试卷生成系统的设计

I 基于基于 Delphi 的试卷生成系统的设计的试卷生成系统的设计 摘摘 要要 高校教务管理工作中一项非常重要的工作就是考试管理工作，每学期各专 业考试，从组织出卷到试卷的印制及试卷的管理等工作非常繁琐且工作量很大， 这种组织管理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 大小等各方面难以控制，难以形成有效的试题库，不利于充分发挥历年来的优 秀试题及试卷的作用，给试题和试卷的管理带来很多问题和困难。 为了改变这种状况，本论文运用数据库和面向对象技术，实现了试题的归 纳、统一储存和管理，并以简捷、准确、网络化的信息技术为手段，实现了选 题、出卷的高度自动化和试卷生成、管理的统一。本系统将运用可视化开发工 具 Delphi 开发出试题自动生成系统。利用其提供的各种面向对象的开发工具， 建立系统应用原型，然后进行需求迭代，不断修正和改进，直到形成满意的可 行系统。本系统结构良好、使用方便，系统能够实现人工选题和随机抽题两大 功能。本系统有安全的用户登录模块、方便快捷的浏览界面、易于操作的功能 模块。 【关键词关键词】：Delphi，试卷生成，Access，算法设计，数据库，ADO II The design of The paper generation system on Delphi Wang Bin (School of mathematics, physics and information, ZheJiang Ocean University ) Abstract A very important job of university senate management is the test management. During he various professional examinations in each semester, it is very cumbersome and heavy workload from the organization to the volume of printing papers and paper management. The management of such organizations tasks are not only heavy, but also difficult to control the standardization of the test, degree of difficulty, the volume of the size of title and the others. It is difficult to form an effective test database, and is not conductive to giving full play for the best role of the questions and papers over the years, brings lots of problems and difficulties to the management of examination questions and examination papers. In order to change this situation, uses the databases and object-oriented technology in this paper, realize the summary of test, unified storage and management, and take simple, accurate, network-based information technology as a means to achieve the unified management of higher automation of the test title selection, volume of title, and text generation and management. This system will use the visual Delphi to develop automatic generating test systems. In use of the object-oriented