重,原有的招生方式、招生考试已不能满足学校的发展方向和发展要求,中国地质大学继续教育学院,原有的招生工作是通过网上报名的,但学生的考试还延续传统的考试方式,考生在规定时间内进入考场,教师为学生分发试卷后,进行监考,然后按照规定的时间将学生试卷进行收回,人工批卷,人工统计成绩,但由于学生的不断扩大,教师的工作量也变得越来越多且出错的概率也随之上升[2]。
基于以上原因,中国地质大学(北京)继续教育学院决定,改变原有的考试方式、阅卷模式、借助计算机技术对考试进行控制,可以应对突发状况的产生(例如:
学生考试延时)设计并开发出一套可以用于本学校招生、入学在线考试的信息管理系统[3]。
1.2课题研究的目的及意义
(1)课题研究的目的
入学在线考试系统开发、设计、实现的目的在于[4]:
1)要彻底改变学校传统的考试方式,将学校的招生、考试变成一体化,将学校的招生、考试的流程变成智能化、信息化,有效地代替学校教师、管理员的工作[5]。
2)实现对考生信息、考试信息的统一管理,因为在考试过程中,教师不仅要管理学生信息、考试信息还要对成绩信息进行统计,教师采用人工方式管理信息时很可能将重要的数据丢失,造成学生无法考试、成绩不准确等现象的发生,给学生、学校、考试都带来了不良的影响,所以要必须要借助应用程序对信息进行管理[6]。
3)运用智能化操作对考生状态、考试情况进行管理。
管理员、教师在考试监考界面可以了解到考生的在线状态、考试情况,真正实现智能化监考,节省了教师资源[7]。
(2)项目研究的意义
1)提高了自主招生考试的公平、公正性
传统的自主招生考试是考生按照规定时间进入考场,监考教师分发试卷,监督考试,但有时也会出现学生避开监考教师相互抄袭的现象,这就失去了考试的公平、公正性,所以在线考试系统是通过计算机进行考试的,学生通过进入系统后,在考试过程中,每个考生试题的选项是随机的,这就避免了学生相互抄袭、答案雷同现象的发生[8]。
2)改变了传统考试的过程
传统考试过程是一个相对复杂的过程,特别是招生考试,试卷从出题、印刷、运送这一过程都是要求相对保密的,是不允许出现差错的,所以这就需要大量的人力、物力对试卷进行运输和保护,但这种方式也不能保证试卷的绝对安全。
入学在线考试系统,教师只需在考试前将试卷进行导入,然后按照考试时间点击“监考”按钮即可,保证了试卷的安全性,也简化了传统考试这一复杂的过程,学生在点击“提交”试卷会自动保存至系统,教师在系统中批阅试卷、成绩统计[9]。
3)提高了工作效率,为考试突发状况提供了解决办法
入学在线考试系统使用后会提高教师的工作效率,传统的考试形式在遇到突发状况下很难解决产生的问题,人工的协商到批准到最后的执行是需要花费一定的时间的,在本系统中,教师可以随时了解学生考试情况、在线情况、答题情况,可以及时的对考试进行设置,例如:
由于学生交卷情况不理想考试需要进行延时,可在系统中直接设置,这就很好的解决了考试过程中的突发状况[10]。
4)该项目使学校的计算机网络得到了充分的利用,加快了学校走向信息化的进程[11]。
本系统是根据中国地质大学继续教育学院的教学情况、教学设施、招生章程、招生流程、考试流程进行设计的,本系统在设计时充分考虑了现有的系统环境,将中国地质大学继续教育学院的教学资源进行了最大项目的利用[12]。
5)方便了信息的统计、规划,避免了信息丢失带来的损失。
本系统采取的是B/S结构,利用的开发技术为MVC设计模式、Struts框架、Oracle数据库,考生信息、考试信息、试卷信息的数量较大、数据也具有一定的重要性,本系统是具有一定的自我恢复性,所以,用户不必担心因外部原因造成的数据损失问题[13]。
(3)系统的特色之处
从系统开发技术角度来讲,系统的开发模式采取了较为流行及普遍的B/S结构,这不仅降低了客户端的压力,系统的开发模式为MVC设计模式,这不仅提高了软件的开发速度,也保证了系统的整体性,使各功能模块间可以良好的进行沟通。
