计算机毕业设计 基于Bootstrap框架的试卷智能生成系统，java+springboot+mysql
摘 要
近些年来，随着因特网的迅速发展和网络教育的不断普及和推广，传统的考试出题方法已不能满足现阶段教育所有的需要。一般来说，若不使用“因材施教”的方法，则不利于对不同类型学生进行评价，也不能满足现阶段教育的发展需要。因此，现阶段已然开始流行自定义不同难度、不同时间、不同类型的出题方式，以此来应对现阶段教育考试的需求。试卷智能生成系统应运而生。
本设计的主要目的是帮助教师可以根据不同年级、不同专业的学生自定义设置不同难度、不同类型的考试试卷的系统。系统为教师提供用户登录、编辑题库、编辑试题、编辑试卷文档、编辑试卷、生成试卷、查看试卷以及查看试卷答案等功能。将教师的需要“因材施教”“分门别类”地供给，由教师自主选择，实现对不同层次的考生的培训和测试。同时，也便于教师一个接一个地选择试题，消除了一个接一个地设置试题的过程，不仅提高了出题的速度，还提高了试题的整体质量。
关键词： 试卷自动生成； 自定义； 定制试卷
引 言
在过去，教师都是手工出题，因此试卷存在知识点分布过于集中、难度不适当、分数分布不均等缺点。这不仅增加了教师的负担，还没有对学生实际学习水平的考核取得良好的效果。从而导致教学失误。现在，这一领域也正在以优良的发展状态持续发展。通过开发人员的改进，形成了具有以下功能的系统：题库和试题管理、自动生成试卷、试题参数定制等功能。
本文的主要研究内容和需要解决的问题如下。
- 题目的数量需要足够的数目来确保所选题目的随机性和不可重复性。
- 试题要有比较确切的难度和区别。在题库中，每一个难度所占的的比例应适当匹 配，以满足试卷构成的平均分要求。并且存入题库的试题应该让学生得考试成绩 尽可能的把档次拉开
- 试题应反映课程关键内容的要求，增加试题关键内容的数量，使计算机在随机抽
取试题时，能保证这部分内容中有足够的试题进行抽取。
- 所选择的试题应该具备代表性，使生成的试卷具备充足的覆盖性。体现学生对教 学内容各部分的掌握程度和对各种知识的认识，使考试结果更加可信。
1 绪 论
1.1 试卷智能生成系统的简介
试卷智能生成系统是基于Bootstrap框架的系统。该系统是一个针对性强、种类繁多、多种学科的自动化试卷智能生成系统。它以某所学院为中心，以某所小学为辅助。主要针对大学、高中、初中、小学等需要用试卷来进行考核测试的学校。该系统有两种用户：教师和管理员。系统的功能大致可分为：用户信息管理、试题的管理、试卷定制化生成维护以及试卷管理，不同的角色使用不同的系统功能模块。当管理员登录时，就能够审核并管理教师用户的信息。当教师登录时，就能够对题库、试题、试卷文档和试卷进行相应的增删改查。还可以自定义生成试卷、查看试卷的详细内容、查看试卷答案、试卷导出word等功能。
1.2 国内外研究现状
目前，国内一些学校联合开发出了一些试卷智能生成系统，但对于使用范围来说，这些系统大多是某一学科的“试卷库”，并且其封闭性很强。它们不能根据自身学科的目前实际情况进行调整，所以其可扩展性和灵活性并不是那么完善。但是，如果同一所学校需要完成所有学科的试卷生成，每一门学科都需要进行开发或者为其购买一套相匹配的试卷智能生成系统，这样必然会使大量的劳动重复，并且还浪费大量的资金。很明显，教师在使用这个系统时很是不便，而且妨碍了系统的使用和推行。因而，现在的试卷智能生成系统还不够完善。
按照试卷生成的方法来区分，有三种试卷自动生成系统。第一种是把题库看作一组题集，由有经验的教师一个一个地抽取出来。第二种是将题库看作为一个试卷文档，将已有的试卷存放起来，在生成试卷时随意地抽取其中一份。第三种是具备自动生成试卷功能，采取一种组卷策略，自动合理地生成所需要的试卷。前两种方法虽然可以保证试卷内容的质量，但是第一种方法和教师手工命题是一样的。第二种方法生成的试卷的数目是有限制的。第三种方法是随机抽题，可以遵照试卷生成的方法，因此会生成各式各样的试卷，但用于生成试卷的方法有其优缺点。
在系统的统计分析中，目前使用的试卷生成系统通常只对学生的考试成绩进行统计，对试题和试卷的质量水平则不进行检测。甚至有些系统都没有这种功能。
因此，为了让更多教育者认识到并推广应用试卷智能生成系统，则需要开发一个通用的、全方面的、先进的试卷智能生成系统。
1.3 课题研究意义
