【畢業(yè)學(xué)位論文】(Word原稿)基于J2EE的在線考試信息系統(tǒng)研究-軟件工程

中圖分類號： 學(xué)校代碼： 10055 密級： 公開 專 業(yè) 碩 士 學(xué) 位 論 文 基于 2文作者 指導(dǎo)教 師 申請學(xué)位 工程碩士 培養(yǎng)單位 軟件學(xué)院 學(xué)科專業(yè) 軟件工程 研究方向 金融信息化 答辯委員會主席 評 閱 人 南開大學(xué)研究生院 二一三年十一月 中文摘要 I 中文摘要 考試工作是高校教學(xué)環(huán)節(jié)中的重要組成部分。通過在線考試系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā)，能夠?qū)崿F(xiàn)無紙化考試，減輕學(xué)?？荚嚟h(huán)節(jié)經(jīng)費的開支。在 高校計算機和網(wǎng)絡(luò)普及應(yīng)用的背景下，具備了在線考試系統(tǒng)開發(fā)的基礎(chǔ)條件。通過在線考試系統(tǒng)的開發(fā)，可以全面提高考試管理的工作效率。 論文以河南某高校作為應(yīng)用背景，為該校設(shè)計開發(fā)具有實際應(yīng)用價值的在線考試信息管理系統(tǒng)。以螺旋模型作為系統(tǒng)的生命周期模型，全面分析了系統(tǒng)的功能特性，并將其功能劃分成為若干功能模塊，對于模塊中的每一項功能進(jìn)行了詳細(xì)分析。論文首先研究了系統(tǒng)使用者情況，將使用者劃分成為若干參與者，以 后研究了在線考試工作中若干主要業(yè)務(wù)的處理流程，通過流程圖 詳細(xì)分析了流程的執(zhí)行過程；最后以 建了系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境，并劃分軟件為若干相對獨立的功能層次結(jié)構(gòu)。在系統(tǒng)設(shè)計過程中，根據(jù)軟件的不同功能層次之間通過相互調(diào)用實現(xiàn)對于各項功能的處理，設(shè)計了系統(tǒng)各模塊相關(guān)的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)模型，并構(gòu)造了數(shù)據(jù)字典和數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建 句；并根據(jù)系統(tǒng)各功能模塊所包含的功能，設(shè)計了功能處理類和方法，最終完成了系統(tǒng)程序開發(fā)和功能界面實現(xiàn)。 本文的研究得到了具有實際應(yīng)用價值的在線考試信息管理系統(tǒng)，為高校在線考試工作提供了技術(shù)支持。 關(guān)鍵字： 在線考試；信息系統(tǒng)； 計模式 I of in to to of at in of of a as a of of as a of s is in in of a of a of 2EE a of of to is a QL to of of 錄 錄 第一章 緒論 . 1 第一節(jié) 研究背景和意義 . 1 題背景 . 1 題提出 . 2 究意義 . 2 第二節(jié) 國內(nèi)外相關(guān)研究 . 3 內(nèi)外研究現(xiàn)狀 . 3 內(nèi)外研究前沿 . 5 第三節(jié) 文章研究內(nèi)容 . 6 第四節(jié) 文章結(jié)構(gòu)安排 . 6 第二章 系統(tǒng)開發(fā)規(guī)劃與需求分析 . 8 第一節(jié) 系統(tǒng)開發(fā)規(guī)劃 . 8 件生命周期選擇 . 8 統(tǒng)開發(fā)語言 . 9 第二節(jié) 在線考試系統(tǒng)需求分析 . 10 求分析流程 . 11 統(tǒng)功能需求分析 . 12 第三節(jié) 參與者用例分析 . 17 第四節(jié) 業(yè)務(wù)流程分析 . 20 目錄入業(yè)務(wù)流程 . 20 試業(yè)務(wù)流程 . 21 生自測業(yè)務(wù)流程 . 22 第五節(jié) 本章小結(jié) . 23 第 三章 在線考試系統(tǒng)概要設(shè)計 . 24 目錄 一節(jié) 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計與設(shè)備選型 . 