基于SSM框架的試題庫與考試系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

文/陳海郎

1 引言

考試是教育教學、人才選拔和考核評價等過程中不可或缺的測評方式。隨著教育方式和教育類型的不斷豐富，考試種類變得日益繁多，對考試提出了更多、更高的要求。傳統(tǒng)人工出題、組卷、測試和評改的考試方式，不僅需要花費較多的時間、人力和物力，而且不利于實施因材施教。信息技術(shù)的快速發(fā)展，有力推動了當代教育變革與創(chuàng)新。基于互聯(lián)網(wǎng)開展無紙化考試成為了當前重要的選擇渠道。如計算機等級、會計職業(yè)能力、遠程教育以及大學生英語四、六級等都陸續(xù)選擇了網(wǎng)絡(luò)無紙化的考試方式。

相對于傳統(tǒng)考試方式，網(wǎng)絡(luò)考試減少了書面出卷的眾多環(huán)節(jié)，生成試卷的方式非常靈活、簡便，并且出卷、發(fā)卷和判卷等工作都能夠網(wǎng)絡(luò)在線完成。這樣能夠減少人為因素造成的失誤，大大地節(jié)省考試工作所需的人力和物力投入。另外，在云計算和大數(shù)據(jù)等技術(shù)支撐下，網(wǎng)絡(luò)考試能夠適用于大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)考試需求，并且還能夠考試過程和考試過程提供多維度、深層次的測評分析結(jié)果，使得考試的實施過程更為便捷化、測試結(jié)果更為精準化。因此，為順應(yīng)信息時代的發(fā)展，構(gòu)建 “處處能考、時時能考”的試題庫與考試系統(tǒng)，成為當前教育教學改革的重要任務(wù)。這對開展個性化測評、實施因材施教和培養(yǎng)創(chuàng)新型人才等具有重要的現(xiàn)實意義。

2 SSM框架技術(shù)

2.1 Spring框架

Spring是一種輕量級、開源的Java技術(shù)框架。該框架提供的反轉(zhuǎn)控制IoC（Inverse of Control）容器，避免了過往硬編碼可能帶來的過度性程序耦合，使得軟件項目開發(fā)更為簡單、便捷化，只需專注于項目上層的應(yīng)用，而無須進行太多的底層的屬性文件解析、單實例模式類等需求代碼的編寫。其次，Spring框架具有強大的面向切面編程，AOP（Aspect Oriented Programming）編程支持能力，能夠較好地解決傳統(tǒng)的面向?qū)ο缶幊讨袠I(yè)務(wù)邏輯非常復雜的功能實現(xiàn)。然后，Spring提倡測試驅(qū)動開發(fā)，在軟件項目開發(fā)過程中，提供了各種類型的Mock對象用于輔助單元測試。最后，Spring不但能夠與MyBatis等優(yōu)秀的開源框架相互共存，而且還有助于提高共存框架的可使用性，為其它共存框架的學習和使用提供輔助性支持。此外，Spring框架對JavaEE API進行了封裝，使得類似JDBC、遠程調(diào)用等使用變得更為容易。Spring的匠心獨有和良好的源碼設(shè)計，可稱得上是Java技術(shù)的理想實踐。

2.2 Spring MVC框架

Spring MVC框架是Spring框架的重要組成部分。該框架具有使用簡單、配置靈活的特點，其的核心類包括前置控制器、應(yīng)用控制器和頁面控制器三大部分。其中，前端控制器作用于表現(xiàn)層，能夠以共用邏輯的方式為各種請求提供響應(yīng)，進而實現(xiàn)視圖與功能處理相互分離；應(yīng)用控制器是在前端控制器應(yīng)用的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)視圖與頁面控制器之間的切換，是一種策略設(shè)計模式的應(yīng)用；頁面控制器用于搜集參數(shù)和功能代碼處置與封裝等，是一種命令設(shè)計模式的實現(xiàn)。

2.3 MyBatis框架

MyBatis是一種基于Java、開源的持久層框架。該框架支持常規(guī)的SQL語句查詢，告別了過往采用JDBC代碼和參與設(shè)置的數(shù)據(jù)連接與映射方式。MyBatis是以XML或代碼注解的方式，進行數(shù)據(jù)庫連接配置與映射，最終能夠以普通的Java對象操作的方式，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行訪問與使用。

3 試題庫與考試系統(tǒng)設(shè)計

3.1 系統(tǒng)開發(fā)框架設(shè)計

在線考試系統(tǒng)的開發(fā)框架設(shè)計如圖1所示：頂層為在線考試系統(tǒng)的應(yīng)用層，是用戶參與系統(tǒng)交互的主窗口，也是本系統(tǒng)建設(shè)的主要內(nèi)容。中間層稱之為組織層，是為由完成本系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)所需的Spring、Spring MVC和MyBatis等各種組件組成，能夠為在線考試系統(tǒng)的開發(fā)，提供底層實現(xiàn)所需的API，有助于加快在線考試系統(tǒng)快速成型，并提高該系統(tǒng)的可維護性和可用性。組織層下方為軟件基礎(chǔ)層，能夠為在線考試系統(tǒng)的開發(fā)和運行，提供操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫等所需的軟件基礎(chǔ)環(huán)境。底層的計算機硬件和網(wǎng)絡(luò)通信，能夠為在線考試系統(tǒng)的開發(fā)和運行提供必要的物理環(huán)境。試題庫與考試系統(tǒng)是采用J2EE技術(shù)框架進行開發(fā)。該系統(tǒng)開發(fā)過程的代碼編寫需要遵從J2EE規(guī)范，并可使用eclipse等開發(fā)工具進行系統(tǒng)程序?qū)崿F(xiàn)。

