试题库管理系统的设计与实现.doc

本 科 生 毕 业 论 文题目:基于B/S架构的试题库管理系统的设计与实现姓 名： 郑付阳 学 号： 121201157 专 业： 信息管理与信息系统 年 级： 2012级 院 系： 信息技术部(医学信息系) 完成日期： 2016年5月 指导教师： 李亚岗 本科生毕业论文独创性声明本人声明所呈交的毕业论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，本论文中没有抄袭他人研究成果和伪造数据等行为。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。论文作者签名： 日期： 20 年 月 日 本科生毕业论文使用授权声明海南医学院有权保留并向国家有关部门或机构送交毕业论文的复印件和磁盘，允许毕业论文被查阅和借阅。本人授权海南医学院可以将本毕业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、缩印或其他复印手段保存、汇编毕业论文。论文作者签名： 日期： 20 年 月 日 指导教师签名： 日期： 20 年 月 日 信息管理与信息系统专业毕业论文摘 要试题库管理系统是根据本学院的特点而开发设计的。由于教师亲自翻阅资料后思考试题内容的工作繁琐性，耽误了教师的高效教学，因此，本项目的开发目标就是使教师设计试题和组卷变得既高效又快捷。本课题开发主要包括数据库的设计与维护和前端应用程序的开发两个方面。对于前者，要求建立起数据一致性、完整性强，并且数据安全性好的数据库。而对于后者，则要求应用程序功能较完备，使用便捷等特点。经过分析，本课题适合用Microsoft公司的比较稳定的SQL Server 2005版本来管理后台数据。考虑到面向对象的开发工具的优势，本次开发选用Visual studio 2010中文版作为前端开发工具，特别是其数据窗口方面十分简洁，便于操纵数据库的智能化对象，能快速建立系统应用原型，然后不断对初始原型系统进行需求迭代，修正和改进，直到完成用户满意的可行性系统。本课题包括三大版块：试卷版块、试题版块、其他版块。版块的功能设计基本符合对应课程教师设计试卷的需求，相比此前的试题库系统，课题在组卷功能和生成试卷功能方面也做了一些创新。相信该系统如能投入使用，将会成为教师的好帮手。关键词：试题库系统；随机组卷；智能化AbstractTest library management system is based on separating the college teaching and testing. Taking into account that the complexity of teachers thinking of the test after reading through information,the development of this project makes it easy that teachers can design questions and the test paper to become efficient and fast.This development of this topic mainly includes the backstage database building， maintaining and developing the application interface of front-end two aspects. The former required establish data consistency and integration,data security good database. For the latter then requires the application program function complete,convenience,flexibility and other characteristics. After the analysis,this subject for the Microsoft SQL Server 2005 management of the database to development. And Visual studio 2010 tool for a Chinese version of development,considering the offer of the object-oriented variety of tools,especially in data manipulation of the window and of the database object could be intelligent,in a short period of a prototype system