24 絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計 . 24 統(tǒng)開發(fā)設(shè)備選型 . 25 第二節(jié) 開發(fā)平臺搭建與軟件層次劃分 . 26 發(fā)框架選擇 . 26 件層次結(jié)構(gòu)設(shè)計 . 28 第三節(jié) 數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計 . 29 據(jù)庫概念模型設(shè)計 . 29 據(jù)庫關(guān)系模型設(shè)計 . 34 據(jù)字典 . 35 . 36 第四節(jié) 本章小結(jié) . 37 第四章 在線考試系統(tǒng)實現(xiàn) . 38 第一節(jié) 系統(tǒng)程序詳細(xì)設(shè)計實現(xiàn) . 38 統(tǒng)管理模塊設(shè)計實現(xiàn) . 38 計分析模塊設(shè)計實 現(xiàn) . 41 庫管理模塊設(shè)計實現(xiàn) . 44 試考核模塊設(shè)計實現(xiàn) . 47 第二節(jié) 系統(tǒng)實現(xiàn)結(jié)果 . 50 第三節(jié) 本章小結(jié) . 53 第五章 總結(jié)與展望 . 54 第一節(jié) 全文總結(jié) . 54 第二節(jié) 研究展望 . 54 參考文獻(xiàn) . 56 第一章 緒論 1 第一章 緒論 課程考試是各個學(xué)校教學(xué)工作的有效檢驗手段，利用教學(xué)考試信息管理系統(tǒng)，能夠為考試工作提供技術(shù)保障。 第一節(jié) 研究背景和意義 信息技術(shù)的發(fā)展為學(xué)校的考試工作提供了新的技術(shù)手段，成為教學(xué)效果提升和教學(xué)質(zhì)量檢驗的有效途徑。本文根據(jù)河南某 高校教學(xué)工作中的實際需求，設(shè)計開發(fā)在線考試信息管理系統(tǒng)。 題背景 在我國高等教育體系中，學(xué)生自入學(xué)之后要經(jīng)歷對于其所修每一門課程的考試。高校所開設(shè)課程科目眾多，對于每一門課程的組卷、考試工作是教學(xué)工作中的重要環(huán)節(jié)。為了達(dá)到對于學(xué)生掌握知識程度的檢驗，不同的課程還會組織進(jìn)行期中考試、課堂考試等多種形式的考試 1。每一門考試工作都包括出題、試卷印刷、判卷、試卷分析等若干固定的流程。幾乎所有的業(yè)務(wù)流程都是由教師負(fù)責(zé)完成，給教師帶來較大的工作壓力。高校的課程與中小學(xué)課程不同，其并不具備大量的試卷模 擬，課程的主要復(fù)習(xí)資料為課后作業(yè)以及相關(guān)的教輔書籍。學(xué)生在每一門課程的考試準(zhǔn)備過程中，根據(jù)課本和課外練習(xí)題進(jìn)行課程的復(fù)習(xí)，缺乏對于課程掌握情況的全面綜合檢驗手段 2。 全國各高校網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的普及，以及網(wǎng)絡(luò)訪問終端設(shè)備的多樣化，為高校信息化建設(shè)提供了保障。通過教學(xué)信息管理軟件，實現(xiàn)教師與學(xué)生之間的有效互動，為教學(xué)工作提供支撐，已經(jīng)成為各個高校保障教學(xué)工作順利開展的重要技術(shù)手段?？荚嚬芾碥浖墙虒W(xué)軟件的一種，通過在線考試軟件的開發(fā)，為高校的考試工作提供技術(shù)保障。 教師通過在線考試系統(tǒng)構(gòu)建每一門課程的試 題庫，通過對于試題的積累成為課程建設(shè)的重要支撐材料。在課程期中考試、期末考試中，可以通過隨機出題的方式得到課程的試卷。利用信息系統(tǒng)可以組建每一門課程的自測試卷，由第一章 緒論 2 學(xué)生利用考試系統(tǒng)進(jìn)行模擬自測，鞏固課堂所學(xué)的內(nèi)容，并對于學(xué)習(xí)教過進(jìn)行檢驗。自測試卷的生成是由試題庫中按照指定的題目比率隨機選擇而得到，每一次考試的試卷各不相同。自測完成之后，由系統(tǒng)進(jìn)行自動閱卷，并給出考試成績。