《数据库原理及应用》在线考试系统的设计

韩笑++章伟++刘振源

摘要：随着互联网技术的飞速发展，传统考试的诸多弊端日益突出，基于网络的在线考试是网络技术和教育信息化发展的必然趋势。《数据库原理及应用》在线考试系统以解决传统考试过程中的工作量大、效率低、资源浪费等问题为目的，采用B/S架构设计，是一个典型的基于教师、学生、管理员三类用户的信息管理系统。

关键词： 在线考试系统；设计； B/S； 需求分析； 数据库设计

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）07-0113-03

1 概述

随着互联网技术、多计算机技术的飞速发展，网络技术、多媒体技术、计算机技术等在现代教育领域大范围普及，教育方式正面临着一场巨大的变革。传统的考试的诸多弊端日益突出，例如考试效率不高、缺乏公平性、试题再利用性差、保密性低、成本较高等，使得传统考试很难与新的教育方式接轨，线上考试应运而生。作为一种适应时代的新型的考试方式，在线考试解决传统考试过程中的工作量大、效率低、资源浪费等问题，越来越多的高等院校考试已经选择了采取线上考核的形式[1]。

基于网络的在线考试是网络技术和教育信息化发展的必然趋势。在线考试系统使考试管理工作更加规范化、信息化与自动化，不仅减轻教师的工作负担，而且提升考试管理水平与工作效率[2]。

在线考试系统的实现可以避免传统考试方式中的一些缺陷。首先，节约了教学成本，在线考试系统无需印刷上的费用，工作人员需求量相对减少，节约大量人力、物力[3]；其次，计算机自动从卷库中抽取试卷、批阅试卷，减轻教师负担，提高管理效率[4]。最后，考试批阅由计算机完成，避免教师批阅过程中的主观影响，提高了考试成绩的准确性和公平性[5]。总之。在线考试系统在实际应用中具有重要的实践意义。

基于《数据库原理及应用》课程的在线考试系统实现基于教师、学生、管理员三类用户的个人信息管理、考试资格管理、考试管理、批阅试卷、成绩管理等功能。

2 系统需求分析

2.1 功能需求

《数据库原理及应用》课程考试仅涉及单选题、判断题和主观题，为了便于学生考试的管理及老师统计分析考试结果，急需将考试由线下模式转化为线上考试。软件实现了学生随机抽取某套试卷进行《数据库原理及应用》课程的考试，提交试卷后立刻反馈客观题考试成绩，教师评阅完主观题之后，得到学生考试总成绩及考试结果统计分析等功能[6]。具体功能如下：

登录验证：系统根据用户登录的账户、密码和用户身份验证用户状态；

个人信息修改：用户根据自身情况修改个人信息；

密码修改：用户根据自身情况修改个人密码；

参加考试：用户登录系统，抽取试卷，参加考试；

提交试卷：参加考试后，提交试卷，得到客观成绩；

查看成绩：用户查看考试成绩；

批阅主观试卷：老师选择学生，给出主观题得分；

查看试卷分析：系统通过分析学生成绩得到成绩分析图；

创建学生用户： 管理员导入EXCEL表；

审核考试资格： 管理员修改考生考试权限；

开通补考权限： 管理员审批补考学生权限。

2.2 性能需求

在线考试系统主要功能是实现学生在线考试，所以对系统的速度、负载、容量、实时性都有相应的要求。系统自动生成报表时间需小于10s，更新数据库时间平均小于1s；系统在100个用户并发访问时90%的时间能正常工作，允许500M以上的并发数据流量；数据库的每个表单能存储10万条记录，服务器能存储100G的文件，并且系统必须及时更新数据库。

2.3 质量属性

在线考试系统需要满足用户所有的需求功能完备，符合法定的相关标准、协议、规则，并且系统需要易于维护、修改、剔除缺陷，及时给用户反馈结果。系统界面简洁明了，用户可以短时间内学会该软件，在崩溃时可以自动保存数据，因软件缺陷而导致的故障频率比较低[7]。

2.4 对外接口

在线考试系统对外接口提出了基本要求，外观要求界面操作简单、方便、美观、一致；实用灵活，系统操作快捷、按用户操作习惯。

3 系统设计

3.1 功能模块设计

《数据库原理及应用》课程在线考试系统包括系统登录、个人信息管理、考试资格管理、考试管理、批阅试卷、成绩管理等功能。系统共包括三种身份用户，管理员账户是系统自动分配的，系统不提供注册功能。