application for prototypes and initial system to demand an iteration,and to improve until to the satisfaction of the work ability of the system.This topic includes three modules: paper module,the test module,the other module.The design of the modules functions meets the needs of the design of the course,compared to previous test library management system,topic has also made some innovative in section generated test roll function and functions. we trust that the system can be put into use,and will be a teachers right hand.Key Words： test database system;test paper;intelligentializeII目 录摘 要IAbstractII1 绪论11.1 课题研究背景11.2 课题研究意义21.3 国内外研究现状31.4 相关领域的研究进展及成果51.4.1 实际应用中的研究51.4.2 国内外研究成果51.5 主要研究内容71.6 相关知识与技术71.6.1 Microsoft Visual Studio 2010简介71.6.2 C/S框架简介81.6.3 SQL Server 200581.7 本论文结构安排92系统分析102.1系统概述102.2 系统可行性分析102.2.1技术可行性分析102.2.2 操作可行性分析112.2.3经济可行性分析112.3 需求分析112.2.1用户需求112.2.2功能需求122.2.3 辅助功能需求132.2.3 数据字典142.4小结153 概要设计163.1 设计原则163.2 功能设计173.3 数据库设计173.3.1数据库逻辑结构设计173.3.1数据库物理结构设计183.4 系统操作流程203.5小结224 详细设计与实现234.1 数据库链接部分234.1 系统登录部分234.2 用户管理模块264.3课程管理模块284.4 试题管理模块304.5 试卷管理模块334.5.1编辑试卷结构334.5.2编辑考试方案344.5.3生成相应试卷354.6数据管理模块374.7小结39结 论40参考文献41致 谢421 绪论自上个世纪八十年代后期开始，计算机开始飞速的发展，概括地说，计算机技术主要朝着三个不同的方向发展。一是向“高”的方向，性能不断提高，随度也越来越快；另一个方向是“广”度方向的发展，计算机发展的趋势普遍存在，更明显的趋势就是网络化向各个领域的逐渐渗透；第三个方向是“深”度方向的发展，即向信息的智能化领域发展。计算机的飞速发展也影响着我们的工作和生活，“Internet”这个词每个人都熟知，互联网的广泛应用给我们的日常生活带来了巨大的便利，人类也发挥自己的智慧，利用互联网创造着更多的财富，为人们创造更便利的生活。在这个信息化时代，越来越多的人们开始关注基于WEB的技术与开发，越来越多的应用软件与教学系统诞生，当然技术开发离不开类似Visual Studio这样的大型编程开发软件，种类繁多的资料数据让人们头疼不已，因此像SQL Server这样的数据库软件也就应运而生了，这些软件为开发人员提供了更加方便的工作环境。1.1 课题研究背景海南医学院是一所由国家教育部批准设置的普通本科高等医学院校。学院共设有多个学院，学校设有临床医学、基础医学、药学3个一级学科硕士学位授权点，涵盖3个一级学科所属二级学科46个专业，在校生一万多人，专任教师一千多人。学校在每学期中期和课程上完后分别进行期中、期末考试，需要考试的课程达几百门。考试出卷通知由学校教务处考务科统一在每学期的中期下发，出卷通知首先发送到各个二级院系，再由各各院系通知教研室承担命题任务，后由教研室指定一人或多人命题。任课教师承担的教学任务繁忙且很少有时间坐班，所以试卷出卷这项工作的工作量很大，容易导致拖延等效率不尚的现象。传统的标准化试卷命题，需要由教学专家组成一个命题班子，根据许多年教学经验，从贯彻教学大纲要求，到试卷意图的组织，经过反复的推敲，才能完成一份标准化的试卷。这样的命题方式不仅工作任务繁重而且试卷的标准化程度、难易程度、题量等方面都难以得到控制，难以形成有效的试题库，给试题和试卷的管理带来很多问题和困难。鉴于这种情况，利用计算机进行试卷的自动生成并逐步积累形成有效的试题库，对试题和试卷的管理将变得高效而便捷，对提高工作效率，使试卷管理逐步走向正规化自动化将起到十分重要的作用。