基于SSH技術的在線考試系統設計與研究*
2015-03-15 08:37:18張育人
新技術新工藝 2015年2期
張育人
(寶雞文理學院 計算機學院，陜西 寶雞 721016)
基于SSH技術的在線考試系統設計與研究*
張育人
(寶雞文理學院 計算機學院，陜西 寶雞 721016)
摘要：對目前高校在線考試系統存在的一些問題進行了研究與創新，提出了采用B/S三層結構模式和高性能SSH架構思想，優化和改進了設計模式和系統功能，詳細描述了系統的實現方法和關鍵技術。
關鍵詞：WEB；SSH；考試系統
隨著計算機技術和網絡技術的發展，國內外教育機構非常重視教育現代化建設的研究，作為其重要組成部分的網絡考試系統，由于考試和閱卷更加規范和合理、教考分離、提高考試效率、強大的統計分析功能、數據的有效保存以及增強了信息的共享等優點，而得到了人們的高度重視。縱觀現行的各種考試系統，存在成本高、重復勞動多和容易出現錯判、誤判等情況，考試成績難于分析和統計，并且試卷質量和閱卷質量受教師主觀因素的影響難以做到客觀公正等。設計一種基于網絡且能夠滿足高校需求的在線考試系統很有必要。
1考試系統的總體框架
本系統結合高校教育現代化資源，利用計算機技術、網絡技術和數據庫技術，采用企業開發中最為流行的、開源的組合框架SSH和三層結構的B/S模式的MVC框架[1]，實現應對多用戶需求的在線考試系統。
Struts2、Spring和Hibernate三種開源框架都是J2EE的實現技術，并進行了改進，都遵循Java規范，因此可將其整合成高性能的開發架構SSH。整合后，Struts2框架提供了豐富的視圖組件，不再負責Action的實例生成，減少了代碼的編寫量，提高了程序的規范性、易用性和穩定性；Hibernate框架實現ORM，對數據庫進行了封裝，減輕了程序的耦合度；Spring框架對Hibernate進行了封裝，集成了對各種其他框架的良好支持，配置過程中高度動態化，具有很好的松散耦合特性。
2考試系統的功能結構
本系統采用模塊化設計，包括學生管理、教師管理和系統管理等模塊(見圖1)。
圖1 考試系統功能模塊
2.1學生管理模塊
學生管理模塊包括個人信息管理、考試管理、查詢成績管理和查看考試信息等。學生通過客戶端或者互聯網登錄考試系統后，可以查看和修改姓名、性別、專業和班級等個人信息，在線考試和在線練習，查閱考試信息和考試成績。
2.2教師管理模塊
教師管理模塊包括個人信息管理、試題管理、信息發布、考試管理和成績管理等。教師登錄系統后，可以實現個人信息的維護，錄入考題，生成和維護試卷，安排考試，組織閱卷，發布試卷和考試信息等。
2.3系統管理模塊
系統管理模塊包括系統維護角色管理、用戶管理、部門管理、科目管理和數據字典管理等。管理員登錄系統后，可以實現人員、部門、權限的管理和數據字典維護。
考試系統的整體流程如圖2所示。
圖2 考試系統的整體流程
3考試系統關鍵環節的實現
3.1系統的架構
本系統使用MyEclipse6.0開發工具，整合目前更流行、更有效的企業應用架構SSH開發框架，如圖3所示。其中，User.java是封裝了數據庫User表的POJP，User.hbm.xml是將數據庫表格中的字段與User類的屬性進行映射的文件，UserDAO.java封裝了一系列對于數據庫中User表的操作。
圖3 SSH的目錄結構圖
3.2各層的實現
數據持久層由Java對象化類和DAO組成,持久層訪問由POJO來完成,通過使用Hibernate的映射文件，其目的是通過持久層的框架將數據庫存儲從服務層中分離出來，將每行映射成一個持久化實例，將每列映射成持久化類的一個屬性，將面向對象的操作轉化成對數據表的操作，通過完成各個實體間的映射來實現系統底層數據庫的設計[2]。
DAO層把JavaBean拆分為SQL語句并執行,實現數據庫的訪問，可以屏蔽業務邏輯對數據持久化的依賴,并且引入Spring框架后，業務邏輯組件可以直接調用DAO接口的方法，如本系統中借助YeekuHibernateDaoSupport來實現分頁功能。
業務邏輯層包含業務邏輯組件接口和實現類，由Spring框架支持，負責創建業務邏輯組件的實例，并管理其依賴關系。如完成個人信息等數據添加、修改和查詢業務，數據有效性驗證和用戶權限合法性判斷等。
WEB層提供用戶與系統的友好訪問，包括控制器和JSP組件，控制器負責攔截用戶請求，并調用業務邏輯方法來處理用戶請求；JSP負責信息交互，及時收集用戶請求，并將系統處理結果顯示給用戶。
3.3數據庫設計
本系統使用MYSQL作為在線考試系統的數據庫，根據實踐需求，主要包含10個表，基本結構如下。
1)用戶信息表。主要保存用戶的各種信息，包括用戶ID、用戶名、密碼、真實姓名、類型ID、性別、角色ID、院校和專業等。
2)試題信息表。主要保存試題的各種信息，包括試題ID、試題類型、試題難度和數據字典_id等。
