系统数据结构精品课程自动组卷系统的设计与实现--于杰

学士学位毕业论文设计、创作

所在系别 计算机科学与信息工程专 业 网络工程学生姓名 于 杰学 号 2008742033指导教师 陆 竞职 称 教 授黑龙江省黑河学院

2012年4月30日

黑河学院本科生毕业论文设计

摘 要· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·III

ABSTRACT· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·IV

第1章 绪论· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·1

1 . 1 课题背景· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·1

1 .2选题意义· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·2

第2章 需求分析· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·3

2. 1 系统的可行性分析· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·3

2. 1 . 1 系统流程图· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·3

2. 1 .2 数据流图· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·4

2.2 系统的需求分析· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·6

2.2. 1 组卷分析· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·6

2.2.2 试题库分析· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·7

第3章 系统开发环境的介绍及选择· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·9

3. 1 SQL2005技术· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·9

3.2 .NET技术· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·9

3.3 C#技术· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·9

3.4 ADO技术· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·9

3.5 开发及运行环境· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·10

第4章 系统总体设计· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·11

4. 1 自动组卷系统功能模块图· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·11

4.2数据库总体设计· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·12

4.3数据库概念结构设计· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·13

4.4数据库结构设计· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·16

第5章 详细设计与实现· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·18

5. 1 科目管理的设计与实现· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·18

5.2 自动组卷的设计与实现· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·19

5.3手动出卷的设计与实现· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·20

5.4试卷查看· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·22

第6章 调试及测试· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·23

6. 1 功能调试· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·23

6. 1 . 1 链接测试· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·23

6. 1 .2 数据库调试· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·23

6.2 测试方法· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·24

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6.3 部分测试用例· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·24

6.3. 1 用户登录功能测试· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·24

6.3.2 自动组卷功能测试· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·25

6.4 系统测试的具体实现· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·25

6.5 系统测试结论· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·26

6.6评价· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·26

总 结· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·27

参考文献· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·28

致 谢· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·29

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本文论述了在可视化开发环境Visual Studio 2008下分析、设计、开发以及实现的自动组卷系统全过程本系统的建立是我校“数据结构”精品课程建设的重要组成部分系统的开发主要包括前台页面及应用程序的开发和后台数据库的建立。该系统的数据库采用SQL Server 2005进行建立该系统包括学习科目试题管理手动出卷和自动组卷四个模块。基于ASP.NET、 C#语言的自动组卷系统通过知识章节、分数和出题数量进行组卷有较好的实用性。 自动组卷模块还可根据题型、难易程度进行自动组卷。管理员可以根据需要自定义组卷。组卷内容丰富有单选多选判断填空和问答五大类题目。手动出卷还可以对每道题的分值进行修改其特点是界面友好操作简单方便快捷。在试卷预览界面下还可对试卷进行打印及预览对“数据结构”精品课程的建设有重要意义。

关键词 自动组卷手动出卷试卷预览

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This paper discusses the visual development environment Visual Studio 2008,analysis, design, development and implementation of the automatic test system of thewhole process, the system was established in our university quality course construction of"data structure" is an important part, the system development mainly includes the front pageand application development and database creation.The system database using SQL Server2005was established, the system includes a learning subjects, test questions management,manual volumes and automatic test paper four modules.Based on the ASP.NET,C#language automatic test paper generation system through knowledge scores and number ofchapters,making test paper, has good practicability.Automatic test paper generationmodule can also be based on questions, ease of automatic test paper.The administratormay need to customize the test paper.Test paper is rich in content, there are radio,multi-election, judgment, to fill in the blanks and ask five questions.Manual volumes but also oneach problem scores were modified,which is characterized by friendly interface, simpleoperation,convenient and quick. In the paper the preview interface can also be on paper toprint and preview,"data structure"course construction is important.

Keywo r d s Automatic test paper generation;Manual volumes;Paper Preview

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第1章 绪论

在当前中国教育形式下对学生的评价很大程度上还是侧重于学生的成绩所以老师对学生的试卷测试是必不可少的。面对频繁的组织各种类型和形式的考试是当前各类院校以及中小学中所必不可少的一项重要工作从教师角度来讲最为繁重和麻烦的工作就是出试卷了。 即使浪费很多时间还有可能使所出的试卷难易程度不适中造成试卷偏难或偏简单最终达不到对学生所学知识的测试的目的造成一次次测试的失败。

随着IT业的迅速发展计算机的应用已逐渐进入到社会生活中的各个领域数据库系统也越来越多的被人们所使用。

本系统主要是为解决上述的问题从如何能够更好的利用资源利用现代化的手段把握试卷的题型、 内容、难度、覆盖面和份量完成一份高质量的试卷及其标准答案这一指导思想出发开发的一个自动组卷系统 以更好的节约人力、物力资源。

