目 录

摘 要 I
Abstract III
第一章 绪论 1
1.1.选题的背景与意义 1
1.1.1选题背景 1
1.1.2研究意义 1
1.2.选题的研究现状 2
1.3.本文的研究内容 3
1.4.本论文的结构安排 4
第二章 系统相关技术介绍 5
2.1.Java介绍 5
2.2.Tomcat介绍 5
2.3.MySQL介绍 5
2.4.MyBatis介绍 5
2.5.Vue介绍 6
2.6.SpringBoot介绍 6
2.7.本章小结 6
第三章 系统分析与设计 7
3.1.需求分析 7
3.1.1需求概述 7
3.1.2研究目标 7
3.1.3功能描述 7
3.1.4登录与授权 8
3.1.5性能需求 8
3.1.6技术可行性分析 8
3.1.7用户使用可行性分析 9
3.1.8其他需求分析 9
3.1.9资料调研 9
3.1.10预期目标 9
3.2.架构设计 10
3.2.1系统层次图 10
3.2.2系统结构图 11
3.2.3系统流程图 11
3.3.业务模型设计 12
3.3.1业务模型指导思想 12
3.3.2数据流程图 12
3.4.模块设计 14
3.5.数据库设计 17
3.5.1模型分析 17
3.5.2数据表的建立 20
3.5.3数据库的逻辑实现 21
3.6.本章小结 22
第四章 系统实现 23
4.1.登录功能 23
4.2.考试功能 24
4.3.批卷功能 25
4.4.组卷功能 26
4.5.用户管理功能 27
4.6.成绩查询功能 28
4.7.系统功能展现 28
4.8.本章小结 31
5.系统测试与部署 33
5.1.系统测试 33
5.1.1登录功能测试 33
5.1.2考试功能测试 34
5.1.3组卷功能测试 35
5.1.4用户管理功能测试 36
5.1.5成绩查询功能测试 36
5.2.系统部署 37
5.3.本章小结 38
第六章 结论 39
6.1设计成果 39
6.2展望 39
6.3本章小结 39
致 谢 40
参考文献 41

第一章 绪论
1.1.选题的背景与意义
1.1.1选题背景
在因特网茁壮成长的当下，互联网已经家喻户晓，人类社会融入大数据时代，大数据和人工智能逐渐成为推动 社会飞速前进的强大动力。我们可以在网上简便地获取数不胜数的信息。除了企业、政府的日常工作需要网络协助，教育机构也是需要网络支撑来完善教育模式。在线教育方式已经成为当今教育领域重要前进方向，线上考试是 在线教育的一个关键组成，也慢慢变成一个重要的研究领域[1]。
我国作为一个教育大国，考试模式在整个教育环节中有着无可替代的位置，在线考试、网上面试等全新的选拔 人才的方式得到普遍使用。然而，我国的考试模式还有待更好改善，线上考试的方式在目前教育环境下不普及。就 当前国内的学校而言，大部分考试仍采用传统笔试模式，线上考试的实际运用只在少数网上报名和国家级重大考试，至今我国也没有线上考试计划蓝图。线上考试系统作为现代教育的重要成员，是提高我国教学水平的重要保障 [2]。
因特网技术的飞速前进带动考试的技术手段和模式产生历史性的转折，因特网的便捷性、广泛性和强大的计算 能力促使考试摆脱了时间和空间的约束。大数据时代下，考试系统的新模式开始成为人们研究的焦点。在传统考试 模式的衬托下，线上考试具有更多的优势，它容纳传统考试过程中的试卷组织、发放、回收、统计、批改等每个步 骤，从根本上解决了人为直接干预考试的问题，即节省时间，释放出更多的人力、财力和物力，还优化考试的科学 性和公平性。线上考试系统的出现是由于目前教育形式信息化和教育信息化建设的实施，主要为了采取学校拥有的 网络资源实现在线考试的模式致力于弥补笔试考试模式的缺陷[3]。
信息化线上考试模式作为网上远程教育的关键性成员，在国外发达地区已经得到广泛的运用，人们选修课程、 做作业和考试都是借助网络来实现的。尤其是在互联网服务广泛运用之下，低成本高效率的线上考试，无论是技术 上还是应用上都已经趋于成熟[4]。
1.1.2研究意义
线上考试系统提高了考试的可靠性、有效性、客观性，降低了考试成本，响应了大数据时代的号召，最终发展为一种无可替代的考试模式。
基于线上考试是在考试模式上发生了震天撼地的改变，所以也会随之带来不可阻挡的问题，比如在缺失考场老 师监考的环境下，怎样保证考试结果的真实性。这就需要借助于在线考试的自动组卷、自动批卷来解决了。光依靠 监视不能从根本上解决考试的真实性，需从考试本身的问题入手[5]。
