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1、“计算机应用基础计算机应用基础”课程考试系统课程考试系统 报告人:专 业:年 级:第第1 1章章 绪论绪论第第2 2章章 系统开发环境与相关技术系统开发环境与相关技术第第3 3章章 系统需求分析系统需求分析第第4 4章章 系统总体设计系统总体设计第第5 5章章 系统详细设计与实现系统详细设计与实现结结 论论1.1 研究的背景及意义研究的背景及意义 “计算机应用基础”课程网络考试系统的开发,不仅为高校教考分离、教学资源共享、科学评价教学效果、合理安排教学提供了有利的条件,而且为促进教师提高教学水平,使广大的高校教师有更多的时间和精力投身于教研教改和科学研究从而取得更大的成绩提供了可能。因此,根据
2、新余学院“计算机应用基础”课程的教学要求和需要,设计和开发一个本课程的网络考试系统将势在必行,同时期望本项工作为其它课程的考试改革与实践探索一有效途径。1.2 研究现状分析研究现状分析 近些年来,随着计算机和网络技术的迅猛发展,大多网络考试系统正在逐步转向或正在取代C/S,完全以B/S(浏览器/服务器)模式来进行设计与开发,目前市场占有率愈来愈高。B/S模式下的考试系统,采用Web方式,同时适用于国际互联网和局域网,是一个基于数据库和Web技术的远程在线实时测试系统。该模式下,只需在服务器端安装好考试软件,客户端只须具备有浏览器即可,而浏览器是安装操作系统时自带已安装好了的,无需再安装其它任何
3、应用软件。这样,系统的维护和升级都极其方便快捷。1.3 设计目标(1)考试结束前的10分钟时对考生进行提示。(2)考试结束后若考生没有进行试卷提交则自动进行试卷保存处理。(3)系统要有防止考生无意误点击关闭系统或提交试卷按钮,从而导致考试无法继续进行的机制,设置退出系统提示框可以较好的解决这一问题。(4)系统对具体试卷的客观题和主观题都能够自行判分。(5)要保证在同一次考试中系统生成的各份试卷难易程度保持在同一个水平。2.1 开发环境关于ASP.NETASP.NET页面以aspx扩展名存储。页面由程序员将文本、标记(例如HTML)以及ASP.NET特定服务器标记和脚本组合在一起,然后存储在We
4、b服务器上。 ASP.NET特定服务器标记非常强大,例如,它可以对用户的动作做出反应,连接至数据存储以及自动创建非常复杂的HTML结构。 C#语言概述C# 是.NET的关键性语言,它是整个.NET平台的基础。与C#相比,.NET所支持的其它语言显然是配角身份。 C#语言源于C和C+,是微软专门为.NET设计的语言。C#和.NET Framework同时出现和发展。由于C#出现较晚,吸取了许多其他语言的优点,解决了许多问题。简单的看来,C#仅仅是.NET开发的一种语言。但事实上C#是.NET开发中最好的一门语言,这是由C#自身的设计决定的。 2.2 浏览器/服务器方式的架构分析 C/S结构分析客
5、户机/服务器架构的特点是由客户机向服务器发出指令,而数据的存储和处理均在服务器上进行。在服务器完成对数据的处理后,将运算结果返回给客户机,用户就可以利用安装在客户机上的应用程序对结果进行二次处理。但由于C/S架构主要是针对局域网的应用环境设计的,因此适合在企业内部的Intranet上使用,而无法在Internet上得以高效应用。 B/S结构90年代中期,随着Internet的广泛应用和普及,人们从Internet上得到了方便、快捷和更加多样化的信息,而且不必了解网络内部实现的细节,浏览器及服务器(B/S)结构就是在这种背景下产生的。在B/S结构中,将系统的应用程序集中到服务器端,无需开发客户端