3)試卷信息表。主要保存試卷的各種信息，包括試卷ID、數據字典_id和創建者等。
4)標準答案表。主要保存答案的信息，包括標準答案ID、題目和試卷ID等。
5)答案信息表。主要保存學生答題的信息，包括答卷ID、試卷ID和所有者ID等。
6)答卷答案表。主要保存試卷表標準答案的信息，包括答卷答案ID、答卷ID和題號等。
7)考試表。主要保存考試信息，包括考試ID、試卷名稱、試卷ID、開考時間、考試時限和發布人等。
8)考試成績表。主要保存考試成績信息，包括成績ID、用戶ID、考試ID、客觀題得分和主觀題得分等。
9)公告信息表。主要保存公告信息，包括公告ID、公告標題、公告內容、發布時間和發布人等。
10)角色信息表。主要保存角色信息，包括角色ID、角色名稱、角色描述和角色權限等。
系統使用hibernate.cfg.xml配置數據庫，其代碼如下：
″-//Hibernate/Hibernate Configuration DTD 3.0//EN″
″http://hibernate.sourceforge.net/hibernate-configuration-3.0.dtd″>
……
3.4智能組卷與閱卷策略
本系統在分析了測試理論和綜合了優先權法、弱并行法、誤差補償、有控隨機策略法和回溯法等幾種組卷策略的基礎上，采用多約束性離差求解算法MCDWDP，并選用Tytk.DLL組件中的MakePaper類中的方法來實現，杜絕簡單地隨機抽取試題，實現知識點的覆蓋范圍盡可能地全面，難度級別合理，以充分體現組卷的科學性與合理性。組卷流程如圖4所示。
圖4 組卷流程圖
現行的考試系統中客觀題通常采用精確匹配算法實現自動閱卷，而簡答題、描述題和程序題等主觀題，由于答案不唯一，很難同參考答案進行精確匹配，目前一般采用人工閱卷的方式。本系統在分析基于語句相似度、基于中文分詞技術和基于單向貼近度概念等算法的基礎上[3]，采用基于詞形相似度的算法來實現主觀題的自動閱卷。詞形相似度計算方法如下。
令x為需要處理語句中所包含的詞的個數，len(x)為數量，SimWC(A,B)為A、B語句所包含的相同單詞的個數(取出現較少的次數為該詞的計數)。公式如下：
4結語
本文深入分析了目前國內外智能化在線考試系統的功能需求、數據需求和性能需求，對高校在線考試系統存在的一些問題進行了研究與創新，提出采用B/S三層結構模式和高性能SSH架構思想，優化和改進了設計模式和系統功能，詳細描述了系統的實現方法和關鍵技術，對于提高高校教育教學管理水平和質量，降低資源耗費等具有重要的意義。
參考文獻
[1] 司飆.MVC模式下的考試系統建模研究[J].計算機科學,2013(S1)：403-406.
[2] 李林朋.基于J2EE的網絡輔助教學平臺的設計與實現[D].呼和浩特：內蒙古師范大學,2009.
[3] 曹玉嬋,左映龍.淺析在線考試主觀題智能閱卷算法的設計與實現[J].價值工程,2014(17)：231-233.
*寶雞文理學院科技資助項目(YK1041)
責任編輯鄭練
Design and Implementation of Online Examination System based on SSH
ZHANG Yuren
(Institute of Computer Science, Baoji University of Arts and Sciences, Baoji 721016, China)
Abstract:Some of the problems currently existing in universities online examination system were researched and innovated. The idea that three-tier architecture and the high performance SSH framework based on B/S was used and proposed in the paper. The design pattern and system functions were also optimized and improved for online examination system. The implementation method and key technology of the system were also described in details.
Key words:WEB, SSH, examination system
收稿日期：2015-01-05
作者簡介：張育人(1980-)，男，講師，碩士，主要從事計算機技術和嵌入式系統等方面的研究。
中圖分類號：TH 311
文獻標志碼：A
