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独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个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 论文中不包含其他人或集体已经 发表或撰写过的研究成果 对本文的研究做出贡献的集体和个人均已在论文中作 了明确的说明并表示了谢意 研究生签名 将 日期 生三国 论文使用和授权说明 本人完全了解云南大学有关保留 使用学位论文的规定 即 学校有权保留 并向国家有关部门或机构送交学位论文和论文电子版 允许论文被查阅或借阅 学校可以公布论文的全部或部分内容 可以采用影印 缩印或其他复制手段保存 论文 保密的论文在解密后应遵循此规定 研究生签名 导师签名 本人及导师同意将学位论文提交至清华大学 中国学术期刊 光盘版 电子 杂志社 进行电子和网络出版 并编入c n k i 系列数据库 传播本学位论文的全 部或部分内容 同意按 中国优秀博硕士学位论文全文数据库出版章程 规定享 受相关权益 研究生签名 导师签名 云南大学软件工程硕士学位论文 在线考试系统的分析与设计 摘要 现如今学校以及社会上的各种考试大都采用的是传统的考试模式 传统考试模式 有许多弊端 诸如考试步骤繁琐且容易出错等 随着时代的发展 考试的类型在不断 的增加以及考试要求也在不断的提高 这使得教师的工作量将会越来越大 可以说传 统的考试方式已经不能适应现代考试的需要 因此应用计算机技术来实现无纸化考试 已经成为必要 本系统以网络在线考试系统为课题背景 采用当今流行的j s p 语言开发而成 首 先对国内外的在线考试系统的现状和应用做了相应的调查和分析 结合现在学校在线 考试系统的实际情况 运用面向对象系统设计方法阐述了本文的需求分析 本系统具 有科目管理 试题管理 在线考试 成绩管理 用户信息管理和考试信息六个子系统 组成 分教师 考生和管理员三级授权方式 此系统具有用户注册 多用户同时在线 考试 动态随时出题 时间控制 自动判卷 试题录入 修改题库 用户管理等重要 功能 也就是说实现真正的无纸化考试 满足任何授权的考生随时随地考试并迅速获 得成绩 同时也大大减轻了教师出题和判卷等繁重的工作量 本文介绍了在e c l i p s e 环境下 采用面向对象的编程语言j a v a 开发一个考试系统 的过程 在本系统中 模块化的设计和面向对象与事件驱动机制的使用 使本系统的 编程变得更加方便 快捷 应用本系统可以在计算机上灵活 方便地进行无纸化考试 从而大大的提高了考试效率 使考试变得更加现代化 关键词 在线考试 科目管理 试题管理 成绩管理 云南大学软件工程硕士学位论文 i i 一 a b s t r a c t 在线考试系统的分析与设计 t h et e s tt h a tn o w a d a y sav a r i e t yo fs c h o o l sa n dt h ec o m m u n i t yg e n e r a l l yu s e di st h e t r a d i t i o n a lt e s tm o d e l t h e r ea r em a n ys h o r t c o m i n g so ft r a d i t i o n a lt e s tp a t t e r n s u c ha st h e e x a m i n a t i o np r o c e d u r es ot e d i o u sa n de r r o r p r o n e w i t ht h ed e v e l o p m e n to ft i m e s t h et y p e o fe x a m i n a t i o na r ec o n s t a n t l yi n c r e a s i n g a n de x a m i n a t i o nr e q u i r e m e n t sa r ec o n s t a n t l y i n c r e a s i n g s ot h et e a c h e r sw o r k l o a dw i l lb eg r o w i n g s ot r a d i t i o n a lw a y so fe x a m c a nn o t m e e tm o d e r ne x a m i n a t i o n t h e r e f o r e a p p l i c a t i o no fc o m p u t e rt e c h n o l o g yt oa c h i e v e p a p e r l e s se x a m i n a t i o nh a sb e c o m en e c e s s a r y t h i ss y s t e mi nt h ep r o je c tb a c k g r o u n do fo n l i n ee x a m i n a t i o ns y s t e m u s i n gt o d a y s p o p u l a rj s pl a n g u a g