development tools provided by it, to build a system prototype, and then needs iterative, and constantly revised and improved, until the formation of a satisfying viable system . The system is well structured and easy to use, it can achieve artificial selection and random question two functions. This system gets security user logging module, convenient browser interface, easy-to-use function modules. 【Keywords】【Keywords】 Delphi, test generation, Access, algorithm design, database, ADO III 目录 摘摘 要要.I I ABSTRACTABSTRACT.IIII 1 1 概述概述.1 1 1.1 试卷生成系统产生的背景 .1 1.2 问题的提出 .1 1.3 现有系统存在问题的分析 .2 1.4 系统开发目标 .2 1.5 开发方法的选择 .3 1.6 开发本系统的意义 .3 2 2 试卷生成系统需求分析试卷生成系统需求分析.4 4 2.1 问题的定义 .4 2.2 可行性研究 .4 2.2.1 技术可行性 .6 2.2.2 经济可行性 .8 2.2.3 操作可行性 .8 2.3 需求分析 .8 2.3.1 理解需求 .8 2.3.2 主要模块 .9 2.3.3 系统业务流图 .9 2.4 软件功能分析 .10 2.4.1 题库管理 .10 2.4.2 试卷管理 .10 2.4.3 权限管理 .11 3 3 数据库应用基础与开发工具数据库应用基础与开发工具.1212 3.1 数据库理论基础 .12 3.1.1 数据库管理系统 .12 3.1.2 数据库系统设计 .13 3.1.3 数据库设计范式分析 .13 3.2 数据库开发工具 .14 3.2.1 Delphi 7.0 特点.15 3.2.2 Access 简介.15 3.2.3 数据库连接组件 .16 4 4 试卷生成系统的设计与实现试卷生成系统的设计与实现.1818 4.1 系统总体结构设计 .18 4.2 算法概要 .19 4.2.1 随机策略 .20 4.2.2 补偿策略 .20 4.3 数据模块窗体及 ADO 的设置 .21 4.4 数据库后台设计 .21 IV 4.4.1 系统 E-R 图 .21 4.4.2 数据库部分表格设计 .22 4.4.3 数据库部分表的列举 .22 4.5 试卷生成 .23 4.6 生成试卷向导模块设计 .23 4.7 试卷生成系统的主要功能实现 .24 4.7.1 登录界面 .24 4.7.2 主页面设计 .24 4.7.3 权限管理 .25 4.7.4 定制试卷界面 .26 4.7.5 试卷预览 .26 5 5 软件测试及其维护软件测试及其维护.2828 5.1 测试方法 .28 5.2 系统维护 .28 结束语结束语.2929 参考文献参考文献.3030 1 1 概述概述 1.1 试卷生成系统产生的背景试卷生成系统产生的背景 随着社会经济的迅速发展和科学技术的全面进步，计算机事业的飞速发展，以计算机 与通信技术为基础的信息系统正处于蓬勃发展的时期。随着经济文化水平的显著提高，人 们对生活质量及工作环境的要求也越来越高。在计算机飞速发展的今天，简化试卷的手工 操作势必所然。所以如何设计好试卷管理系统，尽可能地减少试卷管理的重复性和低效性 就成为当前最为重要的问题。 通过对试卷自动生成的管理的详细调查，搜集了大量的资料，从系统结构的组织，功 能的实现，技术的要求以及可行性等多方面进行考虑，本课题是一个适应现今试卷管理管 理需求的计算机信息管理系统，具有一定的实际开发价值和使用价值。用该系统能根据试 题难易度及题型题数自动组卷或手工组卷、能浏览增删或修改题库中的题目、能对生成的 试卷保存并打印。该系统的特点是：组卷的灵活性大。在出一份试卷的过程中，只要没有 将选题的题目作为一份试卷保存起来，生成试卷向导过程的每一个步骤都可以有人为的干 预，如可以调整试卷的总体难度、题目数量、题型种类，甚至具体的每一道题目。