管理员主要实现审核学生考试信息、查看成绩、创建学生账户、创建教师账户、对学生信息增删改查、查看成绩报表、增删改查教师信息等功能。

教师具有管理个人信息、批阅学生主观题试卷、查看成绩等功能。

具体功能模块划分如下图所示：

3.2 数据库设计

3.2.1 数据库概念模型设计

系统共包括三种身份用户：管理员、教师、学生，包括管理员表、学生表、教师表、单选题表、课程表、判断题表、主观题表、成绩表、审核结果表等9张表。数据库每一个关系都满足3NF，具体如下：

管理员表（管理员编号、管理员姓名、管理员登录密码）；

教师表（教师编号、教师姓名、教师登录密码）；

学生表（学生学号、学生姓名、学生性别、学生年级、学生登录密码、学生审核结果）；

课程表（课程编号、课程名称、课程教师编号、考试时间）；

单选表（单选题序号、题目内容、A选项、B选项、C选项、D选项、正确答案、试卷编号）；

判断题表（判断题序号、题目内容、正确答案、试卷编号）；

主观题表（主观题序号、题目内容、试卷编号）；

成绩表（序号、学生学号、课程编号、学生单选答案、单选得分、学生判断题答案、判断题得分、学生主观题第一题答案、主观题第一题得分、学生主观题第二题答案、主观题第二题得分、学生主观题第三题答案、主观题第三题得分、学生主观题第四题答案、主观题第四题得分、学生主观题第五题答案、主观题第五题得分、学生主观题第六题答案、主观题第六题得分、学生主观题第七题答案、主观题第七题得分、学生主观题第八题答案、主观题第八题得分、学生主观题第九题答案、主观题第九题得分、学生主观题第十题答案、主观题第十题得分、客观题得分、主观题得分、总成绩）；

审核表（编号、学生学号、学生姓名、学生专业、学生年级、课程名称、授课教师姓名、学生审核结果）。

数据库概念模型设计如图2数据库概念模型图所示：

3.3 技术路线及关键技术

系统采用B/S架构（Browser/Server，浏览器/服务器模式）设计，避免了客户端的安装，直接在有互联网的情况下可以访问系统页面[8]。系统基于.NET的标准三层架构模式，三层分别为：数据访问层、业务逻辑层、视图层即表示层。

数据访问层封装了对数据库中原始数据的一些操作，根据业务逻辑层的需求制定相应的SQL语句，返回数据库中的值或将数据存入数据库，例如对数据的增加、删除、修改、查询等。业务逻辑层主要是对程序接收的数据进行相应的处理，针对数据访问层进行操作，来完成一系列的功能，基本上所有的用户命令由这一层通过调用数据访问层的方法来实现。表示层为面向用户的部分，可以是web方式也可以是WinForm方式，其为面向用户的部分，为用户提供交互式的界面，用来接收用户的请求并显示返回的数据给用户。具体系统架构如下图3系统体系架构所示。

《数据库原理及应用》在线考试系统关键技术：利用CSS3提供的多媒体查询功能使页面实现自适应屏幕，可在多个终端上使用该系统；使用动态生成图片的技术生成验证码；文件下载采用二进制流式下载；信息查询采用动态数据库绑定技术；为方便页面统一规划采用母版页、TreeView控件的形式；动态引用JavaScript生成日历，方便教师选择考试时间。

4 总结

本文针对《数据库原理及应用》在线考试系统做了详细设计，分析了在线考试系统的意义，介绍了系统需求，明确了系统所需实现的功能，提出了系统整体解决方案，完善了数据库设计。以《数据库原理及应用》在线考试系统为例，对在线考试系统的设计提供了参考价值。

参考文献：

[1]储可可.安庆职业学院网络考试系统的设计与实现[D]. 大连： 大连理工大学，2014.

[2]刘洪江.在线考试系统的数据库设计与实现[J].电脑知识与技术，2012（3）：508-511.

[3]杨露，朱诚，叶勇.基于B/S模式的无纸化考试系统研究[J].实验科学与技术，2011（3）：62-63+142.

[4]董红影.程序设计在线练习与考试系统的设计与实现[D].广州：中山大学，2014.

[5]王瑞.网上评卷与自学考试信息化建设——以甘肃省为例[J].中国考试，2014（5）：46-51.

[6]何员子.在线考试系统的需求分析和总体设计[J].电脑知识与技术，2015（32）：49-51.

[7]禄柳.基于WEB的试题库组题策略的研究与实现[D].大庆： 东北石油大学，2013.

[8]李晓慧.asp.net三层架构体系的分析与应用[J].计算机光盘软件与应用，2012（18）：221-222.