硕士学位论文-企业培训在线考试系统的设计和实现.pdf

山东大学 硕士学位论文 企业培训在线考试系统的设计和实现 姓名：宋晓宁 申请学位级别：硕士 专业：软件工程 指导教师：向辉 20070420 山东大学硕士学位论文 摘要 培训电子化，学习电子化，考核电子化是现代i t 企业培训员工、考核员工 的最佳设想。使员工快速便捷安全且能满足最大限度的访问企业资源，一直是企 业领导们追求的事情和员工日益关心的问题，也将成为企业培训员工的必然趋 势。 以信息化、网络化为特征的信息科学技术的发展成为现代社会经济发展的强 大推动力。信息化水平成为现代化水平和综合国力的重要标志，培训信息化是信 息时代教育领域里掀起的一股浪潮，它是信息技术带来的必然产物。随着信息技 术、现代培训技术的迅速发展，基于互联网络技术的知识共享、应用技术也日益 受到人们的重视，尤其是现代企业网、校园网的普及与应用，为在线培训和测评 提供了良好的基础。 培训在线考试系统从企业考核员工的实际需要出发，融合教、学、考于一体， 研究和实现了一个面向现代企业发展的在线考试系统，为信息化培训、学习、考 核提供了一个综合高效的平台。通过对浪潮集团过去培训考核客户的情况进行充 分调研和分析，最终确定了系统的需求。并在对系统设计原理和关键性技术研究 分析的基础上，综合利用现代培训技术、网络技术、数据库应用技术等相关主流 技术，设计出了系统的体系结构、功能体系和数据库结构，并具体实现了系统。 满足了企业关于员工培训“最大的知识获取，最少的财物开支，最好的绩效考核_ 的要求。 培训在线考试系统的特点是客户分布非常灵活，网络条件参差不齐。针对这 种特点，系统采用软件分层的开发理念，实现客户的远程考试，系统设计中也充 分考虑到系统的安全性，设计了包括身份认证、角色权限控制，从设备、程序等 多方面来保证考试的安全性。 培训在线考试系统实现考试流程的全部电子化，提高考试的公正性，缩短考 试周期，将考生成绩与证书以及客户等级直接挂钩，方便了公司对客户的等级评 价。系统作为浪潮集团培训客户与评测客户系统的一部分，目f ； 运行效果良好， 取得了很好的成效。 关键词：R a t i o n a l 统一过程R U P ：统一建模语言U M L ；瀑布模式；在线考 试系统 山东大学硕士学位论文 A B S T R A C T I t St h eb e s tp l a nf o rm o d e mI Te n t e r p r i s e st ot e a c ha n de v a l u a t et h es t a f fi n i n f o r m a t i o nw a y H o wt om a k et h es t a f fa c c e s se n t e r p r i s er e s o u r c e sf a s t ，c o n v e n i e n t l y a n ds e c u r e l yi sn o to n l yt h et h i n gw h i c he n t e r p r i s e Sl e a d e r sa r ep u r s u i n ga n dt h es t a f f a r ec a r i n gi n c r e a s i n g l y b u ta l s oan e c e s s a r yt I P n dt h ee n t e r p r i s et e a c h si t ss t a f f I nt h er e c e n ty e a r s ，t h ed e v e l o p m e n to fs c i e n c ea n dt e c h n o l o g yw i t ht h ef e a t u r e s o fi n f o r m a t i o na n dn e t w o r kh a sb e c o m eap o w e r f u li m p e t u sf o rt h em o d e m s o c i o e c o n o m i cd e v e l o p m e n t T h el e v e lo fi n f o r m a t i o nh a sb e c o m ea ni m p o r t a n t s y m b o lo ft h el e v e lo fm o d e r n i z a t i o na n dc o m p r e h e n s i v en a t i o n a ls t r e n g t h T h e i n f o r m a t i o no fe d u c a t i o ni Sat i d a lw a v er a i s e di nt h ee d u c a t i o nf i e l di nt h e i n f o r m a t i o na g e I ti san a t u r a lp r o d u c to ft h ei n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y W i t ht h er a p i d d e v e l o p