同时使出卷工作变得轻松愉快，从很大程度上减轻了教师利用传统的出卷方式组卷的繁重工作量，大大节省了老师的工作时间，便于教师有更多的时间和精力致力于教学方法的研究，这不仅对教师有益，对在校学生也同样有帮助，学生可以有更多时间向教师请教问题。据调查，如今很多高校都建立了自己的试题库管理系统，还有一些高校也购入了相关软件，但是大部分系统还处于简单的处理信息阶段，因为题目是多样性的，所以为了应对多种多样的题型和更好的适应教师教学，需要进一步的完善开发系统加强建设力度，才能成为一个真正胜任教学任务的试题库管理系统。试题库管理系统根据它自身使用的环境和用户对象的不同，而出现了各种各样的试题库管理系统。开发此类系统使用的工具亦有不同，有VB（Visual Basic），C+，JSP（Java Server Pages），ASP（Active Server Page）等。随着计算机技术的迅速发展，计算机在信息管理中的应用的普及，利用计算机实现试题库管理势在必行。1.2 课题研究意义计算机在人类生活中已经广泛应用于各行各业，在现代化的教学过程中，计算机辅助教学已成为现代高等教育的一个重要组成部分。釆用计算机组卷算法可以保证试卷的基本质量，并且在试题库中试题量比较大的前提条件下能保证试题能够覆盖考试大纲要求的知识点，还能够对试题重复率进行一定的规范性控制。试题库系统是高校与各大教育机构未来教育教学系统的核心之一，人们也逐渐意识到建设一套高可用性的试题库系统的重要性。一套完备的试题库系统能够克服个人工命题过程中容易出现的片面性、随意性等一系列问题，能够保证客观与科学的试卷命题过程，能够使得对试题和试卷的管理将变得更加高效，对提高教师工作效率有很大的促进作用，能够使试卷管理逐步走向正规化、自动化，进而实现课程管理的现代化，并且可以很大程度上减轻教师的负担，为学校实行教、考分离提供基本条件，同时为教学成果的监控提供一种重要的统计途径，使得对教学质量的考察也更加公平和规范，进一步促进教学管理工作的规范化与科学化。1.3 国内外研究现状计算机用在考试管理上的时间最早出现在上世纪60年代，此类管理方法英国最先使用，并把计算机用在考试管理上的方法称为计算机辅助测试。美国洛杉矶学区和IBM公司在1968年他们共同开发了一个用于管理美国历史题库的系统 CTSS ( Classroom Teacher Supporting System) 。加利福尼亚州也开发了一个专门为加利福尼亚州十九个州立大学一万六千名教师和二十九万学生服务的名为SOCRATEBCATC的系统。国外的一些考试方面的系统主要在于题库的管理、在线考试、组卷和考后的测评等7 。目前，世界各国针对各个专业已经建立了完善的考试机构，而各种机构也根据所承担的职能，建立起了各种试题库系统。例如，计算机等级考试系统，计算机文化考试系统，计算机应用能力考试系统，GRE考试系统，继续教育考试系统、律师资格考试系统，Microsoft职业资格认证考试系统以及IBM认证考试系统等等。在一些国家的中学、大学中，考试系统也应用于教学各个阶段的自我检测，为教师和考生提供了一个便利的测试平台，起到良好效果。在我国，随着教育教学的不断发展，考试逐步制度化、标准化，尤其是计算机和网络的快速发展，使得网络教学以及网上考试系统的开发成为必然趋势。1999年8月到1999年11月，由何克抗、余胜泉主持开发的基于WEB的通用题库系统获首届中国互联网络应用程序设计大赛（Intel公司与中国电信主办）教育教学类一等奖，该系统采用ASP（Active Server Pages）和COM组件对象模型技术开发，后台采用SQL Server数据库。该系统具备了集中管理，共享使用等传统单机系统不具备的特点，并提供了自动组卷，在线考试，自动阅卷，对成绩进行统计分析的功能，而用户只需要通过浏览器登录指定网站就可以进行考试。该系统为其它在线考试系统的设计和研究奠定了基础。在随机算法、回溯算法和遗传算法中，虽然社会上认为遗传算法是比较先进的，但通过对比在一个小型考试系统中随机算法比回溯算法更容易实现，效率也不低。这是因为随机算法成卷率高，且试卷质量相对较好。回溯算法和遗传算法是在组卷模式确定后，然后这个模式进行成卷，这样会导致对试题查找范围比较特点的问题。我国直到2000年5月份才推出关于远程教育建设的技术规范，随后的很长一段时间才建立起有关的建设技术标准。但是题库发展还是很迅速的，比如北师大电子系就已经完成了国家级项目中的通用题库生成试卷的研究，清华大学也完成了关于物理课程的题库系统，北理工完成了高等数学的题库系统等，就连我国的汉语水平考试也在积极的筹备建设题库系统，以追求公平的、节约资源的网络化考试。B/S 架构与 C/S 架构相比，具有对系统软硬件要求低，维护升级方便，良好的开发性、跨平台操作性、可扩充性和安全性等优点。