从系统功能的角度来讲,系统的在线考试功能已实现,与其他系统不同的是,本系统为教师提供了延时的功能,指导教师可以根据实际情况及相应的规定,为需要延时的考试采取延时处理。
除此之外,系统还为用户提供了系统设置功能模块,使用户可以对学校的专业、考试的科目、培养的层次、考试的批次等数据进行良好的存储。
1.3课题的研究现状
(1)国外现状
在美国,高校单独招生考试已经成为高校教育的一部分,美国有很多独立的教育机构,且这些教育机构的学历都是被社会承认的,许多高校是被允许根据社会需求专业的增加或较少,这就吸引了不少想要继续接受教育的学生,随着其软件技术的不断增强,美国一些高校或教育机构招生在线考试是通过网络进行的,包括招生工作,考生从报名、考试、成绩查看,教师的信息整理、信息公布、信息统计、监考考试,管理员对信息的添加、修改、删除都是通过计算机网络在应用系统中完成的,真正实现了信息化、无纸化的考试流程,而且这种考试方式已成为高校招生的基本方式,国外的软件技术、数据库较国内而言是比较先进的,其在线考试系统的功能比较综合、强大,且信息的实时性、安全性较强,这种方式已逐渐被学生所接受[14]。
(2)国内现状
我国实行自主招生的时间较短,但我国大部分高校已实现随堂在线考试,教师通过教师机向学生发送考试试题,学生答题后点击提交按钮,学生的答卷会自动发送到教师的教师机中,这种模式一般是C/S结构的,客户端的压力较大,且软件的移植性不高,无法实现数据的共享,适用范围较小,只限于课堂。
通过网络、软件系统进行全国范围内招生考试工作的系统在我国相对较少,而且没有统一性,功能大体相同,但这些软件界面设计的简洁大方,也具有一定的人性化,所以,我国需要设计一个功能强大、可移植性高,可以随时根据自身情况更改、添加、删除功能模块,实时性高等在线考试系统。
1.4论文的主要内容
本论文的主要内容大体可以分为四部分,分别为入学在线考试系统的需求分析、功能设计、系统实现、系统测试。
首先,作者在中国地质大学继续教育学院进行了详细的调研,了解了学校现有的网络环境、硬件结构、招生工作的流程后制定了详细的需求分析计划。
其次,作者结合需求分析计划,确定了系统的功能模块、结构层次,拓扑结构、网络结构,还在数据库表中建立了数据库的表结构。
再次,结合JS技术、JQ技术、CSS技术实现了系统界面,并通过JAVA语言、MVC设计模式、Struts框架实现了系统的各部分功能,并对主要的系统功能进行了详细的阐述。
最后,为系统的各功能模块进行了测试,完整的将系统测试的过程进行了记录和总结。
论文详细的说明了入学在线考试系统从分析、设计、实现、测试、应用的过程。
1.5论文组织结构
本论文主要研究和论述的是入学在线考试系统的实现,本论文被分为7个章节,这7个章节论述的内容是不同的,但详细的从功能、非功能、软件、硬件、系统结构、数据结构、数据库表结构的角度阐述了论文的实现过程,本论文的论文组织结构如下:
(1)第一章:
引言;作者在引言部分阐述了入学在线考试系统的开发背景、目的、意义。
通过查阅相关资料了解了本系统在国际、国内的现状,最后,阐述了论文的主要内容和组织结构。
(2)第二章:
开发技术;本论文的开发技术为MVC设计模式和Struts框架,并对MVC设计模式、Struts框架的结构、优点进行了探讨,最后又确定了系统的数据库系统为Oracle数据库。
(3)第三章:
需求分析;在中国地质大学(北京)继续教育学院的背景下,通过与其教师、系统管理员的沟通,从业务、功能、非功能、用户角色的角度进行了详细的分析。
(4)第四章:
系统设计;通过业务分析、功能分析、结构分析确定了系统的功能模块并进行了设计。
(5)第五章:
系统实现;结合系统界面阐述了系统的实现过程。
(6)第六章:
系统测试;在合适的测试环境下,运用正确的测试方法对在线考试系统的功能、非功能进行了测试。