m e n to ft h ei n f o r m a t i o nt e c h n o l o g ya n dt h em o d e me d u c a t i o nt e c h n o l o g y ， a 1 1k i n d so fa p p l i c a t i o n sb a s e do nt h eI n t e r n e ta n di n t r a n e tt e c h n o l o g yh a v eb e e np a i d m o r ea n dm o r ea t t e n t i o ni nt h eu n i v e r s i t i e sa n dc o l l e g e s E s p e c i a l l yw i t ht h e p o p u l a r i z a t i o n a n d a p p l i c a t i o n o fm o d e r n u n i v e r s i t y Sc a m p u sn e t w o r k ，t h e d e v e l o p m e n ta n db u i l d i n go fa l lk i n d so fc a m p u sn e t w o r kp l a t f o r m sh a sp r o v i d e da g o o df o u n d a t i o nf o ro n l i n et e a c h i n ga n de v a l u a t i o nb a s e do nn e t w o r k 。 T h eo n - l i n et e a c h i n ga n de x a m i n gs y s t e mw h i c hb a s e do nt h ee n t e r p r i s e Sa c t u a l d e m a n d c o m p o s e so f t e a c h i n g 、s t u d y i n ga n de x a m i n g T h eo n - l i n ee x a m i n gs y s t e m f o rt h em o d e me n t e r p r i s ed e v e l o p m e n tp r o v i d e sai n t e g r a t i v ea n dh i 曲e f f e c t i v e p l a t f o r m f o r t e a c h i n g 、s t u d y i n g a n d e v a l u a t i n g b a s e do ni n f o r m a t i o n t e c h n o l o g y F r o mt h er e s e a r c ha n da n a l y s i s et o t h ec u s t o m e r so fi n s u r fw h oh a s p a r t i c i p a t e di n o n l i n et e a c h i n gs y s t e m ，w em a k et h ed e m a n do f t h es y s t e m A n do n t h ef o u n d a t i o no ft h et h e o r yo fs y s t e md e s i g n i n ga n dt h er e s e a r c ho fp r i m a r y t e c h n o l o g y s ，W es y n t h e s i s e dm o d e mt e a c h i n gt e c h n o l o g y 、n e t w o r kt e c h n o l o g y 、 d a t a b a s ea p p l i c a t i o nt e c h n o l o g ya n do t h e rr e l a t e dm a i n s t r e a mt e c h n o l o g y ，a n dt h e n d e s i g n e dt h es y s t e ms t m c t u r e 、f o u n c t i o ns t r u e t r u ea n d d a t a b s es t r u c t u r e ，a n dr e a l i z e d t h es y s t e m S p e c i f i c a l l y I th a sa l s ot h u ss a t i s f i e dt h ee n t e r p r i s e Sd e m a n d so nt h e r e q u e s to ft e a c h i n gs t a f f - 一“g a i nt h em o s tk n o w l e d g e ，u s et h el e a s tc o s t ，a c h i e v et h e b e s te f f i c t i v ee v