學(xué)生可以不受時間、空間的限制，隨時登錄系統(tǒng)進(jìn)行自我檢測，給學(xué)習(xí)帶來了極大的便利。在期中、期末等正規(guī)考試過程中，由教師通過系統(tǒng)進(jìn)行組卷 3。 教師可以在系統(tǒng)生成試卷的基礎(chǔ)上進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，更改試卷的難度。學(xué)生通過學(xué)校計算機房登錄系統(tǒng)統(tǒng)一進(jìn)行考試。系統(tǒng)能夠?qū)τ诿總€學(xué)生的考試題目進(jìn)行隨機編號，減少學(xué)生作弊的可能性?？荚嚂r間能夠由計算機控制，嚴(yán)格控制超時答卷的情況?？忌痪碇?，針對于不同類型的題目分別由計算機和教師進(jìn)行閱卷并給出試卷的得分。通過對于在線考試系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠全面降低教師在考試過程中的工作量，并對于課程建設(shè)和學(xué)生自我檢測都起到有效的技術(shù)支撐作用。 題提出 河南某高校是一所以工科為主，多學(xué)科協(xié)調(diào)發(fā)展的普通本科院校。該學(xué)校擁有 36 個本科專業(yè)， 58 個專科專業(yè)，在校生規(guī)模將近 3 萬人。學(xué)校根據(jù)每一個專業(yè)的培養(yǎng)方案，每一學(xué)期均開設(shè)有數(shù)百門課程。每學(xué)期的期末考試過程中，需要對于大量的試卷進(jìn)行印刷、判卷、分?jǐn)?shù)錄入等工作的處理，授課教師和教務(wù)管理部門的工作量巨大。為了減輕課程考試的工作量，減少對于考試工作的人為處理造成的差錯，該高校擬通過無紙化考試模式提高考試工作的管理水平。 在該高校信息化、數(shù)字化建設(shè)過程中，其已經(jīng)完成了校園網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。各學(xué)院辦公室、學(xué)生宿舍、圖書館等校內(nèi)機構(gòu)均具有校園網(wǎng)接入，并能夠通過校園網(wǎng)對于互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行訪問。學(xué) 校的各個專業(yè)學(xué)院均擁有計算機房，為在線考試工作提供了完善的硬件設(shè)施和考試條件。 該高校擬開展對于在線考試系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā)，在通過對于某些專業(yè)學(xué)院進(jìn)行試點應(yīng)用之后，向全校各個學(xué)院進(jìn)行在線考試模式的推廣應(yīng)用。在該高校教務(wù)處定向科研基金的支持下，本文開展對于在線考試系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)研究。 究意義 本文的研究針對于河南某高校的在線考試工作進(jìn)行考試系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)。系第一章 緒論 3 統(tǒng)的開發(fā)綜合分析學(xué)生和教師對于在線考試工作的實際需求，形成支持該高校在線考試工作的信息管理系統(tǒng)。文章的研究，具有較強的實際應(yīng)用針對性，其研究 的意義主要有如下幾個方面。 (1) 降低考試管理工作量 在傳統(tǒng)的考試工作中，需要經(jīng)過出題、打印、判卷等若干業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)。在線考試系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)出題、判卷的自動化或者半自動化，并且省去了試卷打印環(huán)節(jié)。其能夠全面降低考試相關(guān)各部門和教師的工作量，減少試卷打印的費用支出，提高工作效率。 (2) 提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力 學(xué)生通過在線考試系統(tǒng)，可以隨時利用系統(tǒng)在線考試系統(tǒng)對于個人學(xué)習(xí)情況進(jìn)行檢測。