(7)第七章:
总结与展望;在本章节作者对本次论文的撰写、系统分析、设计、实现的过程进行了总结,并提出了系统的不足之处,指明了系统需要改进的方向。
2相关技术介绍
在明确入学在线考试系统的开发背景、开发目的及意义后接下来的工作还要确定项目的开发模式、开发结构,使用什么样的开发语言、借助什么样的开发技术、数据库技术对系统进行整体开。
2.1B/S体系结构
入学在线考试系统的开发模式为B/S结构,B/S结构通常被称为浏览器/服务器模式,首先它不同于C/S结构,C/S结构一般分为两层,而B/S结构是一个三层结构[15-16]。
现今B/S结构已成为软件程序设计人员在对应用程序进行开发时的主流结构,因为其摒弃了C/S结构给人们带来的弊端,B/S结构的软件系统客户端得到了优化,降低了客户端的压力,原因在于B/S结构是在表现层和数据层间增加了业务逻辑层,业务逻辑层主要用来处理系统中大部分的业务,换句话讲就是业务逻辑层成功代替了客户端处理业务逻辑的工作,成功的将二者进行了分割,这两部分是相互独立的,改变一部分另一部分并不会受到影响,所以基于以上原因,本系统的开发模式采取的是B/S结构[17],B/S开发模式架构图如图2-1所示。
图2-1B/S开发模式架构图
Figure2-1B/Sarchitecturedevelopmentmode
2.1.1B/S开发模式的架构
由上述内容可知,B/S开发模式共分为三部分表示层、业务逻辑层、数据层。
表示层一般指的是客户端浏览器,这一层主要面向的对象是用户,用户在系统界面向系统发送信息请求,请求信息是通过网络协议HTTP、TCP/IP在网络环境下进行传输的至业务逻辑层的,这一层还包含了显示逻辑,用于为用户显示消息返回后的结果,并通过Web应用服务器将结果在显示在计算机中[18]。
业务逻辑层,通俗的讲这一层也可叫做功能层,这一层主要包含了业务处理逻辑和事务处理逻辑,系统的主要功能模块全部包含在这一层,这一层主要用来解决用户层发来的各种请求,并与系统的数据库系统进行连接,发送对数据库数据处理的申请[19]。
在接收到业务逻辑层发来的数据申请后,数据层中含有的数据库系统便会根据相应请求进而对数据进行处理,在对数据处理前,有时根据条件的限制,数据库系统会首先判断用户的操作权限,当用户具有对数据库操作的权限后,数据库会自动处理数据,并将结果通过业务逻辑层返回至用户[20]。
2.1.2B/S开发模式的优点
B/S开发模式的优点可以总结为如下内容:
(1)B/S结构的应用程序能容纳的用户数量比C/S结构的数量大,而且B/S结构的数据库系统可以根据用户数量自动的进行调节,这也间接的节省了数据库的资源空间,降低了内存,提高了软件系统的整体效率。
(2)B/S结构可以对用户权限进行统一管理,间接保证了数据库、应用程序自身的安全。
(3)B/S结构的应用程序在用代码实现的过程中代码具有重用性,这就降低了系统维护的难度。
(4)B/S结构设计的应用程序具有较强的可移植性、可扩展性,不会因为对某一功能模块的修改而影响整个系统。
2.2MVC设计模式
MVC设计模式是上世纪80年代末期被提出的用于进行应用程序开发的软件设计模式,虽然其发展的时间较短,但其拥有独特的设计理念、设计模式已被业界大多数人认同并使用,现今MVC设计模式的技术已经相当成熟[21]。
MVC设计模式与B/S结构相同都分为三部分,只不过MVC设计模式是从系统软件结构的角度来划分的,它将应用程序抽象成了三部分,每一部分有各自的功能,起着不同的作用。
MVC设计模式的三部分分别为模型、视图、控制器。
模型、视图、控制器是以松耦合的方式进行工作的,这就在一定程度上增强了系统的维护性、扩展性[22]。
MVC设计模式结构图如图2-2所示。
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