a l u a t i o n ” T h ec h a r a c t e r i s t i c so ft h eo n - l i n et e a c h i n ga n de x a m i n gs y s t e mi n c l u d ef l e x i b l e 儿 山东大学硕士学位论文 d i s t r i b u t e d c u s t o m e r s ， m u l t i f a r i o u sn e t w o r kc o n d i t i o n s B e c a u s eo ft h e s e c h a r a c t e r i s t i c s ，t h es y s t e ma d o p t st h e i d e ao fl a y e r i n gs o f t w a r e , r e a l i z et h e l o n g d i s t a n c e dc u s t o m e r s Se x a m i n a t i o n A n dt h es y s t e ma l s ot a k e st h es e c u r i t yo f s y s t e mi n t oa c c o u n t ，i n c l u d i n gI Da u t h e n t i c a t i o n ，r o l e - b a s e dp e r m i s s i o nc o n t r o l l i n g I t e n s u r e st h es y s t e m Ss e c u r i t yf r o mm u l t i f a c e t s ，s u c ha se q u i p m e n t s ，p r o g r a m s T h eo n l i n et e a c h i n ga n de x a m i n gs y s t e ma c h i e v e sf u l l e l e c t r o nt oe x a m i n g f l o w s ，a n dt h u si n c r e a s e st h ef a i ro ft e s t i n g ，s h o r t e nt h ec y c l eo ft e s t i n g D i r e c t C o n t a c t i n gt h et e s tm a r ka n dc e r t i f i c a t eo f c u s t o m e rw i t ht h el e v e lo f t h ec u s t o m e rh a s f a c i l i t a t e dt h ec o m p a n ya s S e S St h er a n ko f c u s t o m e r s A sa p a r to f t r a i n i n ga n de v a l u a t i n gs y s t e mo f i n s p u rc o m p a n y , t h i ss y s t e mw o r k s w e l la n dh a so b t a i n e dg o o dr e s u l t K e y w o r d ：R a t i o n a lu n i f i e dp r o c e s sR U P ；U M L ；w a t e r f a l lp a t t e r n ；o n - l i n et e s t s y s t e m 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进 行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何 。其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡 献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人 承担。 论文作者签名：鏊垫宝日期：丝2 堡塑 关于学位论文使用授权的声明 本人同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的印刷件和电子 版，允许论文被查阅和借阅；本人授权山东大学可以将本学位论文的全部 或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手 段保存论文和汇编本学位论文。 ( 保密论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名：摩翊啦导师签名： 山东大学硕七学位论文 第1 章绪论 1 1 系统开发背景 浪潮集团是国内最早涉足信息产业的大型集团公司之一。今日之浪潮，已是 中国领先的计算平台与I T 应用解决方案供应商。其软件产品协同D C w o r k 、浪潮 L o u s h a n g 平台，烟草V 3 ，税务行业软件等已经受到很多企业以及开发商的青睐， 越来越多的客户由于购买浪潮的软件产品，需要我们派出相应的支持人员。