基于JSP在線考試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

摘要：本文介紹了基于JSP在線考試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，對(duì)登錄采用MD5加密算法，并通過JAVABEAN中間件技術(shù)訪問數(shù)據(jù)庫。由JSP技術(shù)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)試卷生成、試卷分析和成績統(tǒng)計(jì)，利用SERVLET技術(shù)實(shí)現(xiàn)考生試卷保存。采用了數(shù)據(jù)庫連接池的技術(shù)。通過上述技術(shù)開發(fā)的在線考試系統(tǒng)，經(jīng)過檢驗(yàn)，證明其具有在線考試、動(dòng)態(tài)隨機(jī)出題、自動(dòng)判卷、用戶管理、成績管理等功能，提高網(wǎng)絡(luò)教育考試水平和效率，并且該系統(tǒng)易于維護(hù)

關(guān)鍵詞：在線考試；JSP；B/S模式；組卷算法

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-7712 （2012） 18-0027-02

一、網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)設(shè)計(jì)

（一）系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

基于JSP的網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)采用三層體系結(jié)構(gòu)，在三層體系結(jié)構(gòu)中，客戶層采用Web瀏覽器作為標(biāo)準(zhǔn)用戶界面，使圖形用戶界面友好，并且易于維護(hù)和使用。存儲(chǔ)層采用SQLServer2003。中間層采用Tomcat作為Web服務(wù)器。所有服務(wù)器的操作系統(tǒng)采用Windows2003。該三層結(jié)構(gòu)中，由于對(duì)數(shù)據(jù)的處理工作都交由服務(wù)器來完成，因此，減少了網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)流量的產(chǎn)生。并且，本系統(tǒng)是分布式系統(tǒng)，具有開放性，可以為不同的產(chǎn)品協(xié)同工作帶來幫助，可以有效地為解決各種數(shù)據(jù)庫的聯(lián)合使用。這種結(jié)構(gòu)的客戶端的平臺(tái)是獨(dú)立的，有利于考試系統(tǒng)模型的開發(fā)，系統(tǒng)的負(fù)載平衡和系統(tǒng)的維護(hù)，同時(shí)也保證了信息安全，如圖1所示。

（二）數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

基于JSP在線考試系統(tǒng)本質(zhì)上就是信息管理系統(tǒng)，最重要的就是數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫是系統(tǒng)的核心。本系統(tǒng)采用B/S模式的三層結(jié)構(gòu)框架：數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層、中間邏輯層和界面表示層，這三個(gè)層次都和數(shù)據(jù)庫相關(guān)。一個(gè)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的好壞會(huì)直接影響系統(tǒng)的性能和效率。本系統(tǒng)采用的是MySQL4.0數(shù)據(jù)庫。本考試系統(tǒng)中的所有表均保存于數(shù)據(jù)庫testline，主要包括管理員信息表、考生信息表、試題庫表、考核科目信息表、考生試卷表、教師設(shè)定試卷信息表等表還包括考試時(shí)還產(chǎn)生的臨時(shí)表。

二、網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

（一）MD5加密算法

在設(shè)計(jì)在線考試系統(tǒng)的時(shí)候，為了保護(hù)用戶的賬號(hào)和密碼安全，系統(tǒng)在用戶登錄時(shí)采用了MD5加密算法，MD5加密算法就是將用戶的密碼進(jìn)行加密后，將密文存放到后臺(tái)的數(shù)據(jù)庫中，這樣即使是管理員擁有權(quán)限能打開數(shù)據(jù)庫查看用戶信息，也看不到用戶的實(shí)際的密碼。而且，由于MD5的不可逆性，很難進(jìn)行解密，這樣能更大程度的保護(hù)用戶的賬號(hào)安全。用戶在登錄時(shí)，需要通過密碼對(duì)驗(yàn)證用戶的身份，在驗(yàn)證的過程中，通過對(duì)用戶的密碼進(jìn)行MD5加密獲得密文，與存放在數(shù)據(jù)庫中的密碼進(jìn)行對(duì)比，證明一致，方才能允許用戶登錄系統(tǒng)。設(shè)計(jì)時(shí)通過JavaBean將MD5的代碼封裝到MD5類中，在需要使用時(shí)，直接調(diào)出類中的方法就行。

（二）利用JAVABEAN中間件技術(shù)訪問數(shù)據(jù)庫

本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫訪問采用三層模式，命令將先發(fā)送到服務(wù)的中間層，然后中間層將SQL語句發(fā)送到數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫對(duì)SQL語句進(jìn)行處理并將結(jié)果送回中間層，中間層再將結(jié)果送給用戶。由于用戶連接的數(shù)據(jù)庫類型可能因?qū)嶋H環(huán)境不同而不同，因而通過一個(gè)JavaBean程序連接數(shù)據(jù)庫。

（三）利用JSP技術(shù)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)試卷生成

本系統(tǒng)提供教師事先設(shè)定考核規(guī)則功能。教師首先選擇本次考核采用設(shè)定好的試卷還是隨機(jī)試卷，若采用設(shè)定好的試卷，教師可立即生成n套試卷，然后指定學(xué)生考核時(shí)采用的試卷號(hào)；若采用隨機(jī)試卷，教師先設(shè)定試卷生成規(guī)則，指定考試用的題型，題數(shù)，對(duì)應(yīng)分值以及是否為特殊要求題，以保證所有學(xué)生考核的知識(shí)點(diǎn)和難度相同，且需要掌握的知識(shí)點(diǎn)不被遺漏。設(shè)定試卷生成規(guī)則后，本系統(tǒng)還提供可以批量地生成試卷功能，方便教師在考核前按考試科目或者按學(xué)號(hào)批量生成學(xué)生試卷。