ed e v e l o p m e n t f i r s ta th o m ea n da b r o a dp r e s e n ts i t u a t i o n a n d a p p l i c a t i o no ft h eo n l i n ee x a m i n a t i o ns y s t e mt od ot h ec o r r e s p o n d i n gi n v e s t i g a t i o na n d a n a l y s i s i nc o m b i n a t i o nw i mt h ep r a c t i c a ls i t u a t i o no fs c h o o l sa r eo n l i n ee x a m i n a t i o n s y s t e m t h i ss y s t e mh a st h es u b je c tm a n a g e m e n t p a p e rm a n a g e m e n t o n l i n ee x a m i n a t i o n g r a d em a n a g e m e n t u s e ri n f o r m a t i o nm a n a g e m e n ta n di n f o r m a t i o no fs i xs u b s y s t e m s l e v e l 3a u t h o r i z a t i o nw a yp o i n t s t e a c h e r s s t u d e n t sa n da d m i n i s t r a t o r s t h i ss y s t e mh a st h eu s e r r e g i s t r a t i o n m a n yu s e r sa tt h es a n l et i m eo n l i n ee x a m i n a t i o n d y n a m i cq u e s t i o n sa ta n y t i m e t i m ec o n t r o l a u t o m a t i cc h e c k i n ga n dt e s ti n p u t m o d i f y t e s t u s e rm a n a g e m e n t a n d o t h e ri m p o r t a n tf u n c t i o n t h a ti st r u eo ft h ep a p e r l e s se x a m i n a t i o n m e e t sa n ya u t h o r i z a t i o n c a n d i d a t e sr e g i s t e r e df o rt h et e s ta n dg e tr e s u l tq u i c k l y a n y t i m ea n da n y w h e r eb u ta l s o g r e a t l yr e d u c et h et e a c h e ra n dt h ep a p e rq u e s t i o n ss u c ha sh e a v yw o r k l o a d t h i sa r t i c l ei n t r o d u c e du n d e rt h e e c l i p s ee n v i r o n m e n t u s e so b j e c t o r i e n t e d p r o g r a m m i n gl a n g u a g ej a v at od e v e l o pat e s ts y s t e mi nt h i ss y s t e m t h em o d u l a rd e s i g na n d o b j e c t o r i e n t e da n de v e n t d r i v e nm e c h a n i s mu s e d c a u s e st h i ss y s t e mt h ep r o g r a m m i n gt o b e c o m em o r ec o n v e n i e n t q u i c k l y a p p l i c a t i o no ft h es y s t e mc a ni nt h ec o m p u t e rf l e x i b l e e a s i l yp a p e r l e s se x a m i n a t i o na n dt h e r e b yg r e a t l yi m p r o v et h et e s te f f i c i e n c y t e s tt ob e c o m e m o r em o d e m i z e d k e yw o r d s o n h n ee x a m i n a t i o n c o u r s em a n a g e m e n t t e s tq u e s t i o nm a n