用Java 和XML 建立試題庫管理系統(tǒng) - Read.pdf

用 Java 和 XML 建立試題庫管理系統(tǒng) 用 Java 和 XML 建立試題庫管理系統(tǒng) 楊宇 楊宇 南京化工職業(yè)技術學院 210048 南京化工職業(yè)技術學院 210048 use Java and XML to develop Test Question Storeroom Management System use Java and XML to develop Test Question Storeroom Management System Yang Yu Yang Yu Nanjing College of Chemical Technology Nanjing College of Chemical Technology 摘要 摘要 目前 國內的試題庫管理系統(tǒng)大多采用 Word 軟件實現公式和圖形的編輯 這種架構的缺點是 平臺相關 高成本 使用專有技術 Java 語言是一種跨平臺的編程語言 XML 是開放技術 教學中最常用的兩種 XML 應用是 MathML 和 SVG 分別用來處理公式和圖形 可以嵌 入網頁中 使瀏覽和交互變得非常方便 用 Java 和 XML 構建的試題庫管理系統(tǒng) 是基于開放技術的低成本跨平臺網絡系統(tǒng) 關鍵詞 關鍵詞 Java XML MathML SVG 試題庫管理系統(tǒng) Abstract Abstract At present much test question storeroom management system use Word to edit formula and graphics so questions are platform dependence expensive and with private technology While Java is programming language that platform independence XML is open technology It s two applications MathML and SVG are used to dispose formula and graphics they can be embedded into web page so browse and communication with web browser is easy A test question storeroom management system which use Java and XML technology is cheap and standard based Key words Key words Java XML MathML SVG Test Question Storeroom Management System 1 基于 XML 的 java 試題庫管理系統(tǒng)簡介基于 XML 的 java 試題庫管理系統(tǒng)簡介 目前 國內的試題庫管理系統(tǒng)大多采用微軟 Word 軟件實現公式和圖形的編輯 這種架構帶來的缺點顯而易見 首先 系統(tǒng)必須在使用微軟 Windows 操作系統(tǒng)和 Word 軟件的前提下使用 無法做到跨平臺 其次 要使基于 Word 的系統(tǒng)能在網絡上使用 需要每個客戶端也安裝 Windows 和 Word 成本太高 最后 Word 屬于專有技術 Java 語 言是一種跨平臺編程語言 它編寫的程序能在任一操作系統(tǒng)上運行 它最初的創(chuàng)建就是面向 Internet 因此它編寫 的本地程序稍做修改就可放上網絡 XML 被認為是計算機世界的一次革命 教學中最常用的兩種 XML 應用是 MathML 和 SVG 分別用來處理公式和圖形 可以嵌入網頁中 使瀏覽和交互變得非常方便 解決了網絡交流中跨平臺數據 處理問題 用 Java 和 XML 構建的試題庫管理系統(tǒng) 是基于開放技術的低成本跨平臺網絡系統(tǒng) 圖 1 是基于 XML 的 java 試題庫管理系統(tǒng)截屏圖 系統(tǒng)最大的特點是試題完全按 XML 標準格式存儲在數據庫中 并能被顯示在常用的網頁瀏覽器中 系統(tǒng)由以下子模塊組成 連接模塊 對試題庫的連接 關閉 新建 刪除 導 入導出模塊 試題導出為 XML 文件或相反 編輯模塊 對章 節(jié) 題型 題目和試卷的編輯 組卷模塊 手工組 卷 自動組卷 試卷顯示模式設置 管理模塊 以新身份登陸 添加刪除用戶 修改用戶權限 系統(tǒng)用 java 編寫 可在 Windows 或 Linux 操作系統(tǒng)下運行 