我国传统考试的试卷都是由老师亲手制作，这样往往经常会造成试卷整体难度、知识覆盖面、试卷题量失衡， 但是线下考试的公正性、真实性是毫无疑问的。使用计算机建立数据库并合理科学地不定期的管理试卷题库，加上自动组卷解决手工组卷所带来不必要的问题，减低成本、提高效率，信息化考试管理系统的优势越来越突出[6]。
线上考试通过网络来实现，传统的笔试考试模式必须要有提前准备的考场和监考老师。但这些对于线上考试而 言不是关键因素，所以在线考试能够降低成本以及人力、物力、财力。此外，借助于网络信息管理的考试系统自动 批卷的强大功能，这从很大程度上减少了批卷人的工作量。学生参加考试不需要聚集在考场，而是可以通过电脑或 手机等其他电子设备在任何地点参加考试[7]。
市场上有其他自动考试系统，大部分都有自动评分系统，使用这些系统出的题目导致试卷过于整齐划一，或者 知识点分配不当，最后还是要从出好的题库中选取已经成型的题目，对题库依赖性极高，试题的设计还要靠手动制 造，费时费力。还有只有组卷，没有自动评分的系统[8]。
在线考试、管理服务、自动组卷、自动批卷有机结合才能够最大化发挥线上考试系统的作用。
1.2.选题的研究现状
互联网带来的信息化让考试的载体发生了本质的变化，考试从传统的笔试到如今的线上考试。我国近年来也有 诸多教育平台，百度传课、慕课网、腾讯课程、网易云课程等，各大教育平台除了讲师授课、学习视频、作业测试 外，还有不同的考试系统[9]。
线上考试在近几年，在国内外都取得了令人瞩目的成就。与传统的C/S模式相比，当今流行的B/S模式结合SSH开 源框架设计具有灵活便捷，占用内存小的优势[10]；还有基于Web的LAMP体系，Linux为操作系统，Apache为服务器，MySQL为数据库，PHP为开发技术，具有强大的功能[11]；基于SpringBoot和JPA的在线考试，采用UML为语言， Layui作前端框架，Ajax提高系统的使用体感[12]。
在我国，多数考试系统是都Browser/Web/DataBase 的三层结构。在 B/S中，用户一般会在网上发布一个由浏览 器发送的要求，然后由服务器来完成对该消息的处理。而如今的浏览器可以让这个过程变得简单，通过使用 Web浏览器，可以在服务器中直接存取数据库，而其它的资料查询、处理、结果回馈等则是使用 WebServer来处理。该系 统具有较低的设备配置、使用简便、易于维修等特点。软件开发人员可以简化应用、缩短开发时间，并且系统冗余 程度低，易于维修和可扩展[13]。
例如美国，考试就是通过网络进行的，其中有 Microsoft的 MCSE （MCSE）、 GMAT（MBA）、托福（GRE）、美国 （GRE）等多种考试方式，并将其用于实战考试。美国的网络测试体系具有科学性、正确性、效率性；抑制作弊现 象、对考生进行动态的管理，和灵活的测试制度等诸多优点在教育领域大放异彩[14]。
国外有种自适应化的考试系统，该系统可以自动地、交互地识别出各个学生的能力，并且测试学生在某个特定 的专业上的表现，而非对分数进行对比。运用一种灵活的测验技巧，可以使考生在遇到比自己水平更困难的题目时，不会产生分心或失去动力，可以更好的测试他们的能力。系统的优势是测试所用的总时长减少、测试的管理更 加灵活、能够自行规划、重复和评估过程。特别是在个人的教学中，该系统可以更有效率地识别出学生的“专业领 域”[15]。
通过查阅有关的资料，找到一种组卷算法进行了剖析。考虑到一人一题的特点，再加上 office的特点，每个题 目都是一个知识点，为了保证公平性，设置了一个相对稳定的题库。每一个知识点都要有一个标准，把考试的内容 输入到系统中，然后利用平均的方法来计算出不同的难度。将这些组合状态输入到一个动态阵列中，再从难度清单 中抽取一种新的困难，并根据该组合的困难程度，从知识点中选择一种新的组合。从给定困难域中随机抽取问题，
通过将问题与问题来源进行结合，在若干次随机化后产生的问题更具随机性，并增加了问题的多样性[16]。
此外，还有自动批卷系统。采用 office的记录技术，从电脑试题中抽取 Word和 Excel中各个知识的特征，利 用 VBA组件技术，在计算机试题中完成 Word和 Excel的修改。记录每个知识要点的宏代码，获取相应知识的属性名 称和相应的属性，再根据考试内容的标准答案，与之前获取的属性做对比，从而可以使每一张试卷自动化批卷。VBA 组件技术可以很好地完成日常的教学和学生考试工作，避免了老师在手动批阅试卷等方面的繁琐，节约了大量的时间[17]。
