基于net的网络考试系统的设计及实现大学论文.docx
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基于net的网络考试系统的设计及实现大学论文
专业学位硕士学位论文
基于.NET的网络考试系统的设计与实现
DesignandRealizationofNetworkTestSystemBasedon.NET
大连理工大学
DalianUniversityofTechnology
大连理工大学学位论文独创性声明
作者郑重声明：
所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。
尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果。
与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。
若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。
学位论文题目：
作者签名：
日期：
年月日
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明
原创性声明
本人郑重承诺：
所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：
日 期：
指导教师签名：
日 期：
使用授权说明
本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：
按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：
日 期：
学位论文原创性声明
本人郑重声明：
所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：
日期：
年月日
学位论文版权使用授权书
本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名：
日期：
年月日
导师签名：
日期：
年月日
指导教师评阅书
指导教师评价：
一、撰写（设计）过程
1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神
□优□良□中□及格□不及格
2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度
□优□良□中□及格□不及格
3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力
□优□良□中□及格□不及格
4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性
□优□良□中□及格□不及格
5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况
□优□良□中□及格□不及格
二、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
□优□良□中□及格□不及格
2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
□优□良□中□及格□不及格
三、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□优□良□中□及格□不及格
2、论文的观念是否有新意？
设计是否有创意？
□优□良□中□及格□不及格
3、论文（设计说明书）所体现的整体水平
□优□良□中□及格□不及格
建议成绩：
□优□良□中□及格□不及格
（在所选等级前的□内画“√”）
指导教师：
（签名）单位：
（盖章）
年月日
评阅教师评阅书
评阅教师评价：
一、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
□优□良□中□及格□不及格
2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
□优□良□中□及格□不及格
二、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□优□良□中□及格□不及格
2、论文的观念是否有新意？
设计是否有创意？
□优□良□中□及格□不及格
3、论文（设计说明书）所体现的整体水平
□优□良□中□及格□不及格
建议成绩：
□优□良□中□及格□不及格
（在所选等级前的□内画“√”）
评阅教师：
（签名）单位：
（盖章）
年月日
教研室（或答辩小组）及教学系意见
教研室（或答辩小组）评价：
一、答辩过程
1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况
□优□良□中□及格□不及格
2、对答辩问题的反应、理解、表达情况
□优□良□中□及格□不及格
3、学生答辩过程中的精神状态
□优□良□中□及格□不及格
二、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
□优□良□中□及格□不及格
2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
□优□良□中□及格□不及格
三、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□优□良□中□及格□不及格
2、论文的观念是否有新意？
设计是否有创意？
□优□良□中□及格□不及格
3、论文（设计说明书）所体现的整体水平
□优□良□中□及格□不及格
评定成绩：
□优□良□中□及格□不及格
（在所选等级前的□内画“√”）
教研室主任（或答辩小组组长）：
（签名）
年月日
教学系意见：
系主任：
（签名）
年月日
摘要
随着网络技术、计算机技术和Internet的发展，“利用信息技术来推动教学改革”是当前学校教育改革的一条重要思想，网上考试是教育信息化的必然发展趋势。
基于Web技术的考试系统是Internet的重要应用之一，对这个方向的研究具有重要的理论意义和现实意义。
本课题研究的任务是为由南京化工职业技术学院承办的全国“化工检修钳工”技能竞赛暨首届全国化工装备技术专业技能大赛开发一个在线测试的平台，研究基于B/S模式的网上考试系统的构建方法及相关技术。
本文采用B/S三层模式结构作为系统开发的体系结构，使用现在市场上应用广泛且先进的ASP.NET技术进行系统开发，后台数据库使用SQLServer，设计并实现了一个网络考试系统。
系统采用以经典测试理论CTT为指导，结合项目反应理论IRT的设计思路进行题库设计，从题库有效性、试题类型选择等方面探讨了对题库质量的控制。
使用ADO.NET技术进行数据处理及传输，实现了考试过程中的自定义组卷、学生答卷、机器阅卷、自适应考试及成绩查询、分析等功能。
本系统克服了传统考试的不足，让计算机参与到整个考试过程中来，实现无纸化考试，大大提高了考务工作效率，具有广泛的应用前景。
关键词：
网络考试系统；B/S；ASP.NET
DesignandRealizationofNetworkTestSystemBasedon.NET
Abstract
Alongwiththedevelopmentofnetworktechnology,computertechnologyandtheinternet“usinginformationtechnologytopromoteteachingreform”isaveryimportantideaofeducationreform.Thefashionoftheonlineexaminationistheinevitabletrendoftheeducationdevelopment.ThewebbasedonlineexaminationsystemisoneofthemostimportantapplicationoftheInternet.Theresearchinthisfieldhasveryimportanttheoreticalandpracticalsignificance.ThisresearchisthetaskofvocationalandtechnicalgroundsNanjingChemicalIndustryInstituteoftheNationalcontractors"ChemicalMaintenancefitter"skillsandthefirstraceofthechemicalindustryequipmentandtechnologyskillscompetitiontestplatformforthedevelopmentofonline,andthedevelopingmeansandrelativetechniqueoftheonlineexaminationsystembasedonB/Smodelwillbespecifiedinthisthesis.