a g e m e n t p e r f o r m a n c em a n a g e m e n t 1 1 云南大学软件工程硕士学位论文 在线考试系统的分析与设计 目录 摘要 i a b s t r a c t i i 第一章绪论 1 1 1 研究背景 l 1 2 国内外研究现状 1 1 3 研究意义 2 1 4 论文主要内容与组织结构 3 第二章系统相关技术 5 2 1 数据库运用 5 2 2j a v a 语言 6 2 3m ye c l i p s e 的运用 一6 2 4t o m c a t 服务器 7 第三章需求分析 8 3 1 系统目标 8 3 2 系统可行性分析 9 3 3 系统功能需求 9 z4 系 纺崽届拗抚 3 4 2 考生注潞用仞分析 ll 3 4 3 试题管理用例分析 j3 3 4 4 矗c 孝爹j 醇劈勿乡锄只 4 3 4 5 在线阅卷用仞分析 i5 46 霉惹嘻碴功彩蝴 一j 6 曼每7 考试铊缋萱溯匆盼析 8 z 48 考镭瞎诌阴黝析 9 3 49 甬冉管理用伪分析 2 0 a4 0 在 线绔迸劈勿劳抒 2 3 4 系统非功能需求 2 2 3 5 系统开发运行环境 2 3 第四章系统设计 2 4 4 1 系统体系结构设计 2 4 参 磊纺轭鲈绣磊绪彬 刀 簪 2 赛绽r 缮嬲 乃 4 2 系统模块结构设计 一2 5 4 3 系统类图设计 一2 5 4 4 系统模块设计 2 7 叠4 考笙瑾嬲攮共接才 2 7 4 参2 茬线癜嗜够黻旋歹六 一2 9 彳4 了粪题嗜键燃埘7 l 3 d 4 彳4 矗c l 题考理燃按计 刃 l i i 云南大学软件工程硕士学位论文 在线考试系统的分析与设计 彳45 掰誊管喇狰舻 3 4 446 厦 货管理横珙埘7 l 3 7 447 考题管理摸珙掰劳 3 9 448 用r 户管理檄 2 i 1 卯 449 在线考试镆蜓按才 钳 4 5 数据库设计 4 5 重点 鼗镭浑绷 钉 4 五2 黝钟凰 4 5 4 点3 系绕激窃绎袭鳓7 l 筘 4 6 系统界面设计 4 9 4 岔 考 茔登黠男面掰劳 锣 簪覆2 考试茬嬲男厨菠劳 5 d 簪在3 毫暂管髫糖共男面茛劳 卯 参最4 学生考斌羿厨赞舻 卯 重最5 学生茬线考耐男面赞劳 5 2 4 匠疗袭纺管理模块男面赞舻 4 最7h t 管理攒珙男面赞舻 4 6 8 管理吴后台管理界面设计 5 3 4 6 9 用户管理界面设计 5 5 第五章总结与展望 5 6 5 1 总结 5 6 5 2 展望 5 6 参考文献 5 7 致谢 5 8 i v 1 1研究背景 第一章绪论 随着计算机互联网技术的飞速发展 计算机在各行各业的应用越来越广泛 而且 网络化是2 l 世纪计算机技术发展的重要趋势之一 现今 不管是国内还是国外的各大 厂家 都在不断的推出一系列的考试 认证 如微软的m c s e c i s c o 的c c n a 等 我们 国家的自考或是成考 以及各省市的各种考试 现在都在朝着信息化的道路前进在走 我们相信在今后这一系列的考试将会走向网络化考试的 这样才是符合信息发展的 所 以我们考虑这是一个机会 我们要给不同的考试一个好的解决方案 这个方案在技术 上来讲我们是采用s t r u t s 和a j a x 框架 在w i n d o w s l i n u x 平台上 使用i e 浏览器 完成抽题 考试 交卷等考试任务 各考点模块通过网络获取题库 考点模块按照题库中的抽题策略 自动给每个考 生生成一份试卷 考生在线作答 考试结果数据通过网络回收 系统自动进行判分 生成考试成绩和统计数据 在线考试系统 是集合现代考试理论 方法和现代信息 技术手段的智能化网上考试系统 为学生个性化学习提供 灵活 方便 科学 公平 的 个别化考试服务 是终结性评价系统 学生可以随时 随地进行课程结业考试 随着科技的发展 网络技术已经深入到人们的日常生活中 同时 带来了教育方 式的一次变革 而网络考试则是其中一个很重要的方向 基于w e b 技术的网络考试系 统可以借助于遍布全球的i n t e r n e t 进行 因此 考试不仅可以在本地进行 也可以在 异地进行 大大增加了考试的灵活性 缩短了传统考试要求教室打印试卷 安排考试 监考 手机试卷 评改试卷 讲评试卷和分析试卷的漫长而复杂的过程 使考试更趋 于客观 公正 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 为了适应新形势的发展 我们推出了这一系 统 使其尽快在各类考试中发挥高效 便捷的作用 把老师从繁重的工作中解脱出来 1 2 国内外研究现状 我国互联网行业较国外起步晚 1 9 9 4 年中国获准进入互联网 并于同年完成所有 中国互联网工作 次年5 月 张树新创立瀛海威 这是中国第一家互联网服务供应商 云南大学软件工程硕士学位论文 在线考试系统的分析与设计 自此之后 在一代代人的推动下 中国互联网事业获得蓬勃发展 由此 中国课程在 线考试网站系统的起步也较晚 但现在却无从得知谁是第一家课程在线考试网站了 只知道现在中国课程在线考试网站的发展十分迅速 几乎涵盖了所有包括中小学 大 学及各种技能证书培训的所有课程 内容丰富而冗余 分类庞杂而紊乱 大多功能相 似 内容相仿 在线考试系统极大地提高了教学的灵活性 现在已经在许多领域已经有了广泛的 