根據(jù)在線模擬測試結(jié)果，發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)的不足之處。通過逐步培養(yǎng)，逐步提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，從而達(dá)到升教學(xué)質(zhì)量的目的。 (3) 促進(jìn)課程建設(shè) 精品課的建設(shè)，需要有完備的教學(xué)資源以及教學(xué)效果評價。通過在線考試系統(tǒng)的試題庫，可以為各門課程收集教學(xué)習(xí)題、教學(xué)素材，對于課程教學(xué)起到資源庫的作用。學(xué)生的歷次考試情況，都能夠由系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析，為精品課建設(shè)提供翔實的數(shù)據(jù)支持。 第二節(jié) 國內(nèi)外相關(guān)研究 針對于在線考試信息系統(tǒng)，在實際需求的推動下，國內(nèi)外學(xué)者開展了有針對性的研究，形成了理論和實際應(yīng)用成果。 內(nèi)外研究現(xiàn)狀 在線考試信息系統(tǒng)是以試題庫為基礎(chǔ)，對于參加考試人員進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)測評，以系統(tǒng)為基礎(chǔ)平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集、傳輸和處 理的應(yīng)用軟件。當(dāng)前的在線考試系統(tǒng)已經(jīng)從基于局域網(wǎng)的考試系統(tǒng)發(fā)展成為基于互聯(lián)網(wǎng) 境下的考試系統(tǒng) 4。用戶通過 之局域網(wǎng)的考試系統(tǒng)具有更加方便快捷的特點 5。在線考試系統(tǒng)可以按照不同的分類標(biāo)準(zhǔn)，劃分成為若干不同的類型。按照系統(tǒng)的形式劃分，可以將在線考試系統(tǒng)分為集成于網(wǎng)絡(luò)教育第一章 緒論 4 平臺的功能模塊和獨立的考試系統(tǒng)兩種形式。按照支持的科目數(shù)量劃分，可以將其分為支持多科目考試的系統(tǒng)和支持單科目的考試系統(tǒng)。按照軟件系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)劃分，將其分為 B/6。 國內(nèi)外 相關(guān)學(xué)者在計算機系統(tǒng)得到應(yīng)用的背景下，開展了對于在線考試系統(tǒng)的諸多研究，并在考試系統(tǒng)的試題庫建設(shè)、統(tǒng)計測量等研究方面得到了一系列的理論研究成果 7。例如：測量理論、實體庫理論、自適應(yīng)組卷理論等，都是源自于對在線考試的研究。世界各國的諸多標(biāo)準(zhǔn)化組織也已經(jīng)開始了對于在線考試一系列標(biāo)準(zhǔn)的制定，其中具有較大影響力的標(biāo)準(zhǔn)有： 定的 準(zhǔn)； 國對于在線考試也提出了一系列標(biāo)準(zhǔn)，教育部在 2000年 提出了現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育資源建設(shè)技術(shù)規(guī)范，明確提出了對于教學(xué)試題庫、在線考試系統(tǒng)的建設(shè)規(guī)范 8。教育部信息化標(biāo)準(zhǔn)委員會在此文件基礎(chǔ)上，提出了我國現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育的一系列規(guī)范，其中包括習(xí)題集、測試的互操作規(guī)范，以及遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)的開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)。一系列開發(fā)規(guī)范的制定，為在線考試系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā)提供了依據(jù)。同時在線考試系統(tǒng)的開發(fā)，也為規(guī)范的修訂提供了有效反饋 9。 