基于SSM框架的試題庫(kù)與考試系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

文/陳海郎

1 引言

考試是教育教學(xué)、人才選拔和考核評(píng)價(jià)等過(guò)程中不可或缺的測(cè)評(píng)方式。隨著教育方式和教育類型的不斷豐富，考試種類變得日益繁多，對(duì)考試提出了更多、更高的要求。傳統(tǒng)人工出題、組卷、測(cè)試和評(píng)改的考試方式，不僅需要花費(fèi)較多的時(shí)間、人力和物力，而且不利于實(shí)施因材施教。信息技術(shù)的快速發(fā)展，有力推動(dòng)了當(dāng)代教育變革與創(chuàng)新?；诨ヂ?lián)網(wǎng)開(kāi)展無(wú)紙化考試成為了當(dāng)前重要的選擇渠道。如計(jì)算機(jī)等級(jí)、會(huì)計(jì)職業(yè)能力、遠(yuǎn)程教育以及大學(xué)生英語(yǔ)四、六級(jí)等都陸續(xù)選擇了網(wǎng)絡(luò)無(wú)紙化的考試方式。

相對(duì)于傳統(tǒng)考試方式，網(wǎng)絡(luò)考試減少了書(shū)面出卷的眾多環(huán)節(jié)，生成試卷的方式非常靈活、簡(jiǎn)便，并且出卷、發(fā)卷和判卷等工作都能夠網(wǎng)絡(luò)在線完成。這樣能夠減少人為因素造成的失誤，大大地節(jié)省考試工作所需的人力和物力投入。另外，在云計(jì)算和大數(shù)據(jù)等技術(shù)支撐下，網(wǎng)絡(luò)考試能夠適用于大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)考試需求，并且還能夠考試過(guò)程和考試過(guò)程提供多維度、深層次的測(cè)評(píng)分析結(jié)果，使得考試的實(shí)施過(guò)程更為便捷化、測(cè)試結(jié)果更為精準(zhǔn)化。因此，為順應(yīng)信息時(shí)代的發(fā)展，構(gòu)建 “處處能考、時(shí)時(shí)能考”的試題庫(kù)與考試系統(tǒng)，成為當(dāng)前教育教學(xué)改革的重要任務(wù)。這對(duì)開(kāi)展個(gè)性化測(cè)評(píng)、實(shí)施因材施教和培養(yǎng)創(chuàng)新型人才等具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2 SSM框架技術(shù)

2.1 Spring框架

Spring是一種輕量級(jí)、開(kāi)源的Java技術(shù)框架。該框架提供的反轉(zhuǎn)控制IoC（Inverse of Control）容器，避免了過(guò)往硬編碼可能帶來(lái)的過(guò)度性程序耦合，使得軟件項(xiàng)目開(kāi)發(fā)更為簡(jiǎn)單、便捷化，只需專注于項(xiàng)目上層的應(yīng)用，而無(wú)須進(jìn)行太多的底層的屬性文件解析、單實(shí)例模式類等需求代碼的編寫(xiě)。其次，Spring框架具有強(qiáng)大的面向切面編程，AOP（Aspect Oriented Programming）編程支持能力，能夠較好地解決傳統(tǒng)的面向?qū)ο缶幊讨袠I(yè)務(wù)邏輯非常復(fù)雜的功能實(shí)現(xiàn)。然后，Spring提倡測(cè)試驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)，在軟件項(xiàng)目開(kāi)發(fā)過(guò)程中，提供了各種類型的Mock對(duì)象用于輔助單元測(cè)試。最后，Spring不但能夠與MyBatis等優(yōu)秀的開(kāi)源框架相互共存，而且還有助于提高共存框架的可使用性，為其它共存框架的學(xué)習(xí)和使用提供輔助性支持。此外，Spring框架對(duì)JavaEE API進(jìn)行了封裝，使得類似JDBC、遠(yuǎn)程調(diào)用等使用變得更為容易。Spring的匠心獨(dú)有和良好的源碼設(shè)計(jì)，可稱得上是Java技術(shù)的理想實(shí)踐。