应用 其中最有影响的案例就是e t s 美国教育考试中心 举办的g p e 美国研究生入学 考试 的计算机化考试 它使考试由考生原来的每年只能有两次参加考试的机会变成了 每个工作日都可以参加的考试 系统能承载各科课程的题库 卷库 实施课程的考试 还可随时进行增加 修改 查询等维护 数据传输支持多种方式 可以通过i n t e r n e t 直接传输 也可以在网络不通畅的情况下把要传输的数据打包加密后拷贝到各种存储 设备上进行数据传输 而且国外的一些计算机水平考试中也都使用了在线考试系统来 代替传统的笔试 如美国计算机专业人员认证学会i c c p 实施的有关认证考试 而国 内典型的有由教育部考试中心主办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 还有用于教考分离的各种题库等 但这些很多都是基于传统的客户机 服务器 c s 模式的 如全国计算机等级考试 而基于b s 模式的考试系统还没有广泛 的使用 本论文使用的就是基于b s 模式的在线考试系统 1 3 研究意义 长久以来 国家都很重视教育 无论是在政策还是财政上都会给予很大程序的倾 斜 而随着社会的不断高速发展 就业的压力越来越大 所以在学校方面 如何更有 效地进行考试管理 以便腾出手来进行更重要的教育工作 是一个很大的课题 而现 行的考试系统 仍然是传统的手工操作的 笔纸操作系统 全部信息由负责的老师 进行纸页记录 然后进行传达保存工作 但这其中会涉及到各部门间的信息传达 信 息查找等 由于每个人的字迹习惯都不一样 所以 在信息传达过程中会造成一定的 失误 而这失误对于学校管理方面是很不好的 由此 重组一个新的考试管理系统 是迫在眉睫 开发一个全新的网上在线考试 系统与传统的考试模式相比它的优点有 考试方便 不受地域的限制 只需要有网络 就可进行考试 节约了大量成本 由系统自动阅卷 拥有海量题库 可随意抽取试卷 2 云南大学软件工程硕士学位论文 在线考试系统的分析与设计 考试 计算机和网络技术的不断进步和提升 使人类的信息分析方式和生活方式都得到 了很大的改变 而各个产业都在自己的领域中不同深度的融入了计算机及网络技术 对本行业的发展起了很大的推动作用 基于b s 模式的考试系统克服了传统交流方式 时所带来的人力 物力以及时间上的浪费 同时也保证了交流过程的科学化 高效化 使管理过程方便 准确 快捷 深入人心 网络技术的迅速发展 使得人类社会突飞猛进 数据分析共享是其中一个重要的 增进渠道 采用这种管理方式 一是无纸化管理 节约的造纸印刷资源不可计数 二 是在管理方式及方法上有了多种选择 增加了信息的可读性和信息的可管理性 在线考试系统可以广泛应用于大学的具体教学中 学生可以通过考试系统中的众 多功能对学科的学习提供帮助 并通过在线考试达到检验自己的目的 教师则能够方 便地实施随堂考试或者期末考试 对学生进行实时的跟踪了解 此系统对教师快速建 立题库 学生在线考试 教师学生之间的互动有很重要的研究意义 总之 伴随着个 人电脑的普及和使用电脑人口的增加 网络管理在众多的管理渠道中脱颖而出 其地 位及占有量一定会逐渐增加 技术革命引发教学结构变革 网络教育的产生是教育领 域中的一场革命出1 通过i n t e m e t 来实现网上考试 是现代教育技术的一个具体实现 具有很重要的 现实意义 可以实现教考分离以及考务工作的全自动化管理 可以有效利用校园网的 软硬件资源 使其发挥最大效力 更好的为学校的教学 科研 管理服务 可以大规 模的实行考试 实现考试的客观性 公证性 自动化组卷 阅卷可以减轻教师的工作 强度 传统考试要求老师刻试卷 印试卷 安排考试 监考 收集试卷 评改试卷 讲评试卷和分析试卷 这是一个漫长而复杂的过程 已经越来越不适应现代教学的需 要 在线考试系统是传统考场的延伸 它可以利用网络的无限广阔空间 随时随地的 对学生进行考试 加上w e b 数据库技术的利用 大大简化了传统考试的过程 1 4 论文主要内容与组织结构 本课题研究使用j s p 技术 运用软件工程的思想 以多层体系结构的指导思想 来进行开发 本设计分为用户层 业务逻辑层和数据层设计等 数据层设计即数据库 的建立和视图及存储过程的建立这些都在数据库中完成 介于数据层和业务逻辑层的 接口将由a d oc o m p o n e n t 来完成 业务逻辑层设计主要是运用面向对象的事件触发机 云南大学软件工程硕士学位论文在线考试系统的分析与设计 制 对系统中的对象进行状态变迁设计和数据流导向设计 用户层设计主要是选择数 据的表示方式和友好界面设计 本系统具有科目管理 试题管理 在线考试 成绩管 理 用户信息管理和考试信息六个子系统组成 分教师 考生和管理员三级授权方式 第一章是绪论 主要介绍了课题研究背景 国内外研究现状 研究意义 阐述了 本论文所要研究对象的主要内容 第二章是系统相关技术分析 主要介绍了在线考试系统开发中所运用的技术以及 相关理论 第三章是系统需求分析 该药的介绍了系统目标 可行性分析 详细介绍了系统 的功能需求 系统用例分析 时序图分析 概要的介绍了系统非功能性需求 第四章是系统设计 介绍了系统的体系结构设计 系统的能模块设计 系统活动 图分析 系统的类图设计 数据库表设计以及系统界面设计 系统主要功能模块的界 面 对部分代码实现过程进行了展示和对系统进行了测试 