系统界 面美观，布局合理，能让使用者在操作过程中有一个良好的视觉感受。 1.2 问题的提出问题的提出 数据库是一门研究数据管理的技术，始于 20 世纪 60 年代，经过 40 多年的发展，现在 已经形成了理论体系，成为计算机软件的一个重要分支。数据库技术体现了当代先进的数 据管理方法，使计算机的应用真正渗透到国民经济各个部门，在数据处理领域发挥着越来 越大的作用。 随着社会的发展和经济时代的到来，管理信息系统在各行各业都越来越重要，特别是 教育事业。在经济发达的国家，许多教育机构（如公办、私立、培训机构等） ，都投入了大 量的资金开发 MIS 系统，以求在将来激烈的竞争中立于不败之地。在我国，民办教育是新 兴的一个行业，是随着改革开放和市场经济的发展根据中国特有的国情发展起来的，特别 是中国民办教育促进法的出台，从一定的程度上规范和促进了中国民办教育的发展，这是 一个很有发展前途的新兴产业，但是同发达国家相比，我国的民办教育行业的信息技术的 2 应用程度还很低，只有在大城市中发展较早、规模较大的民办院校中才使用计算机进行大 规模操作，从各方面提高工作效率，取得良好的社会和经济效益，而一些新兴的、规模较 小的民办机构还没有全部具备这种功能。因此可见，随着我国民办教育的迅速发展，信息 技术在其上的应用会更加地广泛和深入1。 1.3 现有系统存在问题的分析现有系统存在问题的分析 有的学校还没有可用的软件系统，还是手工操作。计算机日新月异的发展，有的领导 只见眼前利益，不关心，甚至不敢尝试新兴的事物。手工操作还十分落后，效率极低，成 本很大，以后的社会是信息的社会，信息只有快、准、精才能发挥其价值。 所以机器代替人力是必然的历史发展趋势，只有领导的重视和支持才能从人工操作改 为计算机的自动化系统，人工操作必将被计算机代替。有些学校虽使用了计算机，甚至管 理系统，但是仍然存在很多问题，问题一日不解决，效率就一日提不上去。还有，有的系 统很不完善到处是漏洞，可以说是千疮百孔，这样极不完善的系统能有保障吗？ 当然，也有一些学校也有使用计算机来自动生成试卷，但多多少少都有存在问题：试 题难易度掌握不好、包含知识不够全面、试题重复出现、组卷灵活性不够等。所以本系统 的开发势在必行。 1.4 系统开发目标系统开发目标 本系统是将现代话的计算机技术和传统的教学、教务工作相结合，按照学院的工作流 程设计完成的。为了使系统在学院的管理中发挥更大的作用，实现工作过程的计算机化， 提高工作效率和工作质量，提出如下的系统开发目标： 1)系统应具有实用性、可靠性和适用性，同时注意到先进性； 2)对各个数据库进行动态管理，防止混乱； 3)能够按照用户选择的不同的条件进行简单查询和复合查询； 4)能够对查询结果进行分类汇总，实现报表打印； 5)注意数据的安全性，具有数据备份和恢复的功能； 6)方便用户的操作，尽量减少用户的操作。 3 1.5 开发方法的选择开发方法的选择 在开发方法的选择上，选择了演绎式原型法与生命周期法相结合的方法。具体来说， 就是在系统开发之前对系统有一个总体框架设想，各功能单元的结构和功能也比较清楚， 但是还没有具体实现。系统完成什么功能，分成哪几个部分，各个部分又有哪几个模块， 都已理解掌握，且以后不需要做更大的变动，只是具体到每个模块，还没有全部实现。具 体地设计可能是完全实现一个模块，也可能是用一个效率高地模块代替一个旧模块。信息 系统的开发是一项比较复杂的工作，我们必须选用科学的有效的开发方法。近年来，国内 外已逐步总结出一些开发信息系统的方法和技术，但是从目前的情况来看，系统的开发技 术仍是一个比较薄弱的环节。那么根据本系统开发的要求，本系统选择了生命周期法和原 型法相结合的方法。 生命周期这个概念源于系统工程方法。广义地说，任何系统均有其发生、发展、成熟、 消亡或更新换代的过程，这个过程称为系统的生命周期。主要包括系统调查阶段、系统分 析、系统设计、系统实施及系统维护与评价五个部分。根据系统设计而对整个系统实施， 包括物理实施，程序设计，调试等。实施是最后的一步，关系着最后的成功。 1.6 开发本系统的意义开发本系统的意义 试卷生成系统是基于 Access 与 Delphi 语言开发而成，利用 Delphi 开发程序，结合 Access 数据库分析数据库中的题库基本信息，达到管理的目的。 利用软件开发工具和数据库技术，本系统已实现了题库的试题录入、修改、删除和查 询,生成试卷、打印试卷等重要功能.