6、程序,服务器上所有应用程序都可以通过web浏览器在客户机上执行。基于浏览器/服务器架构的诸多优势,因此本人设计的网上考试系统的就采用这种B/S体系结构。2.3 数据库技术SQL是目前使用最广泛的数据库语言, SQL Server 2005 是Microsoft 公司推出的SQL Server 数据库管理系统的最新版本该版本继承了SQL Server 7.0 版本。SQL Server 2005包含以下特性:易安装性、部署和使用、良好的可扩展性、支持数据仓库、可以与其他服务器软件进行系统集成。数据仓库是一种经过特殊组织的数据库,它可以支持灵活的数据集查询,并且可以支持对结果集的决策分析。数据仓库
7、中通常包含表示企业历史业务的数据。所以,在此次的设计中,我们采用的是SQL Server 2005 。3.1 功能需求分析 数据层逻辑处理层 信息查询统计分析处理数信息处理DBMS系统模型管理用户界面层在线考试成绩管理试题试卷管理用户管理信息发布成绩查询管理员教师学生考试监控信息浏览3.2 体系结构分析用户界面层中间层数据层http请求ODBCWeb应用服务器( IIS )SQLserver数据库客户端浏览器http响应系统体系框架图3.3 可行性分析(1)经济可行性:本系统作为新余学院的教学改革中的一个项目,无需学校给予额外开发经费,而本系统实施后可以显著提高考试效率,节省教学开支,有助于本
8、专业建设。 (2)技术上的可行性:在软件方面,本系统采用了B/S模式,使用ASP.NET技术,并且选用微软公司的SQL server 2005数据库进行开发。所以本系统的软件开发平台在技术上己成熟可行。 (3)时机可行性:其一,目前学校都开通了校园网络, 学校整套的网络设施为开发和使用无纸化网络考试系统提供了坚实的基础;其二,现代大学生历经初高中阶段,已掌握了信息技术基本技能,再者在线考试系统的界面友好,操作简单,不会因为使用计算机考试而影响考生的正常发挥。这些都说明使用在线考试系统在时机上已完全成熟了,是完全可行的。3.4 性能需求分析 1)界面友好、操作简单:系统应操作简单,界面清晰,有序
9、,学生、教师都能通过阅读题目说明便可以使用。2)易维护性:系统能够对数据进行及时备份功能,并且当发生故障后,数据可以进行恢复,并且要求数据不被丢失。3)可扩展性:随着学校的升本后,每个学期学生数量都在增加,学生规模日益庞大,对系统的功能和性能的要求越来越大;再加上计算机技术的更新日新月异,这都要求系统功能模块具有可扩展性,并且在扩展功能时,不影响客户端用户的使用。4)响应时间:快速的响应时间可以提高用户的工作效率。系统主要面向的是考试学生,学生通过浏览器登录系统,所以不应有很长的等待时间,等待的时间应不超过5秒钟。5)安全性:为了确保试题库和试卷的安全,以及学生考试成绩等信息不泄露,所以提高系
10、统的安全性是十分重要的。4.1 运行环境设置由于“计算机应用基础”课程在线考试中,登录的身份验证、学生的抽题、组卷、交卷时的评分、成绩上传等,都是要求系统能够在同一时刻处理大量的数据请求,需要使用专门的服务器来作为考试服务器和后台数据库的服务器。本系统服务器端运行要求:需要安装微软的Windows server 2005作为操作系统;数据库系统采用SQL server 2005来管理;web服务器使用Windows server2000自带的IIS,再结合.NET技术进行开发,还要安装.Net Framework。本系统客户端运行要求:需要安装Windows2000或WindowsXP操作系统
11、;连接Internet;浏览器版本要求在IE5.0以上。4.2 系统总体功能设计考试系统用户管理试题管理试卷管理试卷评分考试科目管理在线考试成绩管理系统总体功能模块结构图4.3 系统各模块设计 用户管理模块用户管理模块主要实现对管理员、教师、学生的基本信息管理,实现对管理员、教师、学生信息的增加、删除、修改。试题管理模块试题管理模块功能主要是维护试题库,并能完成对试题进行输入、删除、修改、查询等操作。对于试题库的管理,本系统需要提供一个交互式的人机界面,使教师能将新的试题,根据试题的不同科目、不同类型添加入到题库,并有帮助教师对试题完成删除、修改、查询等操作。考试科目管理模块“计算机应用基础”