因此，基于 Web 的考试系统一般是在教育教学理论以及经典测量理论的指导下，采用基于浏览器/服务器的三层架构，结合 ASP 或 jsp 技术、数据库技术（常用的数据库有Access 和sql sever）以及多媒体技术等，并使用网页制作工具实现的 web 编程，通过服务器对Web页面进行访问，从而实现在线组卷、考试以及阅卷等功能。在我国的教育体制中，考试是学校检查学生学习情况的一种主要的方式，因此很多学校己市面上通用的试题库管理系统为基础，结合本校的自身的实际情况，开发了适合自己学校的试题库管理系统，一则减轻教师的工作量，提高教师的教育教学水平，二则使学校的教学资源得以充实和有效的利用，教学质量得到不断的提高。我国市面上研发的一些考试试卷管理系统还存在诸多弊端，特别是在自动出卷部分的问题。比如有时要依据学生的整体学习情况来定所出卷子的难易度，如果由系统直接出题，那么容易出现题目难易比例不同的现象，也就达不到检测学生学习情况的一个预期目标。为了出一份难易适中的考试试卷，很多老师仍然需要花费大量的时间和精力去检查已经命题的卷子是不是符合要求，这样就完全展示不出管理系统的优越性。因此，以后研发的管理系统肯定是要朝着这方面去努力的。随着信息技术的不断发展，考试试卷管理系统会更加合理、智能，方便不同用户的使用，用户不需再付出大量的时间和精力，完全不用手工操作，全部在管理系统上实现自动的试卷相关管理。综上，我国在题库系统的发展上，与国际相比，在题库的建设在理论和实践方面都有很大的发展空间。1.4 相关领域的研究进展及成果1.4.1 实际应用中的研究社会的进步，信息技术的提高，计算机的应用领域越来越广泛。然而，在计算机的辅助工程中的辅助教育、教学，已被越来越多的学校所使用。在我国的教育体制中，考试是学校检查学生学习情况的一种主要的方式，因此很多学校己市面上通用的试题库管理系统为基础，结合本校的自身的实际情况，开发了适合自己学校的试题库管理系统，一则减轻教师的工作量，提高教师的教育教学水平，二则使学校的教学资源得以充实和有效的利用，教学质量得到不断的提高。试题库管理系统从刚刚开始的单机的应用程序到后来的基于C/S架构的系统，从一门学科到包含所有学科的试题库系统。随着计算机信息技术的不断发展和改善，现在很多学校建立了基于B/S架构的试题库管理系统，学校使用自己的服务器，把所有教学管理资源放入这个服务器中，进行统一管理，从而使教师的教学工作更加规范。对于较大的题库系统，其试题库总体结构是分层分块的，总库下有子库，子库中有分库等。试题信息常按题文（题目中的文字部分）、题图（题目中的附图）、答案（答案信息为文字）等分类，分别存放于不同的子库当中；全部试题又常按题型分类存储，这样每个子库被相应的分为若干分库。各个子库要设立相同的关键字，利用关键字把同一道试题的各种信息联系在一起。由于本课题主要用于高校教学，根据上述研究调查后发现，目前的高校基本没有在线考试需求，但是大部分高校都配有题库管理系统，作为纸质考试的强有力辅助工具，因此，本课题的研发刻不容缓。1.4.2 国内外研究成果（1） 国外在线考试系统的研究在国外，大型跨国公司的认证考试和一些标准化考试都已经开发出了比较成熟的考试系统如微软的MCSE、MCDBA、MCS等，SUN公司的Java认证，思科公司的CCNA、CCNP、CQE认证，IBM公司的AIX 190、DB2数据库、XML认证，还有英语托福、雅思、GRE等考试系统也已经建立并运行了几十年，一直都能比较科学地测试出学生的真实水平。目前比较成熟的文本相似度算法有SimHash算法、K-Shingling算法和I-Match算法。SimHash算法通过降维技术把文本转化成特征码集合，并为特征码赋予权值以此作为文本的指纹信息，最后通过计算文本指纹间的相似度作为文本之间的相似度。K-Shingling算法通过将文本拆分成K个连续字组成的序列，然后比较两个句子的序列组合之间的相似度得出文本相似度。还有对于短文本相似度计算准确率非常高的I-Match算法，它使用统计的方法计算文本相似度。（2） 国内在线考试的研究维维通用试题库系统微型计算机上的试题库系统是一个“古老”的话题，然而维维通用试题库系统（GTBS）的推出却使它焕发出新的生机。GTBS诞生自2001年1月，经过近10年的不断更新，现在已发展到4.1版本。通用试题库系统采用笔记本式的页面布局，用户通过“试题纵览”、“试题编辑”、“试卷”、“字典维护”、“题库中心”5个选项卡 ，即可完成对试题库系统的操作。GTBS和我们通常所见的各种书目，资料等的目录一样，通用试题库系统也存在有顶级目录和各次级目录。用户在录入试题前应首先要认识考虑，充分准备，构造好一个尽可能完美的目录，避免以后因为目录规划不好，而引起的资料 利用不允分、因修改而降低工作效率、甚至删除试题等问题。NATURE试题库管理系统该系统一种通用的试题库管理软件，适用于各级各类高、中等专业技术院校、普通教育、职业培训、成人教育、职称晋升等方面的计算机考试系统管理。