【毕业设计】基于Django的在线考试系统 python

DanCheng-studio

3764人浏览 · 2022-08-18 09:11:36

DanCheng-studio · 2022-08-18 09:11:36 发布

1 课题背景

随着计算机技术的不断发展，越来越多智能手段代替了传统依靠大量人力、物力才能解决的问题。目前，Java认证、DB2认证、全国计算机等级考试等均采用了在线考试的方式进行。Python作为一种先进的计算机语言，具有简洁、易读、可扩展等特性，被各个企业广泛应用，进而导致社会对Python人才的需求急剧增长。为了适应社会的需求，开设Python课程的高校越来越多。然而，传统Python考试工作需要人工完成出题、印刷以及判分等工作，需要花费大量时间和精力。通过Python在线考试系统达到了简化考试流程的目的，实现了试卷批阅、统计成绩等的自动化，减轻了教师和管理人员的工作量

2 实现效果

本在线考试网主要采用在Pycharm嵌入Django动态网页技术的B/S结构设计，系统从安全性、易维护性等方面着手实现了后台管理端和前台客户端的分离。系统设计过程中用到了网页制作关键技术，如用框架和CSS样式表来控制布局，还用了Python脚本语言实现前台浏览器端的校验功能。Python模式是Web网站开发较为成功的解决方案，因此在本系统中也采用了这一模式来设计。

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关键代码

from django.db import models
from question.models import Choice, Fill, Judge, Program
from user.models import Student, Clazz
from datetime import datetime
import random


# Create your models here.
class Paper(models.Model):
    """试卷模型类"""
    LEVEL_CHOICES = (
        ('1', '入门'),
        ('2', '简单'),
        ('3', '普通'),
        ('4', '较难'),
        ('5', '困难')
    )
    name = models.CharField("试卷名称", max_length=20, default="")
    score = models.PositiveSmallIntegerField("总分", default=100)
    choice_number = models.PositiveSmallIntegerField("选择题数", default=10)
    fill_number = models.PositiveSmallIntegerField("填空题数", default=10)
    judge_number = models.PositiveSmallIntegerField("判断题数", default=10)
    program_number = models.PositiveSmallIntegerField("编程题数", default=5)
    level = models.CharField("难度等级", max_length=1, choices=LEVEL_CHOICES, default="1")

    class Meta:
        ordering = ["id"]
        verbose_name = "试卷"
        verbose_name_plural = verbose_name

    def __str__(self):
        return self.name

    def save(self, *args, **kwargs):
        self.score = (self.choice_number + self.fill_number + self.judge_number) * 2 + self.program_number * 8
        super().save(*args, **kwargs)


class Exam(models.Model):
    """考试模型类"""
    name = models.CharField("考试名称", max_length=20, default="")
    exam_date = models.DateField("考试日期", default="")
    total_time = models.PositiveSmallIntegerField("时长", default=120, help_text="时长按照分钟填写")
    paper = models.OneToOneField(Paper, on_delete=models.CASCADE, verbose_name="试卷", default="")
    major = models.CharField("专业", max_length=20, default="")
    tips = models.TextField("考生须知", default="")
    clazzs = models.ManyToManyField(Clazz, verbose_name="参加考试的班级")

    class Meta:
        ordering = ["id"]
        db_table = 'exam_info'
        verbose_name = "考试"
        verbose_name_plural = verbose_name

    def __str__(self):
        return self.name


class Grade(models.Model):
    """成绩模型类"""
    exam = models.ForeignKey(Exam, verbose_name="考试", on_delete=models.CASCADE)
    student = models.ForeignKey(Student, verbose_name="学生", on_delete=models.CASCADE)
    score = models.PositiveSmallIntegerField("分数", default="")
    create_time = models.DateTimeField("创建日期", auto_now_add=True)
    update_time = models.DateTimeField("修改日期", auto_now=True)

    class Meta:
        ordering = ['id']
        verbose_name = '成绩'
        verbose_name_plural = verbose_name

    def __str__(self):
        return f'{self.id}的{self.student}为{self.score}分'


class Practice(models.Model):
    """模拟练习"""
    name = models.CharField("练习名称", max_length=20)
    student = models.ForeignKey(Student, verbose_name="学生", on_delete=models.CASCADE)
    create_time = models.DateTimeField("练习时间", auto_now_add=True)

    class Meta:
        ordering = ['id']
        verbose_name = '练习'
        verbose_name_plural = verbose_name

    def __str__(self):
        return self.name

    def save(self, *args, **kwargs):
        self.name = f'模拟练习{datetime.now().strftime("%Y%m%d")}{random.randint(1000, 9999)}'
        super().save(*args, **kwargs)

3 Django框架

Django是一个基于Web的应用框架，由python编写。Web开发的基础是B/S架构，它通过前后端配合，将后台服务器的数据在浏览器上展现给前台用户的应用。Django本身是基于MVC模型，即Model（模型）+View（视图）+ Controller（控制器）设计模式，View模块和Template模块组成了它的视图部分，这种结构使动态的逻辑是剥离于静态页面处理的。 Django框架的Model层本质上是一套ORM系统，封装了大量的数据库操作API，开发人员不需要知道底层的数据库实现就可以对数据库进行增删改查等操作。Django强大的QuerySet设计能够实现非常复杂的数据库查询操作，且性能接近原生SQL语句。Django支持包括PostgreSQL、My Sql、SQLite、Oracle在内的多种数据库。Django的路由层设计非常简洁，使得将控制层、模型层和页面模板独立开进行开发成为可能。基于Django的Web系统工程结构示意图如图所示。

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从图中可以看到，一个完整的Django工程由数个分应用程序组成，每个分应用程序包括四个部分：

urls路由层：决定Web系统路由结构，控制页面间的跳转和数据请求路径

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views视图层：业务层，主要进行逻辑操作和运算，是前端页面模板和后端数据库之间的桥梁。Django框架提供了大量的数据库操作API，开发人员甚至不需要使用SQL语句即可完成大部分的数据库操作。
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models模型层：Web应用连接底层数据库的关键部分，封装了数据库表结构和实现。开发人员可以在Model层按照Django的指令要求进行建表，无须使用SQL语句或者第三方建表工具进行建表。建表的过程类似于定义变量和抽象编程语言中的类，非常方便。

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templates模板层：HTML模板文件，后端数据会填充HTML模板，渲染之后返回给前端请求。考虑到项目周期尽可能小，尽快完成平台的搭建，项目决定采用开源的Django框架开发整个系统的Web应用层。

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关键代码

def main():
    os.environ.setdefault('DJANGO_SETTINGS_MODULE', 'ExamOnline.settings')
    try:
        from django.core.management import execute_from_command_line
    except ImportError as exc:
        raise ImportError(
            "Couldn't import Django. Are you sure it's installed and "
            "available on your PYTHONPATH environment variable? Did you "
            "forget to activate a virtual environment?"
        ) from exc
    execute_from_command_line(sys.argv)