基于JAVA网络考试系统设计
关键词：Java Socket C/S 考试
摘要：本课题旨在原传统的考试模式上进行有益的改善，力图开发出一套高效、节能的现代化考试系统。本套系统的开发使用C/S模式，包括面向考生的客户端和面向管理人员的服务器端。系统提供了自动组卷、阅卷和判卷功能，大大降低了管理人员的工作量，针对传统考试模式的种种弊病，在线考试系统在各个方面都进行了优化，已成为大众认可的先进考试方式。
Java由于具有面向对象、跨平台、可移植性、安全性而被广泛使用。本系统的服务器和客户端之间采用Java Socket技术，这是一种面向连接的通信，其快速、安全的特性对本系统提供了强力的通信保证。本文详细的阐述了系统开发的目的、设计思想、过程、效果及其功能、特色。
1 绪论
1.1课题研究意义
21世纪是信息化的社会，数据信息应用已经进入大规模服务阶段。考试作为最直接体现信息化社会中人们的知识水平的一种方式，是目前使用最广泛的形式之一，传统考试存在着工作量大、周期长和反馈能力弱等诸多弊病，传统的基于纸和笔的考试已经凸现出许多不足，存在着工作量大、周期长和反馈能力弱等诸多弊病。在线考试系统借助准确、高速、网络化的信息技术手段，能够在任何地点、任何时间进行，跨越了时空的限制，增添了方便性和灵活性的功能。在线考试系统提供了自动组卷、阅卷和判卷功能，大大降低了教师的劳动强度，同时其设计也十分符合考生的做答习惯。人们迫切要求利用这些技术来进行等级考试，以减轻教师的工作负担及提高工作效率，与此同时也提高了考试的质量，从而使考试更趋于公证、客观，更加激发学生的学习兴趣。例如目前许多国际著名的计算机公司所举办的各种认证考试绝大部分采用这种方式。
另外，由于Java具有面向对象、跨平台、可移植性、安全性而被广泛使用，故本系统采用Java语言开发基于socket通信的考试系统。
1.2 国内研究概况
由于国内计算机教育的普及和技术的发展，国内的软件市场中已涌现出不少优秀的软件开发公司。
网络考试系统目前有两类:一是基于局域网的网络考试系统，一是基于web的网络考试系统。基于局域网的网络考试系统通常用于比较正式的考试，如计算机等级考试、职业技能考试、行业考试等;基于WEB的网络考试系统通常用于考生自测或网络教学系统。在网络考试系统相关的提供商中，有以下功能较为成熟、性能可靠的软件：
(1)杰佛在线考试系统WebExam
国内第一家在线考试系统开发商,上千家用户共同选择, 市场占有率遥遥领先.
（2）SmartExam在线考试系统
在数千家企事业单位及学校得到成功应用.针对中小企事业单位,大企业,电信企业,学校,资格认证考试及二次开发商提供多种版本.
（3）清华泰豪网络考试系统
全面网络化的多用户系统，系统安装分布于题库服务器、普通教师机、监考教师机、学生机等多台计算机上，适用于电子教室环境，是校园网软件系统的重要组成部分。
1.4 课题调研与可行性分析
1.4.1课题调研
在当今的信息网络时代，随着教育改革的进一步深化，传统的基于纸和笔的考试已经凸现出许多不足，迫切需要一种新的考试形式。
传统的纸卷考试模式不仅在发放、存储和批改上存在许多缺陷，并且在如今的节能时代，会造成大量的纸张浪费，这也与经济发展趋势背道而行。在线考试系统着重与解决上述问题，并对整个考试模式进行优化，使考生、考试管理人员及阅卷人员同时受益。
本课题旨在原传统的考试模式上进行有益的改善，力图开发出一套高效、节能的现代化考试系统。
1.4.2可行性分析
本系统主要从经济可行性和技术可行性两个角度对其可行性进行分析：
(1)技术可行性
本系统将采用Windows XP + Eclipse ＋ SQL Server 2000为设计环境进行开发，利用JAVA的socket 技术实现客户端与服务器端的通信。
2系统需求分析
2.1 系统功能需求分析
通过对考试整个过程进行考察分析，以及对考生、管理人员及批卷人员调查，从整体上将整个系统划分为两大部分—客户端和服务器端并决定采用Java语言开发并利用了基于连接的流式套接字(Socket),是一款用于局域网的考试系统，适用于较为正式的考试。
根据系统功能需要，系统采用C/S模式，由两部分组成：一部分面向考生；另一部分面向网络管理人员。系统的总体功能需求如下：
面向考生的部分为客户端，其功能为：
u考生登陆及身份认证——当服务器已经开启后，考生输入姓名和准考证号码后，系统会将此类信息提交到服务器端，并会在考生信息表中会对提交信息进行查询，并检查考生状态（未参加、已提交试卷）。综合查询信息，向考生客户端发送应答信息：若验证通过，将会向考生派发试题；验证失败则返回详细错误信息，要求考生重新输入或联系考试管理员。
u试卷做答——成功登录后，客户端会生成一个个选择题题号的随机序列，在对选择题做答时，通过使用上下题选择按钮来进行与服务器的通信，并接收试题信息；问答题做答面板能够向考生显示问答题图文信息，并能允许考生进行文字输入。
u试卷提交——当考生完成考试后，可以将选择题和问答题提交给服务器。
u考试剩余时间提示及画图功能——客户端应该能够准确的显示考试剩余时间，并能针对与某些题型需求，提供画图工具方便考生做图。
面向管理员的部分为服务器端，具有以下功能：
u服务器的开启与关闭——考试管理人员能够控制考试的开始与结束。并能够显示考试所进行的时间。
u考生管理——系统可以允许管理人员对考生的相关信息进行操作，具体包括：考生基本信息添加、删除、查询。
u试题管理——管理人员应该可以对试题进行具体操作，包括：选择题添加、删除和查询；问答题标准答案录入和保存；问答题的生成和处理。
u试卷批改——对考生选择题进行自动批改并能够将分数保存入库；阅卷人员对考生问答题进行批阅，系统需要向其展示标准答案、考生答案、考生做图。
服务器端的设计必须考虑到考试管理人员计算机操作能力，因此整体界面必须方便简洁，并要求功能完善。尤其是数据操作部分应对考试管理人员透明化，同时保持界面友好
3系统设计
3.1 系统总体结构设计
3.1.1系统总体结构图
本系统在总体结构上采用C/S结构，各类信息资源存放在服务器端数据库中（数据库采用SQL Server）。考生客户端无须任何配置工作，在服务器端开启的状态下，通过姓名与准考证号登录系统并领取试题，在考试结束时提交答案；服务器端首先要进行简单IP、端口号设置，启动后等待从客户端接受登录请求，并随机生成试题然后向客户端试题面板返回显示，最后接收考生答案并自动批改选择题并将选择题答案入库保存，主观题部分自动保存到相应文件夹下。
整个系统在总体上分为两个主要模块：客户端和服务器端。其中，客户端又分为考生身份验证模块、考生做答模块、考生答案提交模块；服务器端分为：服务器控制模块、考生信息管理模块、试题管理模块、试卷批改模块等4个子模块。