万维试题库管理系统首创针对性的个性化出题技术，学习更高效；因材出卷功能根据每个学生对知识点的掌握不一情况，对每个学生针对性的出题，避免懂与不懂一样学、知与不知一样考的教育一刀切现象，让每个学生轻松高效学习。全程透明压缩和加密，既提高了效率，又保证了数据的安全性 数据导入导出更灵活，结合数据备份和恢复机制，避免数据的丢失 网络版支持数字证书、分层授权；分布式结构和https访问协议保证数据传输更安全。但这些试题库均为通用型试题库管理系统，不能很好的适应本校对试题库管理系统的特殊需求，所以就需要自行开发一个使用试题库管理系统，来满足教师和学生的共同需求。1.5 主要研究内容本论文分析了近些年来国内外的各类网络教学系统和考试系统的应用情况和研究现状，结合学校实际情况，对系统的主要功能、系统的性能和系统的健壮性和扩展性进行了分析、设计和实现。针对海南医学院医学信息学院试卷管理系统的研究背景、项目意义和当前的研究状况，对论文要研究的内容、要完成的任务进行阐述；在业务分析中，对原有的业务过程等进行分析，在原有业务过程的基础上总结主要的再造业务过程；在论文的功能分析中，先分析了系统的角色，然后通过总用例分析和子用例分析以及和对各子用例的描述，来分析系统的功能，并进一步得出了系统的整体功能和子功能的实现方式，包括用户管理、课程管理、试题管理、试卷管理、数据管理等子包图，而且在每个方法后给出了详尽说明；在数据分析进行中，对系统中各种需要解决的数据进行了分析；在对实体类关系进行分析时，结合实际需要，建立了数据库表；最后，概括了一下已做的工作，而且提出了对以后的工作想法。1.6 相关知识与技术本系统用Microsoft Visual Studio 2010编程软件，应用现今比较流行的B/S框架，用C#语言进行开发，SQL Server 2005作为后台数据库，完成前台浏览器与后台数据库间的数据交换。1.6.1 Microsoft Visual Studio 2010简介Visual Studio是微软公司推出的开发环境，是目前最流行的Windows平台应用程序开发环境。Visual Studio 2010版本于2010年4月12日上市，其集成开发环境（IDE）的界面被重新设计和组织，变得更加简单明了。Visual Studio 2010同时带来了 NET Framework 4.0、Microsoft Visual Studio 2010 CTP( Community Technology Preview-CTP)，并且支持开发面向Windows 7的应用程序。除了Microsoft SQL Server，它还支持 IBM DB2和Oracle等大型数据库。它将是经典的一个版本，相当于当年的6.0版。而且它可以自定义开始页；主打功能还包括：(1)C# 4.0中的动态类型和动态编程；(2)多显示器支持；(3)使用Visual Studio 2010的特性支持TDD；(4)支持Office ；(5)Quick Search特性；(6)C+ 0x新特性；(7)IDE增强；(8)使用Visual C+ 2010创建Ribbon界面；(9)新增基于.NET平台的语言 F#。Microsoft Visual Studio 2010 采用拖曳式便能完成软件的开发。简简单单的操作便可以实现一个界面的生成。但拖曳的界面，也应当有相应的代码来实现功能。Microsoft Visual Studio 2010支持C#、C+ 、VB。 可以快速实现相应的功能。1.6.2 B/S框架简介B/S结构（Browser/Server，浏览器/服务器模式），是WEB兴起后的一种网络结构模式，WEB浏览器是客户端最主要的应用软件。这种模式统一了客户端，将系统功能实现的核心部分集中到服务器上，简化了系统的开发、维护和使用。客户机上只要安装一个浏览器（Browser），如Netscape Navigator或Internet Explorer，服务器安装SQL Server、Oracle、MYSQL等数据库。浏览器通过Web Server 同数据库进行数据交互。B/S框架的特点：维护和升级方式简单；成本降低，选择更多；应用服务器运行数据负荷较重。1.6.3 SQL Server 2005Microsoft SQL Server 2005 是一个全面的数据库平台，使用集成的商业智能 (BI)工具提供了企业级的数据管理。Microsoft SQL Server 2005数据库引擎为关系型数据和结构化数据提供了更安全可靠的存储功能，可以构建和管理用于业务的高可用和高性能的数据应用程序。Microsoft SQL Server 2005 数据引擎是该企业数据管理解决方案的核心。此外 Microsoft SQL Server 2005 结合了分析、报表、集成和通知功能。这使您的企业可以构建和部署经济有效的 BI 解决方案，帮助您的团队通过记分卡、Dashboard、Web services 和移动设备将数据应用推向业务的各个领域。