基于MVC模式的在線考試系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

郭子文　劉平

摘要：在線考試系統(tǒng)中比較突出的問題是如何高質(zhì)量且高效地組卷。文中通過收集、分析和整理目前常用的在線考試系統(tǒng)的功能以及優(yōu)缺點，提出了一個帶有智能組卷功能的在線考試系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用基于UML的面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計方法對在線考試系統(tǒng)的需求、邏輯結(jié)構(gòu)、業(yè)務流程及整個系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)進行了分析與設(shè)計，形成了系統(tǒng)的用例模型、邏輯模型、動態(tài)模型和部署模型；并基于MVC模式，使用JavaEE技術(shù)，對系統(tǒng)進行了實現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：在線考試；智能組卷；UML建模；JavaEE技術(shù)；MVC模式

考試是教學過程中的一個重要環(huán)節(jié)，紙質(zhì)考試的方式往往使人們受到時間和空間等各種各樣的限制，造成很多不利。在IT技術(shù)和因特網(wǎng)快速發(fā)展的今天，考試網(wǎng)絡化是今后的發(fā)展趨勢，讓教師出卷、學生考試，閱卷及成績查詢等都能在網(wǎng)絡上完成，不但解決了傳統(tǒng)考試中大量繁瑣的工作，同時也為學生學習和老師教學管理創(chuàng)造了有利條件，實現(xiàn)真正的“無紙化”考試。

在國外，許多部門和資格認證機構(gòu)都有自己的題庫和考試系統(tǒng)；在國內(nèi)，也有包括：騰訊課堂，網(wǎng)易云課堂，百度傳課等考試系統(tǒng)，這些系統(tǒng)通常包括以下功能：用戶管理、題庫管理、試題管理、試卷管理、手動出卷、在線考試、統(tǒng)計分析、公告管理、留言管理等功能，不僅能夠在線學習，也提供了在線考試，但是在組卷方面通常只支持手工組卷，這種方式費時費力，試卷的質(zhì)量往往因人而異，很難得到控制。為了解決這一問題，本文基于MVC模式，采用JavaEE技術(shù)，設(shè)計開發(fā)了一個支持智能組卷的在線考試系統(tǒng)，提高了試卷的質(zhì)量和組卷的效率。

1系統(tǒng)采用的開發(fā)技術(shù)

本系統(tǒng)采用Java語言，基于Windows平臺，Tomcat8中間件和Mysq15.7數(shù)據(jù)庫開發(fā)，瀏覽器端采用Bootstrap、JQueryEasyUI、Html、Css等技術(shù)，服務器端采用實現(xiàn)了MVC模式的Struts2和Hibernate4框架。下面將系統(tǒng)使用的開發(fā)技術(shù)做個簡單的介紹。

Java語言功能強大，易學易用，使用量在所有開發(fā)語言中穩(wěn)居榜首。MVC是一種流行的軟件設(shè)計思想，將業(yè)務邏輯、數(shù)據(jù)、顯示分離，優(yōu)勢是架構(gòu)清晰嚴謹，效率高。Struts2是一個最基礎(chǔ)的MVC開發(fā)框架，采用Struts2開發(fā)的優(yōu)勢在于結(jié)構(gòu)清晰，簡單易用，開發(fā)效率高。Hibernate是一個全自動的ORM框架，使得開發(fā)人員可以使用面向?qū)ο蟮木幊趟枷雭聿倏v數(shù)據(jù)庫，采用Hibernate的優(yōu)點是可以用很少的代碼來執(zhí)行更多的數(shù)據(jù)庫操作。Bootstrap是基于CSS、HTML、JAVASCRIPT的前端快速開發(fā)框架，優(yōu)點是開源、免費、頁面顯示效果好，開發(fā)迅速。JQueryEasyUI是基于JQuery的輕量級開發(fā)框架，開發(fā)組者無需寫太多的Javascript代碼即可開發(fā)出功能強大的界面。

