基于WEB的传感器题库设计毕业设计 精品.docx
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基于WEB的传感器题库设计毕业设计精品
毕业论文（设计）
题目基于WEB的传感器题库设计
院系自动控制系
专业测控技术与仪器
学生姓名
学号
指导教师
职称
二Ｏ一三年五月二十日
基于WEB的传感器题库设计
王璐
南京信息工程大学滨江学院测控技术与仪器专业，南京210044
摘要：
随着计算机信息技术的飞速发展，Internet对我们日常生活的影响越来越大。
我们需要改进传统的纸质答题方式和单机答题方式，使测试更加方便快捷，以提高学生的学习效率。
开发基于Web的题库，其目的是最大限度的利用学校目前所拥有的计算机软、硬件资源以及网络资源等，来避免传统测试之中的种种不足。
本文设计并完成了一个基于Web的传感器题库。
系统采用的是B/S结构，使用Dreamweaver、Asp和sqlserver数据库来构建，学生可以很方便的进行答题并迅速获得成绩。
关键词:
题库；传感器；网站
1.绪论
1.1课题的研究背景和意义
随着数据库技术、网络技术和计算机技术的快速发展，教育也随之引入了计算机技术，形成了多种多样的计算机网络。
从传统的纸质题库到单机题库，到最新的基于Web的题库。
如何运用高新技术，并客观、准确地评估被测试者的知识和能力水平，已成为研究的热点问题。
Web是访问Internet的一种最容易、最流行的方式。
Web蕴藏着极大的教育潜力，基于Web的题库开发有着非常广阔的前景。
WEB使得实现广泛的网络共享、集中的安全控制和友好的使用界面达到了完美的统一。
基于WEB的题库系统，可以在一个WEB站点上运行，通过浏览器访问，它提供了传统单机题库系统不具备的一些特点：
（1）集中管理，共享使用
由于题库对试题的质量要求较高，都是由统一的权威机构来进行维护和管理，一般试题的增、删、改都是通过确认后进行的，分散运行的题库，一般都无法保持一个确认群体，故一般题库无法更新，通过教师进行自主修订，容易导致题库的总体质量下降。
但题库同时要具备广泛的使用才真正具有价值。
对于单机题库来说，这是一对不可调和的矛盾，而基于WEB的题库则可以达到完美的统一。
由权威机构建立一个WEB站点，统一管理和控制试题库，经过授权的用户，可以通过浏览器自由使用，包括组卷、测试、评价等等。
（2）开放建设
通过网络，可以广泛征集试题和实施大范围的抽样测试，用户只要通过浏览器连上网络，便可方便使用题库，包括提交试题，参加测试等，用户提交的试题，经审订后，便可正式纳入题库中，参与测试的成绩，集中存储到样本数据库中，通过试题参数校正程序的统计与分析，可校正试题参数的估值误差。
通过网络来征集试题和组织抽样测试，可以大大减轻建立题库的成本、缩短建立题库的时间、提高题库的运行质量。
（3）集中存储测试数据
通过网络运行题库，进行联机测试和评价，可以集中保存测试数据，通过数据挖掘、统计与分析，用以校正试题参数的估值错误，剔除不良试题，保证试题质量。
（4）简单易用
用户只要通过浏览器，连上网络，就可以利用Web的无限广阔空间，随时随地的进行自我测试。
同时可以在图形用户界面的引导下，轻松使用，无需复杂的配置、安装和管理，大大降低了对题库使用者的技术要求。
（5）灵活性强
被赋予权限的管理员可以随时进行数据库的操作，进行题目的删减及试卷的重组，管理员的任命等。
1.2基于Web题库的研究状况
1.2.1国内研究状况
进入21世纪以来，人类己经步入信息化、数字化时代，知识和技术更新日益加快，信息高速公路在世界各国的实施以及计算机与通信技术的发展，使得实施网络远程教育成为普及全民教育的一个发展方向。
中国互联网络信息中心（CNNIC）近日在京发布了《第23次中国互联网络发展状况统计报告》。