（四）利用SERVLET技術(shù)保存考生試卷

上機(jī)考試已經(jīng)慢慢地成為一種新型的考核手段，這種考試形式必須遵守日常的教學(xué)制度和考試計(jì)劃。大學(xué)考核時(shí)間一般都有明確地規(guī)定，有規(guī)定的時(shí)間和地點(diǎn)，不允許隨意更改和延遲。考試成績公布后，允許學(xué)生提出異議，按照規(guī)定進(jìn)行查分。學(xué)期結(jié)束時(shí)，學(xué)校還會(huì)對(duì)試卷進(jìn)行檢查，所以需要保存考生的試卷，并且保存考生的答題內(nèi)容，采用SERVLET技術(shù)就可以很好地解決這些問題。并且在上機(jī)考試中，會(huì)出現(xiàn)機(jī)器的故障、網(wǎng)絡(luò)的故障，考生故意破壞等現(xiàn)象，本系統(tǒng)會(huì)對(duì)每個(gè)考生的考試過程進(jìn)行控制，并且提供了手動(dòng)和自動(dòng)存盤功能，利用SERVLET技術(shù)讓存盤過程更加快速，對(duì)正常的考試不會(huì)產(chǎn)生影響，考生的答題內(nèi)容和試卷都將全部保存到服務(wù)器里，這樣使整個(gè)考試都能在規(guī)定順利的結(jié)束，保證了考試的公平性。

（五）隨機(jī)算法實(shí)現(xiàn)

本系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫采用基于隨機(jī)算法的組卷方案，首先設(shè)置好組卷需要的控制參數(shù)，就是利用計(jì)算機(jī)提供的隨機(jī)函數(shù)或隨機(jī)量來作為組卷方案的控制參數(shù)。比如試題類型、難度系數(shù)、分值等等，然后將符合控制參數(shù)的試題從試題庫中抽取出來放入到試卷中，重復(fù)不斷的進(jìn)行，直到組卷成功，直到無法從題庫中抽取滿足控制參數(shù)的試題為止或者試卷已滿。本系統(tǒng)就是通過設(shè)置好控制的參數(shù)，運(yùn)用SQL語句，在后臺(tái)的數(shù)據(jù)庫中隨機(jī)查找，將找到的結(jié)果放在容器中，然后從容器中找到所需的題目，再通過標(biāo)簽的形式，生成試卷。

（六）利用JSP技術(shù)實(shí)現(xiàn)試卷分析和成績統(tǒng)計(jì)

采用上機(jī)考試，考試結(jié)束就進(jìn)行自動(dòng)閱卷，當(dāng)場給出成績，這樣就為考后進(jìn)行成績統(tǒng)計(jì)和分析提供了依據(jù)。由于考試形式有標(biāo)準(zhǔn)考題和隨機(jī)考題兩種，因此在分析功能中，提供了為每張?jiān)嚲斫o出一張?jiān)敿?xì)的題目內(nèi)容、分值和得分的分析數(shù)據(jù)，供日后分析和改進(jìn)試卷，試題使用。

（七）數(shù)據(jù)庫連接池技術(shù)

本系統(tǒng)在使用階段不可避免會(huì)遇到多人同時(shí)訪問數(shù)據(jù)庫的情況，特別是多人在線考試的時(shí)候，會(huì)加大服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫的負(fù)載量。傳統(tǒng)的JDBC連接機(jī)制在每次JSP收到訪問請(qǐng)求時(shí)，就向數(shù)據(jù)庫建立連接，執(zhí)行完后通知連接中斷，在每次與數(shù)據(jù)庫建立Connection時(shí)，都要驗(yàn)證用戶的賬號(hào)和密碼，等驗(yàn)證通過了才與用戶進(jìn)行連接。這種頻繁訪問數(shù)據(jù)庫的模式耗費(fèi)大量的時(shí)間和資源，加劇系統(tǒng)的負(fù)載量。而本文的在線考試系統(tǒng)采用了數(shù)據(jù)庫連接池的技術(shù)，可以很好的解決傳統(tǒng)JDBC連接的問題。數(shù)據(jù)庫連接池是為數(shù)據(jù)庫的連接建立一個(gè)緩沖池。在緩沖池中預(yù)先放入一定數(shù)目的連接。當(dāng)需要連接時(shí)，只需從緩沖池中取出一個(gè)使用，使用完畢再放回到緩沖池中就行。這樣能有效的避免頻繁的與數(shù)據(jù)庫進(jìn)行建立。

三、結(jié)束語

本文是基于JSP技術(shù)為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)一個(gè)在線考試系統(tǒng)，通過測試證明系統(tǒng)能正常使用，具有根據(jù)考試規(guī)則自動(dòng)出卷、試題庫管理、自動(dòng)閱卷、多功能查詢、成績分析和統(tǒng)計(jì)等功能，提高了考試的利用性，節(jié)省了教師的工作量，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)無紙化考試。

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