圖 1 2 XML 在試題庫管理系統(tǒng)中的應用 2 XML 在試題庫管理系統(tǒng)中的應用 2 1 XML MathML SVG 簡介 2 1 XML MathML SVG 簡介 2 1 1 XML 簡介 2 1 1 XML 簡介 XML 全名 eXtensible Markup Language 即 可擴展標記語言 由 W3C World Wide Web Consortium 互聯 網聯合組織 于 1998 年 2 月發(fā)布 是 SGML Standard Generalized Markup Language 標準通用標記語言 的一個 簡化子集 它將 SGML 的豐富功能與 HTML 的易用性結合到了 Web 的應用中 較好地解決了 HTML 無法表達數據內容等 問題 簡潔而快速地根據企業(yè) 科學等領域的需求來定制相關的標記集 實現最大限度的信息共享 得到了廣泛的 應用 W3C 已經正式發(fā)布了 MathML Mathematical Markup Language 數學標記語言 和 SVG Scalable Vector Graphics 可伸縮矢量圖形 分別用來標識數學內容和圖形 它們可以嵌入 XHTML 符合 XML 規(guī)范的 HTML 網頁中 使用瀏 覽器查看 2 1 2 MathML 簡介2 1 2 MathML 簡介 MathML 是 W3C 推薦的一種 XML 語言 其目的是 促進數學和科學內容在 Web 上 以及其他應用程序如計算機 代數系統(tǒng) 打印排版及語音合成中的使用和重用 MathML 可用于對能夠高質量顯示的數學符號表示編碼 也可用于 為語義起著更重要作用的應用程序對數學內容編碼 如科學軟件或語音合成 MathML 常用于在教育 科學論文 工業(yè)規(guī)范 規(guī)章內容等領域中表示等式 公式或者類似的信息 2 1 3 SVG 簡介 2 1 3 SVG 簡介 隨著 Internet 技術的迅速發(fā)展 人們對網絡中的使用的圖形圖象有了更高的要求 希望有一種既能表現豐富 的圖形內容 又能跨平臺使用 便于網絡傳播 并能確保網絡中使用的各種顯示打印設備都能正確一致處理的新一 代圖形格式 SVG 正是在這種背景下 由 W3C 組織開發(fā)的新一代基于 XML 的二維矢量圖形標準 它靈活 可擴展 能表現豐富的圖形內容 實現了強大的交互性 可重用性和可伸縮性 2 2 XML 的網頁瀏覽器支持 2 2 XML 的網頁瀏覽器支持 目前常被用來查看網頁的瀏覽器有 IE 6 0 僅用于 Windows Netscape 6 1 和 Amaya 8 2 可用于 Windows 或 Linux 其中 IE 需要搭配插件才能正確顯示 MathML 或 SVG 可選的 MathML 插件有 dessci 公司的 MathPlayer 或 IBM 公司的 Techexplorer plug ins 常用的 SVG 插件是 Adobe 公司的 SVG Viewer 可以通過 XML 命名空間集成 XHTML MathML 和 SVG 實現在瀏覽器顯示圖 2 的數學內容和圖形示例 圖 2 下面是圖 2 的實現代碼 Sample XHTML MathML SVG document MathML sample ax2 bx c 0 SVG sample 2 3 XML 在試題庫管理系統(tǒng)中的應用舉例 2 3 XML 在試題庫管理系統(tǒng)中的應用舉例 2 3 1 試題的編輯 2 3 1 試題的編輯 出于跨平臺考慮 試題內容應以 XHTML 格式存儲在數據庫中 這就要求一個能處理 MathML 和 SVG 的 XHTML 編輯 器 我們借用了 sourceforge 中的一個開源 HTML 編輯器項目 在其中增加 MathML 編輯功能和 SVG 編輯功能 調用 了 apache 的 Batik 包 尚未全部完成 MathML 的編輯功能同樣借用了 sourceforge 中多個開源項目的代碼 實 現了所見即所得 WYSIWYG 編輯 如圖 3 所示 圖 3 HTML 編輯器沒有應用 XML 解析和處理 主要是因為舊的 HTML 文件不一定符合 XML 規(guī)范 MathML 編輯器和 SVG 顯示器用 jdom 來處理 XML 2 3 2 出卷前的選題2 3 2 出卷前的選題 XML 迅速普及的一個原因是它給程序員一個標準格式 使所有數據都可以按標準方法處理 從而簡化編程 比 如出卷前的選題 當一組試題從數據庫中讀出后 先將它們放入一個 XML 文檔中待選 選定某題時 將此題從待選 文檔中刪除 再加入已選文檔 將一已選試題刪除 用同樣的方法 方向相反 過程中涉及的數據插入 查找 刪 除 排序正是 XML 的特長 2 3 3 