包头师范学院-基于ASP的网上考试系统毕业设计论文

网上考试系统周异包头师范学院计算机科学系00级专升本摘要本文介绍了一个基于网络环境的考试系统设计与实现过程，包括系统需求分析和系统的功能设计、数据库设计以及主要ASP.NET页面的设计。重点阐述了用户登录模块、题库管理模块和试卷管理模块的设计。关键词在线考试ASP.NETSQLServer2000AbstractThispaperexpoundsthedesigningandimplementingprocessofanexaminationsystembasedonnetworkenvironment.Itincludestheanalysisofdemandandthefunctiondesign,databasedesign,thedesignofmainASP.NETpages.thispaperstressinthedesignofproblemstorehousemanagementmodular,userentrymodularandpapermanagementmodular.KeywordsexaminationonlineASP.NETSQLServer20001.引言网络化教育代表了教育改革的一个发展方向,已经成为现代教育的一个特征,并对教育的发展形成新的推动力。随着Internet/Intranet的迅速发展和广泛普及,建立在其上的远程教育成为现代教育技术未来发展方向之一，考试测试作为远程教育的一个子系统也成为一个重要的研究领域。现代远程教育作为一种新的教学手段已经开始进入我们的生活，正在给传统教育模式带来新的变革，并对教育的发展形成新的推动力。Internet技术的发展使得考试的技术手段和载体发生了革命性的变化，Internet的开放性、分布性的特点和基于Internet的巨大的计算能力使得考试突破了时间和空间的限制。基于Internet的考试系统正成为人们的研究热点之一。与传统考试模式相比，网上考试具有无可比拟的优越性，它可以将传统考试过程中的试卷组织、审定印制、传送收集、登记发放、评判归档各个环节缩小到一至两个环节，几乎屏蔽了所有人工直接干预考试活动的可能性，不但能够节约大量的时日、人力、物力与财力，而且还可以大幅度提高考试成绩的客观性和公正性。网上考试系统课题产生的背景是当今教育信息化的趋势及我国高校教育信息化系统的建设；目的是充分利用学校现有的计算机软、硬件资源和网络资源实现无纸化考试以避免传统手工考试的不足。与传统考试模式相比，网上考试渗入了更多的技术环节，对实现安全性的途径、方法也提出了更高的技术要求。通过Internet/Intranet来实现网上考试，是现代教育技术的一个具体实现，具有很重要的现实意义。可以实现教考分离以及考务工作的全自动化管理，可以有效利用校园网的软硬件资源，使其发挥最大效力，更好的为学校的教学、科研、管理服务，可以大规模的实行考试，实现考试的客观、公证性，自动化组卷、阅卷可以减轻教师的工作强度。传统考试要求老师刻试卷、印试卷、安排考试、监考、收集试卷、评改试卷、讲评试卷和分析试卷。这是一个漫长而复杂的过程，已经越来越不适应现代教学的需要。网络考试系统是传统考场的延伸，它可以利用网络的无限广阔空间，随时随地的对学生进行考试，加上Web数据库技术的利用，大大简化了传统考试的过程。本文以Internet为平台,研究了基于Web考试系统的设计与实现，包括系统需求分析和系统功能设计以及数据库设计。重点阐述了用户登录模块、题库管理模块和试卷管理模块的设计。特别是在题库管理模块中对自动组卷功能常用的算法（包括随机选取法、回溯试探法和遗传算法）进行了比较。对于较流行的验证码技术也给出了具体实现。2.基础知识2.1动态网页技术2由于系统的操作界面都是Web页面形式，而且需要对各种用户的具体请求进行动态处理并返回结果，这是一般静态Web页面技术所无法实现的，所以采用动态网页技术。