ThearticleisaboutusingB/Smodel-structureaskeystructureofdevelopingprogram,thesesystemusestheASP.NETtechnology,whichisverypopularinmarket,indevelopingprogramandusesSQLServerinbackstagedatabase.Withabove-mentionedtechnology,wedesignandcometrueaComputerWebTest-System.UsestakeClassicalTestTheory（CTT）astheinstruction,theunionItemResponseTheory（IRT）thedesignmentalitycarriesontheitembankdesign.Regardthemasprincipletoanalysisthequalitycontrolwithtwoaspects,validnessandchoosingthetypeofexercises.ThroughusingADO.NETtechnologytodealwithanddeliverythedata,wehavebuiltthissystemwhichhasfoundationsingroupingthepaper,checkingthepaper,queryingandanalyzingthemarkbythemachine,besidesthese.
Thesystemhasoverthedisadvantageoftraditionaltest,makingthecomputermanagingalltestprocess,comingtruepaper-freetest,improvingthetestmanagement,hasabrightfuture.
KeyWords：
NetworkTestSystem；B/S；ASP.NET
1绪论
1.1课题背景及意义
随着Internet网络的通贯全球，网络化、信息化浪潮的涌动迭起，科技生产力-知识经济-信息社会雏形的孕育诞生，网络教育发展战略已日益成为目前教育的重大研究课题。
在《面向21世纪中国网络教育发展战略的构想》中，国家大力强调了网络教学资源的建设，把发展网络教育作为国家信息化的一项重要的基本内容，加大对网络教育的投入，同时借鉴网络教育发达国家（地区）的成功经验，为网络教育营造宽松环境。
在国家信息产业化、教育现代化政策中，突出网络教育的地位和作用。
在上述形式下，基于网络教学的各种研究成为了一种热潮，考试系统的研究正是在这种环境下开始的[1]。
目前信息技术飞速发展，已大量应用于社会的各个领域。
随着信息技术向教育领域的扩展，校园信息化建设的步伐日益加快。
“利用信息技术来推动教学改革”是当前学校教育改革的一条重要思想，是提高教学质量的具体措施[2]。
学生成绩的测评是教学工作中的一个重要环节，课程考试不仅是衡量学生的学习质量的重要依据，而且与提高教师的教学质量密切相关。
根据考试结果来评价学生学习成绩和对教学内容掌握程度，从一定角度讲，是激励学生学习动机的一种手段。
根据考试结果对学生掌握教学内容的情况做出分析，也有助于教师实行因材施教，提高教学质量[3]。
传统的考试方式中，从出卷、印刷、监考、评分、试卷分析、成绩上报及公布等有一系列操作过程，教师有大量的、繁琐的工作要做;学生很难及时的查询自己的成绩，查看自己的试卷，对自己的学习情况进行总结;而且在复习、监考、阅卷等环节中很难保证考试的公正性。
在教育信息化浪潮的推动下，传统的考试方式因其固有的弱点，必将面临着改革，而网上考试是教育改革是教育信息化的必然发展趋势[4]。
网上考试可克服传统考试的弊端，考生可在题库中由计算机随机抽取试题，完成考试，并在网上进行成绩的查询和试卷的复查。
教师可在计算机上完成出卷、监考、评分、成绩的上报和试卷分析。
使考试过程变得方便、高效、快捷，同时也降低了考试成本，提高了考试的公平性、公正性、有效性，减少了人情分、关系分、误差分。
因此，为了适应现代化教学的发展，提高教学信息化程度，降低教学成本，提高教学质量，加快教学评价信息反馈的速度，本人根据全国“化工检修钳工”技能竞赛暨首届全国化工装备技术专业技能大赛测试要求，结合本单位（南京化工职业技术学院）校园网建设及教学管理信息化的发展现状，运用动态网页语言和数据库技术相结合开发网上考试系统，实现考务工作的信息化、网络化、科学化管理[5]。