(1)采用系统建立题库，完成试卷的自动选题和生成，是实现标准化考试、科学化考试的重大举措。采用系统自定义生成试卷，不仅为教师们节省了大量宝贵的时间，提高了教师们的工作效率；还可以使试卷内容具有较好的保密性，使考试能够真实、规范、客观的反映出实际教学效果。因此有利于使教学质量进一步提高。对试题的更新进行必要的加速，以此可以更好的发挥利用教师资源，防止试题难度大幅度地波动。有利于现代化教育水平的进步，并实现与国际教育接轨。
(2)随着计算机信息技术的发展，试卷自动生成系统逐渐开发成一种智能化试卷管理系统。重要的是使教师的工作效率和所组试卷的质量有了很大的提高。试卷自动生成系统的使用为教师的出题工作提供了简单、快捷、有效的作用。因此很大程度上减轻了教师的工作量，使出题工作更客观、科学、快捷。伴随着试卷自动生成系统的成功开发，组卷工作步入了一个新的时代。本文研究了基于数据库技术的试卷自动生成系统的设计与实现[5]。该系统可以科学化的管理试题，可以快速地生成符合教师所输入的各种参数要求的试卷，生成一份完美的试卷。
1.4 本文的主要工作
本文将根据软件开发的基本流程，详细地介绍试卷智能生成系统的开发过程。
2 软件需求分析
2.1 软件需求分析
软件需求分析是软件开发过程中最根本的一项[2]。它在软件开发的过程中扮演着重要的角色[9]。随着软件系统范围连续不断地扩展，软件需求分析在软件开发过程中发挥着越来越重要的作用[3]。
2.2 系统范围
系统主要实现以下功能：
（1）教师可以对题库、试题、试卷文档、试卷进行增删改查等一系列操作，还可以修改个人信息、密码。
（2）管理员有权决定教师注册的账号是否通过审核，并可以对教师用户的信息进行管理，还可以修改管理员的登录密码等。
2.3 定义、缩写词
SSM Spring框架 SpringMVC框架 MyBatis框架的集合。
MVC model（模型）view（视图）controller（控制器）的缩写。
UC Use Case用例。
2.4 总体描述
该部分概述了定制试卷智能生成系统的应用范围和系统运行环境的要求，并介绍了软件产品用户对软件产品使用的限制。
2.4.1 产品概述
试卷智能生成系统分为两个部分，分别为教师端和管理员端。二者的界面相似，但功能有所差别，教师端仅限教师登录，教师可以对题库、试题、试卷文档进行增、删、改、查，还可以选择生成试卷的题型、数目、难度和分值，以此生成试卷，并且有查看试卷内容详情，查看试卷答案，保存试卷和导出试卷的功能。管理员端仅限管理员登录，管理员可以对教师用户进行管理，最主要的还是对教师信息是否通过认证的审核。
用户浏览：IE11、火狐、谷歌任一浏览器皆可
操作系统：Windows 7及以上系统
Web服务器：Tomcat 7.0.43
数据库：MySQL 5.5
开发工具：MyEclipse 10 Navicat 10 PowerDesigner 16.5
2.4.2 产品功能
该系统分为教师端和管理员端：
- 教师端：
表1 教师端模块划分
| 模块类别 |
功能 |
| 用户管理 |
用户注册 |
| 用户登录 |
|
| 修改登录密码 |
|
| 修改个人信息 |
|
| 题库管理 |
添加题库 |
| 删除题库 |
|
| 修改题库 |
|
| 题库查询 |
|
| 试题管理 |
添加试题 |
| 删除试题 |
|
| 修改试题 |
|
| 试题查询 |
|
| 试卷文档管理 |
添加试卷文档 |
| 删除试卷文档 |
|
| 修改试卷文档 |
|
| 试卷文档查询 |
|
| 试卷管理 |
添加试卷 |
| 查看试卷答案 |
|
| 查看试卷内容详情 |
|
| 删除试卷 |
|
| 试卷导出管理 |
试卷导出Word |
- 管理员端:
表2 管理员端模块划分
| 模块类别 |
功能 |
| 教师用户管理 |
删除用户 |
| 查询用户 |
|
| 管理员管理 |
管理员登录 |
| 修改登录密码 |
|
| 身份认证管理 |
教师信息审核认证 |
2.4.3 约束条件
该系统所针对的用户是教师，只有教师才有权限进入这个系统。为了防止除了教师以外的其他人在这个系统中获取相关内容，所以要对教师用户的管理进行加强，并对系统的安全性进一步加强。因此管理员具有审核和认证教师信息的功能。对于已注册的帐户，只有管理员审核并通过，这个帐户方能登录并使用。这样就可以保证试卷的保密性和安全性。只有管理员才能在特定界面中维护数据。