目前动态网页技术有很多，可以说是层出不穷，比如CGI、PHP、JSP、ASP、ASP.NET等。本设计采用ASP.NET技术。ASP.NET(又称ASP+)是ASP的下一代版本，它并不只是ASP4.0，它是一个用于Web开发的全新框架，其中包含了许多新的特性。ASP.NET完全基于模块与组件，具有更好的可扩展性与可定制性，数据处理方面更是引入了许多激动人心的新技术，正是这些具有革新意义的新特性，让ASP.NET远远超越了ASP，同时也提供给Web开发人员更好的灵活性，有效缩短了Web应用程序的开发周期。ASP.NET与Windows2000Server/AdvancedServer的完美组合，为中小型乃至企业级的web商业模型提供了一个更为稳定，高效，安全的运行环境。2.2数据库技术由于本系统涉及到许多数据的处理，这就需要有一个强大的后台数据库管理系统支持。目前主要的数据库有：Access、FoxPro、Excel、Sybase、Oracle、Informix、SQLServer等，其中网络型的SQLServer、Oracle产品安全性远远高于桌面型的Access、FoxPro等数据库。本系统采用的是微软公司的SQLServer2000。原因如下：第一，SQLServer与Windows2000Server服务器紧密集成，而Windows2000Server服务器具有很好的安全性，能够排除所有未经授权的非法用户的访问，确保了SQLServer2000服务器的安全性,符合系统对安全性的要求；第二，用户可以使用Web浏览器查询存储在SQLServer2000数据库中的数据，符合系统远程访问数据库的要求。第三，容量庞大，每个数据库中可创建多达20万个数据表，数据表中的记录的行数只受服务器硬盘空间的限制，符合系统的考题数目较多的要求。3.系统设计3.1系统需求分析本系统的用户可分为管理员，教师，学生和普通用户四类。考虑到系统的安全性，本系统共分成两个界面：一个界面用于管理员和教师登录，主要负责进行基本资料、新闻、题库、试卷、成绩的管理以及查询等；另外一个界面用于考生和普通用户登录，主要负责修改个人资料、浏览考试新闻、在线考试、查询以往考试成绩等。从总体上考虑，系统应该实现下列功能：对教师来说，包括试卷管理、题库管理、成绩管理。1、试卷管理：教师可以从课程，难度级别，各种题型的数量等方面对某份试卷提出一定的要求生成试卷规则，在学生考试时，由系统根据试卷规则自动组卷生成满足教师要求的试卷，而不用手工组卷。同时，教师还可以对库中已有的试卷进行修改和删除，添加新试卷等。2、题库管理：教师可以根据教学需求对题库中的试题进行三种基本操作：添加新的考题、删除旧有考题、修改原有考题，其中试题类型包括判断题、填空题、单选题和多选题；对于每种类型的试题，教师可以设置题干、答案、试题难度系数、解析、添加时间等属性。3、成绩管理：教师可以查看考生的考试成绩，并针对不同的课程进行成绩统计，包括考试人数、最高分、最低分、平均分以及各分数段得分人数等。对学生来说，包括在线考试、查询以往考试成绩、浏览考试新闻、留言等。1、在线考试：学生可以任选时间进行在线测试，考试结束后，系统会根据已有的标准答案进行在线判卷，考生可以立刻知道考试成绩。2、查询以往考试成绩：学生可以在线查询以前参加过的每门课程的考试相关信息。3、浏览考试新闻：学生可以浏览最新发布的考试信息。4、留言板：学生提交对系统的留言信息。对管理员来说，主要包括管理基本资料（包括教师、学生、普通用户资料的增、删、改以及个人资料修改）、新闻管理（包括对新闻的发布、删除、修改）、控制与分配用户的访问权限，保障系统的安全性，防止非法访问。3.2系统功能模块划分33.2.1前台子系统功能模块划分(图3-1)3.2.2后台子系统功能模块划分(图3-2)3.3数据库设计3.3.1数据库需求分析针对一般考试系统的需求，设计如下所示的数据项和数据结构：管理员信息，包括的数据项有：管理员编号、用户名、口令、主页、网址、电子邮箱、QQ号、公告等。