【正文】 ............62附錄 查看正確答案模塊程序清單 ...........................................................................68附錄 數(shù)據(jù)庫連接和操作模塊程序清單 ...................................................................711基于 WEB 的在線自測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)1 概 述 項(xiàng)目開發(fā)背景及意義基于 WEB 技術(shù)的在線自測系統(tǒng)可以借助于遍布全球的因特網(wǎng)進(jìn)行，因此在線自測既可以在本地進(jìn)行，也可以在異地進(jìn)行?，F(xiàn)在較好的學(xué)生自我測試的方法為在線自測，試題內(nèi)容放在服務(wù)器上，考生通過用戶名和密碼進(jìn)行登錄，試卷答案存放在服務(wù)器中，這樣考試的公平性、答案的安全性可以得到有效的保證。在線考試系統(tǒng)可以使學(xué)生在網(wǎng)上學(xué)習(xí)過后及時(shí)檢驗(yàn)自己的學(xué)習(xí)效果，以發(fā)現(xiàn)自己的不足，使得學(xué)習(xí)效率得到很大提高。只要形成一套成熟的題庫就可以實(shí)現(xiàn)學(xué)生自測練習(xí)的自動(dòng)化。 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境本系統(tǒng)采用 B/S 結(jié)構(gòu)，即 Browser/Server（瀏覽器/服務(wù)器）結(jié)構(gòu)，其隨著Inter 技術(shù)的興起，對 C/S 結(jié)構(gòu)的一種變化或者改進(jìn)的結(jié)構(gòu)。B/S 結(jié)構(gòu)，主要是利用了不斷成熟的WWW 瀏覽器技術(shù)，結(jié)合瀏覽器的多種 Script 語言（VBScript、JavaScript ）和ActiveX 技術(shù)，通過瀏覽器就實(shí)現(xiàn)了原來需要復(fù)雜專用軟件才能實(shí)現(xiàn)的強(qiáng)大功能，并節(jié)約了開發(fā)成本，是一種全新的軟件系統(tǒng)構(gòu)造技術(shù)。顯然 B/S 結(jié)構(gòu)應(yīng)用程序相對于傳統(tǒng)的 C/S 結(jié)構(gòu)應(yīng)用程序是巨大的進(jìn)步。b) 業(yè)務(wù)擴(kuò)展簡單方便，通過增加網(wǎng)頁即可增加服務(wù)器功能。d) 開發(fā)簡單，共享性強(qiáng)。Servlet 為 WEB 開發(fā)員提供了一個(gè)簡單、一致的機(jī)制，來擴(kuò)展 WEB 服務(wù)器的功能，并且和已有的業(yè)務(wù)系統(tǒng)交互，可以把 Servlet 看作在服務(wù)端運(yùn)行的 Applet。JavaBean 被組織成為 Package 以便進(jìn)行管理。JSP 技術(shù)是Servlet 技術(shù)的擴(kuò)展，對 HTML 和 XML 的頁面創(chuàng)作提供支持。JSP 功能特點(diǎn)如下：a) JSP 具有跨平臺(tái)能力、語法簡單、書寫容易，并且有“一處編寫，隨處運(yùn)行”的特點(diǎn)。而 ASP 目前僅用于 NT 和 IIS，需要通過 ASP+COM組合實(shí)現(xiàn)擴(kuò)充，而且在 Unix 下使用 COM 非常困難。此外，組件的使用有利于實(shí)現(xiàn)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)頁面的分離，頁面設(shè)計(jì)者和開發(fā)設(shè)計(jì)者可以各司其職 JSP 為分離處理邏輯和表示層提供了很好的解決方案。JSP 技術(shù)的設(shè)計(jì)目的是使構(gòu)造基于 WEB 應(yīng)用程序更加容易和快捷，這些應(yīng)用程序能夠與各種 WEB 服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、瀏覽器和開發(fā)工具共同工作。ASP 以源碼形式存放，以解釋方式運(yùn)行，每次ASP 網(wǎng)頁調(diào)用都需要對源碼進(jìn)行解釋，運(yùn)行效率不高。第一次調(diào)用 JSP網(wǎng)頁可能稍慢，因?yàn)樗痪幾g成 Cache，以后就快得多了。