报告显示，截至2008年底，我国互联网普及率以22.6%的比例首次超过21.9%的全球平均水平。
同时，我国网民数达到2.98亿，宽带网民数达到2.7亿，国家CN域名数达1357.2万，三项指标继续稳居世界排名第一。
在我国，虽然基于Web的题库已经逐步出现了，但是目前学校与社会上的考试大多还是采用的传统纸质考试方式。
基于Web的题库并没有能够真正融入到教师的教学过程中去，我国的这方面应用的确还是相对落后有待提高的。
国内常见的有教育部组织的全国计算机等级考试（NCRE）、全国人事部组织的职称计算机模块考试，还有我国交通管理部门组织的驾驶员理论考试也采用计算机考试系统进行考核。
但这些大多是基于C/S模式的。
而基于B/S模式的考试系统还没有真正的广泛使用，其主要原因是基于B/S模式的考试系统相对于C/S模式的考试系统，在功能上还存在一定的差距，我国现在也在发展B/S结构的在线题库系统，但目前还处于起步阶段。
这种考试系统一般都采用局域网的形式进行，考试前，首先会由专门的考试网站提供相关的报名、考务安排等软件，然后在开始考试的时候，把题库统一安装在各个考点的服务器上。
为了检测系统是否方便进行测试，一般会在正式考试之前，给每个考生一次测试的机会。
考试基本会采用现场打分的方式，一旦考生提交了试卷，系统就会随即给出相应分数。
为安全起见，一般还会要求考生到服务器上进行确认。
除此之外，一些政府部门、行业管理机构、机关部门以及教育机构也开始先后采用网络考试系统进行相关测试。
这些考试系统都有一个共同特点，就是考题基本上都是选择题，偶尔也会有少量的填空题题。
但对于主观题，如计算机二级等级考试编程题，仍采用单机考试的模式。
我国发展趋势虽然缓慢，但仍然不失上升态势。
1.2.2国外研究状况
计算机应用于考试源于美国，历经多年后，在其他国家得到了广泛应用，受到了大众的认可。
国外有许多专门的考试机构采用计算机辅助测试对参加考核的对象进行评价。
在全球，美国是目前远程教育规模最大的国家。
44％的高校向全社会提供各种远程教育。
接受远程高等教育的学生约占全日制在校学生的32％，此外，还有21％的高校计划在今后3年内开展远程教育。
美国远程教育开设的学历、学位课程达到4.9万门，基本覆盖了美国高等学校的所有学科和专业。
国外比较有影响的机器考试是AOCA公司的考试系统，其主要目标就是模拟真实得考试环境，非常适合计算机操作性题目的考试。
ATA在产品和服务中使用的核心技术主要包括DST技术（动态模拟考试技术）、RET技术（真实环境考试技术）、SRAT技术（全真环境下动态转换技术）、LAS技术（智能化考试结果判定技术）、ZNM技术（智能化、非线性多元组卷模板技术）。
其中DST技术是动态模拟考试、培训的技术，它基于图论的语义状态进行理论转换，在ATAe-Testing通用平台上模拟全真环境的应用软件以及系统软件的操作过程和步骤。
其模拟过程体现了全真环境的动态特点，对考试、培训过程、结果进行全程跟踪。
DST技术摆脱了传统软件产品对运行环境的依赖，完全独立于真实的执行环境。
RET技术是基于组件对象的模型，以多进程的方式来运行，允许用户在全真的环境下进行操作，然后捕捉操作过程和操作结果，在操作过程中以智能化的方式提示个性教学、独立培训。
SRAT技术是面向网络考试中的主观题（如编程题）进行的专门设计，该技术可以不仅可以判断在各种语言软件、数据库应用的软件坏境下，而且可在模拟全真的环境下，进行动态的自动双向转化。
ATA公司的产品和服务中所采用的相关核心技术，有很多可取之处。
但ATA考试软件更多用于开展计算机信息技术的相关考试，考试的管理方面也基本是由ATA公司专人负责的，这对于考试环境、内容随着时代的发展而产生的快速变化来说，具有相当的局限性。
在国外，不管是在经济领域、政治领域还是人文领域都出现了很多专门的在线题库系统供用户进行在线测试。