1.7 本论文结构安排本论文以试题库管理系统功能需求为背景，详细描述了基于B/S试题库管理系统从总体设计至详细设计到最后实现的全部过程。全文分为5章，下面为各章内容的简要阐述。第一部分为绪论。介绍了系统开发的背景及研究本系统的意义和目的及主要研究内容，描述了目前题库与考试系统的实际应用情况，综述了本论文的特点和优点，最后是本论文的结构安排。第二部分为系统分析。在本章中，先后介绍了本设计系统概述及可行性分析，以及需求分析等。从多方面进行了可行性分析，例如技术、操作、经济和开发环境等方面。需求分析从用户角度，功能需求方面，还有其他需求方面综合分析了用户对系统的实际需求。第三部分为概要设计。分别从功能、数据库、操作流程等方面设计，保证了系统的实用性。第四部分为详细设计与实现。本章在上一章的基础之上，对系统进行了更加详细的设计。分别从界面部分，用户管理、课程管理、试题管理、试卷管理等方面，详细的介绍了系统的功能以及操作流程。92系统分析2.1系统概述本项目拟设计实现一个完整的试题管理系统，使教师能够有效高效的进行考试的命题，通过合理的试题组成，来达到考察的目的，让教师更加清楚自己学生的学习情况，从而对教学的安排提供参考，来提高教学质量。本项目最大的特点就是教育实用性。因学校要以学生的发展为根本，是培养学生综合能力的，所以科学的评价策略显得尤为重要。科学的试题组成有助于促使学生找到自身的不足，正确评价自己的学习生活，合理的安排自己的学习时间，达到学习实践两不误，是学生身心共同成长。系统运用浏览器/后台服务器的框架，满足了用户随时随地工作的需求，让工作更加方便快捷；突破了原有的试题混乱的现象，以章节为单位，定位知识点，让教师自由掌握题目的个数与知识点的比率，明确考察重点，将考试针对性增强；系统会根据用户的设置，由系统随机抽取题目，避免了人工组卷的的主观性、随意性；数据备份的自主性，系统会根据用户的指令，不定时的备份数据，满足用户对数据安全的需求。2.2 系统可行性分析可行性分析是通过对项目的主要内容和配套条件，如市场需求、资源供应、建设规模、工艺路线、设备选型、环境影响、资金筹措、盈利能力等，从技术、经济、工程等方面进行调查研究和分析比较，并对项目建成以后可能取得的效益及社会环境影响进行预测，从而提出该项目是否值得投资和如何进行建设的咨询意见，为项目决策提供依据的一种综合性的系统分析方法。总的来说就是以最小的代价确定系统具有开发的价值和意义，假如系统的开发代价太大或者难以预测，就可以考虑停止该系统的开发。本系统的可行性分析是从以下几个方面进行研究。2.2.1技术可行性分析本系统在Visual Studio 2010环境下，使用C#语言，并以B/S框架为基础完成的开发，通过前台与后台服务器的数据交互，保证的用户的操作流畅性。数据库用的是比较稳定的Microsoft SQL Server 2005版本，其在Windows 95及以上版本上都能运行。随机抽取题目的算法是灵活运用数组的概念，利用数组的元素的不重复性，保证了所抽取的题目不重复。因此所有在技术方面是可行的，系统是可实现的。2.2.2 操作可行性分析本系统界面设计规范、简洁、美观，提供的信息语言通俗易懂，而且操作简便，用户只要懂得基础的的计算机操作即可。所以对于本系统，发展学院教师和教务人员的操作是可行的。2.2.3经济可行性分析从这个系统的经济效益看来，它适用于学校的某个学院或专业使用，可以满足老师对试卷的一系列需求，大大节省了教师的时间和精力。开发过程中是在个人电脑中实现，时间也不长所以开发成本不高。因此，总体上来说，这个系统在经济上是可行的。2.3 需求分析需求分析为软件的开发起到了决策的作用，提供了开发的方向，并指明开发的策略，在软件开发及维护中均起到了举足轻重的作用。本章将从用户需求和功能需求两方面进行阐述，综合考虑系统的实用性和可扩展性，提出了以下功能性、非功能性需求分析等。2.2.1用户需求近年来，随着各级各类学校招生规模的不断扩大，教师的短缺己成为一个普遍而严重的问题，在教师数量十分紧张的情况下，教师的工作量呈直线上升。为了缓解教师紧缺的压力，减轻广大教师的劳动强度，切实提高教育教学质量，培养社会有用人才，开发并利用在线题库考试系统己迫在眉睫。 开发在线题库考试系统，不仅为高校教考分离、教学资源共享、科学评价教学效果、合理安排教学提供了有利的条件，而且为促进教师提高教学水平，使广大的高校教师有更多的时间和精力投身于教研教改和科学研究从而取得更大的成绩提供了可能。试题库管理系统主要使用群体是在校教师，因此本系统在设计上要达到界面简洁、易操作、功能全面的要求。对于教师用户而言，本系统应该做到三个方面：（1）对试题的包容性要强。因为题型众多，试题的出法千变万化，不单是文字的形式呈现给学生了，因此要考虑到试题题目的多样性。（2）组卷的策略要有普遍性。虽然自动组卷具有快捷性但是无法取代手工选取试题更有针对性这一优点。通过教师自定义出题策略，更能有针对性考察学生的学习效果，满足不同用户在不同时期的需求。（3）要考虑考试的公正性。