3.2 系統(tǒng)功能設(shè)計

試題庫與考試系統(tǒng)是根據(jù)傳統(tǒng)考試過程及所需屬性進行功能設(shè)計的。該系統(tǒng)包括試題管理、考生管理、教師管理、試卷管理、題庫管理和后臺管六大功能模塊，如圖2所示。題庫管理和試題管理為在線網(wǎng)絡(luò)考試的核心模塊。所有的在線網(wǎng)絡(luò)考試申請都是基于試題庫完成的。后臺管理是為支撐該系統(tǒng)運行所需進行的用戶權(quán)限設(shè)置、基礎(chǔ)信息維護、操作日志管理和系統(tǒng)模塊設(shè)置等功能設(shè)計。

3.3 試題庫與考試系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計

數(shù)據(jù)庫設(shè)計是信息系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)的重要組成部分。規(guī)范、靈活、可擴展的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)能夠確保信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)的準確性和完整性。本項目遵從數(shù)據(jù)庫第三方式的設(shè)計標準，采用Powerdesigner數(shù)據(jù)庫建模工具進行數(shù)據(jù)庫模型設(shè)計，具體設(shè)計效果如圖3所示。

圖3：試題庫與考試系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(部分)

圖4：試題庫與考試系統(tǒng)主窗口

圖5：試題創(chuàng)建頁面

圖6：考試作答頁面

4 試題庫與考試系統(tǒng)功能實現(xiàn)

4.1 系統(tǒng)整體實現(xiàn)

在實現(xiàn)系統(tǒng)功能設(shè)計和數(shù)據(jù)庫設(shè)計的基礎(chǔ)上，試題庫與考試系統(tǒng)采用SSM框架技術(shù)進行了程序開發(fā)，如圖4所示。左側(cè)為模塊管理、權(quán)限管理、考生管理和試卷管理等一級功能菜單欄，點擊一級功能菜單欄后會進行二級功能菜單顯示。 右側(cè)為事務(wù)辦理流程圖，該流程圖既能夠?qū)φ麄€系統(tǒng)的業(yè)務(wù)辦理進行過程展示，有助于教師或?qū)W生盡快熟知系統(tǒng)，也能夠?qū)ξ崔k結(jié)的事務(wù)進行圖標亮燈提示。點擊流程圖中相應(yīng)的圖標即可進入相應(yīng)的功能模塊進行事務(wù)辦理。另外，右上方還有一個“幫助”按鈕，能夠?qū)Ρ鞠到y(tǒng)使用過程中常見的問題提供解答。

4.2 試題新增功能實現(xiàn)

新增試題、建立試題庫，目的是為了對試題能夠循環(huán)和綜合使用。當試題達到一定量的時候，無須在每次考試前重新出題，可直接從既有的試題庫中抽取題目進行出卷。如圖5所示，試題庫與考試系統(tǒng)的常規(guī)試題類型包括單選題、多選題、填空題、判斷題和簡答題五種類型，點擊“更多”能夠獲得更多試題類型的選擇。選擇相應(yīng)的試題類型后，試題創(chuàng)建頁面下方對應(yīng)的試題錄入框也會相應(yīng)的發(fā)生改變。另外，該系統(tǒng)的試題創(chuàng)建支持附件、圖片和音頻等格式作為問題或答案內(nèi)容進行上傳。

4.3 考試功能實現(xiàn)

待教師完成出卷后，考生即可在指定考試時間內(nèi)參與考試。如圖6所示，考試頁面上方為考生基本信息（考生進入考試前會有一次考生信息確認過程）。右上方“考試時間”為考試時間倒計時，會對考試剩余時間進行實時更新。考試剩余5分鐘時，系統(tǒng)會以提示框的形式，給予考生剩余時間的提醒。若考試時間用完后，學生仍然沒有按時提交試卷，系統(tǒng)會強制執(zhí)行“交卷”操作。

5 結(jié)束語

本文以解決傳統(tǒng)考試方式存在成本高、效率低、工作量大和試題維護困難等諸多問題為出發(fā)點，分析了教育教學對試題庫與考試系統(tǒng)建設(shè)需求，詳細介紹了SSM框架技術(shù)。然后在系統(tǒng)的整體開發(fā)架構(gòu)設(shè)計、功能設(shè)計和數(shù)據(jù)庫設(shè)計的基礎(chǔ)上，采用SSM框架技術(shù)對試題庫與考試系統(tǒng)進行了程序開發(fā)與實現(xiàn)。為適應(yīng)移動網(wǎng)絡(luò)以及混合式學習環(huán)境的使用，下一步將結(jié)合混合式學習過程中對知識測試與評價的需求，實現(xiàn)試題庫與考試系統(tǒng)的移動端開發(fā)。