2系統(tǒng)分析

系統(tǒng)由考試子系統(tǒng)和管理員子系統(tǒng)構(gòu)成，每個子系統(tǒng)分別完成不同的功能。

考試子系統(tǒng)的主要功能是學生在登錄系統(tǒng)后可進行在線考試、在線練習、成績查詢、給管理員留言以及個人信息維護等。

管理員子系統(tǒng)的主要功能是給管理員和老師提供人工組卷、智能組卷、題庫管理、題目管理、試卷管理、成績管理、學生管理、留言管理、公告管理和個人信息維護等功能。

另外，要求用戶的每個操作都需要驗證，用戶在未登錄狀態(tài)下或直接輸入地址不能使用系統(tǒng)提供的功能。

3系統(tǒng)設(shè)計

3.1系統(tǒng)總體設(shè)計

系統(tǒng)包括以下模塊：

3.2詳細設(shè)計

本節(jié)中將總體設(shè)計進行細化，主要從數(shù)據(jù)庫設(shè)計和類設(shè)計兩方面進行細化。

3.2.1數(shù)據(jù)庫設(shè)計

系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)如圖所示：

3.2.2系統(tǒng)類設(shè)計

1）Model類設(shè)計

Model類用于存儲系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，包括：學生類（Student），作用是存儲學生信息。試題類（Question），作用是存儲試題的基本信息。考試類（Exanl），作用是存儲考試的基本信息。試卷類（Paper），作用是存儲試卷信息。

2）DAO類設(shè)計

DAO類負責與數(shù)據(jù)庫交互，其主要作用是對數(shù)據(jù)進行添加、修改、刪除、查詢等一系列操作，本系統(tǒng)涉及的DAO類包括：ExamDao類用于保存考試信息，獲取考試列表，獲取考試列表總數(shù)。PaperDao類用于得到試卷列表，獲取試卷下的題目，刪除試卷，保存試卷。QuestionDao類用于獲取試題信息，判斷試卷下面是否有題目，根據(jù)查詢條件得到題目列表和分頁，根據(jù)查詢條件得到題目總記錄數(shù)，刪除題目，保存試題。StudentDao類用于登錄系統(tǒng)，獲取學生信息，獲取學生列表。

3）Action類設(shè)計

Action類包括以下類：ExamAction用于處理考試請求。JfreeChartAction用于統(tǒng)計題庫信息。ManagerAction用于處理管理員請求。MessageAction用于處理留言請求。NoticeAction用于處理公告請求。PaperAcfion用于處理試卷請求。QuestionAcfion用于處理試題請求。StudentAction用于處理學生請求。TikuAction用于處理題庫請求、試卷請求、考試請求。

4）Util類設(shè)計

ExcelUtil用于導入學生信息，PageBean用于數(shù)據(jù)分頁，PageUtil用于顯示分頁導航條，ResponseUtil用于返回處理結(jié)果，DateUtil用于格式化日期和格式化字符串。

4系統(tǒng)實現(xiàn)

系統(tǒng)實現(xiàn)后的效果如下：

5系統(tǒng)測試

在測試階段，根據(jù)系統(tǒng)需求，使用等價類劃分和邊界值分析方法設(shè)計了大量的測試用例來對系統(tǒng)進行測試，下面給出一個核心的測試用例，如表1所示：

另外，由于目前B/S模式系統(tǒng)使用環(huán)境比較復雜，主要體現(xiàn)在目前主流的瀏覽器較多，而且同一種瀏覽器還存在多個版本，所以還做了兼容性測試。針對兼容性，對Firefox、Google、360瀏覽器進行了兼容性測試，經(jīng)測試，系統(tǒng)可以在所測試的瀏覽器上正常使用。

6結(jié)論

經(jīng)過嚴格的系統(tǒng)測試，測試結(jié)果表明系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)完整、準確地表達了系統(tǒng)的需求，但是系統(tǒng)還存在一些不足的地方，例如界面不夠美觀，智能組卷的條件和靈活性還不夠，系統(tǒng)還需要持續(xù)地完善和改進。