1.3.本文的研究内容
本文主要研究和实现一种在线考试管理系统，前端选择vue框架，其灵活的API和轻型的渐进架构非常适合这种 简便页面的系统；后端采取SpringBoot+MySQL，考虑到系统需要多种关系表、SpringBoot内置Tomcat、简化maven配 置、具有Spring优秀的框架等优势，所以选择两者结合[18]。
本文的研究重点是如何实现学生、教师、管理员各自的功能，前端页面设计，数据库设计，后端的数据传递设计； 难点是如何实现考试功能、自动组卷、自动批卷。
本文旨在为学生提供便于操作、便于维护、通用性强、可适应多种科目的测验与评估需求的通用型考试测验系 统。为老师的考评搭建了一个评价平台；创造了学生在网上自主学习的环境；为各类课程的在线测试提供了一个平台[19]。因此，这一次系统开发，充分反映了当前的教育信息化发展的潮流，充分反映了网络技术和信息技术的应 用。网络考试是一种有效的手段，可以有效地解决当前的教育教学中的测试问题，也是实现教育和教学的有效手段，也促使传统教学中的考试模式走向网络化方向[20]。
1.4.本论文的结构安排
第一章是绪论，对系统背景、研究意义、国内外有关的研究状况和本文的研究内容进行介绍。第二章是系统相关技术介绍，阐述了选择该技术的理由，分析相关技术的优势。
第三章是系统分析与设计，对系统的具体实施， 包括需求、技术选择、体系架构的构建、业务模型设计、模块 设计、数据库设计，分析三种基本模型、建立数据表、梳理各个表之间的逻辑关系。
第四章是系统实现，从登录功能、考试功能、 组卷功能、用户管理功能、成绩查询功能进行介绍。
第五章是系统测试及部署，主要阐述了系统的测试和配置。对功能进行测试，从用户登录运行、学生在线考 试、教师自动组卷、学生成绩查询功能进行测试，并对系统在当地部署进行介绍。
第六章为小结，对本文进行了总体概括，并对本文的研究结果进行了总结，分析不足之处以及对研究内容的展望。

第二章 系统相关技术介绍
通过上文对系统各方面的分析、思考、总结。本章介绍系统的相关技术，系统采用SpringBoot进行实现，以 SpringBoot和MySQL数据库为后端开发，Tomcat为服务器，vue作为前端开发技术的总体技术路线。
2.1.Java介绍
Java是 Sun公司面向对象编程的新一代编程语言，它尤其适用于互联网应用，Java的出现和普及是当前互联网 发展的必然趋势。 java是一种性能优良的语言，具有语言简单、面向对象、分布式呈现、结构中立、可移植、性能 优异、多线程、动态、安全、稳健的优点，尤其适用于互联网环境下应用系统的开发。Spring Framework是一个在 Java平台上开放的开放源码应用程序，它为用户提供了丰富的 Web架构。
本课题使用IDEA编程，在代码自动提示、代码分析等方面具有很好的功能。
2.2.Tomcat介绍
Tomcat服务器是一种自由免费开源的 Web程序服务器，是一种轻型的服务器。广泛用于中小规模及同时存取的 使用者较少的情况下，具有强大的性能、适合多种应用、 具有处理HTML页面的能力、同时也是Servlet的容器。
Tomcat是Apache服务器的一个扩展，但是在本地它是独立运行的。
本考试系统属于小型的系统，而且大部分的时候都不会被广泛且同时的使用。
2.3.MySQL介绍
MySQL是一种把数据存储到多张表格中的关系式数据库，它可以加快处理的效率，提高灵活性。MySQL为普通用 户和中小企业所提供的能力是足够的，并且因为它是开源的，所以它可以极大地减少成本。SQL是 MySQL中最常见的 一种规范的语言，它可以用来存取数据库。它优化了SQL查询、为java语言提供了API、支持Window操作系统、可以 作为一个独立的程序、拥有庞大的数据库。
考试管理系统是一个将各种数据在各种表格之间进行直接传递、添加、删除、修改的流程的系统，系统后端采 用SpringBoot+MySQL极大提高系统性能。
2.4.MyBatis介绍
MyBatis是一个出色的持久性架构，支持 SQL定制化，以及先进的映射。 可以用 sql来实现对数据库的全部操作，提 供xml标签，支持编写动态sql，和 MySQL互补，更易维护。
本系统是前后端分离，需要MyBatis服务数据库。
2.5.Vue介绍