第五章是总结与展望 对本文研究内容及采用的实现方法进行了总结 并阐述了 系统还存在什么需要改进和完善的地方 4 云南大学软件工程硕士学位论文 在线考试系统的分析与设计 2 1 数据库运用 第二章系统相关技术 在这里数据库使用s o ls e r v e r2 0 0 5 s o ls e r v e r2 0 0 5 的特性包括 1 i n t e r n e t 集成 s q ls e r v e r2 0 0 5 数据库引擎提供完整的x m l 支持 它还 具有构成最大的w e b 站点的数据存储组件所需的可伸缩性 可用性和安全功能 s q l s e r v e r2 0 0 0 程序设计模型与w i n d o w sd n a 构架集成 用以开发w e b 应用程序 并 且s q ls e r v e r2 0 0 5 支持e n g l i s hq u e r y 和m i c r o s o f t 搜索服务等功能 在w e b 应 用程序中包含了用户友好的查询和强大的搜索功能碍1 2 可伸缩性和可用性 同一个数据库引擎可以在不同平台上使用 从运行 m i c r o s o f tw i n d o w s 9 8 的便携式电脑 到运行m i c r o s o f tw i n d o w s2 0 0 5 数据中心版 的大型多处理器服务器 s q ls e r v e r2 0 0 5 开发版本支持联合服务器 索引视图和大 型内存支持等功能 使其得以升级到最大w e b 站点所需的性能级别 3 企业级数据库功能 s q ls e r v e r2 0 0 0 关系数据库引擎支持当今苛刻的数据 处理环境所需的功能 数据库引擎充分保护数据完整性 同时将管理上千并发修改数 据库的用户的开销减到最小 s q ls e r v e r2 0 0 5 分布式查询使用户得以引用来自不同 数据源的数据 就好像这些数据是s q ls e r v e r2 0 0 5 数据库的一部分 同时分布式事 务支持充分保护任何分布式数据更新的完整性 复制同样使用户得以维护多个数据复 本 同时确保单独的数据复本保持同步 可将一组数据复制到多个可移动的脱接用户 使这些用户自主地工作 然后将他们所做的修改合并回发布服务器 4 易于安装 部署和使用 s q ls e r v e r2 0 0 5 中包括一系列管理和开发工具 这些工具可改进在多个站点上安装 部署 管理和使用s q ls e r v e r 的过程 s q ls e r v e r 2 0 0 5 还支持基于标准的 与w i n d o w sd n a 集成的程序设计模型 使s q ls e r v e r 数 据库和数据仓库的使用成为生成强大的可伸缩系统的无缝部分 这些功能使您得以快 速交付s q ls e r v e r 应用程序 使客户只需最少的安装和管理开销即可实现这些应用 程序 云南大学软件工程硕士学位论文在线考试系统的分析与设计 2 2 j a v a 语言 j a v a 是一种简单的 跨平台的 面向对象分布式的 解释的 健壮的 安全的 结构的 中立的 可移植的 性能很优异的多线程的 动态的语言 使用j a v a 编写的 应用程序 既可以在一台单独的电脑上运行 也可以被分布在一个网络的服务器端和 客户端运行 另外 j a v a 还可以被用来编写容量很小的应用程序模块或者a p p l e t 作 为网页的一部分使用 a p p l e t 可使网页使用者和网页之间进行交互式操作 j a v a 不 同于一般的编译执行计算机语言和解释执行计算机语言 它首先将源代码编译成 二进制字节码 b y t ec o d e 然后依赖各种不同平台上的虚拟机来解释执行字节 码 从而实现了 一次编译 到处执行 的跨平台特性 不过 每次的编译执行 需要消耗一定的时间 这同时也在一定程度上降低了j a v a 程序的运行效率 但 在j 2 s e1 4 2 发布后 j a v a 的执行速度有了大幅提升 与传统程序不同 s u n 公司在推出j a v a 之际就将其作为一种开放的技术 全球数以万计的j a v a 开发 公司被要求所设计的j a v a 软件必须相互兼容h 1 2 3 m ye c iip s e 的运用 e c l i p s e 是一个十分优秀的用于开发j a v a j 2 e e 的e c l i p s e 插件集合 它的 特点是集成的插件足够多 不用自己去挨配置 m ye c l i p s e 的功能非常强大 支持也 十分广泛 尤其是对各种开源产品的支持十分不错 m ye c l i p s e 的特征可以被分为7 类 j a v ae e 模型 w e b 开发工具 e j b 开发工具 应用程序服务器的连接器 j a v ae e 项目部署服务 数据库服务 m ye c l i p s e 整合帮助恤 m ye c l i p s e 企业级工作平台 m ye c l i p s ee n t e r p r i s ew o r k b e n c h 简称m y e c l i p s e 是对e c li p s e i d e 的扩展 利用它我们可以在数据库和j a v ae e 的开发 发 布以及应用程序服务器的整合方面极大的提高工作效率 