为了 公正合理的对客户收取支持费用，需要对客户进行考核，根据客户的对产品的了 解，派出不同方向的支持人员并确定其需要支付的支持报酬。 在网络盛行的今天，尤其是在领先的I T 企业里，采用原始纸质考试已经是 相当落后了，这不仅关乎于效率与开销问题，也影响着企业在I T 领域的声誉， 开发在线考试系统成了浪潮发展必不可少的一环。目前，I T 界有不少的网络考 试软件，但是都因为一些局限性，仅限于各自领域内使用，不能为我们所用，所 以浪潮集团提出了开发在线考试系统。不仅应用于对客户的考核上，还可以应用 到对自己员工的考核上。 为了解决掉传统考试存在的弊端，突出浪潮在线考试的系统的特点，在线考 试系统基于浪潮自己开发的L o u s h a n g 平台来实现。该系统是实现浪潮集团现代 化培训的第一步，旨在促进培训的远程化、现代化和标准化。促进浪潮集团走上 国际电子化的舞台。 1 2 国内外的研究现状 。 目前，国内外存在不少类似的软件，但由于存在使用的科目单一，或者使用 上的局限性，或者操作上的不便性和数据库规格标准的不统一而造成试题库的闲 置，从而造成资源上的浪费，使试题库在使用上没有能达到预期的效果。国际上 现在的考试及相应的考务管理都向电子化，网络化，智能化的方向发展。例如， 美国的托福、G R E 考试以及计算机专业相关的d b 2 、s c j p 、s c w c d 等认证考试， 国内的全国计算机等级考试、各省的非计算机专业大学生水平考试等，考试的试 题都是直接从试题库中抽取出来，而没有通过人工干预。这从考试的科学性、合 理性、公平性以及保密性上来说比传统的人工出卷更能够减少考试中认为因素的 干扰，保证考试的公F 性、客观性。同时，也节省了不少的人力、物力和财力。 山东大学硕十学位论文 从这些产品使用的技术来看，主要有这么几类：单机版的考试系统，基于微 软A S P , A D O ，O D B C 技术的B S 架构的考试系统，基于微软V B ，D e l p h i ，A c t i v e ) ( ， A S P , A D O ，D B C 技术的C S 架构的考试系统，以及基于J 2 E E 的网络考试系统。这 三类系统各有其优缺点。 ( 1 ) 单机环境考试系统 传统的纸质考试方式满足不了现代发展的需要，出现了计算机单机考试模 式。此时数据库管理系统( D B M S ) 是以集中式应用为基础的，所有应用不管是 D B M S 本身，还是用户的应用系统都是在某个固定的计算机系统上集中运行的。 这种系统对资源消耗极大，对硬件系统依赖性强，从而导致大型数据库应用系统 只能在大型机上运行，使数据库的应用发展受到很大限制。 ( 2 ) 基于M i c r o s o f t 的B S 框架的网络考试系统 基于M i c r o s o f t 的B S 架构的网络考试系统，其界面采用A S P 技术，w e b 服 务器采用M i c r o s o f t 的I I S ，通过A D O ( A c t i v e XD a t aO b j e c t ) 技术和 O D B C ( o p e n D a t a b a s eC o n n e c t i o n ) 技术访问后台关系数据库。这类系统的优点在于 采用B S 结构和瘦客户端，实现简单。其缺点在于采用A S P 技术，使网页解释 执行，速度较慢；采用O D B C 访问数据库，灵活性较差”。 ( 3 ) 基于M i c r o s o f t 的C S 框架的在线考试系统 单一的C S 环境考试系统，对考试的控制力较强，考生使用方便。但由于考 生的客户端都必须安装考试应用程序和工具，包括他们共用的程序，因此，考生 客户端过于庞大，负载太重，从而影响了考试效率。存在的问题是对服务端和考 生终端的维护比较困难，系统升级比较困难随着计算机技术的发展，特别是网络 技术的发展和用户对数据库应用系统需求的变化，集中式D B M S 和微机数据库 以不能满足用户要求。在这种情况下，计算机系统结构和数据库应用系统结构发 生了根本性的变化，由集中式、独立的体系结构转变为以网络为基础的分布式数 据库即C l i e n t S e r v e r 体系结构。C l i e n t S e r v e r 体系结构的确对数据库技术的影响 很大，它带给用户的最大好处就是把数据库和程序分开，数据库结构的变化不会 对程序产生很大的影响，而程序的变化也不会影响数据结构。C S 环境考试系统 将处理分为客户机部分和服务器部分。客户机部分负责与考生交互，服务器部分 处理考生的数据请求，数掘请求通过网络传送到服务器，数据处理结果通过网络 从服务器传送到客户机考生处。这类系统与I j 一种系统的区别在于，客户端界面 2 山东大学硕士学位论文 由V B ，D E L P H I ，N E T 构建，通过A D O ，O D B C 连接数据库。其优点是，采用C S 结构，让客户端完成一些功能，从而减少服务器压力和弼络访闷量；充分利用 M i c r o s o i t 的多种技术，如V B ，D e l p h i ，A c t i v e ) ( ，A D O ，O D B C 等。缺点为，胖客户 端，且客户端必须运行在W i n d o w s 操作系统上，版本升级时，客户端需要逐个 重新安装和配置。