1.2课题国内外研究概况
1.2.1系统运行模式
网上考试系统的系统结构主要有两种：
Client/Server（客户/服务器）和Browser/Server（浏览器/服务器）。
对C/S结构[6]的研究起步较早，技术较成熟，例如我省的高校非计算机专业计算机等级考试目前就是采用这种结构。
C/S结构模型如图1.1所示。
图1.1C/S结构模型
Fig.1.1C/Sstructuremodel
在C/S结构的考试系统中的应用程序分为服务器端程序和客户端程序两部分，服务器端程序负责维护题库、抽取试题、以及考后的阅卷、成绩统计汇总等工作；客户端则负责显示试题，考试计时及与服务器通信联络等工作。
考生在客户端参加考试，考试结果被系统收集到服务器中的指定目录下。
C/S结构存在的主要问题是：
（1）客户端程序的运行依赖于其应用平台，在为数众多的客户端上安装考试系统软件，以及日后的维护及升级等工作过于繁琐。
（2）服务器端所做的任何变动都会对每个客户端产生连锁影响。
目前，对网上考试系统的研究主要集中在B/S结构[7]下进行。
B/S结构模型如图1.2所示。
在B/S结构中采用了浏览器、Web服务器、数据库服务器三层分布结构[8]。
其中Web服务器是系统的核心，它负责接收并处理来自浏览器的Web页请求和数据请求，将数据请求通过数据库接口程序转换成数据库服务器能够接受的形式后，送到数据库服务器。
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的转换送回Web服务器。
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。
图1.2B/S结构模型
Fig.1.2B/Sstructuremodel
在B/S结构中更有利于对数据的集中管理，因为所有的应用程序和试题内容都储存在服务器上，客户机上只须安装网页浏览器（例如InternetExplore5.0）就可以了，不用其它任何辅助软件。
从系统的承载内容来看，考试的科目和内容随着教学过程的发展而不断变化、更新的，而且考试系统本身也要经常进行修改和维护[9]；而这些升级和维护工作只需要在服务器端进行就可以了。
B/S结构的主要特点是：
（1）客户端只需要安装浏览器，不需要安装应用程序，大大减轻了管理负担。
（2）实现了开发环境与应用环境的分离，提高了系统的可扩展性、安全性和重用性。
（3）数据库结构的改变不再对客户端产生连锁影响，只需修改服务器端的应用程序即可，极大地提高了系统的维护效率。
1.2.2动态网页的开发工具
基于B/S模式的网上考试系统中，考生是通过浏览器打开页面的方式来进行考试和成绩的查询，系统开发过程中必须要选择合适的网页开发工具。
随着网络技术的发展，静态网页由于是由单纯的HTML语言组成，没有交互性，已不能满足发展的需要。
目前，许多网页文件的后缀名不再是HTM或HTML，而是出现了PHP、JSP、ASP、ASPX等，这些都是采用动态网页技术制作出来的。
比较受关注的动态网页设计技术主要有：
PHP、JSP、ASP、ASP.NET等。
PHP（HyperTextProcessor超文本处理器）[10]是网上较为流行的脚本语言，其语法借鉴了C、Java、Perl等语言，而且只需要很少的编程知识就可以使用PHP建起一个真正交互的WEB站点。
其主要优点是源码公开，可用资源多；能支持现有几乎所有的数据库，协议方面的支持也很好，具有很好的跨平台性。
主要缺陷是：
只能按解释方式执行，执行效率低；没有对组件的支持。
JSP（JavaServerPage）是由SunMicrosystem公司推出的基于Java体系的Web开发技术[11]，它通过在传统的HTML代码中，利用HTML标签的扩展，插入JSP脚本代码，构成JSP页面。
其主要优点是：
继承了Java的一切特性，采用JavaBean组件，有非常好的跨平台性和重用性；JSP页面只在第一次被请求的时候才编译，以后可直接用编译过的字节码，代码执行效率高。
ASP（ActiveServerPage）[l2]是Microsoft公司开发的一种运行于Web服务器端的脚本编写模型。