本系统是 Delphi 和 Access 相结合的应用程序。其最大 的特点是开放性、方便性和灵活性.试卷的题型、题量、难易程度和形式以及各大题分数等 都由教师根据需要确定。 在现代，高科技的飞跃发展，人们工作习惯的改变，特别是电脑的大量普及，人们生 活节奏越来越快，怎样提高工作效率是人们首先考虑的问题。试卷生成系统是一个非常繁 琐与复杂的一项工作，一个原因就是工作量大，不好管。对于一个学校而言，更应该运用 一些本地资源，提高管理的力度，对学生负责，对国家负责。 4 2 试卷生成系统试卷生成系统需求分析需求分析 2.1 问题的定义问题的定义 随着教育教学改革的不断深入，教考分离、试卷规范化、标准化的呼声越来越高，如 何实现之是许多教育工作者潜心探讨的问题，而伴随着国家对教育发展投入的力度不断加 大和全社会信息化水平的不断提高，各级各类学校基本具备了实现现代化信息管理的物质 基础，因此，采用计算机信息管理系统来解决教考分离、试卷规范化。 标准化的问题是一种行之有效的方法，它不仅可以减轻人员的重复劳动，提高工作效 率，更是各学校实现考务自动化，管理数字化，信息化的标志。基于上述原因，我选用了 一个试卷生成系统的设计方案，其系统应包含以下特点与功能：用 Access 数据库，NT4.0 或者 Windows98 操作系统以上，题库可以自由维护、扩充，题库大小只受物理限制的存储 容量。 权限分明的管理操作系统，支持按操作者及题库权限进行操作，确保题库的公共性与 私有性。 试题支持单项选择题、判断题、填空题、解答题等题型，用户可以自由设置题型，试 题内容包括内容、标准答案等属性，提供可以自由设置的试卷分类；多种试卷生成方式， 可以设定参数自动生成或者手工选择试题，题库中自动抽取指定数量的试题或手工选取试 题，也可以从某题库中每个题型各抽取多少分的试题，或者从多个题库中分别抽取指定数 量的试题合成试卷，试卷生成的方式可以带答案、解答。 生成的试卷可以重新编辑、排序、删除、调整，可以自动生成一份文档，也可以把现 有的文档资料存到系统里，内容不受限制。 2.2 可行性可行性研究研究 试卷生成系统是一个具有题库管理功能和出卷功能系统。可以将该系统分为题库管理 系统和出卷系统两个模块来做，其中出卷系统又分为手工出卷和自动出卷两个子模块。题 库管理模块应具有：查看题库、修改题库、删除题目、章节管理、题型管理的功能。手工 出卷让用户自己选择试题，当用户选择的试题存在重复（例如，同一道题选择了两次）或 者有内容冲突（例如，同一知识点，在选择题中出现，又在填空题中出现）时，要能提示 5 用户。自动出卷则是通过用户选择的生成试卷的条件，随机地选择试题，自动完成试卷的 生成。 这种试题库系统的基本思想是按照“知识点”来构建试卷，主要是思路是依据教学大 纲的要求，以课程的主干内容为主线，先把教学内容细致分解为一个个知识点，然后按大 纲对各个知识点的要求掌握的层次，与题型、题量、难易度及各知识点间的馆包容性结合 起来，作为该试题库系统构建试题的基本原则，以便计算机自动生成每份试卷、在考查点 的分布上具有较强的科学性。 要实现基于知识点的试题库系统的试卷建构，首先必须研究从知识点角度对试题如何 进行分类，并结合试题的类型赋予各种特征参数，使试题库编程符合科学化与规范化的要 求。因此，参数的设置是否合理，对能否体现基于知识点建构试卷的思想.所建构试卷的质 量，编程的工作量及运行效率都是直观重要的。 试卷生成模块是整个题库管理系统的核心。本系统的组卷是采用交互方式，即用户在 输入各种要求后，系统会自动生成一份符合要求的试卷。组卷过程中系统会向用户询问以 下信息： 1)要生成的试卷满分分数； 2)是否考所有章的内容； 3)将系统试题库表中该门课程所用全部题型列表显示，供用户选择； 4)具体输入所考类型的题目数目以及该类型题所占分数； 5)将每种题型的题数分配到各章节； 6)输入本试卷整体的难度系数。 所有上述参数有效输入后，确信在题库中满足上述条件的题目数目量足够的情况下即 可生成一份试卷来。 抽题组卷是系统的关键，如何设计一个算法一定能抽出满足要求的试卷，这是一个非 常复杂的问题，从大纲对各个知识点所要求掌握的层次、题型、题量、各知识点之间的包 容性，及考查点分布的科学性等角度来看，现有的试卷生成系统并不能完全达到教学基本 要求，有待进一步研究。 题库查询和统计模块能够及时地查询和统计现在题库中试题的数量，为题库的扩充和 更新提供了很好的参照。 