它是功能丰富的j a v ae e 集 成开发环境 包括了完备的编码 调试 测试和发布功能 完整支持h t m l s t r u t s j s p c s s j a v a s c r i p t s p r i n g s q l h i b e r n a t e 数据库链接工具等多 项功能 m ye c l i p s e 几乎囊括了目前所有主流开源产品的专属e c l i p s e 开发工具 6 云南大学软件工程硕士学位论文 在线考试系统的分析与设计 2 4t o m c a t 服务器 t o m c a t 服务器是一个免费的开放源代码的w e b 应用服务器 t o m c a t 是a p a c h e 软 件基金会的j a k a r t a 项目中的一个核心项目 由a p a c h e s u n 以及其他一些公司及个 人共同开发而成的 t o m c a t 技术先进 性能稳定 并且免费 因而深受j a v a 爱好者 的喜爱并得到了部分软件开发商的认可 成为目前比较流行的w e b 应用服务器 此次 开发选择的是t o m c a t 服务器 它运行时占用的系统资源小 扩展性好 支持负载 平衡与邮件服务等开发应用系统常用的功能 而且它还在不断的改进和完善中 任何一个感兴趣的程序员都可以更改它或在其中加入新的功能 t o m c a t 是一个轻量级应用服务器 在中小型系统和并发访问用户不是很多的场 合下被普遍使用 是开发和调试j s p 程序的首选 对于一个初学者来说 可以这样认 为 当在一台机器上配置好a p a c h e 服务器 可利用它响应对h t m l 页面的访问请求 实际上t o m c a t 部分是a p a c h e 服务器的扩展 但它是独立运行的 所以当你运行 t o m c a t 时 它实际上作为一个与a p a c h e 独立的进程单独运行的哺1 7 云南大学软件工程硕士学位论文 在线考试系统的分析与设计 3 1 系统目标 第三章需求分析 随着社会经济的发展 人们对教育越来越重视 考试是教育中的一个重要环节 近几年来考试类型的小断增加以及考试要求的彳 断提高 传统的考试方式要求老师打 印卷子 监考 阅卷 使教师的工作量越来越大 况且这些由人工完成的环节容易出 错 所以 很多学校或者考试机构建立了在线考试系统来降低管理成本和减少人力物 力投入 考生希望自己对自己的学习情况进行客观科学的评价 教务人员希望有效地 改进现有的考试模式 提高考试效率 该系统是专门用于学生注册 登录 参加在线考试以及管理员进行试题录入 修 改 删除 成绩查询等功能 它应该具有开放性 方便性和灵活性 管理员不仅可以 轻松地向题库删除 添加和修改试题 而且还可以自动新增科目并建立相应的数据 无效数据的清空 开放关闭系统 它还允许用户根据自己的需求 选取考试科目 考 生进行有效的身份验证登录后 选择考试科目 并要求在规定的时间内进行答题 当 达到规定的时间后 系统将自动予以提示 一旦考生做完交卷后便能立即看到自己的 考试成绩 并且其分数将被记入库中以供审核和查阅 教师可以提供在线阅卷 成绩 查询 试卷管理 试题管理的功能 为了满足考生和教务人员的需求 在线考试系统 应包括在线考试 成绩查询 考题管理 用户管理等功能 主要体现在以下几个方面 1 具有空间性 被授权的用户可以存异地登陆网络存线考试系统 而彳i 必到指 定的地方进行考试 2 操作方便 界面简洁美观 3 考试系统具有考试时间倒计时功能 是考生容易把握时间 4 随机抽取试题 5 实现自动提交试卷的功能 当考试时间结束时 如果考生还未交卷 系统将 a 动交卷 6 系统自动阅卷 7 考生可查询考试成绩 8 云南大学软件工程硕士学位论文 在线考试系统的分析与设计 3 2 系统可行性分析 可行性分析的目的就是要用最小的代价在尽可能短的时间确定问题是否能够解 决 通过分析解决方法的利弊 来判断系统目标和规模是否实现 系统完成后所能带 来的效益是否达到值得去投资开发这个系统的程度h 1 网络在线考试系统的可行性可从以下方面考虑 1 经济可行性 定期的组织考试是各个院校及时掌握学生学习成绩的有效方式 利用网络在线考 试系统 一方面可以节省人力资源 降低考试成本 另一方面 能够快速的进行考试 评分 从而体现出考试的客观性与公正性 2 技术可行性 开发一个网络在线考试系统 涉及到的核心的技术问题就是如何实现在不刷新页 面的情况下实时显示考试时间和剩余时间 并在到达考试时间时自动提交试卷的功能 如果在a j a x 技术出现以前 要实现这些功能会比较麻烦 但现在通过a j a x 技术可以 轻松实现这些功能 这位网络在线考试系统的开发提供了技术保障 3 管理可行性 目前 在线考试系统正在被更多的人所认可 现阶段实现了对试卷的客观题部分 并且具有用户注册 多用户同时在线考试 动态随时出题 时间控制 自动判卷 试 题录入 修改题库 用户管理等重要功能 也就是说实现真正的无纸化考试 满足任 何授权的考生随时随地考试并迅速获得成绩 同时也大大减轻了教师出题和判卷等繁 重的工作量 而且所面向的群体不止局限于学生 面向对象更广 为成年人创造了有 利条件 因此在管理上是可行的 综上所述 开发在线管理系统在技术上 经济上 管理上都是可行的 3 3 系统功能需求 本系统定位学生在线考试 管理员 