1 . 1 课题背景

目前随着计算机技术和数据库技术的不断发展计算机考试系统已逐渐成为人们研究的一个热点。 20世纪60年代美国首先将电脑用于教育事业如今已步入成熟应用阶段而在国内这方面的研究才刚刚起步。 目前能够被实现自动组卷的系统数目还很有限。有很多可视化界面的开发软件等待此功能的实现 以方便实现自动组卷的目的。 由于自动组卷在教育中占有重要地位其计算机化在发达国家已达到95%以上而我国在全国范围内推广计算机在教育中的应用是在80年代初开始的。起步虽晚但发展快。特别是微型计算机的出现和普及为信息处理提供了物美价廉的手段对于推动我国教育系统处理现代化起到了重要作用【1】。

自动组卷是考试过程的重要环节它对学生的知识增、能力水平、和教育措施等许多问题有着重要的意义。它可以分为对知识的评价和对技能的评价。关于对自动组卷相应的理论和技术比较成熟但是到目前为止全国普及型较差没有大范围的使用自动组卷系统。在本系统中自动组卷模块决定了抽取试题的质量从而决定了该考试系统能否检验出学生的真实水平和教师的教学质量。 因此 自动组卷模块在很大程度上决定了考试系统的好坏。然而 目前常用的自动组卷策略已逐步显示出了组卷成功率低组卷时间长生成的试卷难以满足实际需求等问题。为此本毕业设计旨在寻求一种更加合理、有效的自动组卷算法以解决目前教学工作中较为迫切的需要。

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1 .2 选题意义

随着计算机科学和网络技术的迅速发展和广泛应用计算机技术已进入现代教育领域并形成一门新兴的边缘科学――计算机辅助教学CAI Computer AidedInstruction。利用计算机建立试题库实现计算机自动组卷选题是CAI工程的重要组成部分是实现考试规范化、科学化的重要措施更是实现考教分离的一个重要手段。

在计算机技术已经逐渐渗入社会生活各个层面的今天传统的出卷方式也面临着变革而利用自动组卷系统则是一个很重要的方向。相比传统的出卷方式它有以下几项优越性

1 .考试形式灵活多样。

考试既可以在本地进行也可以在异地进行大大拓展了考试的灵活性。 同时考试不受时间和空间的限制。

2.数字化的试题库。

在建立试题库时将课程考试的题目按要求录入到数据库中 既利于长期保存减少老师重复翻查资料进行出题的工作又能够对试题库进行科学的管理便于对考试内容进行分类、检索为编制试卷提供了高效率和低成本的手段教师还可以依据考试的分析结果及时对试题库进行增加、删除、修改、更新增强了题库的生命力。

3.随机自动生成试卷。

可以按照教师制定的组卷策略适时、 自动、随机地生成试卷可以避免考试前的压题 以及考前试题信息的泄密确保考试公正合理 同时提高出卷效率和质量。

4.考试系统安全高效。

试题内容存放于服务器考生通过姓名和口令进行登录考试答案也存放在服务器中这样考试的公平性、答案的安全性可以得到有效的保证。

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第2章 需求分析

2. 1 系统的可行性分析

可行性研究的目的使用最小的代价在尽可能短的时间里确定问题是否能解决通过复杂系统的规模与目标研究与此类似的系统后我们具体从下面三个方面考虑

1 .技术可行性。

本设计“数据结构精品课程自动组卷系统的设计与实现”是为了能够更自由的出题避免命题人主观意志的影响而开发的。本设计最重要体现的是实用性所以通过大量的社会调查和分析结合自己现有的技术水平加上指导老师的指导还是能按期完成本毕业设计。

2.经济可行性。

成本方面 由于本毕业设计属于计算机科学(本科)教学的最后一个环节所以人力消耗免费资源学校提供指导老师义务指导。所以成本计算只需计算开发期间开发者的生活消费学校资源的消耗所以开发本软件的成本是非常低的。效益方面为教育机构开发一个完整、合理的自动组卷系统可大大节余人力。 以前需要多人干的工作使用本系统只需一个人或几个人就能完成且工作量和劳动强度大大降低。所以开发本软件可以为社会带来很好的经济效益。从以上分析看开发本系统在经济上是可行的。

3.操作可行性。

本软件是为教育工作者开发的所有本软件的用户对象是教育机构的教师 由于本软件要设计成友好的界面写出详细的使用说明用户只需懂得简单的计算机操作知识就能自由应用本系统。

2. 1 . 1 系统流程图

根据从以上几个方面的分析来看开发本系统是完全可行的。下图是我设计的自动组卷系统流程图如图2.1所示

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图2.1 自动组卷系统流程图

2. 1 .2数据流图

首先顶层数据流图是基本系统模型是对系统的高度抽象此系统的顶层数据流图包括数据原点和数据终点即操作员一个数据存储操作员的表和两个操作分别是身份验证和自动组卷系统其顶层数据流图如图2.2所示

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