在线考试系统建模.docx

UML建模案例分析 在线考试系统UML建模安徽师范大学数计学院软件工程导论实验报告实 验 名 称：网上考试教务管理系统 姓 名： 张少奎 0915273专 业：计算机科学与技术 编 制 时 间：2011-12-27 安徽师范大学数计学院软件开发班小组编目录1 引言11.1 开发在线考试系统的背景11.2 在线考试系统简单介绍22 在线考试系统的需求分析42.1 系统功能需求42.2 数据信息管理模块42.3 基本业务模块52.4 信息浏览查询模块63 系统的UML基本模型73.1 建立UML初始模型73.2 系统的用例图73.3 系统的时序图73.4 系统的协作图83.5 系统的状态图84 系统中的类94.1 类图的生成94.2 各个类的功能介绍95 设置用户界面和基本系统模型图135.1 用户界面设置135.2 总结131引言11开发在线考试系统的背景：随着网络技术的飞速发展，现在很多国外的大学和社会其他部门都已经开设了远程教育，通过计算机网络实现异地教育和培训。但是，远程教育软件的开发目前还处于起步阶段，随着这项技术的不断深入发展，就要求有更好、更完善的软件系统应用到远程教育当中去，这就给软件设计人员提出了更高的设计要求。远程教育包括很多环节，例如教学系统、答疑系统和考试系统等等。其中很重要的一个环节就是在线考试系统，同时它也是最难实现的环节。在我国，虽然远程教育已经蓬勃地发展起来，但是目前学校与社会上的各种考试大都采用传统的考试方式，在此方式下，组织一次考试至少要经过五个步骤，即人工出题、考生考试、人工阅卷、成绩评估和试卷分析。显然，随着考试类型的不断增加及考试要求的不断提高，教师的工作量将会越来越大，并且其工作将是一件十分烦琐和非常容易出错的事情，可以说传统的考试方式已经不能适应现代考试的需要。随着计算机应用的迅猛发展，网络应用不断扩大，如远程教育和虚拟大学的出现等等，且这些应用正逐步深入到千家万户。人们迫切要求利用这些技术来进行在线考试，以减轻教师的工作负担及提高工作效率，与此同时也提高了考试的质量，从而使考试更趋于公证、客观，更加激发学生的学习兴趣。例如目前许多国际著名的计算机公司所举办的各种认证考试绝大部分采用这种方式。伴随着远程教育的蓬勃发展，作为教学当中不可分割的一部分的在线考试系统也得到了当今远程教育研究者的关注，考试是考察学生对所学习知识的接受和理解程度的重要手段，无纸化的考卷，考试的随时性，随地性，这些特点都是研究并开发网络考试系统主要的原因，网络考试系统远远超越了传统考试固定时间，固定地点的考试模式的限制，将给学生和老师带来极大的便利。随着Internet的相关技术的发展，特别是Web技术的出现，人们开始致力于研究和开发基于Internet考试系统，这也大大推动了远程教育的发展2。如今世界上对于基于Internet的远程考试系统所进行的研究开发工作不是很长，但是基于web技术构建的在线考试系统已然成为发展的主流。数据库安全、共享、数据传输过程的安全性、访问控制技术、身份识别技术都是构建考试系统要考虑的问题。 目前，一些远程教育机构已经开发出了在线考试系统，基本实现了基于Internet的B/S结构在线考试。通过Server端的后台试题库动态生成考卷和对于标准化的试题即时评定成绩。但是与传统的纸面考试相比，目前的在线测试都是基于标准化考试的，而且一般只能用于非正规的考试，因为对于很多方面考虑的还不是很完善，因而使得在线考试在近段时间很难完全替代传统的考试。12在线考试系统简单介绍系统采用B/S模式，使用目前先进的主流技术（Jsp，Servlet，JQuery等）。数据库采用Oracle 11g，编写了存储过程，并对SQL句进行了优化，满足了考试海量数据，响应速度快的要求。实现了考生，管理员登陆身份验证，并具有海量题库，管理员可以对科目，试题进行增、删、改、查，可以自主在题库中选择试题，也可以通过系统随机抽选试题形成试卷。对试题可以进行增、删、改、查。对试卷的考试时间管理员可以随意设定。管理员还可以设定考试登录限制，即允许考试登录和禁止考生登录。管理员可以查看某次考试的统计信息，以便制作正确，有效的教学方案。对于一些答案唯一性的题目，考生提交试卷后，系统可以立即给出成绩。管理员还可以发布通知(如考试纪律)供考生查看，并可以打印。考生登录后可以选择相应科目下的试卷进行考试，并可以查看自己的考试成绩。通过参考大量资料和成功经验，对系统进行了合理，有效的建模（包括用例图，类图等），可供以后研究和参考使用。数据库设计中也提供了PDM数据库模型图，为以后的研究打下了有效的基础。2在线考试系统需求分析2.1系统的功能需求系统的功能需求主要包括以下几个方面：l 学生可以登录网站浏览信息、查找信息和下载文件。l 教师可以登录网站输入课程简介、上传课件文件、发布消息、修改和更新消息。l 系统管理员可以对页面维护以及批准用户的注册申请。它们的关系图如下：2.2数据信息管理模块数据信息管理模块包含的功能：l 教师信息管理l 课程简介信息管理l 文件上传信息的管理关系图如下：2.3基本业务模块基本业务模块包含的功能：l 权限管理l 系统维护l 答卷l 交卷l 出题l 教师审阅试卷l 提交成绩2.4信息浏览查询模块信息浏览、查询模块主要用于网页上信息的浏览、搜索，包括：l 网页信息浏览l 个人信息搜索3系统的UML基本模型3.1建立UML初始模型为了更好的理解软件开发过程中可能遇到的一些问题，从不同的角度抽象出目标系统的特性，我们需要快速的建立起一个简单的可以反映系统主要功能的模型，通过模型我们可以认识到系统的大致功能需求，这样可以减轻开发系统的复杂度，接下来只要对初始模型进行修改完善逐步求精，达到完整的系统即可。下面是我们建立的初始的模型：在线考试系统管理员教师学生系部管理班级管理教师管理学生管理管理员管理修改密码判卷题型管理题库管理课程管理章节管理查看学生成绩查看教师信息修改密码组卷查看学生信息查看个人成绩选择试卷修改密码答卷3.2系统用例图一副用例图包含的模型元素有系统、行为者、用例及用例之间的关系。