而且，客户端需要安装一些支持软件。 1 3 系统需要解决的主要问题 在线考试系统在浪潮集团的应用，给集团各部门带来了很大的方便，同时也 节省了不少的开支。但在使用中也发现了几个问题： ( 1 ) 信息的准确性保障还是不够； ( 2 ) 主观题的阅卷流程存在一定的争议，从一定程度上影响了公正性。 1 4 本文的主要工作 本文通过对浪潮集团培训客户的业务需求进行分析，从培训管理的实际需要 出发，针对传统考试以及现有系统中存在的阀题，运用所学的项目管理方法，软 件开发方法，采用了先进的开发模式和开发平台，从架构设计开始，完成了企业 培训在线考试系统的需求分析和系统设计，并且最终完成了系统的实现。开发了 一个蟊向企业培封! l 的在线考试系统。本文的主要工作包括； ( 1 ) 按照现代软件开发的有关方法。1 ，完成系统的需求分析。通过将R U P 模式与传统的瀑布模式相结合、1 J M L 和结构化文档标准相结合，制定了 一套行之有效酶软件开发过程模式和技术文档模板，从而规范了项目 组内的开发规范和标准，提高了开发效率。 ( 2 ) 结合需求分析，通过系统体系架构图来描述系统的多层体系结构。 ( 3 ) 在系绕分析设计率，透过荚图定义系统对象及对象阎的静态关系： 主要通过顺序图描述对象间的交互关系、对象的生命周期以及生命周 期中对象可能存在的状态以及状态间的转换约束： ( 4 ) 采用多种技术，实现系统功能。 ( 5 ) 系统安全性方面的研究 1 5 本文的组织结构 全文共分为六章。 第一章是绪论，主要介绍了系统的开发背景，以及国内外类似企业信息化建 山东大学硕士学位论文 设的研究现状，说明了系统需要解决的主要问题和本文的主要工作。 第二章是需求分析，概要地描述了浪潮集团考试系统的组织结构、业务范围 和总体需求。描述了需求分析的工作模式及工作成果。需求分析的成果具体分为 功能性需求和非功能性需求两部分，本文采用用例( U s eC a s e ) 的描述方法来描 述功能性需求。 第三、四章是全文的核心内容，第三章主要描述了系统的架构设计部分，通 过对系统的总体架构、应用架构、部署架构的设计，确定了系统的整体架构和核 心功能。第四章是系统功能的详细设计，用类图和数据库设计描述了系统的静态 功能，用时序图、补充设计描述了系统的动态功能。 第五章是系统功能的实现，对系统中的关键技术进行了研究与分析。 第六章总结与展望部分，对本文进行了总结，并对下一步的工作进行了展望。 d 山东大学硕七学位论文 第2 章需求分析 2 1 系统概述 浪潮集团在线考试系统是针对浪潮集团专业认证体系而设计的专业考试系 统，适合浪潮客户以及浪潮员工在浪潮集团的在线考试和资格认证管理系统。它 不仅仅实现了考生的在线考试，同时实现了浪潮认证考试的各项管理工作。 系统的应用范围主要包括浪潮集团、集团各部门、考生三级。集团以及部门 作为考试的制定者和监督者，重点在于对题库的制定以及数据的分析，以及各项 信息的管理；考生作为考试的执行者，是考试系统的核心，是信息分析的主要来 源。在线考试系统主要实现以下功能：多级考试管理、考生报考、资格审核，考 试安排、客观、主观试题在线考试、安排教师阅卷、成绩统计查询、题库管理和 出卷策略、客户以及证书管理等。 总体来看，流程图如图2 - 1 所示： 广一怔至亘亟习 客户都属于一个周定层次的客户组 管理员录入客户以及客户组规则等吨二1 五：否i 二 。一考生都有一个所属客户 ：i选题组卷 控警试，( 蛰 1 厂 一叫! 兰兰竺竺| 一一匹至蔓 发放管理证书 根据成绩发放证书 一一一- f ：；l i ；! ；! j i ! i i i ! 丑 图2 - l 总体业务流程幽 申请l ： 参加考试 领取查询证书 山东大学硕士学位论文 2 2 系统目标和解决的问题 根据浪潮集团管理目标和任务要求，在线考试的总体目标是：建立全面的培 训电子化，学习电子化，考核电子化的全方位综合体，融合教、学、考于一体， 实现一个面向现代企业发展的在线考试系统，为信息化考核提供了一个综合高效 的平台。 目前浪潮集团考核员工还是采用传统考试方式，消耗了大量的人力，物力和 财力。下图是当前企业采用的传统考试方式流程图： 圈图一叵 匿囱一圈一匪 囫囹圆圆圉 图2 - 2 传统考试流程图 这种传统的考试方式存在的主要问题是： ( 1 )检索工具少，无法提供高效、快速的利用： ( 2 ) 比较繁琐，无法对各种信息进行综合利用； ( 3 )考试受空间限制，必须到指定考场才可以； ( 4 ) 考试受时间限制，必须协调多个监考入，协调巡考人等诸多方面； ( 5 )阅卷过程复杂，联系阅卷人，组织阅卷场地，保护阅卷现场； ( 6 ) 试卷在搬运过程中要求严格： ( 7 )重复性工作比较多，工作效率较低，无法满足企业对信息化建设 的需求。 现在I T 企业采用如果还采用这种方式对员工以及客户进行考核，不仅看起来 落后，而且影响了企业的经济效益。 6 山东大学硕士学位论文 2 3 系统需求获取模式 由于技术局限，用户很难准确地把系统需求传达给开发商；由于业务局限， 开发商也很难准确获取用户真实的应用需求。需求信息的不对称和需求描述的错 位，容易引起系统设计的缺陷，最终导致系统应用不理想甚至系统失败。可以说， 需求调研和分析是信息化建设的第一步，也是关键一步，牵一发而动全身。 