基于SSM框架的试题库与考试系统设计与实现

文/陈海郎

1 引言

考试是教育教学、人才选拔和考核评价等过程中不可或缺的测评方式。随着教育方式和教育类型的不断丰富，考试种类变得日益繁多，对考试提出了更多、更高的要求。传统人工出题、组卷、测试和评改的考试方式，不仅需要花费较多的时间、人力和物力，而且不利于实施因材施教。信息技术的快速发展，有力推动了当代教育变革与创新。基于互联网开展无纸化考试成为了当前重要的选择渠道。如计算机等级、会计职业能力、远程教育以及大学生英语四、六级等都陆续选择了网络无纸化的考试方式。

相对于传统考试方式，网络考试减少了书面出卷的众多环节，生成试卷的方式非常灵活、简便，并且出卷、发卷和判卷等工作都能够网络在线完成。这样能够减少人为因素造成的失误，大大地节省考试工作所需的人力和物力投入。另外，在云计算和大数据等技术支撑下，网络考试能够适用于大规模的网络考试需求，并且还能够考试过程和考试过程提供多维度、深层次的测评分析结果，使得考试的实施过程更为便捷化、测试结果更为精准化。因此，为顺应信息时代的发展，构建 “处处能考、时时能考”的试题库与考试系统，成为当前教育教学改革的重要任务。这对开展个性化测评、实施因材施教和培养创新型人才等具有重要的现实意义。

2 SSM框架技术

2.1 Spring框架

Spring是一种轻量级、开源的Java技术框架。该框架提供的反转控制IoC（Inverse of Control）容器，避免了过往硬编码可能带来的过度性程序耦合，使得软件项目开发更为简单、便捷化，只需专注于项目上层的应用，而无须进行太多的底层的属性文件解析、单实例模式类等需求代码的编写。其次，Spring框架具有强大的面向切面编程，AOP（Aspect Oriented Programming）编程支持能力，能够较好地解决传统的面向对象编程中业务逻辑非常复杂的功能实现。然后，Spring提倡测试驱动开发，在软件项目开发过程中，提供了各种类型的Mock对象用于辅助单元测试。最后，Spring不但能够与MyBatis等优秀的开源框架相互共存，而且还有助于提高共存框架的可使用性，为其它共存框架的学习和使用提供辅助性支持。此外，Spring框架对JavaEE API进行了封装，使得类似JDBC、远程调用等使用变得更为容易。Spring的匠心独有和良好的源码设计，可称得上是Java技术的理想实践。

2.2 Spring MVC框架

Spring MVC框架是Spring框架的重要组成部分。该框架具有使用简单、配置灵活的特点，其的核心类包括前置控制器、应用控制器和页面控制器三大部分。其中，前端控制器作用于表现层，能够以共用逻辑的方式为各种请求提供响应，进而实现视图与功能处理相互分离；应用控制器是在前端控制器应用的基础上，实现视图与页面控制器之间的切换，是一种策略设计模式的应用；页面控制器用于搜集参数和功能代码处置与封装等，是一种命令设计模式的实现。

2.3 MyBatis框架

MyBatis是一种基于Java、开源的持久层框架。该框架支持常规的SQL语句查询，告别了过往采用JDBC代码和参与设置的数据连接与映射方式。MyBatis是以XML或代码注解的方式，进行数据库连接配置与映射，最终能够以普通的Java对象操作的方式，实现对数据库中的数据进行访问与使用。

3 试题库与考试系统设计

3.1 系统开发框架设计

在线考试系统的开发框架设计如图1所示：顶层为在线考试系统的应用层，是用户参与系统交互的主窗口，也是本系统建设的主要内容。中间层称之为组织层，是为由完成本系统应用开发所需的Spring、Spring MVC和MyBatis等各种组件组成，能够为在线考试系统的开发，提供底层实现所需的API，有助于加快在线考试系统快速成型，并提高该系统的可维护性和可用性。组织层下方为软件基础层，能够为在线考试系统的开发和运行，提供操作系统和数据库等所需的软件基础环境。底层的计算机硬件和网络通信，能够为在线考试系统的开发和运行提供必要的物理环境。试题库与考试系统是采用J2EE技术框架进行开发。该系统开发过程的代码编写需要遵从J2EE规范，并可使用eclipse等开发工具进行系统程序实现。

3.2 系统功能设计

试题库与考试系统是根据传统考试过程及所需属性进行功能设计的。该系统包括试题管理、考生管理、教师管理、试卷管理、题库管理和后台管六大功能模块，如图2所示。题库管理和试题管理为在线网络考试的核心模块。所有的在线网络考试申请都是基于试题库完成的。后台管理是为支撑该系统运行所需进行的用户权限设置、基础信息维护、操作日志管理和系统模块设置等功能设计。

3.3 试题库与考试系统数据库设计

数据库设计是信息系统设计与实现的重要组成部分。规范、灵活、可扩展的数据库结构能够确保信息系统数据的准确性和完整性。本项目遵从数据库第三方式的设计标准，采用Powerdesigner数据库建模工具进行数据库模型设计，具体设计效果如图3所示。

图3：试题库与考试系统数据库设计(部分)

图4：试题库与考试系统主窗口

图5：试题创建页面

图6：考试作答页面

4 试题库与考试系统功能实现

4.1 系统整体实现

在实现系统功能设计和数据库设计的基础上，试题库与考试系统采用SSM框架技术进行了程序开发，如图4所示。左侧为模块管理、权限管理、考生管理和试卷管理等一级功能菜单栏，点击一级功能菜单栏后会进行二级功能菜单显示。 右侧为事务办理流程图，该流程图既能够对整个系统的业务办理进行过程展示，有助于教师或学生尽快熟知系统，也能够对未办结的事务进行图标亮灯提示。点击流程图中相应的图标即可进入相应的功能模块进行事务办理。另外，右上方还有一个“帮助”按钮，能够对本系统使用过程中常见的问题提供解答。

4.2 试题新增功能实现

新增试题、建立试题库，目的是为了对试题能够循环和综合使用。当试题达到一定量的时候，无须在每次考试前重新出题，可直接从既有的试题库中抽取题目进行出卷。如图5所示，试题库与考试系统的常规试题类型包括单选题、多选题、填空题、判断题和简答题五种类型，点击“更多”能够获得更多试题类型的选择。选择相应的试题类型后，试题创建页面下方对应的试题录入框也会相应的发生改变。另外，该系统的试题创建支持附件、图片和音频等格式作为问题或答案内容进行上传。

4.3 考试功能实现

待教师完成出卷后，考生即可在指定考试时间内参与考试。如图6所示，考试页面上方为考生基本信息（考生进入考试前会有一次考生信息确认过程）。右上方“考试时间”为考试时间倒计时，会对考试剩余时间进行实时更新。考试剩余5分钟时，系统会以提示框的形式，给予考生剩余时间的提醒。若考试时间用完后，学生仍然没有按时提交试卷，系统会强制执行“交卷”操作。

5 结束语

本文以解决传统考试方式存在成本高、效率低、工作量大和试题维护困难等诸多问题为出发点，分析了教育教学对试题库与考试系统建设需求，详细介绍了SSM框架技术。然后在系统的整体开发架构设计、功能设计和数据库设计的基础上，采用SSM框架技术对试题库与考试系统进行了程序开发与实现。为适应移动网络以及混合式学习环境的使用，下一步将结合混合式学习过程中对知识测试与评价的需求，实现试题库与考试系统的移动端开发。