它允许用户使用许多己有的脚本语言编写ASP应用程序，使用起来方便、灵活；可通过ASP组件和对象技术直接使用ActiveX，调用对象方法和属性，以简单的方式实现强大的交互功能。
缺点是：
ASP仅能运行在微软的Windows平台，必须还要有IIS或PWS的支持，代码的可移植性差;采用解释方式，一边解释，一边执行，效率不高。
ASP.NET[l3]是微软推出的基于通用语言的编程框架，使用它可以在服务器端编制强大的网络程序，可以使用所见即所得的HTML编辑器及其他编程工具来开发ASP.NET程序，可将设计、开发、编译、运行都集中到一起，开发效率高。
与ASP相比，它还有程序代码和页面标识完全剥离，使用Web控件，不再区分客户端和服务器端程序，可以直接进行数据交换支持面向对象编程，可以在第一次请求时自动编译，以后再次请求时不需要重新编译等，因而具有性能好、易管理、易开发、易扩展、安全性好等优点。
1.2.3数据库管理系统DBMS
在网上考试系统的构建中，有大量的数据要求存储，如题库、考生信息、考生成绩等。
这就需要有专门的DBMS来管理这些数据。
目前比较受关注的DBMS主要有Oracle、SQLServer、Access等。
Oracle[14]可运行在不同的操作系统之上，并拥有许多不同的产品，是一个强大和健壮的DBMS。
它支持面向对象的结构，开发者可以利用它们来定义自己的抽象数据类型。
能创建和处理传统数据库与对象数据库相混合的数据库。
支持分布式数据库处理，其中的数据库是存放在多台计算机上的。
Oracle适合于大型数据库的管理，有许多不同的新产品，结构较复杂，安装和应用均很困难。
Access是微软公司的产品，结构和功能均较简单，比较适合个人计算机上开发小型的数据库的管理。
SQLServer[15]也是微软公司的产品，具有用户喜欢的易用性、适合分布式组织的可伸缩性、用于决策支持的数据仓库功能、与许多其他服务器软件紧密关联的集成性、良好的性能价格比等优点。
它具有完备的Web功能，提供了完全集成的、基于标准的XML（ExtensibleMarkupLanguage可扩展标记语言）的支持，它对于Web开发人员和数据库程序员来说都是灵活、高效而且易于使用的。
SQLServer还提供了重要的安全性方面的增强，保护防火墙内和防火墙外的数据，它支持强有力的、灵活的、基于角色的安全，并提供高级的文件加密和网络加密功能。
1.2.4系统的安全机制
在网上考试系统中，由于存储有大量的数据，有系统管理员、出卷老师、任课老师、考生等不同的用户，不同的用户有不同的使用权限，因此对于身份的确认及系统的安全有较高的要求。
对于目前常用的系统的安全机制[16]主要有访问权限控制、数字签名、数据加密、防火墙以及入侵检测[17]等。
访问控制决定了谁能够访问系统的何种资源以及如何使用这种资源。
适当的访问控制能够阻止未经允许的用户有意或无意地获取数据，访问控制的手段包括用户识别代码、口令、登录控制、资源授权、授权核查、日志和审计。
数字签名用来保证信息传输过程中信息的完整和提供信息发送者的身份和不可抵赖性，该技术可用公开密钥算法对电子信息进行数学变换，通过这一过程，数字签名存在于文档之中，不能被复制。
数字签名的方法很多，应用最为广泛的是：
Hash签名、DSS签名、RSA签名。
数据加密技术[18]是最基本的网络安全技术，被誉为信息安全的核心，最初主要用于保证数据在存储和传输过程中的保密性。
它通过变换和置换等各种方法将被保护信息置换成密文，然后再进行信息的存储或传输，即使加密信息在存储或者传输过程为非授权人员所获得，也可以保证这些信息不为其认知，从而达到保护信息的目的。
根据密钥类型不同可以将现代密码技术分为两类:
对称加密算法和非对称加密算法。
在对称加密算法中，数据加密和解密采用的都是同一个密钥，因而其安全性依赖于所持有密钥的安全性。
对称加密算法的主要优点是加密和解密速度快，加密强度高，且算法公开，但其最大的缺点是实现密钥的秘密分发困难，在大量用户的情况下密钥管理复杂，而且无法完成身份认证等功能，不便于应用在网络开放的环境中。
目前最著名的对称加密算法有数据加密标准DES和欧洲数据加密标准IDEA等。
防火墙是位于两个网络（或多个）间实施网络间访问控制的一组组件的集合，它是一套建立有内外网络边界上的过滤封锁机制。
它满足以下条件，内部和外部之间的所有网络数据流必须经过防火墙，
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