什么是系统需求? 简而言之，系统需求就是从用户的应用特点出发，依据其总体规划和目标， 对系统迸行抽取细化，就系统性能、规格、行为等方面总结出来的期望。 更进一步，用户需求可以分为两类：系统需求和软件需求。前者是整个系 统所提出的需求，后者则是系统中软件部分所涉及的需要。 从应用特点看，系统需求可分为基本需求和特定需求，在特定需求中又可 细分为必需的特定需求和非必需的特定需求。一般来说，特定需求往往决定系统 的二次开发。 如何获取需求? 需求获取涉及三个问题。一是如何确定调研对象，二是如何确定被调研对象， 三是采用何种调研方法。调研对象的组成应以互补为原则，至少要由三类人员组 成：技术人员、业务专家和管理者。被调研对象主要是人员和业务两类，其间主 要涉及入与人、人与事物、事物与事物等三种关系。 其中，关键是确定调研范围。调研范围包括关键域和关键活动。而关键活动 又由关键流程加关键点构成。 找到关键域，明确关键流程和关键点，对需求调研至关重要，需要专家或咨 询顾问介入。而能否把握这一时机并找准需求提炼的关键点，是考验需求调研人 员的重要方面。优秀的需求调研人员不仅能认识问题之所在，还能藉此获取足够 多的知识，最后成为问题领域的专家。 由于在线考试系统前期开发主要是针对内部使用，员工支持度不高，对系统 前景抱怀疑态度，因此在需求获取的过程中，主要存在以下困难： 第一是缺少足够的用户参与。由于需求分析是一个循序渐近的过程，因此客 户在最初的时候还抱有较高的热情，会与开发人员交流业务，但是随着时间的推 移，客户就开始不再愿意继续讨论需求细节了，尤其重复询问时，都表现出厌烦 7 山东大学硕士学位论文 情绪。另外一个原因就是企业规模太大，本系统I ；i 期考虑是用于浪潮各个部门， 用户要求不一，而需求分析人员常犯的一个错误就是在了解完部分单位的需求后 就认为已经掌握了所有的需求，不重视需求范围的覆盖程度。 第二是用户需求的不断变化。对于集团企业来说，由于需求获取的对象比较 多，不同部门的客户出于各种各样的目的，总是希望表现出与众不同的要求。这 样，无论是需求规格说明书，还是最终开发的产品，都会在一个新的部门中得到 质疑，并被补充进去自己认为正确的需求，到了最后，用户提出的修改意见既有 冲突又有重合，无法同时满足各种客户要求。 第三个困难来自于软件开发人员，软件开发人员常犯的一个错误是“简单问 题复杂化”。开发人员常常力图增加一些自认为水平很高但客户并末明确提及的 新功能，而往往是这些功能无法获得客户的认可，白白增加了开发成本。 通过对本系统需求工作难点的分析，可以看到如何有效地开展需求分析工 作，确保系统的需求可以准确、有效地获得将是一件非常重要的工作。通常进行 需求调研工作时有以下两种方法： 第一种是面向职能部门的方式。这种方式首先要识别出与未来系统有关的业 务部门和岗位有哪些，然后采取逐个部门调研的形式捕获需求。对于每一个部门， 要对其所有岗位的工作人员进行调研，列清楚该部门的所有职能。 第二种面向工作流程的方式。这种方式首先要识别出与未来系统有关的业务 流程有哪些，然后采取逐个流程调研的形式捕获需求。对于每一个流程，都从起 点开始梳理，一直到该工作流程的最终点为止。 针对本系统需求分析工作面临的困难，在实际工作中采用的是将上述两种方 法结合起来使用的模式，即“面向职能部门调研、按照工作流程分析”。根据在 职能部门中调研的结果，找出各部门工作之间的接口，就形成了工作流程，从而 可以梳理清楚各项工作流程的起止点。在这罩最重要的是客户参与的充分性和需 求描述的准确性问题，因此在本系统的需求分析过程中，在浪潮集团、集团各部 门和浪潮客户共进行过5 轮大规模的J 下式调研，调研采取的形式包括与业务人员 访谈、会议室交流、电话交流、文档确认等。 描述需求的任务是撰写软件需求规格说明书，这是需求调研和分析的直接成 果。好的需求规格晚明书需求层次清晰、语言专业且简练、基本需求描述完整、 特定需求既有现实性又有莳瞻性、流程和结构定义准确、有可操作性、可逆性等。 山东大学硕士学位论文 每次调研结束后，都要形成书面文件，由被调研人员签名确认。 2 4 系统需求问题描述 本系统的开发模式主要采用R U P 模式0 1 ，需求分析的描述工具则主要采用 u M L ，由于目前业界缺少成熟、规范的R U P 和U M L 开发标准，因此在实际开发过 程中开发人员之间容易产生分歧，从而增加了沟通成本，降低了开发效率。另外， 由于缺少规范可能带来的另外一个重大风险就是会产生模棱两可的需求，一层含 义是指诸多读者对需求说明产生了不同的理解；另一层含义是指单个读者能用不 止一个方式来解释某个需求说明。模棱两可的需求会使不同的风险承担者产生不 同的期望，它会使开发人员为错误问题而浪费时间，并且使测试者与开发者所期 望的不一致。因此在需求分析文档的描述方法上，为了更加有利于和客户的沟通， 为系统设计人员提供一个准确的需求分析文档，本系统采用了将传统的软件工程 文档描述方法和u M L 相结合的方式。另外为了避免文字描述的二义性，在编制文 档时还制定了几个方面的具体规则。 第一是描述语言要简单、清晰。大多数的需求分析报告采用的仍然是自然语 言，因为如果采用形式化语言的话，和用户的沟通将成为一个大问题，这意味着 客户在开发软件之前必须先进行形式化语言培训，这是不现实的。