可行性研究也称为可行性分析，是在系统调查的基础上，针对新系统的开发是否具备 必要性和可能性，对新系统的开发从技术、经济、社会的方面进行分析和研究，以避免投 6 资失误，保证新系统的开发成功。可行性研究的目的就是用最小的代价在尽可能短的时间 内确定问题是否能够解决。该系统的可行性分析包括以下几个方面的内容2。 2.2.1 技术可行性技术可行性 Delphi 7 由 Borland 公司推出的 Delphi 是全新的可视化编程环境，为我们提供了一种 方便、快捷的 Windows 应用程序开发工具。它使用了 Microsoft Windows 图形用户界面的 许多先进特性和设计思想，采用了弹性可重复利用的完整的面向对象程序语言、当今世界 上最快的编辑器、最为领先的数据库技术。对于广大的程序开发人员来讲，使用 Delphi 开 发应用软件，无疑会大大地提高编程效率，而且随着应用的深入，您将会发现编程不再是 枯燥无味的工作Delphi 的每一个设计细节，都将带给您一份欣喜3。 Delphi 拥有一个可视化的集成开发环境(IDE)，采用面向对象的编程语言 Object Pascal 和基于部件的开发结构框架。Delphi 它提供了 500 多个可供使用的构件，利用这些部件， 开发人员可以快速地构造出应用系统。开发人员也可以根据自己的需要修改部件或用 Delphi 本身编写自己的部件。主要特点如下： 1)直接编译生成可执行代码，编译速度快。由于 Delphi 编译器采用了条件编译和选 择链接技术，使用它生成的执行文件更加精炼，运行速度更快。在处理速度和存取服务器 方面，Delphi 的性能远远高于其他同类产品。 2)支持将存取规则分别交给客户机或服务器处理的两种方案，而且允许开发人员建 立一个简单的部件或部件集合，封装起所有的规则，并独立于服务器和客户机，所有的数 据转移通过这些部件来完成。这样，大大减少了对服务器的请求和网络上的数据传输量， 提高了应用处理的速度。 3)提供了许多快速方便的开发方法，使开发人员能用尽可能少的重复性工作完成各 种不同的应用。利用项目模板和专家生成器可以很快建立项目的构架，然后根据用户的实 际需要逐步完善。 4)具有可重用性和可扩展性。开发人员不必再对诸如标签、按钮及对话框等 Windows 的常见部件进行编程。Delphi 包含许多可以重复使用的部件，允许用户控制 Windows 的开发效果。 5)具有强大的数据存取功能。它的数据处理工具 BDE(Borland Database Engine)是一 个标准的中介软件层，可以用来处理当前流行的数据格式，如 x Base、Paradox 等，也可以 通过 BDE 的 SQL Link 直接与 Sybase、SQL Server、Informix、Oracle 等大型数据库连接。 7 Delphi 既可用于开发系统软件，也适合于应用软件的开发。 6)拥有强大的网络开发能力，能够快速的开发 B/S 应用，它内置的 Intra Web Express Web 使得对于网络的开发效率超过了其他任何的开发工具。 7)Delphi 使用独特的 VCL 类库，使得编写出的程序显得条理清晰，VCL 是现在最 优秀的类库，它使得 Delphi 在软件开发行业处于一个绝对领先的地位。用户可以按自己的 需要，任意的构建、扩充、甚至是删减 VCL，以满足不同的需要。 8)从 Delphi8 开始 Delphi 也支持.Net 框架下程序开发4。 Microsoft Office Access（前名 Microsoft Access）是由微软发布的关联式数据库管理系 统。它结合了 Microsoft Jet Database Engine 和 图形用户界面两项特点，是 Microsoft Office 的成员之一。 Access 能够存取 Access/Jet、Microsoft SQL Server、Oracle(甲骨文软件公司)，或者任 何 ODBC 兼容数据库内的资料。熟练的软件设计师和资料分析师利用它来开发应用软件， 而一些不熟练的程序员和非程序员的进阶用户则能使用它来开发简单的应用软件。虽然 它支援部份面向对象技术，但是未能成为一种完整的面向对象开发工具。 Access 是微软公司推出的基于 Windows 的桌面关系数据库管理系统（RDBMS） ，是 Office 系列应用软件之一。