e) JSP 的組件方式更方便，易于維護(hù)。而 ASP 需要通過 COM 來擴(kuò)充復(fù)雜的功能。JavaBean 則不需要注冊，放在 CLASSPATH 包含的目錄中就行了。3 TomcatTomcat 是一個(gè)小型的輕量級(jí)應(yīng)用服務(wù)器，在中小型系統(tǒng)和并發(fā)訪問用戶不是很多的場合下被普遍使用，是開發(fā)和調(diào)試 JSP 程序的首選。實(shí)際上 Tomcat 部分是 Apache 服務(wù)器的擴(kuò)展，但它是獨(dú)立運(yùn)行的，所以當(dāng)運(yùn)行 Tomcat 時(shí)，它實(shí)際上作為一個(gè)與 Apache 獨(dú)立的進(jìn)程單獨(dú)運(yùn)行的。另外，Tomcat 和 IIS、Apache 等 WEB 服務(wù)器一樣，具有處理 HTML 頁面的功能，另外它還是一個(gè) Servlet 和 JSP 容器，獨(dú)立的 Servlet 容器是 Tomcat 的默認(rèn)模式。自從Java 推出以來，JDK 已經(jīng)成為使用最廣泛的 Java SDK。MyEclipse 已經(jīng)自帶 JDK，在MyEclipse 中，只需配置好 Tomcat 的就可以搭建好服務(wù)器。它提供了豐富的圖形化管理工具，簡化了系統(tǒng)管理與操作。自從 Java 推出以來，JDK 已經(jīng)成為使用最廣泛的 Java SDK。JDK 是學(xué)好 Java 的第一步。從SUN 的 開始，提供了泛型等非常實(shí)用的功能，其版本也在不斷更新，運(yùn)行效率得到了非常大的提高。使用它的目的是與 HTML 超文本標(biāo)記語言、Java 腳本語言（Java小程序）一起實(shí)現(xiàn)在一個(gè) WEB 頁面中連接多個(gè)對象，與 WEB 客戶交互作用。它是通過嵌入或調(diào)入到標(biāo)準(zhǔn)的 HTML 語言中實(shí)現(xiàn)的。像其它腳本語言一樣，JavaScript 同樣已是一種解釋性語言，它提供了一個(gè)簡易的開發(fā)過程。但它不像這些語言一樣，需要先編譯，而是在程序運(yùn)行過程中被逐行地解釋。b) 基于對象的語言JavaScript 是一種基于對象的語言，同時(shí)也可以看作一種面向?qū)ο蟮恼Z言。因此，許多功能可以來自于腳本環(huán)境中對象的方法與腳本的相互作用。其次它的變量類型是采用弱類型，并未使用嚴(yán)格的數(shù)據(jù)類型。e) 動(dòng)態(tài)性JavaScript 是動(dòng)態(tài)的，它可以直接對用戶或客戶輸入做出響應(yīng)，無須經(jīng)過 WEB服務(wù)程序。所謂事件驅(qū)動(dòng)，就是指在主頁（HomePage ）中執(zhí)行了某種操作所產(chǎn)生的動(dòng)作，就稱為 “事件”Event） 。當(dāng)事件發(fā)生后，可能會(huì)引起相應(yīng)的事件響應(yīng)。從而實(shí)現(xiàn)了“編寫一次，走遍天下”夢想。無須有高性能的電腦，軟件僅需一個(gè)字處理軟件及瀏覽器。MyEclipse 目前支持 Java Servlet、AJAX 、JSP 、JSF、Struts、Spring、Hibernate 、EJBJDBC 數(shù)據(jù)庫鏈接工具等多項(xiàng)功能。2 需求分析 系統(tǒng)可行性分析可行性的目的就是用最小的代價(jià)在盡可能短的時(shí)間內(nèi)確定問題是否能夠解決，系統(tǒng)方案在經(jīng)濟(jì)上、技術(shù)上和操作上是否可以接受。因此，在對在線自測系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)前，首先對系統(tǒng)進(jìn)行整體規(guī)劃與設(shè)計(jì)，否則就會(huì)導(dǎo)致開發(fā)工作量大，系統(tǒng)不符合要求，更為糟糕的是還可能導(dǎo)致系統(tǒng)不完善或整個(gè)系統(tǒng)根本就無法運(yùn)行。具體到本系統(tǒng)而言，就是要根據(jù)在線自測系統(tǒng)的目標(biāo)、內(nèi)容、規(guī)模、性質(zhì)、現(xiàn)有的配置等具體情況，進(jìn)行系統(tǒng)可行性分析，明確系統(tǒng)開發(fā)的方向，規(guī)劃系統(tǒng)整體的物理結(jié)構(gòu)。本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在技術(shù)上是可行的。