自然语言对需 求分析最大的弊病就是它的二义性，所以需要对需求分析中采用的语言做某些限 制，例如尽量采用主语+ 动作的简单表达方式，避免采用疑问句、修饰等华丽的 表达方式。除了语言的二义性之外，还要注意不要过多地使用计算机术语。需求 分析最重要的是和用户沟通，可是用户多半不是计算机的专业人士，如果在需求 分析中过多地使用了计算机术语的话，就会造成用户理解上的困难。 第二是需求描述要与客户的实际业务一致。简单的来说，就是用户需求必须 和业务需求一致，功能需求必须和用户需求一致。严格的遵守不同层次间的一致 性关系，就可以保证最后开发出来的软件系统不会偏离最初的实现目标。 第三是需求要具有可测试性。一个项目的测试实际上从需求分析过程就开始 了。需求分析是测试计划的输入和参照。这就要求需求分析是可测试的。只有系 统的所有需求是可以被测试的，才能够保证软件始终围绕着用户的需要，保证软 件系统是成功的。 9 山东大学硕十学位论文 2 4 1 功能性需求 按照R U P “1 的要求，系统的功能性需求描述工具主要是用例( U s eC a s e ) ，即 将系统的功能性需求分解到每一个系统用例。R U P 模式的最大优点是按照角色 ( A c t o r ) 识别用例( U s eC a s e ) 的方法，该方法可以较为直观地建立起系统的 架构，通过反复识别，避免需求中的漏项。为了清晰地描述系统用例的层次结构， 可以采用将系统用例分为不同的包，每一个包表示一组相关的系统用例。 为了清晰起见，本系统引入了包图来将不同的功能用例进行分类，每个包图 作一个子系统，如图2 3 所示。从功能上看，浪潮集团在线考试系统可以将两个 子系统细分为八个子系统：体系管理、试题管理、试卷管理、考试管理、成绩管 理、客户管理、考生管理、证书管理。 图2 - 3 系统功能包图 体系管理为在线考试系统提供严格的分层理念以及框架控制。考试体系包括 考试系列，考试和大纲三级，将各类考试内容归类总结，形成不同大类型的考试 级别，同时考试体系作为整个系统的结构控制，规范在线考试系统。 试题管理提供多用户题库设置、试题审核、试题检索等功能。不同的部门可 以拥有自己的题库，只有本部门的人员才能使用本部门的题库组织考试：题库共 享，管理员可以设置哪些题库为共享题库，共享的题库所有部门都可以使用；试 题审核功能，所有录入的试题，必须经过审核员审核通过后才能生效，考试计划 必须通过审核员审核通过后于能实施：试题检索功能，可以设置各种组合查询搜 索结果，可以打印结果。 试卷管理提供科学多样的组卷策略。组卷策略可选用随机组卷，管理员设定 试卷的难度、区分度、知识点、认知分类等项目，系统按照预定的参数从题库中 随机抽取试题，使所有参考人员使用决不雷同的试卷：自定义组卷策略，允许管 1 0 山东大学硕士学位论文 理员选择考试的试题，所有参考人员按照预定的试题使用同一份试卷。组卷策略 还要支持手动组卷，有管理员从题库中手动选择试题组成试卷。 考试管理提供公正公平的考试环境，并能对考试中出现的突发事件进行及时 的处理以及控制。 成绩管理和证书管理，考试成绩出来后，系统要提供考生查询成绩的功能， 并能对考生成绩进行分析统计；系统要给成绩合格的考生颁发证书，并提供证书 认证功能。 客户管理为系统提供不同的客户等级，简单的说客户就是考生组名称，是同 一组织内的考生集合，系统根据客户考试后获得的证书数量将客户分级，以方便 企业对培训机构的支持收费以及其他业务处理。 考生管理是系统的入口，考生隶属于某一个客户，考生注册信息经过管理员 审批后，即可登陆系统进行各项业务操作。 根据用户提出的系统功能需求，可以得到系统的用例图。用例图主要包含参 与者，用例以及它们之间的关系。 参与者是与系统、子系统或类发生交互的外部用户、进程或其他系统。参与 者可以是人、另一个计算机系统或一些可运行的进程。根据需求，本系统共有三 个参与者，分别是：管理员、老师和考生。 用例 7 】是外部可见的一个系统功能，这些功能由系统所提供，并通过与参与 者之间消息的交换来表达。所有要求系统要实现的功能都可以看作一个用例。用 例之间也可以存在包含、扩展和泛化等关系。 系统整体用例图分析如图2 - 4 ： 山东人学硕十学位论文 录入试题 导入导出试韪 审批试题一+ 一一一一一 手动组卷 一 “m 一“ 一 组巷 一 自动组卷t - n d u d 黼组卷簧培 审批试卷 控制考试 注册信息 + 批阋试卷 考生 管理员 审批考生信息 分析考试情况 审批成绩 。 一一。 蠢看成绩 邮件发送成绩 |， 证- 件管理发布证书 。 J-一 盘看证书q n 曲m e ，打印证书 图2 4 系统用例图 在试题管理中，在线考试系统试题管理的核心用例图如图2 5 所示。 试题管理主要包括试题的录入以及审批。考虑到目前各企业还处在传统考试 与在线考试的交接处，本系统提供了三种录入试题的方式：录入单个试题，批量 录入试题，从w o r d 、e x c e l 中直接导入试题。 在线考试的前提需要有试卷，试卷管理用例图如图2 - 6 ： 1 2 山东大学硕士学位论文 n 导入试题 Y 习n 、 审批囔擎管理；磊磊丢 员 甲，“风础 组 图2 - 5 在线考试系统试题管理核心用例图 图2 - 6 试卷管理用例图 ? 