vue是一个渐进的架构。建立使用者介面，方便与第三方库结合，而核心则专注于图层，适于建立简单的应用程 序。它拥有非常灵活的 API、轻型的结构、双向的数据锁、以及强大的组件等。vue易于其他项目整合，通过简单的 API 实现数据响应和组合的视图组件展现。
2.6.SpringBoot介绍
SpringBoot拥有Spring优秀的框架，最主要是SpringBoot简化了Spring应用的配置。内置Tomcat、能够创建独 立的spring程序、简化maven配置、对编程没有限制等良好的性能使得SpringBoot在诸多应用领域蓬荜生辉。
2.7.本章小结
通过相关技术的介绍，确定本系统的基本架构以及呈现模式。前端vue+后端SpringBoot为整个项目框架，后端 项目SpringBoot+MySQL介于MyBatis和前端打通，实现数据交互，最后通过vue组件展示页面。

第三章 系统分析与设计
继上文系统相关技术介绍和技术路线的确定，本部分主要从系统的需求分析、架构、功能、数据库等方面展开 细致的论述。
3.1.需求分析
3.1.1需求概述
在线考试系统功能模块主要为三个部分： 一个是面向学生端，包括账号登录、查看考试信息、参加考试、留言 评论等功能。第二个是针对教师端，主要是账号登录和教师服务。第三部分是管理员，拥有教师功能以及权限管理。
3.1.2研究目标
实现一个考试管理系统；该系统主要包括身份验证、在线考试、信息编辑、成绩查询等功能；该系统必须以互 联网为基础。
（1）该系统主要面向管理员类用户、教师类用户和学生类用户。 不同使用者可以使用不同的功能。管理员使用 者拥有管理员功能；教师使用者拥有教师功能；学生使用者拥有学生功能。
（2）系统主要目标是实现学生在线考试、教师服务管理。
（3）及时更新考题，考题类型包含三种题型。通过系统管理员或教师来进行题库的更新，学生不可以管理题库。
（4）实现系统网络化。
3.1.3功能描述
3.1.3.1学生端模块
登录功能：学生使用账号、密码登录。
考试功能：学生可以在我的考试板块里，选择或搜索所需科目进行考试，查看试题信息、开始考试、选择题 号、标记题号、提交试卷。
成绩查询功能：学生可以在成绩板块进行成绩查看。
留言功能：学生可以在留言板块进行留言评论。
3.1.3.2教师端模块
登录功能：老师必须要有账号和密码才能登录， 账号密码由管理员统一管理。
考试管理功能：功能介绍、考试查询、编辑或删除考试信息。
题库管理功能：功能介绍、题库查询、编辑题库、在线组卷。
成绩查询功能：对学生成绩进行查询。
学生管理功能：编辑、删除学生信息。
3.1.3.3管理员模块
登录功能：管理员必须要有账号和密码才能登录系统。
教师管理功能：管理员除了有教师的功能外，还可以编辑、删除教师信息。
3.1.4登录与授权
用户登录功能目的是为了控制使用者进出系统入口，只有那些达到了安全标准的人，方可使用。
3.1.5性能需求
（1）系统通过登录验证， 来确保系统的安全性，防止非法用户进入系统，造成系统破坏；
（2）系统可以被多用户使用；
（3）对于小数据量的数据记录要在短时间内实现各种操作和传送数据信息；
（4）系统响应速度快，不能有延迟，防止建立关系列表错误；
（5）对输入输出的数据必须有相应的格式类型、数值范围及精度说明；
（6）系统上手简单，不过于复杂，适用于绝大多数用户；
（7）框架清晰，简洁大方，不能出现生字，怪子；
（8）系统要符合法律条文，不应含有违法信息。
3.1.6技术可行性分析
目前的资源是否能够支持系统的研究和实现。人力、环境、设备、技术等，能够达到本工程的执行需求，如不 符合，则要采取相应的补救办法，并最终决定该工程的技术可行性。
（1）导师具有丰富的实践知识和良好的教学技能，并且学生有足够的时间和能力来进行学习。
（2）项目将采用 IDEA进行开发，软件稳定，应用范围广，主要应用vue、MyBatis、maven、MySQL、SpringBoot 等。
（3）目前，本课题所要求的软件、网络环境均已实现。
（4）可利用的资源能够满足工程的需要，具有技术上的可行性。
3.1.7用户使用可行性分析
从在线考试系统的使用人员来看，可大致分为3类：
（1）学生；
（2）老师；
（3）管理员；
使用者的素质比较高，大多数都是学生，在校老师，在校领导等，因此可以很方便地使用系统。它具有良好的 人机交互和简单的运行方式，能够很好地适应用户对系统的需求。