教师信息，包括的数据项有：教师编号、职工号、姓名、口令、性别、班级等。学生信息，包括的数据项有：学生编号、学号、姓名、性别、班级、IP地址、注册日期、考试登陆标志、考试提交标志等。普通用户信息，包括的数据项有：用户编号、用户名、口令、电子邮箱、密码提示问题、密码提示答案、QQ号码、真实姓名、性别、注册日期、证件类型、证件号码、家庭住址、电话号码等。试卷信息，包括的数据项有：试卷编号、填空题分值、填空题数量、判断题分值、判断题数量、单选题分值、单选题数量、多选题分值、多选题数量、考试时间、试卷名称等。成绩信息，包括的数据项有：考试科目、考生学号、成绩、考试时间、是否补考、补考成绩、补考日期、结束时间等。判断题信息，包括的数据项有：判断题编号、题干、正确答案、课程名称、难度系数、添加日期、答案解析、状态标志等。填空题信息，包括的数据项有：填空题编号、题干、正确答案、课程名称、难度系数、添加日期、答案解析、填空个数、答案是否有序、状态标志等。单选题信息，包括的数据项有：单选题编号、题干、正确答案、备选项（A、B、C、D）、课程名称、难度系数、添加日期、答案解析、状态标志等。多选题信息，包括的数据项有：多选题编号、题干、正确答案、备选项（A、B、C、D）、课程名称、难度系数、添加日期、答案解析、状态标志等。网上考试系统—前台子系统修改个人信息浏览考试新闻在线考试查询考试成绩退出考试系统图3-1前台子系统功能模块图网上考试系统—后台子系统资料管理新闻管理题库管理试卷管理成绩管理退出系统图3-2后台子系统功能模块图4本系统应该建立一个稳定的后台数据库系统，通过该数据库管理整个考试系统所需的信息（用户信息、试题信息、试卷信息、考试信息等）。为了从多方面来保障考生考试信息的安全性、可信性和考试成绩的可依赖性，本系统还应该建立一套机制，这套机制至少应该包括学生和教师的账号的安全机制、后台数据库的安全机制、考试过程的控制机制。3.3.2数据库物理设计对应逻辑设计的数据库名exam，设计数据库的物理文件及相关属性如下。主数据文件：exam.mdf。初始空间：1MB，若超出空间按10%自动增长。存放路径：c:\programfiles\MicrosoftSQLServer\MSSQL\Data\。最大文件大小：不受限。隶属文件组：PRIMARY。日志文件：exam_log.ldf。初始空间：1MB，若超出空间按10%自动增长。存放路径：c:\programfiles\MicrosoftSQLServer\MSSQL\Data\。最大文件大小：不受限。3.3.3数据库逻辑设计由于本系统是为网上考试系统而设计的，因此数据库名称定为exam。根据需求分析设计了如图3-3所示的数据库结构。在名为exam的数据库里包含用户数据对象和系统数据对象两大部分,其中系统数据对象由系统自动产生，用户数据对象是由设计人员根据需要设计，具体的用户数据表结构参见附录一。3.4系统结构本系统分为后台数据库系统和前台ASP.NET网站系统两部分。后台数据库exam主要包括11个用户数据表。存储系统管理员信息的admin_info。存储教师信息的teach_info。exam用户数据对象系统数据对象admin_info表tk_pd表tk_tk表tk_single表stu_info表teach_info表tk_multi表paper_info表user_info表news表report表图3-3数据库结构图5存储学生信息的stu_info。存储注册用户信息的user_info。存储考试新闻信息的news。存储试卷规则信息的paper。存储考生成绩信息的report。存储判断题信息的tk_pd。存储填空题信息的tk_tk。存储单选题信息的tk_single。存储多选题信息的tk_multi。前台ASP.NET网站系统结构包括：Admin子目录下存放与管理员界面相关的.