教师对试题 试卷的维护工作 从总体上考 虑 系统应该实现下列功能 1 管理员模块 试卷管理 管理员可以从课程 各种题型的数量等方面对模拟试卷提出一定的 要求来生成试卷规则 同时 管理员还可以对试卷进行添加新试卷 修改删除等操 作 云南大学软件工程硕士学位论文 在线考试系统的分析与设计 题库管理 管理员可以对题库中的考题进行基本操作 主要有添加新的考题 修改原有的考题以及删除已有的考题 其中对于每种类型的试题 管理员可以设置 题干 答案等属性 试卷类型包括判断题 填空题和选择题 成绩管理 管理员可以查看考生的考试成绩 并针对不同的课程进行成绩登记统 计 包括考试人数 最高分 最低分 平均分以及各分数段得分人数等 用户管理 管理员可以对用户的资料进行查询 修改 删除的操作 个人信息管理 对管理员的信息进行修改 2 用户管理模块 个人信息管理 注册自己的基本信息或者填写 修改自己的基本信息 在线考试 考生用户可以任选时间进行在线测试 考试结束后 系统会根据已有 的标准答案进行在线判卷 用户则可以立刻知道考试成绩 成绩查询 用户可以在线查询以往的考试的历史相关信息 3 教师管理模块 试题管理 系统提供给教师增加试题的模块 试题管理包括填空题 选择题 程 序填空题 程序结果题编程题的管理 试卷管理 系统提供给教师增加试卷 查询试卷 删除试卷的模块 教师还可以在线阅卷 查询学生成绩 在线考试管理系统的设计过程采用了面向对象分析作为主要的系统建模方法 使 用u m l u n i f i e dm o d e l i n gl a n g u a g e 作为建模语言 u m l 为建模活动提供了从s n 角度观察和展示系统的各种特征的方法 在u m l 中 从任何一个角度对系统所作的 抽象都可能需要几种模型来描述 而这些来自不同角度的模型图最终组成了系统的映 像 与传统的结构化软件开发方法相比 面向对象软件开发方法在描述和理解问题领 域时采取截然不同的方法 其基本的思想就是 对问题领域进行自然分割 以更接近 人类的细微方式建立问题域模型 从而设计出的软件尽可能直接的描述现实世界 具 有更好的可维护性 能适应用户需求的变化 面向对象技术强调在软件开发过程中 面向客观世界或问题域中的事物 采用人类在认识客观世界的过程中普遍运用的 思维方法 直观 自然地描述客观世界中的有关事物 面向对象技术的基本特征 1 0 云南大学软件工程硕士学位论文在线考试系统的分析与设计 主要有抽象性 封装性 继承性和多态性陋3 3 4 1 系统总用例分析 通过分析系统的用例和角色关系 得出系统总的用例关系 系统管理端子系统就是类似于管理员对系统进行管理 用户端子系统包括后台管 理员和考生还有教师 管理员的主要功能是对考生的信息进行删除 对考生成绩的进 行查询 对课程信息的添加删除 对套题信息的添加删除 对考试题目的添加删除以 及系统的登录退出等功能 而考生的主要功能是注册 登录 选择考试科目 修改个 人信息 查询成绩以及参加考试登录退出等功能 教师的主要功能是对学生成绩进行 查询 对试卷进行管理 也可在线阅卷 对试题进行管理 后台管理员的用例图如图3 2 系统用例图所示 图3 2 系统总用例图 3 4 2 考生注册用例分析 经过对系统总用例的详细分析 各个用例都包含不同程度的子用例 考生的基本 云南大学软件工程硕士学位论文 在线考试系统的分析与设计 信息主要包括姓名 密码 性别 提示问题 问题答案 专业 身份证号 专业 身 份证号 主要是为系统提供数据的保障 其他模块都需要使用考生的信息数据 该模 块主要包括对考生基本信息的录入 也可以与外部的系统建立联系 通过外部系统直 接将学生信息导入到该系统 考生信息的删除以及对考生信息的查询等功能 只有管 理人员才可以进入该模块 对考生的信息进行管理 删除 因此 进入该模块必须对 登录人员的身份进行验证 有权限的管理员才可以登陆系统 考试注册用例图如图3 3 所示 i 图3 3 考生注册用例图 以考生注册用例为例 详细讨论其业务操作过程 用户首先登录系统 进入考生 注册界面 填写基本信息 系统对信息进行审核后 成功获取工d 账号 考生注册用例 描述如表3 1 所示 表3 1 考生注册用例描述 用例名称考生注册 用例描述考生注册是考生用户登陆系统后 进入考生注册界面 填写 个人的基本信息 系统审核成功后获取i d 账号的操作 参与者考生 触发条件使用在线考试 前置条件登录系统 后置条件填写基本信息合格 成功注册获得i d 账号 基本路径 参与者的活动系统的响应 1 2 云南大学软件工程硕士学位论文 在线考试系统的分析与设计 1 进入用户登陆界面2 系统审核用户信息 未注 2 选择用户注册在线考试册过 系统显示请注册 3 填写基本信息 5 系统保存信息至数据库 4 提交并保存 7 系统安全退出 6 完成操作安全退出系统 3 4 3 试题管理用例分析 图3 4 试题管理用例图 试题管理是在线考试系统提供给教师增加试题的模块 试题管理用例包括填空题 选择题 程序填空题 程序结果题编程题的管理五个子用例 每个用例都包含试题录 入和删除两个用例 试题管理用例图如图3 4 所示 云南大学软件工程硕士学位论文 在线考试系统的分析与设计 以填空题录入用例为例 详细讨论其业务操作过程用户首先登录系统 选择试题 管理模块 再根据需要进行试题的录入 填空题录入用例描述如表3 