12、课程考试的考试科目为第一章计算机基础知识、第二章windows操作基础、第三章Word操作基础、第四章Excel操作基础、第五章PowerPoint操作基础、第六章网络基础知识。考试科目管理模块结构如图44所示。给出考试科目的选择,可以针对每一个部分或整体,进行管理试题和对学生进行章节测试及期末测试。 4.3 系统各模块设计 试卷管理模块试卷管理模块包括试卷制定、试卷维护、试卷浏览子模块。试卷评分模块试卷评分模块功能主要是完成学生在线考试结束后能自动对考生试题进行评分。评分根据所采用的算法不同,包括主观操作题的评分和客观题的评分两部分。在线考试模块该模块是本系统的重点部分,考生首先登陆才能进入
13、考试系统,考生进入考试系统后点击开始答题时,表明己经选择了自己的考试试卷并进入该试卷的考试环境。此时在考生的考试页面上显示学生的考试信息,包括学号、姓名、剩余时间。在考试时间结束时还没有交卷,则自动保存所答题部分。成绩管理模块成绩管理包括成绩查询、成绩打印、成绩统计分析三种功能,成绩查询让学生掌握自己的考试结果,成绩打印实现将成绩导出到Excel表格进行输出,成绩统计分析包含三大功能,提取所有考生的考试信息、找出异常数据、统计每题的正确率。 5.2 用户管理模块的设计实现图52 用户信息编辑界面5.3 试题管理模块的设计实现图53试题管理界面图5.4 考试科目管理模块的设计实现图55考试科目管
14、理界面5.5 试卷管理模块的设计实现图56 人工出题界面5.6 试卷评分模块的设计实现图57 主观题评分界面5.7 在线考试模块的设计实现图511 主观题答题的界面5.8 成绩管理模块的设计实现图513 成绩查询、导出至Excel表的界面6.1 .NET Framework的安全性“代码访问安全” (CAS) 是公共语言运行库 (CLR) 提供的 .NET 安全系列技术之一。代码访问安全性,使用权限来限制代码对受保护的资源和操作的访问权。 它有助于保护计算机系统免受恶意的移动代码的侵害,并提供了一个允许移动代码安全运行的方式30。本系统中的一些关键代码的修改和查看建立了相应权限,还有对试题库的
15、管理中使用了CAS。以进入试题库进行修改试题为例,本系统定义了一个自定义的权限(如 TextPermission),教师用户在调用编辑试题的方法时请求该权限。如果请求成功,教师将声明权限以调用未托管代码,然后调用 sql 以打开试题库进行编辑。6.2 系统功能测试测试是为了发现程序中的错误而执行程序的过程。好的测试方案能尽可能发现尚未发现的错误20。该系统主要应用于对信息的提取,储存和操作。所以对信息的正确录入和处理是保证整个系统正常运行的基础。针对此特点,测试的重点放在检验测试数据完整性,正确性,每个页面的输入信息能否正确的储存到数据库当中,以及整个系统能否按照预期设计正常工作上。对系统的功
16、能进行全面测试,测试环境如下:服务器一台,普通主机电脑一台。服务器中配置好IIS服务,装好.Net Framework包,配置好默认网站后通过主机电脑访问服务器。总结与展望总结与展望通过系统的测试和试运行,本系统的设计基本达到了开题报告中提出的预定设计目标,能比较稳定地进行“计算机应用基础”课程的在线考试,能支持试题库有效管理及更新,能支持不同科目、不同题型的组卷要求,能成功地按照组卷策略生成试卷,能成功地上传考试数据,能进行主观操作题和客观题的自动评分等。不过,在实际运行过程中也逐步暴露出本系统存在的一些不足之处,比如,对主观试题的评分算法还比较简单,致使评分速度较慢,回收成绩时用太长的问题。还有,在考试时出现极个别学生的交卷异常,回收答题的不完全等问题,都意味着系统的稳定性、容错性和高效性上有待进一步完善。谢谢大家谢谢大家, ,欢迎批评指正!欢迎批评指正!