它提供了表、查询、窗体、报表、页、宏、模块 7 种用来建立 数据库系统的对象；提供了多种向导、生成器、模板，把数据存储、数据查询、界面设计、 报表生成等操作规范化；为建立功能完善的数据库管理系统提供了方便，也使得普通用户 不必编写代码，就可以完成大部分数据管理的任务5。 ACCESS 是小型数据库，既然是小型就有他根本的局限性，以下几种情况下数据库基 本上会吃不消： 1)数据库过大，一般 ACCESS 数据库达到 50M 左右的时候性能会急剧下降； 2)网站访问频繁，经常达到 100 人左右的在线； 3) 记录数过多，一般记录数达到 10 万条左右的时候性能就会急剧下降6。 微软公司的 ADO (ActiveX Data Objects) 是一个用于存取数据源的 COM 组件， 是一种面向对象的编程接口。 ADO 是 Microsoft 提出的应用程序接口用以实现访问关 系或非关系数据库中的数据。它提供了编程语言和统一数据访问方式OLE DB 的一 个中间层。允许开发人员编写访问数据的代码而不用关心数据库是如何实现的，而只用 关心到数据库的连接。访问数据库的时候，关于SQL 的知识不是必要的，但是特定 数据库支持的 SQL 命令仍可以通过 ADO 中的命令对象来执行。 8 ADO 组件的使用需要利用支持 COM 的高级语言，而 Delphi 微软的竞争对手 Borland 的一个产品，现在也支持使用ADO 来访问数据库。 ADO 是对当前微软所支持的数据库进行操作的最有效和最简单直接的方法，它是 一种功能强大的数据访问编程模式，从而使得大部分数据源可编程的属性得以直接扩展 到你的 Active Server 页面上4。 2.2.2 经济可行性经济可行性 试卷生成系统主要面向各大中小学校等应用领域，这可以大大减轻他们的工作量提高 工作效率，减少不必要的支出。开发本系统所需费用很低，而带来的效益是巨大而长久的， 费用的支出和带来的巨大收益相比自是不能相提并论了，所以开发本系统在经济上是可行 的。 2.2.3 操作可行性操作可行性 操作非常简单，只要在平台上输入管理员帐号密码，然后可以按照自己的需要选择相 应的界面进行添加、修改、删除、查询以及对其他用户权限管理等相关操作，操作非常方 便。 从法律方面来说该系统完全可行。 2.3 需求分析需求分析 需求分析是软件工程的一项重要的任务，它是系统层软件配置与软件设计之间的桥梁。 需求分析能够刻画软件的功能和性能，确定软件与其他系统元素的接口，并建立软件必须 满足的约束。需求分析为软件设计提供了可用的数据、系统结构、界面和过程设计模型2。 2.3.1 理解需求理解需求 下面是一份需求说明文本，这里列出了一些比较关键的部分： 1)软件能够根据教师各自的需求进行生成试卷，能够非常方便的生成一份教师所需 的试卷。能够直接对数据库的试题进行修改、添加等，以及时跟上教学的步伐； 2)软件还能够对以往出的试卷进行储存； 9 3)用户能够提取以往出过的试卷； 4)系统应该具有数据库维护的功能； 5)系统运行在 Windows 平台上，系统还应该有一个较好的图形用户界面； 6)系统应该有很好的可扩展性。 2.3.2 主要主要模块模块 试卷生成系统主要包括以下几个模块： 1)设计试题生成功能，试题能分布整个教学内容； 2)设计试题的难易程度分析功能； 3)具有试题的答案生成功能； 4)数据库设计及维护； 5)程序的其它选项设置。 2.3.3 系统业务流图系统业务流图 业务流程图 (transaction flow diagram,简称 TFD)，就是用一些规定的符号及连线来 表示某个具体业务处理过程 。 本系统的业务主要包括用户登录、用户管理、试卷生成、试题管理、试卷管理等业 务，其流图如下图 2-1 所示： 10 登陆窗口 结束 开始 登入到主窗口 通过菜单和按钮调用各功能 帮助信息 系统管理 （用户名和 密码管理） 手动组卷（根 据用户所选章 节和数量） 试题查询（根 据章节和类型 查询） 自动组卷（根 据所选章节和 难度） 试卷查询 （根据试卷 名称查询） 试题维护 （输入、修 改和查询） 试题库试卷库 普通用户 （查询、修 改密码） 管理员（查 询、添加、 删除，权限 调整） 试卷信息（预 览、打印） 用户信息库 图 2-1 系统业务流程图 2.4 软件功能分析软件功能分析 2.4.1 题库管理题库管理 试题管理的主要目的是维护题库中已有的试题及各项参数输出及题库查询，其中包括 题库编辑、题库查询。 题库编辑：其内容包括新建题库，已存在题库的内容修改和增添、删除以及旧题库文 件的删除这部分是对基本库文件直接进行操作，特别是删除操作，对库文件的潜在危害极 大。