基于Java的在線考試系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)

柯圣

摘要：在線考試系統(tǒng)是一種網(wǎng)絡(luò)化、智能化的考核模式，該模式能節(jié)約人力資源和提高考試效率，更具有無主觀性、科學(xué)性和系統(tǒng)性。該設(shè)計(jì)基于B/S架構(gòu)模式，選擇Eclipse+MySQL工具來分別實(shí)現(xiàn)代碼的編寫工作以及持久化存儲工作，前端使用layui進(jìn)行設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的在線考試，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了修改密碼、題庫管理、管理員管理、在線考試、隨機(jī)自動(dòng)組卷、客觀題自動(dòng)閱卷、打印、試卷等功能，具有無紙化、網(wǎng)絡(luò)化、自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：在線考試系統(tǒng)；自動(dòng)化閱卷；B/S結(jié)構(gòu)；無紙化

中圖分類號：TP319? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2023）13-0052-03

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）

0 引言

考試作為檢測學(xué)生學(xué)習(xí)的重要方式，是學(xué)校與教育培訓(xùn)機(jī)構(gòu)的重要檢測環(huán)節(jié)，在促進(jìn)學(xué)生更好地完善自己的同時(shí)，也是尋找個(gè)體之間差距的重要手段。傳統(tǒng)考試需要大量人工參與，操作過程較為煩瑣，勞動(dòng)強(qiáng)度較高，成本支出較大。而在當(dāng)今信息化技術(shù)日益發(fā)達(dá)的環(huán)境下，借助先進(jìn)的信息化技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)無紙化考試考核以及自動(dòng)化閱卷等功能[1]，能夠有效達(dá)到考核無主觀性、科學(xué)性和系統(tǒng)性功效。

1 研究目標(biāo)與內(nèi)容

本設(shè)計(jì)采用B/S架構(gòu)，Maven+SpringBoot+Mybatis+MySQL的系統(tǒng)框架實(shí)現(xiàn)，使用Eclipse集成開發(fā)工具和jdk+tomcat的編譯運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行設(shè)計(jì)開發(fā)，主要研究以下幾個(gè)方面：

研究目標(biāo)：設(shè)計(jì)一個(gè)節(jié)約人力資源、時(shí)間并能追蹤分析學(xué)生成績、降低考核環(huán)境復(fù)雜性、無主觀性以及擁有自動(dòng)化閱卷等功能的大學(xué)生計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程在線考試系統(tǒng)[2]。

研究內(nèi)容：在線考試系統(tǒng)主要能實(shí)現(xiàn)客觀題自動(dòng)閱卷，主觀題人工閱卷并給予參考答案，能夠?qū)С雠喭瓿傻脑嚲恚奖阕尳處熌軌蛄私饷總€(gè)學(xué)生強(qiáng)弱易錯(cuò)點(diǎn)、分析其能力，提高老師工作效率。具體表現(xiàn)為：1） 教師設(shè)計(jì)題目和答案，包含單選題、多選題、判斷題、簡答題、應(yīng)用題；2） 對于客觀題能夠自動(dòng)閱卷，給出分?jǐn)?shù)和正確答案；3） 對于簡答題和應(yīng)用題，教師能夠設(shè)計(jì)題目給出答案，并由教師人工閱卷，在閱卷時(shí)給出題庫中的參考答案；4） 導(dǎo)出批閱后的試卷文件（包括分?jǐn)?shù)、日期、教師批閱等）。

2 系統(tǒng)概述

大學(xué)生計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程在線考試系統(tǒng)是基于Java語言和MySQL數(shù)據(jù)開發(fā)的在線考試系統(tǒng)，系統(tǒng)采用layui所提供的前端頁面樣式風(fēng)格進(jìn)行設(shè)計(jì)，模塊設(shè)計(jì)包括考試管理、試卷管理、試卷批閱、試卷打印等功能。

硬件環(huán)境：內(nèi)存8G，Intel（R） Core（TM） i5-6300HQ CPU @ 2.30GHz? ?2.30 GHz，Windows 10操作系統(tǒng)的PC一臺。

軟件環(huán)境：Java開發(fā)版本為JDK 1.8；IDE開發(fā)工具為Eclipse 7.0；服務(wù)器為tomcat8.5；數(shù)據(jù)庫為MySQL5.0.22，使用MySQL的圖形操作工具——Navicat操作管理數(shù)據(jù)庫。

開發(fā)測試瀏覽器為Microsoft Edge，IE7.0以上版本，火狐瀏覽器和百度瀏覽器等主流瀏覽器，以保證系統(tǒng)能兼容各大主流瀏覽器。

開發(fā)流程：首先，詳細(xì)地對系統(tǒng)進(jìn)行需求分析，對整個(gè)系統(tǒng)考核的流程有清晰的思路，根據(jù)系統(tǒng)不同業(yè)務(wù)模塊需求完成數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，分析每個(gè)業(yè)務(wù)模塊需求，細(xì)化細(xì)節(jié)完成需求分析報(bào)告。其次，運(yùn)用Eclipse、Navicat軟件開發(fā)設(shè)計(jì)，完成開發(fā)的環(huán)境和系統(tǒng)資源文件的配置工作的搭建。最后，根據(jù)不同頁面的需求編寫與之相關(guān)的模塊，建立數(shù)據(jù)庫建表，在百度文庫內(nèi)找到合適的測試題導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫；系統(tǒng)的控制層與業(yè)務(wù)層運(yùn)用Spring Boot進(jìn)行編寫，數(shù)據(jù)的持久化存儲采用MyBatis數(shù)據(jù)庫。