2.2 Spring MVC框架

Spring MVC框架是Spring框架的重要組成部分。該框架具有使用簡(jiǎn)單、配置靈活的特點(diǎn)，其的核心類包括前置控制器、應(yīng)用控制器和頁(yè)面控制器三大部分。其中，前端控制器作用于表現(xiàn)層，能夠以共用邏輯的方式為各種請(qǐng)求提供響應(yīng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)視圖與功能處理相互分離；應(yīng)用控制器是在前端控制器應(yīng)用的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)視圖與頁(yè)面控制器之間的切換，是一種策略設(shè)計(jì)模式的應(yīng)用；頁(yè)面控制器用于搜集參數(shù)和功能代碼處置與封裝等，是一種命令設(shè)計(jì)模式的實(shí)現(xiàn)。

2.3 MyBatis框架

MyBatis是一種基于Java、開(kāi)源的持久層框架。該框架支持常規(guī)的SQL語(yǔ)句查詢，告別了過(guò)往采用JDBC代碼和參與設(shè)置的數(shù)據(jù)連接與映射方式。MyBatis是以XML或代碼注解的方式，進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)連接配置與映射，最終能夠以普通的Java對(duì)象操作的方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問(wèn)與使用。

3 試題庫(kù)與考試系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)框架設(shè)計(jì)

在線考試系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)框架設(shè)計(jì)如圖1所示：頂層為在線考試系統(tǒng)的應(yīng)用層，是用戶參與系統(tǒng)交互的主窗口，也是本系統(tǒng)建設(shè)的主要內(nèi)容。中間層稱之為組織層，是為由完成本系統(tǒng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)所需的Spring、Spring MVC和MyBatis等各種組件組成，能夠?yàn)樵诰€考試系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，提供底層實(shí)現(xiàn)所需的API，有助于加快在線考試系統(tǒng)快速成型，并提高該系統(tǒng)的可維護(hù)性和可用性。組織層下方為軟件基礎(chǔ)層，能夠?yàn)樵诰€考試系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和運(yùn)行，提供操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)等所需的軟件基礎(chǔ)環(huán)境。底層的計(jì)算機(jī)硬件和網(wǎng)絡(luò)通信，能夠?yàn)樵诰€考試系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和運(yùn)行提供必要的物理環(huán)境。試題庫(kù)與考試系統(tǒng)是采用J2EE技術(shù)框架進(jìn)行開(kāi)發(fā)。該系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程的代碼編寫(xiě)需要遵從J2EE規(guī)范，并可使用eclipse等開(kāi)發(fā)工具進(jìn)行系統(tǒng)程序?qū)崿F(xiàn)。

3.2 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

試題庫(kù)與考試系統(tǒng)是根據(jù)傳統(tǒng)考試過(guò)程及所需屬性進(jìn)行功能設(shè)計(jì)的。該系統(tǒng)包括試題管理、考生管理、教師管理、試卷管理、題庫(kù)管理和后臺(tái)管六大功能模塊，如圖2所示。題庫(kù)管理和試題管理為在線網(wǎng)絡(luò)考試的核心模塊。所有的在線網(wǎng)絡(luò)考試申請(qǐng)都是基于試題庫(kù)完成的。后臺(tái)管理是為支撐該系統(tǒng)運(yùn)行所需進(jìn)行的用戶權(quán)限設(shè)置、基礎(chǔ)信息維護(hù)、操作日志管理和系統(tǒng)模塊設(shè)置等功能設(shè)計(jì)。

3.3 試題庫(kù)與考試系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)是信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的重要組成部分。規(guī)范、靈活、可擴(kuò)展的數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)能夠確保信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完整性。本項(xiàng)目遵從數(shù)據(jù)庫(kù)第三方式的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，采用Powerdesigner數(shù)據(jù)庫(kù)建模工具進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)模型設(shè)計(jì)，具體設(shè)計(jì)效果如圖3所示。

圖3：試題庫(kù)與考試系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)(部分)

圖4：試題庫(kù)與考試系統(tǒng)主窗口

圖5：試題創(chuàng)建頁(yè)面

圖6：考試作答頁(yè)面

4 試題庫(kù)與考試系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)