手工選題統(tǒng)計2 3 3 手工選題統(tǒng)計 對手工選題進行統(tǒng)計 需要的 XML 文檔結構應該是 章 節(jié) 各題型總分 而已選題 XML 文檔結構是 題型 章 節(jié) 題 分 這時需要 XML 的一個重要技術 XSLT 直接實現文檔轉換 而不是通過大量的編程 轉換后的文檔就很 容易處理了 圖 4 是統(tǒng)計示例圖 圖 4 2 3 4 生成試卷2 3 4 生成試卷 生成的試卷應該是 XHTML 格式 所以也需要一次從已選題 XML 文檔到試卷 XML 文檔的轉換 但這樣生成的試卷 是丑陋的 需要對它進行修飾 我們應允許用戶選擇顯示模式 標題的字體 姓名的位置等 或自定義顯示模式 并將所選顯示模式放入 XML 中供轉換時使用 2 3 5 試卷的編輯2 3 5 試卷的編輯 很難猜測用戶設置單個試題內容的格式的目的 但建議用戶盡量減少這樣的設置 因為盡管生成的試卷有統(tǒng)一 的格式 但不影響單個試題中的格式 可能導致字體不統(tǒng)一等問題 而強行刪除單個試題中的格式會帶來不可預測 的后果 萬一有格式不統(tǒng)一問題 就需要對試卷進行修改 由用戶決定是否刪除單個試題中的格式 以保持整個試 卷格式的統(tǒng)一 試卷編輯與試題編輯使用的是同一個編輯器 3 在試題庫管理系統(tǒng)中的體現出來的 Java 的幾個優(yōu)點3 在試題庫管理系統(tǒng)中的體現出來的 Java 的幾個優(yōu)點 3 1 Java 的跨平臺性3 1 Java 的跨平臺性 Sun 公司一直強調的一點是 Java 語言能做到 只編譯一次 到處運行 用 Java 編寫的試題庫管理系統(tǒng)軟件自 然能在各個操作系統(tǒng)上運行 不需要為每一個操作系統(tǒng)編寫一套軟件 大大降低了編程 升級和維護的費用 3 2 Java 接口的靈活性3 2 Java 接口的靈活性 Java 接口是 Java 語言的一個重要特點 它的定義為以后的具體應用和擴展留下了充分的空間 上面圖 4 是一 個 JTreeTable 組件 主體是 JTable 但第一列是 JTree 這個組件實現起來很簡單 UI 部分 只要創(chuàng)建一個類 繼承 Jtree 類并實現 TableCellRenderer 接口中的方法即可實現 Jtree 和 Jtable 之間主要的交互行為 數據部分 則應實現 TreeModel 接口中的方法 很難想象在沒有接口的情況下 完成這樣一個組件需要多大工作量 接口的定義也使程序代碼更加統(tǒng)一 例如 不管使用哪種數據庫 使用 JDBC 進行連接 查詢 插入 修改 刪 除的代碼幾乎是一模一樣的 3 3 Java 開源代碼的高可選用性3 3 Java 開源代碼的高可選用性 除了 Sun 公司的 Java 包 本試題庫管理系統(tǒng)還使用了大量的開源軟件 首先 對 XML 的解析及轉換使用的是 jdom 比 W3C 提供的 dom 更易使用 其次 XHTML 編輯器 MathML 編輯器都以 sourceforge 中的開源項目為基礎 SVG 編輯器則依賴于 apache 的 Batik 項目 另外 還用到 mysql 的 jconnector 以及大量的 UI DB XML 等示例程 序 本試題庫管理系統(tǒng)計劃在第二版采用多層架構 以 JBoss 作為應用服務器 以 Tomcat 作為 web 服務器 開發(fā)基 于瀏覽器的在線組卷及考試系統(tǒng) Jboss 和 Tomcat 的強大功能及穩(wěn)定性完全可以與商業(yè)服務器相媲美 3 4 Java 的其它優(yōu)點3 4 Java 的其它優(yōu)點 Java 的一個很重要的優(yōu)點是免費開發(fā)工具的成熟 我們使用的是 NetBeans 能進行可視化 UI 編程 有代碼自 動完成等功能 并且集成了 CVS ant 等工具 使編程和調試變得簡單 Java 另一個重要的優(yōu)點是充滿生機的 Java 社區(qū) 每個人都可以為社區(qū)作出貢獻 同時也得到社區(qū)的巨大幫助 4 結論結論 在網絡教學中 使用 XML 技術已成為一種趨勢 但在試題庫管理系統(tǒng)中 XML 卻很少被使用 基于 Word 的試題 庫管理系統(tǒng)除了缺乏跨平臺功能 還不能將生成的試卷用于在線考試 而基于 XML 的 java 試題庫管理系統(tǒng)是跨平臺 網絡系統(tǒng) 它使用 MathML 和 SVG 這兩種 XML 應用中最成熟且已被廣泛應用的技術 使系統(tǒng)生成的試卷對數學內 容與圖形的精確顯示成為可能 并能為進一步應用到在線考試系統(tǒng)提供所必需的交互性 生成這樣的試卷卻只對客 戶端的瀏覽器有要求 體現出瘦客戶端的低成本優(yōu)