比较国内的而言，国外的网站制作的更加专业，涉及到的知识更加全面，有的一个网站甚至是四五个国家联合制作的。
1.3开发技术简介
1.3.1体系结构
设计一个应用系统，采用的结构一般取决于系统的网络配置、应用需求以及实现功能等因素。
要实现基于Web的题库系统，其关键技术就是在网络环境下运用数据库，这样一来问题就归结到如何选择数据库系统的体系结构。
如今比较流行的两种网络开发模式分别是C/S模式以及B/S模式。
本文采用的是B/S结构，即Browser/Server（浏览器/服务器）结构，其示意图如图1.1所示。
它采用三层分布结构，即浏览器（IE、Netscape等）、Web服务器和数据库服务器（DBServer）。
不需要像C/S模式那样，在不同的客户机上安装不同的客户应用程序，而只需安装通用的浏览器软件，这就大大简化了客户端。
这样不仅可以节省客户机的硬盘空间与内存的占用情况，而且能够使安装的过程更为简便且网络结构更加便捷。
该结构的核心是Web服务器，它负责接收浏览器的Web页请求以及数据请求，并在处理Web页请求的同时通过数据库接口程序，将数据请求转换成数据库服务器所能接受的方式，然后再送到数据库服务器中去，数据库服务器负责执行相应的数据库操作，并将结果通过数据库接口程序进行转换，送回Web服务器中去，Web服务器将结果处理成浏览器能够接受的形式后，送回发出请求的浏览器，显示结果。
换句话说，程序、数据库、发布的信息等全部集中在服务器上。
Browser
图1.1B/S模式示意图
B/S最大的优点就是可以在任何地方进行操作而不用安装任何专门的软件，只要有一台能上网的电脑，就能使用客户端零安装、零维护。
系统的扩展非常容易。
其主要特点有：
（1）维护和升级方式简单。
目前，软件系统的改进和升级越来越频繁，B/S架构的产品明显体现着更为方便的特性。
对一些规模较大的单位来说，系统管理人员如果需要在几百甚至上千部电脑之间来回奔跑，效率和工作量是可想而知的，但B/S架构的软件只需要管理服务器就行了，所有的客户端只是浏览器，根本不需要做任何的维护。
无论用户的规模有多大，有多少分支机构都不会增加任何维护升级的工作量，所有的操作只需要针对服务器进行；如果是异地，只需要把服务器连接专网即可，实现远程维护、升级和共享。
所以客户机越来越“瘦”，而服务器越来越“胖”是将来信息化发展的主流方向。
（2）成本低，选择多。
大家都知道windows在桌面电脑上几乎一统天下，浏览器成为了标准配置，但在服务器操作系统上windows并不是处于绝对的统治地位。
现在的趋势是凡使用B/S架构的应用管理软件，只需安装在Linux服务器上即可，而且安全性高。
所以服务器操作系统的选择是很多的，不管选用那种操作系统都可以让大部分人使用windows作为桌面操作系统电脑不受影响，这就使得最流行免费的Linux操作系统快速发展起来，Linux除了操作系统是免费的以外，连数据库也是免费的，这种选择非常盛行。
（3）应用服务器运行数据负荷较重。
由于B/S架构管理软件只安装在服务器端（Server）上，网络管理人员只需要管理服务器就行了，用户界面主要事务逻辑在服务器（Server）端完全通过WWW浏览器实现，极少部分事务逻辑在前端（Browser）实现，所有的客户端只有浏览器，网络管理人员只需要做硬件维护。
但是，应用服务器运行数据负荷较重，一旦发生服务器“崩溃”等问题，后果不堪设想。
因此，许多单位都备有数据库存储服务器，以防万一。
1.3.2论文涉及的主要软件及其介绍
（1）Dreamweaver软件简介
Dreamweaver是美国著名的软件开发商Macromedia公司推出的一个“所风即所得”的可视化网站开发工具。
无论是国外还是国内，它都倍受专业web开发人士推崇。