现在一般的都会准备两份难度相当的试卷以防其中一份试卷内容泄露，难度的设置就很重要了，在随机组卷时可以按照同等难度抽取多份试卷以备不时之需。2.2.2功能需求首先是登陆模块。系统的登录模块是信息系统的一个基础模块，登录模块需要对用户信息(如用户名和密码)进行核实，网页登陆的形式，也满足了教师办公地点灵活应变的条件，节省其的宝贵时间。用户还有权限的区分，最低级权限只能进行添加相关的操作，高级用户权限可以管理低级用户，以及相关信息的修改与删除。如下图2-1所示新用户登录系统的数据流图。图2-1用户登录数据流图其次是用户管理模块。由于系统是针对课程设计的，所以用户量数量不会太多，系统提供了各种基础功能，系统管理员对普通用户信息的管理，可以设置用户的权限，分配用户的角色。再次是课程管理模块。课程管理包括课程信息的操作与课程章节的管理。课程信息可以满足用户对课程的了解，课程的含义，目标等等。系统界面还会显示课程的相关负责人信息，以便用户了解自己的职责，和相关事项的处理方式。还有试题管理模块。根据教师的实际需求，系统提供了五种基本的题型，选择题、填空题、判断题、简答题、问答题。用户可以根据自己实际的需求，进行合理的设置，题目的个数与分值。也可以调整题目类型的次序。最关键的是试卷管理模块。试卷管理分为三个层次，即编辑试卷结构，编辑考试方案和试卷的生成管理。试卷结构部分，可以根据用户的实际需求，选择不同的题型，合理的题目个数与相应的分值。考试方案部分，可以根据章节来细分题目的定位，分定章节的重点考察。试卷生成管理部分，根据前两步的设置，随机生成题目ID，再由题目的唯一标识来按照一定的格式，加载出随机抽取的题目，显示在另外一份独立的页面中。如图2-2所示是系统打印试卷、答题卡、答案的流程图。图2-2 系统流程图最后一个是数据管理模块。为了保证数据的安全和满足用户录入题目后及时备份，提供数据文件依据用户的需要进行备份，避免大量不必要的备份占用设备存储空间。2.2.3 辅助功能需求从用户需求的角度出发，本系统还增加了科目章节和难度的设置，这两项都是在以往的大多题库设计中被忽略的，章节设置让试题的分类更明确，在查询试题时也更详尽、快捷。难度设置是考虑试卷备份而设计的，很多重要的考试都会有备用卷，那么试卷具有同样的难易度就很重要，否则考试的公平性会降低。（1）修改密码：每个用户在初次登录系统时的密码都是一样的，登陆后可以重新设置自己的密码，这样做不但维护账户安全而且维护了系统的安全性。（2）章节目录设置：本系统在创建科目方面也有所创新，以往的系统大多都是直接输入新的科目的名称然后保存再应用。本系统在创建科目时，还设置了科目的详细章节，使得题目的定位更详细，也避免了不同知识点未按照用户设想的分配，便于管理和查询，在录入试题时也极具针对性，对于不重要的章节，避免题目过多，影响试卷的科学性。（3）难度设置：难度类别主要用于两个方面：录入试题时和抽取试题时。更好的体现了“针对性”这一特点。2.2.3 数据字典数据字典是指对数据的数据项、数据结构、数据流、数据存储、处理逻辑、外部实体等进行定义和描述，其目的是对数据流程图中的各个元素做出详细的说明。下面是部分相关数据结构的介绍。数据结构：管理员组成：用户ID，用户名，密码，用户类型，联系方式说明：管理员信息表所存放的是管理员的基本信息，管理员用户ID是唯一的并且为主吗。数据结构：任课老师组成：用户ID，用户名，密码，用户类型，所教科目，联系方式说明：一般用户表所存放的是用户的信息，用户ID是唯一的，将用户ID设为主码。下面是部分相关数据存储的介绍。数据存储：试卷详细信息组成：paper_id，试卷名，试卷难度，试卷录入者，选择题个数，选择题分值，填空题个数，填空题分值，判断题个数，判断题分值，简答题个数，简答题分值，问答题个数，问答题分值说明：用户登录系统进入编辑试卷结构页面后，输入试卷题目设置信息，编辑考试方案界面会依据该界面输入的信息，读取所对应的题目数量。试卷ID是该表中的主码，其他属性为试卷中的组成信息。流入数据流：教师的试卷设计方案流出数据流：试卷的详细信息数据存储：试卷中选择题分配表组成：paper_selectID，试卷名，试卷方案的录入者，试卷标题，简单题目个数，中等题目个数，较难题目个数说明：用户根据已经编辑好的试卷结构，按照章节进行分配要考的重点知识点。paper_selectID是该表的主码，其他属性为试卷中的组成信息。流入数据流：试卷的详细信息（选择题部分）流出数据流：考试方案信息（选择题部分）2.4小结本章先对试题库管理系统进行了概述，又对系统设计的可行性进行了分析，接下来对用户的实际需求进行了分析，明确了系统的整体功能，为接下来的系统设计指明的方向，让系统的设计更贴近实际。423 概要设计试题库管理系统由两部分组成：教师模块和管理员模块。教师模块又是本系统的重中之重，因此下面主要讲述教师操作模块的设计，系统设计的好坏在根本上决定了一套软件系统的优劣，而一套优秀的系统在从系统开始前就需要有一套完整的设计原则，所以如下文分别从设计原则、功能设计、数据库设计和系统操作流程四个个方面来给大家详解。