随着计算机网络和信息化技术的广泛应用,基于互联网的各种应用也逐渐得到人们的重视。利用计算机技术实现在线考试,替代传统的考试方式,是目前计算机技术应用的一个重要领域。在线考试系统开放性、分布性的特点解决了传统考试过程中工作量大、效率低、周期长、纸张浪费等问题。因此,设计和开发一个具有强大功能,且高安全、可扩展的在线考试系统有着十分重要的现实意义。本论文详细论述了系统需求分析到实现的过程。首先介绍了在线考试系统的开发背景、研究现状；然后对系统目标进行了分析,包括功能性需求和非功能性需求,介绍了在线考试系统所涉及到的关键技术、系统开发工具及选用原因；接下来采用面向对象的开发方法和流行的三层体系结构进行了概要设计,包括系统设计目标和原则、系统技术架构、系统功能架构；详细设计应用当前流行的统一建模语言和Visio工具对在线考试系统进行建模,完成了系统的用例模型、顺序图、活动图,并在此基础上按照数据库设计原则完成了系统数据库的设计；系统总体实现依据了前面的系统设计,将系统划分为系统管理、安全管理、用户管理、试题管理、试卷管理、在线考试、自动阅卷和综合查询等模块。本系统以Java EE体系结构为基础,采用将MVC模式引入到三层架构中的方法,将三层架构中的显示和逻辑代码彻底分离,应用到在线考试系统的设计和开发中。系统开发使用JAVA编程语言,采用Apache web服务器和MySQL数据库,并使用Struts和Hibernate技术来处理页面逻辑和对象关系映射。针对在线考试系统中身份识别、访问控制、试题保密和答卷完整性等安全问题,提出了基于PKI技术的安全解决方案。综合运用数据加密、数字签名、数字证书等安全技术解决了在线考试过程中的保密性、完整性、不可否认性等安全问题。本文设计的在线考试系统具有通用性、良好的可扩展性和安全性、并易于维护等优点,既节省了印刷试卷的成本,又减轻了教师改卷的负担。对进一步增强和完善网络教学平台具有一定的借鉴意义。