在国内，它被大家称为网页“织梦者”，众多专业网站和个人主页都把它列为建站的首选工具。
Dreamweaver与其它同类软件相比主要有以下优点：
不生成冗余代码。
可视化的网页编辑器，都要把使用者的操作转换成html代码。
一般的编辑器都会生成大量的冗余代码，给网页以后的修改带来了极大的不方便，同时还增加了网页文件的大小。
Dreamweaver则在使用时完全不生成冗余代码，避免了诸多麻烦。
而且，通过设置，还可用Dreamweaver清除掉网页文件原有的冗余代码。
方便的代码编辑。
可视化编辑和源代码编辑都有其长处和短处。
有时候，直接用源代码编辑会很有效。
Dreamweaver提供了html快速编辑器和自建的html编辑器，能方便自如的在可视化编辑状态和源代码编辑状态间切换。
强大的动态页面支持。
Dreamweaver的Behavior能在使用者不懂javascript的情况下，往网页中加入丰富的动态效果。
Dreamweaver还可精确的对层进行定位，再加上timeline功能，可生成动感十足的动态层效果。
操作简便。
首先，Dreamweaver提供的历史面板、html样式、模版、库等功能避免了重复劳动，使用者不必重复输入相同的内容、格式。
其次，Dreamweaver能直接往页面中插入Flash、Shockwave等插件，经过设置后还可直接调用相应的软件对这些插件进行编辑。
最后，Dreamweaver与Fireworks集成紧密，可直接调用Fireworks对页面的图像进行修改、优化。
优秀的网站管理功能。
在定义的本地站点中，改变文件的名称、位置，Dreamweaver会自动更新相应的超级链接。
Checkin和Checkout功能可协调多个使用者对远程站点的管理。
便于扩展。
使用者可给Dreamweaver安装各种插件，使其功能更强大。
使用者若有兴趣，还可自己给Dreamweaver制作插件，使Dreamweaver更适应个人的需求。
（2）Asp技术简介
MicrosoftActiveServerPages即我们所称的ASP，它是一套微软开发的“活动服务器网页”，ASP内含于IIS3.0和4.0之中,通过ASP我们能够结合HTML网页、ASP指令和ActiveX元件建立动态、交互且高效的WEB服务器应用程序。
有了ASP你就不必担心客户的浏览器是否能运行你所编写的代码，因为所有的程序都将在服务器端执行，包括所有嵌在普通HTML中的脚本程序。
当程序执行完毕后，服务器仅仅将执行的结果返回给客户浏览器，这样也就减轻了客户端浏览器的负担，从而大大提高了交互速度。
以下是ActiveServerPages所独具的一些特点：
使用VBScript、JScript等简单易懂的脚本语言，结合HTML代码，即可快速地完成网站的应用程序。
无须compile编译，容易编写，可在服务器端直接执行。
使用普通的文本编辑器，如Windows的记事本，即可进行编辑设计。
与浏览器无关（BrowserIndependence）,用户端只要使用可执行HTML码的浏览器，即可浏览ActiveServerPages所设计的网页内容。
ActiveServerPages所使用的脚本语言（VBScript、Jscript）均在WEB服务器端执行，用户端的浏览器不需要能够执行这些脚本语言。
ActiveServerPages能与任何ActiveXscripting语言相容。
除了可使用VBScript或JScript语言来设计外，还通过plug-in的方式，使用由第三方所提供的其他脚本语言，譬如REXX、Perl、Tcl等。
脚本引擎是处理脚本程序的COM（ComponentObjectModel）物件。
ActiveServerPages的源程序，不会被传到客户浏览器，因而可以避免所写的源程序被他人剽窃，也提高了程序的安全性。
可使用服务器端的脚本来产生客户端的脚本。