3.1 设计原则(1)实用性为用户提供有现实意义的应用服务，满足用户的基本需求。系统应具有相对简洁并且清晰的UI(User Interface，用户界面)，为用户提供简单方便的操作环境。针对不同的用户需求，提供方便快捷的自动组卷方式，满足的用户需求。(2)可靠性系统具有强大的抗压能力，在大规模并发访问的情况下，有能力接收并处理用户的请求信息，为用户提供可靠的、有保障的服务。稳定的网络环境，保证系统正常运行。高效的组卷算法以及组卷过程，为用户提供可靠而稳定的服务。(3)可维护性系统能够灵活地适应业务需求的变化，尤其是对系统属性及其参数配置的变化，在参数发生变化后不需要对程序进行修改以及对服务的重启工作。实现对数据的集中管理功能，方便系统的版本升级以及维护。应用系统应具有完善文档以及完整的注释，如此对后期维护有较大的帮助。(4)安全与保密性.对系统中功能以及数据设置访问权限，只有拥有相应权限的用户可以对数据进行管理与维护。根据实际工作需求，可在系统中设置多种不同权限的角色，并且对角色以及权限有良好的横向扩展功能，通过多元化的权限控制方式使不同权限用户可以访问不同用户界面。实现系统运行日志的记录，对系统问题分析提供良好的参考依据。(5) 遵循技术标准遵循成熟的J2EE标准；支持采用HTTP 1.1协议；支持W3C标准规范。3.2 功能设计系统总共包含用户管理、课程管理、数据管理、试题管理、试卷管理五个模块，各模块功能设计如图31所示。图31 系统功能结构图教师部分主要实现功能有：科目章节管理、单选题管理、多选题管理、判断题管理、填空题管理、简答题管理、随机组卷、试卷导出、试卷答案导出等。从教师录入试题到生成完整试卷主要分为四个阶段：第一阶段：完善科目信息。第二阶段：各个题型的试题录入。第三阶段：选择试题的组合结构并生成试卷。第四阶段：导出试卷和导出试卷答案。3.3 数据库设计3.3.1数据库逻辑结构设计实体-联系图（E-R图）通常用来表示数据模型，是从数据对象的角度建立的模型。它描述了从用户角度看到的数据，它反映了用户的现实环境，而且与在软件系统中的实现方法无关。实体-联系图有3中相互关联的信息：数据对象、数据对象的属性及数据对象彼此间相互连接的关系。实体和实体之间的联系较多，比较常见的联系有l:1,l:N和M:N这三种。如图3-2为用户实体属性图。图3-2 用户实体属性图如图3-3为选择题实体属性图。图3-3 选择题实体属性图如图3-4为试卷实体属性图。图3-4 试卷实体属性图如图3-5所示为试题库管理系统用户基本操作实体-联系图。图3-5 患者健康饮食系统E-R图3.3.1数据库物理结构设计本系统在数据库系统表的设计时也做了些创新，添加了章节表（paper_title）和难度表（title_emh），添加这些表是为了组卷工作变得更细致化更有针对性，试题的分类也更详细，对于学生来说，具有针对性的试卷能更好的检测自己的学习成果，对于教师来说，能解决平时积累的大量试题在进行组卷工作时不好划分章节范围和难度的问题，本系统的数据库名称为ShiTiKuManagementSystem库，如表31所示系统部分主要的数据表。序号表名别名简述1user_info用户表存放用户的基本信息2course_info课程信息表存放所有课程信息3select_info选择题信息表存放所有选择题信息4paper_select试卷中选择题信息表存放试卷中选择题信息5paper_key_info试卷答案信息表存放对应的试卷答案信息6paper_timuDetil2抽出题目信息表存放用户生成试卷的题目信息其主要表的物理结构如表3-2、表3-3、表3-4所示：表3-2 user_info科目表字段名数据类型约束是否为空说明user_idInt主键否用户IDuser_namenvarchar(50)是用户名user_passwordnvarchar(20)是密码user_typenvarchar(20)是用户类型user_subjectnvarchar(30)是用户所属科目user_callnvarchar(11)是用户电话表3-3 select_info选择题信息表字段名数据类型约束是否为空说明select_idInt主键否选择题IDselect_checkInnvarchar(10)是选择题的录入者select_chapternvarchar(20)是章节定位select_degreenvarchar(4)是难度类别select_topicnvarchar(200)是选择题题目select_anvarchar(100)是A选项select_bnvarchar(100)是B选项select_cnvarchar(100)是C选项select_dnvarchar(100)是D选项select_keynvarchar(2)是选择题答案表3-4 paper_timuDetil2抽取的题目信息表字段名数