利用layui框架所提供的簡潔樣式實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)前臺頁面的開發(fā)，考慮到系統(tǒng)的簡潔美觀易使用等方面功能，并在不同的瀏覽器上進(jìn)行兼容性測試，以達(dá)到最佳效果。

3 系統(tǒng)需求分析與總體架構(gòu)

3.1 功能需求分析

考試管理：在線考試，查看考試記錄，進(jìn)行在線考試，批閱考卷給出分?jǐn)?shù)，查看已經(jīng)考完的試卷并能打印pdf。

我的主頁：編輯個(gè)人信息，添加頭像圖片，僅限于登錄用戶可以使用。

題庫管理：添加選擇題、判斷題、簡答題、應(yīng)用題及答案，在添加考卷時(shí)，隨機(jī)抽取題庫內(nèi)的主觀題和客觀題進(jìn)行組卷，也能批量刪除試題。

試卷管理：添加試題，對需要添加的試卷進(jìn)行編輯，也能刪除該試卷，能對所有添加的試卷進(jìn)行批量刪除。

系統(tǒng)設(shè)置：管理所有已添加用戶，增加新用戶，編輯用戶信息，刪除用戶，禁用用戶賬號操作。

批閱試卷：客觀題自動(dòng)閱卷，主觀題部分采用人工閱卷，題目下方會有參考答案給予閱卷老師幫助閱卷。

在線考試：考生進(jìn)入考試界面，考試答題，分為選擇題、判斷題、簡答題和應(yīng)用題?？纪挈c(diǎn)擊提交考卷，完成考試即可退出。

考試記錄：可以查看自己考試得分，可以點(diǎn)開查看自己考卷的具體錯(cuò)誤點(diǎn)，能打印試卷的pdf。

3.2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)采用的是MVC模式進(jìn)行開發(fā)，MVC即Model-View-Controller，該模型就是將軟件系統(tǒng)的輸入、輸出及輸出流程以控制器、視圖以及模型方式進(jìn)行分離操作[3]。從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上來看，項(xiàng)目可以被分為視圖層、服務(wù)器層、數(shù)據(jù)服務(wù)層。視圖層供給用戶和系統(tǒng)之間的交互，用戶通過視圖層查看系統(tǒng)呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)信息，也能通過視圖層將數(shù)據(jù)交予系統(tǒng)進(jìn)行處理；視圖層借助layui來完成前端用戶界面的展示和互動(dòng)。服務(wù)器層使用Tomcat，并利用Springboot框架，MyBatis數(shù)據(jù)庫進(jìn)行后端程序的開發(fā)。數(shù)據(jù)服務(wù)層主要使用MySQL數(shù)據(jù)庫，服務(wù)層使用此層完成的數(shù)據(jù)的存取，為系統(tǒng)的服務(wù)提供數(shù)據(jù)的支撐。

4 數(shù)據(jù)庫分析與設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫的概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用實(shí)體—聯(lián)系（E-R） 模型設(shè)計(jì)方法。使用E-R圖顯示主題在環(huán)境中所涉及的事物，屬性則是描述試題特效[4]。下面以用戶信息和試卷信息為例進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)。

用戶信息主要包含登錄名、密碼、郵箱、性別、聯(lián)系電話、班級等實(shí)體，如圖1所示。

試卷信息包含試卷名稱和考試時(shí)間兩個(gè)主要實(shí)體，如圖2所示。

5 系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)

5.1 系統(tǒng)登錄

功能描述：為保證賬戶安全，考試公平性，系統(tǒng)采用分流教師用戶與學(xué)生用戶，使用不同身份，不同權(quán)限賬號登錄系統(tǒng)。

登錄界面模塊主要為用戶提供進(jìn)入考核系統(tǒng)的路徑，為不同用戶進(jìn)行不同操作給出了定向選擇，登錄不同賬號擁有不同權(quán)限。由于采用了新框架layui，此處使用layui-form進(jìn)行身份表單驗(yàn)證，layui-icon來定義圖標(biāo)。無須編寫UI結(jié)構(gòu)。

頁面布局jsp文件具體如下：

<%@ page language="java" import="java.util.*" pageEncoding="utf-8"%>

<%@ include file="/WEB-INF/inc/taglibs.jsp"%>

5.2 管理員功能模塊

管理員模塊設(shè)計(jì)：左側(cè)為主要功能菜單欄，主要實(shí)現(xiàn)五大功能模塊的動(dòng)態(tài)交互，進(jìn)入相關(guān)菜單后可以查看實(shí)現(xiàn)該功能模塊的子項(xiàng)功能；右邊頂部成列所執(zhí)行的操作。

利用layui的css樣式和js文件，采用aside.ftl實(shí)現(xiàn)左側(cè)菜單欄和main.js文件，使用layui-layout進(jìn)行布局。