讓學(xué)生可以更方便地進(jìn)行在線自測。 操作可行性在線自測系統(tǒng)具備良好的界面、使用方便、操作簡單、易于被用戶接受，用戶只需熟練操作計(jì)算機(jī)和對此系統(tǒng)使用做簡單地了解即可方便使用，而且使用此系統(tǒng)可以減輕學(xué)校的負(fù)擔(dān)，從使用方面來看此系統(tǒng)的開發(fā)是可行的。經(jīng)過對在線自測系統(tǒng)需求的分析，要求本系統(tǒng)具有以下功能：考試系統(tǒng)的用戶分為管理員、教師和學(xué)生三種。b) 教師：題庫的管理、學(xué)生成績的查詢，平均成績的查詢以及試卷的發(fā)布。另外，系統(tǒng)提供學(xué)生的注冊，可以方便更多學(xué)生使用本系統(tǒng)。系統(tǒng)控制在線自測時(shí)間，時(shí)間一到自動(dòng)提交試卷。測試完成系統(tǒng)自動(dòng)批改試卷，得出學(xué)生該次自測練習(xí)的成績，并寫入數(shù)據(jù)庫。教師可以查詢學(xué)生的成績，并可以選擇試卷來查詢參加過該考試的學(xué)生成績，并可以按成績的高低進(jìn)行排序、查看該試卷的平均成績，以便更好的了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。在線自測系統(tǒng)自測時(shí)間控制自動(dòng)閱卷功能查看平均成績試卷平均成績自動(dòng)組卷功能學(xué)生成績排序?qū)W院管理功能科目管理功能后臺(tái)部分前臺(tái)部分（學(xué)生用戶）在線自測子系統(tǒng)成績查詢子系統(tǒng)正確答案子系統(tǒng)教師用戶學(xué)生成績試卷管理題庫管理管理員用戶用戶管理資源管理圖 21 系統(tǒng)總體功能模塊圖各個(gè)模塊包含主要功能如下：a）在線自測模塊：包括學(xué)生選擇試卷、進(jìn)行答題、提交試卷、系統(tǒng)評分和記7錄成績功能。c）正確答案模塊：已參加過測試的學(xué)生，可以查看該試卷的答案。e）題庫管理模塊：包括題庫中所有題目的查詢、添加、刪除和修改功能。g）資源管理模塊：包括系統(tǒng)資源（院系、科目和班級(jí)）的查詢、添加、刪除和修改功能。 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)在線自測系統(tǒng)是為了更好的服務(wù)教師和學(xué)生，減輕教師和學(xué)生的負(fù)擔(dān)，使學(xué)生可以自主學(xué)習(xí)。所以，本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)是在滿足以上功能的同時(shí)，盡量做到界面美觀大方，操作簡單，安全性高。WEB 技術(shù)超越了傳統(tǒng)的“客戶機(jī)/服務(wù)器”兩層結(jié)構(gòu)，采用了三層體系結(jié)構(gòu)：用戶界面層/事務(wù)層/ 數(shù)據(jù)庫層，因此WEB 結(jié)構(gòu)有著更好的安全性，在用戶機(jī)上不需要安裝任何應(yīng)用程序，應(yīng)用程序可以安裝在事務(wù)層所在的計(jì)算機(jī)上，試題存放在數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上，當(dāng)然，事務(wù)層和數(shù)據(jù)庫可以是同一臺(tái)機(jī)器（如果條件允許，還是應(yīng)該把這兩層分別放在不同的計(jì)算機(jī)上） ，因此本系統(tǒng)最終決定采用 WEB 技術(shù)實(shí)現(xiàn)。生成試卷題庫管理教師登錄提交的答案教師信息管理操作試卷內(nèi)容考題考題考試請求 用戶信息 用戶信息 學(xué)生信息學(xué)生信息教師信息注冊信息試卷文件學(xué)生信息文件教師信息文件管理員評分系統(tǒng)學(xué)生登錄教師學(xué)生資源管理學(xué)生成績文件成績信息院系、科目文件成績信息圖 31 數(shù)據(jù)流程圖 數(shù)據(jù)項(xiàng)與結(jié)構(gòu)根據(jù)上述需求，設(shè)計(jì)如下所示的數(shù)據(jù)項(xiàng)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：a) 用戶表：用戶名、密碼、姓名、出生日期、性別、學(xué)院、專業(yè)、班級(jí)、學(xué)號(hào)、Email、權(quán)限；b) 院系：編號(hào)和院系名稱；c) 班級(jí)：班級(jí)名稱和學(xué)院；d) 科目：編號(hào)、科目名稱；e) 選擇題題庫：問題號(hào)、科目、題目、選項(xiàng)和答案；f) 填空題題庫：問題號(hào)、科目、題目和答案；g) 試卷目錄：試卷名、科目、題目數(shù)量、每題分?jǐn)?shù)、狀態(tài)、總分、考試時(shí)間；h) 試卷選擇題表：問題號(hào)、科目、題目、選項(xiàng)和答案；i) 試卷填空題表：問題號(hào)、科目、題目和答案；j) 成績：用戶名、試卷名、姓名、成績、專業(yè)名稱和院系名稱。