因此应防止因用户误操作而对文件造成的损坏。 题库查询：要编制试卷首先要清楚各个基本库文件中的试题分布情况，因此要对基本 库文件做查询，将查询反馈给出卷者（用户） ，出卷者再根据库中试题分步情况来选题。 2.4.2 试卷管理试卷管理 该模块可根据要求实现试卷的自动/手工出卷。自动生成的试卷试题由系统随机抽取， 由于题库中的试题按照题目的难易程度分类，故随机抽出的试题难易适中，既可满足一般 考试的要求又避免了人为因素，增强了试卷的可信度。尽管自动生成试卷符合规范化考试 11 的要求，但为了满足不同用户的特殊需要，特设置了手工出卷的操作，这样就增加了系统 的通用性与灵活性。下面简要介绍一下试卷管理中的模块： 1)试题编辑模块 本模块的主要功能是录入试题，同时可对试题内容进行编辑和修改。 a 试题编号的生成 试题库中的试题编号是区别试题的重要标志，因此必须保证试题编号的唯一性。为防 止由于试题录入者的错误录入而造成的系统出错，同时减轻试题录入者的工作量，试题编 号将由系统自动给出。 b 试题的录入 在连续录入试题时，试题的科目、题型、知识点等字段的值往往会重复出现，因此系 统将保留前一题录入的某些字段值，以提高试题录入效率，减轻试题录入者的工作量。 2) 试题查询模块 本模块的主要功能是按照用户设置的查询条件对试题进行快速查询。用户可以根据科 目、试题题型、试题难度、试题使用情况、试题编号以及试题知识点，来查询试题的内容、 答案等信息。 3) 试题删除模块 本模块的主要功能是对一些旧题、错题进行逻辑删除或对已被逻辑删除的试题进行撤 消删除操作。在试题录入过程中，系统自动生成的试题编号为题库中的试题数加一。 4) 试卷生成与管理模块 本模块完成试卷的组织与生成、查阅与打印及编辑功能。本模块也是最复杂的模块， 包括试卷的自动生成与手动生成。 5) 试卷组织与生成模块 本模块的主要功能是组织试卷结构，生成一份完整的试卷。 a 试卷的结构组织 一份试卷主要是由试卷标题、试卷内容及试卷答案三部分构成。其中试卷内容为试卷 的主体，包含若干大题，每一大题中又有若干小题。由于试卷的大题数一般不会太多，因 此在本系统中，我们规定大题数的上限为 10。 b 试卷的选题 出卷者给出试卷选题的要求，如试题的题型、难度等，系统将根据这些要求，从题库 中找出满足条件的试题，并从中进行随机选题。如果出卷者对选题结果不满意，可以让系 12 统重新选题或对个别试题进行调整。 6) 试卷查阅与打印模块 本模块的主要功能是对历届的试卷进行查阅和打印。 在试卷的查阅过程中，如果将使用过的试卷和未使用过的试卷混在一起进行查阅，将 是一种很不安全的做法。因此，本系统将自动隐藏未曾使用过的试卷；用户如果希望对这 些试卷进行查阅，就必须通过身份验证15。 2.4.3 权限管理权限管理 增加可删除系统操作人员，并指定操作人员的权限，可通过对用户进行权限管理范围 设定，减轻操作内容，也可对单个用户权限及范围进行修订，从而保证系统在实施中的灵 活性。 13 3 数据库应用基础与开发工具数据库应用基础与开发工具 本系统能在 windows 以上的操作系统下运行，采用 Delphi 7.0 和 Access 2000 为主要开 发工具进行设计开发。因此，具体一定的通用性和可扩展性。系统利用 Delphi 7.0 作为基 础平台，Delphi 7.0 的控件为系统创造了一个优美的界面，而 Access 2000 则提供了一个简 便又实用的后台数据库，连接界面与后台数据库之间的则使用了 Delphi 7.0 的 ADO 技术。 3.1 数据库理论基础数据库理论基础 数据库系统的萌芽出现于 60 年代，当时计算机开始广泛地应用于数据管理，对 数据的共享提出了越来越高的要求。传统的文件系统已经不能满足人们的需要，能够统 一管理和共享数据的数据库管理系统（ DBMS）应运而生，数据模型是数据库系统的 核心和基础，各种 DBMS 软件都是基于某种数据模型的。 数据库处理在信息系统的研究中一直是非常重要的主题，然而，近年来，随着 World Wide Web(WWW)的猛增及 Internet 技术的迅速发展，使得数据库技术之时成为最热门技术 之一。数据库技术能使 Internet 应用超越具有早期应用特点的简单的发布。同时，Internet 技术提供了一种向用户发布数据库内容的标准化的访问方法，这些技术没有脱离经典数据 库技术的要求，它们只是加重了数据库技术的重要性。 