2.5 具体需求
本节介绍了试卷智能生成系统的界面以及各个界面的功能、输入输出参数等具体要求，并介绍了系统所需的数据库和运行环境。
2.5.1 用户界面
- 注册界面
图1 注册界面
(1) 窗口标题：试卷智能生成系统-教师端注册。
(2) 用意：只有实现注册功能，教师才可以用账号和密码登录系统。
(3) 数据来源：教师填写的个人信息。
(4) 界面布局：图1。
(5) 反馈：输入不正确的数据就会提示错误信息。如果输入正确的数据并成功提交，将会跳转到登录界面。
(6) 执行方式：输入并验证成功后，点击 “提交”。
(7) 数据要求：
表3 注册的输入输出
| 编号 |
名称 |
类型 |
要求 |
||||
| 是否必填 |
长度 |
输入/输出 |
举例 |
备注 |
|||
| 1 |
用户名 |
字符串 |
必填 |
六到十六位 |
输入 |
蓝天白云 |
非空 |
| 2 |
登录密码 |
字符串 |
必填 |
六到十六位 |
输入 |
123ABC |
英文跟数字组合 |
| 3 |
确认密码 |
字符串 |
必填 |
六到十六位 |
输入 |
123ABC |
英文跟数字组合 |
| 4 |
真实姓名 |
字符串 |
必填 |
六到十六位 |
输人 |
张三 |
非空 |
| 5 |
所属院系 |
字符串 |
必填 |
六到十六位 |
输入 |
计算机科学与技术学院 |
非空 |
| 6 |
教师工号 |
字符串 |
必填 |
六到十六位 |
输入 |
15831105 |
数字 |
| 7 |
联系电话 |
字符串 |
必填 |
十一位 |
输入 |
17853505661 |
数字 |
| 8 |
邮箱 |
字符串 |
必填 |
六到十六位 |
输入 |
非空 |
|
| 9 |
身份证号 |
字符串 |
必填 |
十八位 |
输入 |
376789765432189765 |
数字 |
- 用户登录界面
图2 用户登录界面
(1) 窗口标题：试卷智能生成系统-教师端登陆。
(2）用意：实现用户登录功能，只有教师才能登录。
(3) 数据来源：输入账号和密码，登录权限和验证由系统后台根据用户表自动完成。
(4) 执行方式：点击图2上的“立即登录”。
(5) 界面布局：图2。
(6) 反馈：如果账号和密码都输入正确，则进入用户主界面；如果没有该用户，则提示用户不存在；如果密码不正确，则提示密码不正确，请重新输入密码。
(7) 数据要求：
表4 登录的输入输出
| 编号 |
名称 |
类型 |
要求 |
||||
| 必填/选填 |
长度限制 |
输入/输出 |
举例 |
备注 |
|||
| 1 |
用户名 |
字符串 |
必填 |
一到十六位 |
输入 |
张三 |
用户名 |
| 2 |
密码 |
字符串 |
必填 |
一到十六位 |
输入 |
123ABC |
英文跟数字组合 |
- 修改登录密码界面
图3 修改登录密码界面
(1) 窗口标题：试卷智能生成系统-登录密码修改。
(2) 用意：用户通过该功能修改登录密码。
(3) 数据来源：用户输入新密码。
(4) 界面布局：图3。
(5) 反馈： 输入符合要求的登录密码并确认密码，单击“修改密码”会提示修改成功，并将修改的信息更新到用户表。修改失败则会提示修改失败的原因。
(6) 执行方式：填写完成后，点击图上的“修改密码”按钮。
(7) 数据要求：
表5 修改登录密码的输入输出
| 编号 |
名称 |
类型 |
要求 |
||||
| 是否必填 |
长度 |
输入/输出 |
举例 |
备注 |
|||
| 1 |
新密码 |
字符串 |
必填 |
六到十六位 |
输入 |
123abc |
英文跟数字组合 |
| 2 |
确认新密码 |
字符串 |
必填 |
六到十六位 |
输入 |
123abc |
英文跟数字组合 |
- 试题管理界面
(1) 窗口标题：试卷智能生成系统-试题管理。
(2）用意：实现教师对试题的添加、删除、修改、查询的操作管理。
(3) 数据来源：教师在主页面点击试题管理，系统会从试题表中获取数据。
(4) 执行方式：在主页面上点击试题管理。
(5) 界面布局：图4。
(6) 反馈：显示全部试题的相关信息。
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