2 所示 表3 2 填空题录入用例描述 用例名称填空题录入 用例描述教师进入系统后 进入试题增加的模块 对填空题进行录入 的操作 参与者教师 触发条件更新试题库 前置条件登录系统 后置条件完成选择题录入操作功能 参与者的活动系统的响应 1 教师登录系统 2 系统审核用户信息 审核 3 进入试题管理模块 通过 基本路径 4 选择填空题录入子模块 6 系统保存信息 8 系统安全退出 5 输入试题题目及答案提 交 7 教师退出账号 3 4 4 试卷管理用例分析 一一 爿手工组卷 能组多 图3 5 试卷管理用例 试卷管理是在线考试系统提供给教师增加试卷 查询试卷 删除试卷的模块 试 卷管理用例包括试卷查看 组卷 试卷删除三个子用例 而组卷又包含手工组卷和智 1 4 云南大学软件工程硕士学位论文 在线考试系统的分析与设计 能组卷 试卷管理用例图如图3 5 所示 以组卷用例为例 教师首先登录系统 选择组卷模块 查阅所有的试题 然后可 以对所有的试题进行勾选 勾选后保存试卷 完成组卷 组卷用例描述如表3 3 所示 表3 3 组卷用例描述 用例名称 组卷 用例描述教师进入系统后 查阅所有的试题 然后可以对所有的试 题进行勾选 勾选后保存试卷 完成组卷 参与者 教师 触发条件增加试卷 前置条件登录系统 后置条件完成发组卷操作 参与者的活动系统的响应 1 教师登录系统 2 系统审核用户信息 审核通 3 进入组卷模块 过 4 输入试卷名 根据需 6 系统保存信息 基本路径 求勾选试题 预览试卷 8 系统安全退出 5 检查试卷总分 试题 总数等是否合格 提交 信息 7 教师退出账号 3 4 5 在线阅卷用例分析 图3 6 在线阅卷用例图 云南大学软件工程硕士学位论文 在线考试系统的分析与设计 在线阅卷是在线考试系统提供给教师查阅学生试卷并打分的模块 教师首先登录 系统 然后边可以查阅学生成绩 在线阅卷用例图如图3 6 所示 其基本路径为首先教师用户用p c 计算机登陆在线考试系统 然后选择在线阅卷模 块 之后根据自己具体的需要 进入不同的子模块进行操作 比如阅卷 打分 保存 分数等等 在线阅卷用例的描述如表3 4 所示 表3 4 在线阅卷用例描述 用例名称在线阅卷 用例描述在线阅卷是教师进入系统后 选择在线阅卷模块 对学生的 答题情况进行批阅的操作 参与者教师 触发条件教师批阅试卷 前置条件登录系统 后置条件完成在线阅卷相应的功能 参与者的活动系统的响应 l 教师登录系统 2 系统审核用户信息 审核 3 预览学生试卷列表 选择通过 基本路径 某试卷 5 系统保存分数 4 查阅试卷 并进行打分 8 系统安全退出 6 完成阅卷 7 教师安全退出 3 4 6 套题管理用例分析 套题管理的主要参与者是管理员 对可以对其进行增加套题 删除套题以及修稿 套题的操作 套题的主要信息有课程的设置以及添加考试题目 管理员可以随时登入 后台界面进行添加修改的操作 并且在添加套题的时候也自动储存时间 套题管理用 例图如图3 7 所示 云南大学软件工程硕士学位论文 在线考试系统的分析与设计 一 多 一一 多 图3 7 套题管理用例图 套题信息管理是后台管理员进入用户登录界面 输入用户账号以及密码验证身份 进入登录界面 如果权限正确 可进入系统对套题信息进行 数据添加 删除以及修 改 最后显示信息 套题信息管理用例描述如表3 5 所示 表3 5 套题信息管理用例描述 用例名称套题信息管理 用例描述套题信息管理是后台管理员进入用户登录界面 进入系统对 套题信息进行 数据添加 删除以及修改的操作 参与者后台管理员 触发条件进入套题管理界面 前置条件管理员验证身份正确成功登录进入系统 后置条件如果权限正确 可以进入系统对套题信息进行添加 删除 修改操作 参与者的活动系统的响应 1 进入用户登录界面模块2 系统审核用户信息 审核 3 选择套题信息管理子模块 通过 基本路径4 进行对套题信息数据的添 6 系统进行保存 加 删除 修改操作 8 系统安全退出 5 提交并保存 7 完成操作管理员安全退出 1 7 云南大学软件工程硕士学位论文 在线考试系统的分析与设计 3 4 7 考试成绩查询用例分析 成绩查询管理的主要参与者是管理员与考试 这块设计相对简单 成绩查询用例如 图3 8 所示 芍q 海 j 鬻员 图3 8 成绩查询用例图 以成绩查询用例为例 详细讨论其业务操作过程 用户首先登录系统 选择成绩 管理模块 再根据需要进行成绩的查询 教师 考生或者管理员首先登陆在线考试系 统 选择成绩查询模块 按条件查询相应任务 可查阅学生成绩列表情况 成绩查询 用例描述如表3 6 n 示 表3 6 成绩查询用例描述 用例名称成绩查询管理 用例描述需要查询成绩的用户首先登陆在线考试系统 选择成绩查询 模块 按条件查询相应任务 可查阅学生成绩列表情况 参与者考生 教师 管理员 触发条件有查询任务 前置条件考生 教师 管理员验证身份正确成功登录进入系统 后置条件显示学生成绩 参与者的活动系统的响应 1 考生 教师 管理员登陆2 系统审核用户信息 审核 系统通过 基本路径 3 进入成绩查询模块 输入4 系统查找数据库 查询条件 7 系统安全退出 5 完成成绩查询 6 完成操作用户安全退出 云南大学软件工程硕士学位论文 在线考试系统的分析与设计 3 4 8 考题管理用例分析 考题管理的主要参与者是管理员 对其增加考题 删除套题