4.1 系統(tǒng)整體實(shí)現(xiàn)

在實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，試題庫(kù)與考試系統(tǒng)采用SSM框架技術(shù)進(jìn)行了程序開(kāi)發(fā)，如圖4所示。左側(cè)為模塊管理、權(quán)限管理、考生管理和試卷管理等一級(jí)功能菜單欄，點(diǎn)擊一級(jí)功能菜單欄后會(huì)進(jìn)行二級(jí)功能菜單顯示。 右側(cè)為事務(wù)辦理流程圖，該流程圖既能夠?qū)φ麄€(gè)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)辦理進(jìn)行過(guò)程展示，有助于教師或?qū)W生盡快熟知系統(tǒng)，也能夠?qū)ξ崔k結(jié)的事務(wù)進(jìn)行圖標(biāo)亮燈提示。點(diǎn)擊流程圖中相應(yīng)的圖標(biāo)即可進(jìn)入相應(yīng)的功能模塊進(jìn)行事務(wù)辦理。另外，右上方還有一個(gè)“幫助”按鈕，能夠?qū)Ρ鞠到y(tǒng)使用過(guò)程中常見(jiàn)的問(wèn)題提供解答。

4.2 試題新增功能實(shí)現(xiàn)

新增試題、建立試題庫(kù)，目的是為了對(duì)試題能夠循環(huán)和綜合使用。當(dāng)試題達(dá)到一定量的時(shí)候，無(wú)須在每次考試前重新出題，可直接從既有的試題庫(kù)中抽取題目進(jìn)行出卷。如圖5所示，試題庫(kù)與考試系統(tǒng)的常規(guī)試題類型包括單選題、多選題、填空題、判斷題和簡(jiǎn)答題五種類型，點(diǎn)擊“更多”能夠獲得更多試題類型的選擇。選擇相應(yīng)的試題類型后，試題創(chuàng)建頁(yè)面下方對(duì)應(yīng)的試題錄入框也會(huì)相應(yīng)的發(fā)生改變。另外，該系統(tǒng)的試題創(chuàng)建支持附件、圖片和音頻等格式作為問(wèn)題或答案內(nèi)容進(jìn)行上傳。

4.3 考試功能實(shí)現(xiàn)

待教師完成出卷后，考生即可在指定考試時(shí)間內(nèi)參與考試。如圖6所示，考試頁(yè)面上方為考生基本信息（考生進(jìn)入考試前會(huì)有一次考生信息確認(rèn)過(guò)程）。右上方“考試時(shí)間”為考試時(shí)間倒計(jì)時(shí)，會(huì)對(duì)考試剩余時(shí)間進(jìn)行實(shí)時(shí)更新?？荚囀Ｓ?分鐘時(shí)，系統(tǒng)會(huì)以提示框的形式，給予考生剩余時(shí)間的提醒。若考試時(shí)間用完后，學(xué)生仍然沒(méi)有按時(shí)提交試卷，系統(tǒng)會(huì)強(qiáng)制執(zhí)行“交卷”操作。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文以解決傳統(tǒng)考試方式存在成本高、效率低、工作量大和試題維護(hù)困難等諸多問(wèn)題為出發(fā)點(diǎn)，分析了教育教學(xué)對(duì)試題庫(kù)與考試系統(tǒng)建設(shè)需求，詳細(xì)介紹了SSM框架技術(shù)。然后在系統(tǒng)的整體開(kāi)發(fā)架構(gòu)設(shè)計(jì)、功能設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，采用SSM框架技術(shù)對(duì)試題庫(kù)與考試系統(tǒng)進(jìn)行了程序開(kāi)發(fā)與實(shí)現(xiàn)。為適應(yīng)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)以及混合式學(xué)習(xí)環(huán)境的使用，下一步將結(jié)合混合式學(xué)習(xí)過(guò)程中對(duì)知識(shí)測(cè)試與評(píng)價(jià)的需求，實(shí)現(xiàn)試題庫(kù)與考試系統(tǒng)的移動(dòng)端開(kāi)發(fā)。