物件导向（Object-oriented）。
ActiveXServerComponents（ActiveX服务器元件）具有无限可扩充性。
可以使用VisualBasic、Java、VisualC++、COBOL等编程语言来编写你所需要的ActiveXServerComponent。
（3）sqlserver数据库简介
SQLServer是一个关系数据库管理系统。
它最初是由MicrosoftSybase和Ashton-Tate三家公司共同开发的，于1988年推出了第一个OS/2版本。
在WindowsNT推出后，Microsoft与Sybase在SQLServer的开发上就分道扬镳了，Microsoft将SQLServer移植到WindowsNT系统上，专注于开发推广SQLServer的WindowsNT版本。
Sybase则较专注于SQLServer在UNIX操作系统上的应用。
SQLServer是一个可扩展的、高性能的、为分布式客户机/服务器计算所设计的数据库管理系统，实现了与WindowsNT的有机结合，提供了基于事务的企业级信息管理系统方案。
其主要特点如下：
高性能设计，可充分利用WindowsNT的优势。
系统管理先进，支持Windows图形化管理工具，支持本地和远程的系统管理和配置。
强壮的事务处理功能，采用各种方法保证数据的完整性。
支持对称多处理器结构、存储过程、ODBC，并具有自主的SQL语言。
SQLServer以其内置的数据复制功能、强大的管理工具、与Internet的紧密集成和开放的系统结构为广大的用户、开发人员和系统集成商提供了一个出众的数据库平台。
1.4论文的主要工作
为适应当今社会的形势发展，利用此次毕业设计的机会，我对本系统进行了初步的考察设计，对目前的在线考试系统有了粗浅的认识，希望自己能够充分利用在校所学，开发设计一个功能比较完整的在线考试系统，使它能够在高校考试中发挥高效、便捷的作用，让老师在繁忙的工作中减轻些许的工作负担。
本文开发设计了一个传感器题库，该题库可以实现传感器试题的录入、试卷的自动生成，学生在线考试和自动批改。
本文的主要组织工作安排如下：
第一章介绍了论文的研究背景、研究意义以及国内外研究现状。
第二章基于Web的题库系统的需求、模块结构和数据库结构做出了详细的叙述。
第三章主要讲的是基于Web的题库系统的具体设计及其功能的实现。
第四章介绍了本基于Web的传感器题库系统的配置与测试。
第五章对本论文进行了总结。
2.基于Web的题库系统的相关分析
2.1系统的设计原则
本系统应该满足以下的设计原则：
（1）实用性：
系统提供强大的交互能力，在教师与学生、学生与学生、甚至学生与系统之间建立方便、可靠的交互。
这样才能使学生提高学习兴趣，易于理解和消化，从而提高教师的教学质量。
（2）稳定性：
不能出现由于系统本身技术问题所造成的功能混乱、无法考试、评判不公等现象。
（3）安全性：
系统运行安全可靠是决定软件质量的重要因素。
为了防止用户越权使用，工作数据被非法篡改、破坏和泄露，要采取一定安全措施。
（4）高效性：
降低教师的工作量，降低了考试的运营成本。
（5）系统处理的准确性和及时性：
系统处理的准确性和及时性是系统的必要性能。
在系统设计和开发过程中，要充分考虑系统当前和将来可能承受的工作量，使系统的处理能力和响应时间能够满足以后处理的需求。
（6）系统的开放性和系统的可扩充性：
系统在开发过程中，应该充分考虑以后的可扩充性。
所有这些，都要求系统提供足够的手段进行功能的调整和扩充。
而要实现这一点，应通过系统的开放性来完成，既系统应是一个开放系统，只要符合一定的规范，可以简单的加入和减少系统的模块，配置系统的硬件。
通过软件的修补、替换完成系统的升级和更新换代。
（7）系统的易用性和易维护性：