、一 手动组卷 1 3 ( ) 山东大学硕士学位论文 试卷管理主要是组卷部分，为提高组卷效率，减少考前准备时间，系统提供 了随机组卷方式；为满足不同部门不同的需求，获得一份绝对精确的试卷，系统 提供了手工组卷方式，完全由管理员从题库中逐个选择试题，组成一份绝对满足 部门要求的试卷。 在线考试系统的核心是在线考试，即考试管理，要求系统能够自动记录考试 时间，并在考生提交结束后，自动得出客观试题的分数，有一定的灵活性与适应 性，因此在线考试系统的核心用例图如图2 7 所示。 、 查看成绩 f 一、 一： 一 ，。一，) ?一 ? ，、 管理员 控制考试 图2 7 在线考试系统的核心用例图 考试管理中必须有控制考试部分，当遇到突发事件时，考试不得不中断，要 对当前考试情况做出备份或者取消的处理。 限于篇幅原因，就不再描述系统用例图了。 对于用例图中的每一个用例，都有一篇详细的用例规约束描述，目前最大的 困难就是对于用例的描述缺少统一的标准和规范。通常用例规约有多种书写格 式，如果书写格式不统一，不仅用户看起来困难，项目组内部也缺少统一的标准， 不利于沟通交流。如何将用户的需求以用例的方式描述清楚是一个必须解决的问 题。在本系统中，首先制定了统一的用例舰约模板，对于用例命名的方式、用例 4 山东大学硕十学位论文 基本流程书写的格式等都做了明确的规定。用例规约基本上是用文本方式来表述 的，为了更加清晰地描述事件流，也可以选择使用状态图、活动图或序列图来辅 助说明( 状态图有助于描述与状态相关的系统行为，活动图有助于描述复杂的决 策流程，序列图适合于描述基于时间顺序的消息传递) 。另外，只要对简洁明了 地表达用例有帮助，我们就可以在用例中任意粘贴用户界面、流程的图形化显示 方式及其他图形。 对于“制定考试系列”这样一个用例，其用例规约如表2 - 1 所示。 1 5 山东大学硕士学位论文 表2 - 1 用例规约举例：制定考试系列 用例名称：制定考试系列 主要参与者：管理员 涉众利益： 希望能够方便的添加考试级别。希望添加不同考试级别时，自动显示上下级关 系。 U M L 图： ? 。j 一、 广一争( ) 。| 、 、 管理员 制定考试系列 基本流： 1 、 参与者请求制定考试系列。 2 、系统显示已有考试系列。 3 、参与者可以选择： 增加考试系列 修改考试系列 删除考试系列 查阅考试系列 4 、参与者选择增加考试系列，输入考试系列基本信息并保存。 5 、系统保存并显示考试系列信息。 各选流： 4 a 参与者选择修改考试系列： 4 a l 系统显示考试系列信息。 4 a 2 参与者修改考试系列信息并保存。 4 a 3 系统保存并显示考试系列信息。 4 b 参与者选择删除考试系列 4 b l 系统验证考试系列F 没有试题，删除考试系列成功。 4 c 参与者选择布阅考试系列 4 c l 系统显示该考试系列信息。 特殊需求： 6 山东大学硕士学位论文 2 4 2 非功能性需求 软件产品的需求。1 可以分为功能性需求和非功能性需求，其中非功能性需求 是常常轻视，甚至被忽视的一个重要方面。其实，软件产品非功能性定义不仅决 定产品的质量，还在很大程度上影响产品的功能需求定义。如果事先缺乏很好的 非功能性需求定义，结果往往是使产品在非功能性需求面前捉襟见肘，甚至淹没 功能性需求给用户带来的价值。 所谓非功能性需求，是指软件产品为满足用户业务需求而必须具有切除功能 需求以外的特性。软件产品的非功能性需求包括系统的性能、可靠性、可维护性、 可扩充性和对技术和对业务的适应性等。下面对其中的某些指标加以说明。 ( 1 ) 系统的完整性 系统的完整性指为完成业务需求和系统正常运行本身要求而必须具有的功 能，这些功能往往是用户不能提出的，典型的功能包括联机帮助、数据帮助、数 据管理、软件发布管理和在线升级等。 并不是所有的系统都必须包括以上所有的功能，而是可以根据产品的使用环 境和企业的产品发展决策进行挑选。例如，在线升级、软件发布管理适用于具有 因特网或内网环境的软件产品；两数据管理对于产生数据存储的产品则是必须 的，设计人员不应假设用户同时是一个合格的D B A ，而且系统所产生信息的分 布、关系，也不是D B A 所应该了解的内容。因此，完整的系统应该包括数据备 份、恢复、同志管理、垃圾数据清除等基本功能，哪怕这些功能的核心只是一条 语句或命令。用户管理功能是另一项必不可少的功能，它定义哪些用户可以以什 么样的功能使用系统。好的用户管理功能不仅可以有效控制用户对系统的使用， 使系统处于个安全、负载合理的运行状况，还能提高系统的应用适应性。 ( 2 )系统的可扩充性与可维护性 指系统对技术和业务需求变化的支持能力。当技术变化或业务变化时，不可 避免将带来系统的改变一不仅要进行设计实现的修改，甚至要进行产品定义的修 改。好的软件设计应在系统构架t 考虑能以尽量少的代价适应这种变化。常用的 技术方_ 法有面向刈象的分析与设计以及设计模式。 ( 3 ) 技术适戍性与虑用适应性 系统的适应性与系统的可扩充性和可维护性的概念相似，也表现产品的一种 应变能力，但适应性强调的是存不进行系统设计的修改的d d 提下对技术与应辟j 需 求的适应能力。软件产品的适应性通常表现为产晶的町配置能力。好的产晶设汁 1 7 山尔入学硕士学位论文 可能要考虑剑运行条件的变化，包括技术条件( 网络条件、硬件条