创建用例图之前首先需要确定参与者。 系统中的参与者主要有三类：l 教师l 学生l 系统管理员这里我们说的系统就是指在线考试系统，通过不用的参与者，我们可以设计出三种用例图，分别是：1. 系统用户参与的总的用例图2. 学生参与的用例图3. 教师参与的用例图4. 系统管理员参与的用例图3.3系统的时序图1. 系统管理人员管理网站的时序图2. 用户登录系统的时序图3. 学生下载文件的时序图3.4系统的协作图1. 用户登录系统的协作图2. 学生下载文件的协作图3.5系统的状态图4系统中的类4.1类图的生成业务逻辑层在体系架构中的位置很关键，它处于数据访问层与表示层中间，起到了数据交换中承上启下的作用。由于各层之间是一种弱耦合的关系，层与层之间的依赖是向下的，底层对于上层而言是“无知”的，改变上层的设计对于其调用的底层而言没有任何影响。将它们彼此关联起来。如图：4.2各个类的功能介绍1) 科目管理模块表4-1 科目管理模块表模块名称科目管理模块功能描述主要实现科目的添加、修改、删除、查询的操作接口与属性Course类主要是科目实体类；CourseBean类中包含关于Course操作的方法：int addCourse(Course c)：添加科目；int modCourse(Course c);对科目实体的修改；int delCourse(String id):对科目的删除；List listCourse():列出所有科目；Course findCourse(String id):根据科目编号查找科目。2) 考生管理模块表4-2生管理模块表模块名称考生管理模块功能描述主要实现考生的添加、删除、查询的操作接口与属性User类主要是考生实体类；UserBean类中包含关于User操作的方法：int addUser(User u)：添加考生；int delUser(String id):对考生的删除；List listUser():列出所有考生；User findUser(String id):根据考生考号查找考生。3) 题库管理模块表4-3库管理模块表模块名称题库管理模块功能描述主要实现题库的添加、修改、删除、查询的操作接口与属性Question类主要是科目实体类；QuestionBean类中包含关于Question操作的方法：int addQuestion(Question q)：添加试题；int modQuestion(Question q);对试题实体的修改；int delQuestion(String id):对试题的删除；List listQuestion():列出所有试题；List findQuestion(String courseid,String typeid,String flag ):根据科目编号或者试题类型来查找试题。4) 通知管理模块表4-4知管理模块表模块名称通知管理模块功能描述主要实现通知的添加、修改、删除、查询的操作接口与属性Notice类主要是通知实体类；NoticeBean类中包含关于Notice操作的方法：int addNotice (Notice n)：添加通知；int modNotice (Notice n);对通知实体的修改；int delNotice (String id):对通知的删除；List listNotice ():列出所有通知；Notice findNotice (String time):根据通知的发布时间查找通知。5) 试卷管理模块表4-5卷管理模块表模块名称试卷管理模块功能描述主要实现试卷的添加、修改、删除、查询的操作接口与属性Paper类主要是试卷实体类；PaperBean类中包含关于Paper操作的方法：int addPaper (Paper p)：制作试卷；int modPaper (Paper p);对试卷实体的修改；int delPaper (String id):删除对应的试卷；List listPaper ():列出所有试卷；Paper findNotice (String name):根据试卷名称查找试卷。6) 系统管理模块表4-6统管理模块表模块名称系统管理模块功能描述主要实现对考生登录的的控制，系统名称的修改以及系统数据库的清空接口与属性System类主要是科目实体类；SystemBean类中包含关于Paper操作的方法：int modSystemName (String name);对系统名称的修改；int delSJK ():清空整个数据库；int allowFlag():控制考生的登录；int findAllowFlag():查询考生可登录状态（如允许登录，禁止登录）。7) 成绩管理模块表4-7绩管理模块表模块名称成绩管理模块功能描述主要实现对考生成绩的查询，统计.成绩的查询接口与属性UserPaper类主要是考生试卷的实体类；UserPapeBean类中包含关于UserPaper操作的方法：int score (UserPaper u);根据考生试卷的答案计算考生的成绩；int findCJD(String name):根据试卷名称查找考生成绩单；int typeCount(String id，String flag):根据试卷编号查找参考人数，不及格，及格，中等，良好，优秀，满分的人数。5设置用户界面和基本系统模型图5.1用户界面设置为了方便用户的使用，在设置界面是尽量的使界面简单易懂，便与用户操作，以下是我设计好的程序运行时的用户登录界面及部分信息查询界面：5.2总结通过三个月的努力，在老师和同学们的指导与帮助下，我们的设计由最初的杂乱无章，到后来的清晰准确，最终顺利完成。在这里我要感谢我的导师与同学。在线考试系统是根据软件工程学自顶向下的开发方法进行开发的。在系统设计之初，我查阅了大量国内外相关的文献资料，明确了目前国内外现状以及系统的需求。在概要设计和详细设计阶段，我们通过在网上，图书馆查阅一些先进资料，明确了系统应该采用的模式以及相关技术，通过