要实现这一点，就要求系统应该尽量使用用户熟悉的术语和中文信息的界面；针对用户可能出现的使用问题，要提供足够的在线帮助，缩短用户对系统熟悉的过程。
（8）使用便捷性:
本系统基于B/S结构，清晰明了，能符合“瘦客户机”的原则，极大的简化了客户机的工作，既免去了客户端的维护，同时又降低了用户学习操作的难度。
2.2系统的功能模块
本系统按照需求分析和功能要求，实行模块化的设计思想，将系统的功能模块划分为了两个功能模块：
系统管理员模块以及学生模块，各自访问系统服务的权限不尽相同。
（1）系统管理员：
管理员负责对软件的各类数据模块进行全权的管理操作。
系统管理员可以添加练习题，增加、删除、修改试卷等。
（2）学生：
作为该系统的核心用户，学生可以进行在线考试，答题完毕后系统能自动批卷判分。
其具体功能如下2.1所示。
图2.1系统功能模块
（1）学生用户
在线答题模块
为了方便更多的学生，本题库无需进行身份验证，就可以生成试卷进行在线答题，题型包括选择题、判断题和填空题。
为了防止考生多次提交试卷和规范考场纪律，采取自愿交卷和到了规定的时间自动收卷两者方式。
试卷自动评分模块
学生用户每参加一次考试，系统都会根据已有的标准答案很快批阅试卷得出其考试成绩。
考生提交试卷后，系统将会逐一将考生的答案与试题的正确答案进行对照，判断正误，并依据试题所对应的分值进行计分，显示给考生，以便参考。
（2）管理员用户
个人信息模块
管理员注册并通过验证后才可以进入题库进行试题的具体管理功能。
添加模块
我设计的这个基于Web的题库系统，管理员用户通过相关身份认证，可以根据自身的教学目的和要求，向库中添加各种类型且符合要求（对不符合的将给出提示和警告，并且不予保存！
）的试题。
一旦添加成功，只有管理员用户才能进行删除操作。
修改模块
管理员用户除了可以修改自己的部分资料外，还可以进行修改试题的操作。
但是，对于各表中的主键不准修改，避免造成系统中的数据混乱，或者覆盖其它有用数据的现象。
如果用户执行了非法操作，则必须重新操作。
删除模块
系统管理员用户具有此权限，管理员用户可以根据自己的需要进行删除试题的操作，而对于数量较大的试题库则通过输入或选择条件，就可达到删除那些过时的无用试题的功能。
2.3系统的数据库
2.3.1数据库的设计原则
数据存放于数据库中，能不能够高校的利用数据库关键在于能够对数据库进行合理的逻辑设计。
从而达到建立完善的数据管理系统，方便用户使用。
首先对数据库设计原则进行说明：
（1）考虑到数据库是同时为多个用户服务的，因此数据库的共享性是必不可少的。
（2）除了共享性，各个数据之间还应该相互独立，因为并不是所有的用户都需要所有的数据，通常都只是少部分用户需要。
（3）设计数据库时还应该充分考虑数据库的安全性和使用权限，避免因为设计不当而造成的不可预知的损失。
（4）正确认识数据冗余，主键与外键在多表中的重复出现,不属于数据冗余，这个概念必须清楚，事实上有许多人还不清楚。
非键字段的重复出现,才是数据冗余，而且是一种低级冗余，即重复性的冗余。
高级冗余不是字段的重复出现，而是字段的派生出现。
要善于识别与正确处理多对多的关系
（5）善于识别与正确处理多对多的关系。
若两个实体之间存在多对多的关系，则应消除这种关系。
消除的办法是，在两者之间增加第三个实体。
这样，原来一个多对多的关系，现在变为两个一对多的关系。
要将原来两个实体的属性合理地分配到三个实体中去。
这里的第三个实体，实质上是一个较复杂的关系，它对应一张基本表。
2.3.2数据库表的设计
数据库表的设计部分是本系统实现网上考试的主要部分。
基于Web的题库系统需要使用数据库存储系统的各种数据，需要在数据库中定义多个表，表间通过键相互联系。
本题库采用的是SQLserver构建数据库，一共建立了四个表：
管理员表、选择表、填空表以及判断表。
管理员
升级会员 