9NM1QYASD 1ZX1學(xué)生教師管理員員試卷院系從屬從屬管理管理 考試科目從屬 111從屬 班級(jí)從屬11圖 32 系統(tǒng) ER 圖 數(shù)據(jù)庫表設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫 user 包含以下八個(gè)表：用戶表、院系表、班級(jí)表、科目表、選擇題題庫表、填空題題庫表、試卷目錄表、成績表。下面簡單介紹幾個(gè)表的結(jié)構(gòu)。表結(jié)構(gòu)如表 31 所示。只需要兩個(gè)字段，院系編號(hào)和院系信息。表 32 院系信息表（Online_Examination_XY）名稱 字段名 數(shù)據(jù)類型 主鍵 非空院系編號(hào) id int YES YES院系名稱 xueyuan varchar(50) NO NO班級(jí)信息表用于存放班級(jí)信息，其中的學(xué)院名稱與院系表的學(xué)院名稱相關(guān)聯(lián)，表示班級(jí)和學(xué)院的從屬關(guān)系。表 33 班級(jí)信息表（Online_Examination_BJ）名稱 字段名 數(shù)據(jù)類型 主鍵 非空班級(jí)編號(hào) id int YES YES班級(jí)名稱 banji varchar(50) NO NO學(xué)院名稱 xueyuan varchar(50) NO NO科目信息表用于存放科目信息，表結(jié)構(gòu)如表 34 所示。還包括問題、選項(xiàng)和正確答案字段。表 35 選擇題題庫表（Online_ST）名稱 字段名 數(shù)據(jù)類型 主鍵 非空問題號(hào) id int YES YES科目 leixing varchar(50) NO NO問題 timu varchar(5000) NO NO選項(xiàng) 1 xxa varchar(500) NO NO選項(xiàng) 2 xxb varchar(500) NO NO選項(xiàng) 3 xxc varchar(500) NO NO選項(xiàng) 4 xxd varchar(500) NO NO答案 daan varchar(500) NO NO填空題題庫表用于存放填空題信息，其中科目與科目表相關(guān)聯(lián)。表結(jié)構(gòu)如表 36 所示。另外其他字段還包括題目數(shù)量、每題分?jǐn)?shù)、考試時(shí)間等。表 37 試卷目錄表（Online_Examination_ML ）名稱 字段名 數(shù)據(jù)類型 主鍵 非空序號(hào) id int YES YES試卷名 shijuan_name varchar(50) NO NO試卷科目 shijuan_bumen varchar(50) NO NO題目數(shù)量 timu_shuliang varchar(50) NO NO試卷權(quán)限 shijuan_quanxian varchar(50) NO NO每題分?jǐn)?shù) meitifenshu varchar(50) NO NO總分 zongfen varchar(50) NO NO考試時(shí)間 kaoshi_sj varchar(50) NO NO學(xué)生成績表用于存放學(xué)生成績信息，平均成績模塊要用到整型的考試成績，所以數(shù)據(jù)類型設(shè)計(jì)成 int，其他字段包括試卷名、學(xué)院、專業(yè)、學(xué)生名等。表 38 學(xué)生成績表（Online_Examination_XJ）名稱 字段名 數(shù)據(jù)類型 主鍵 非空序號(hào) id int YES YES學(xué)生姓名 student_name varchar(50) NO NO試卷名 shijuan_bumen varchar(50) NO NO考試成績 kaoshi_cj int NO NO專業(yè) zhuan