数据库的设计和开发及包括艺术有包括工程，理解用户的需求，然后，把它们转变为 有效的数据库设计是一个艺术过程。把设计转变为实际的数据库，并且这些数据库带有功 能完备、高效能的应用，是一个工程过程。 数据库的目的是帮助人们跟踪事务。经典的数据库应用涉及诸如订单、顾客、工作、 员工、学生、电话之类的项，或其它数据量较大、需要密起关注的事务。最近，由于数据 库的普及，数据库技术已经被应用到了新的领域，诸如用于 Internet 的数据库或用于公司 内联网的数据库。数据库也被越来越多地应用于生成和维护多媒体应用程序上7。 3.1.1 数据库管理系统数据库管理系统 数据管理系统（DBMS）是用描述、管理和维护数据库的程序系统，是数据库系统的 核心组成部分，它建立在操作系统的基础上，对数据库进行统一的管理和控制。其主要功 能有： 14 1)描述数据库：描述数据库的逻辑结构、存储结构、语义信息和保密要求等； 2)管理数据库：控制整个数据库系统的运行，控制用户的并发性访问，检验数据的 安全、保密与完整性，执行数据的检索、插入、删除、修改等操作； 3)维护数据库：控制数据库初始数据的装入，记录日志，监视数据库性能，修改更 新数据库，重新组织数据库，恢复出现故障的数据库； 4)数据通信：组织数据的传输。 数据库管理系统主要有 4 种类型：文件管理系统、层次数据库系统、网状数据库系统 和关系数据库7。 3.1.2 数据库系统设计数据库系统设计 在软件需求分析阶段，搞清楚了软件“做什么”的问题，形成了目标系统的逻辑模型。 现在我们所要做的就是要把软件“做什么”的逻辑模型变换为“怎么做”的物理模型，即 着手实现软件的需求。系统的概要设计中最重要的就是系统模块化设计。模块化是指解决 一个复杂问题时自项向下逐层把软件系统划分成若干个模块的过程。每个模块完成一个特 定的功能，所有的模块按某种方法组织起来，成为一个整体，完成整个系统所要求的功能。 下面，我们就来描述下系统总的体系结构： 1)将系统划分为多个模块是为了降低软件系统的复杂性，提高可读性、可维护性， 但模块的划分不能是任意的，应尽量保持其独立性。也就是说，每个模块只完成系统要求 的独立的子功能，并且与其他模块的联系最少且接口简单，即尽量做到高内聚低耦合，提 高模块的独立性，为设计高质量的软件结构奠定基础。 2)数据表设计： 数据表的设计是指设计数据库中表的结构，数据表的逻辑结构包括： 属性名称，类型、表示形式、缺省值、是否关键字、可否为空等。数据表设计不仅要满足 数据存储的要求，还要增加一些如反映有关信息、操作责任、中间数据的字段或临时数据 表。 3)存储设备和存储空间组织：确定数据的存放地点、存储路径、存储设备等，备份 方案，对多版本如何保证一致性和数据的完整性。 4)数据使用权限设置：针对用户的不同使用要求，确定数据的用户使用权限，确保 数据完全8。 15 3.1.3 数据库设计范式分析数据库设计范式分析 建立起一个良好的数据指标体系，是建立数据结构和数据库的最重要的一环。一个良 好的数据指标体系是建立 DB 的必要条件，但不是充分条件。我们完全可以认为所建指标 体系中的一个指标类就是关系数据库中的一个基本表，而这个指标类下面的一个个具体指 标就是这个基本表中的一个字段。但如果直接按照这种方式建库显然还不能算最佳，对于 指标体系中数据的结构在建库前还必须进行规范化的重新组织3。 在数据的规范化表达中，一般将一组相互关联的数据称为一个关系(relation)，而在这 个关系下的每个数据指标项则被称为数据元素(data element)，这种关系落实到具体数据库 上就是基本表，而数据元素就是基本表中的一个字段(field)。规范化表达还规定在每一个基 本表中必须定义一个数据元素为关键字(key)，它可以唯一地标识出该表中其它相关的数据 元素。 在表中的任意一列上，数据项应属于同一个属性，每一列都存放着不同合同记录的同 一属性数据。 表中所有行都是不相同的，不允许有重复组项出现，每一行都是一个不同的合同记录。 在表中，行的顺序无关紧要，每行存的都是合同记录，至于先放哪一个合同都没关系。在 表中，列的顺序无关紧要，但不能重复。在对表的形式进行了规范化定义后，数据结构还 有五种规范化定义，定名为规范化模式，称为范式。在这五种范式中，一般只用前三种， 对于常用系统就足够了。而且这五种范式是“向上兼容”的，即满足第五范式的数据结构 自动满足一、二、三、四范式，满足第四范式的数据结构自动满足第一、二