國外對于在線考試系統(tǒng)的實際應(yīng)用研究具有較長的發(fā)展歷史，有一些專業(yè)的考試公司對于各種考試提供技術(shù)服務(wù)。美國的 供各類考試服務(wù) 10。其已經(jīng)在全球創(chuàng)建有 2000 多個考試中心，支持采用30余種語言和上千種不同類型的考試。考生可以選擇在不同的考試中心報名就近參加考試，在考試結(jié)束以后成績會向考試授權(quán)機構(gòu)進(jìn)行傳遞 11。該公司承擔(dān)著美國的 證等多種全球認(rèn)證考試。此外，在美國的諸多專業(yè)技術(shù)資格認(rèn)證考試，也開展了在線考試的應(yīng)用 12。例如：建筑師考試、股票經(jīng)紀(jì)人考試、會計師考試、醫(yī)護(hù)人員資格考試等 13。美國的教育界也已經(jīng)開展了對于在線考試的應(yīng)用， 試中，已經(jīng)實現(xiàn)了通過計算機進(jìn)行考試 14。在一些公司招聘中，對于在線考試系統(tǒng)也開展了應(yīng)用，例如：寶潔公司對于員工的筆試工作，均是基于考試系統(tǒng)進(jìn)行出題、判卷。 近些年來，我國也開展了在線考試的應(yīng)用。例如：大學(xué)的計算機等級上級考試、金融從業(yè)資格證考試等，均采用考試系統(tǒng)進(jìn)行出題、判卷，有效降低了考試管理部門的工作量，提高了成績判斷的準(zhǔn)確度。在互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用得到普及的背景下，國內(nèi)越來越多的大型考試開始向著無紙化、信息化的方向發(fā)展。 國內(nèi)諸多學(xué)者關(guān)于在線考試系統(tǒng)也開展了相關(guān)的理論研究，得到了相關(guān)的第一章 緒論 5 理論研究成果。 徐 峰等人設(shè)計開發(fā)了在線考試信息系統(tǒng)，系統(tǒng)具備自動組卷、智能出題的功能，全面有效提高了考試管理水平 15。 任樹理針對于包頭財經(jīng)學(xué)校開發(fā)了試題庫與在線考試系統(tǒng)，有序的管理了該學(xué)校的各學(xué)科試題庫，為學(xué)校的學(xué)科建設(shè)提供了支持 16。 吳運明綜述了在線考試系統(tǒng)的國內(nèi)外研究和發(fā)展趨勢，為在線考試系統(tǒng)的開發(fā)提供借鑒 17。 刑茹運用 面構(gòu)造了在線考試系統(tǒng)的各項功能業(yè)務(wù)，系統(tǒng)具有較高的性能指標(biāo)，保障了大量用戶的并發(fā)訪問使用 18。 張申勇基于 交互對象，通過 統(tǒng)具有較高的人機交互特性 19。 朱紅惠開發(fā)了支持高校 20。 內(nèi)外研究前沿 在線考試系統(tǒng)是各類考試的發(fā)展方向，針對于在線考試系統(tǒng)的研究，目前的研究熱點問題主要有如下幾個方面。 (1) 智能組卷 常用的在線考試系統(tǒng)通過隨機組卷的模式組織考試試卷。隨機組卷模式往往無法控制試題的難易程度。通過對于智能組卷的研究，構(gòu)造智能組卷算法，能夠動態(tài)生成各種難度、對于知識點有著不同側(cè)重的試卷 21。 (2) 智能判卷 常見的在線考試系統(tǒng)對于客觀題由計算機進(jìn)行判卷，而主觀題需要人工評閱?；趯＜抑R庫的智能判卷功能，可以根據(jù)主觀題的參考答案，對照考生答卷進(jìn)行智能評價 22。智能評價功能模擬人腦的思維方式，利用語義分析等多種算法，對于考生的答卷給出評分結(jié)果 23。 (3) 模擬實驗操作 對于一些操作性較強的課程，僅僅通過卷面是無法對于學(xué)生的實驗動手能力進(jìn)行考核 24。利用模擬實驗的方法，在系統(tǒng)中生成模擬實驗室、模擬儀器設(shè)備，由學(xué)生通過系統(tǒng)對于模擬儀器設(shè)備進(jìn)行操作，根據(jù)學(xué)生的操作情況對于 學(xué)第一章 緒論 6 生的實驗動手能力給出評價 25。模擬實驗操作的方法，可以在實驗室資源有限的情況下，對于學(xué)生的實驗動手能力進(jìn)行綜合全面的衡量。 (4) 考試結(jié)果智能分析 根據(jù)學(xué)生的歷次考試情況，對于每一位學(xué)生的卷面進(jìn)行智能分析。得到學(xué)生對于知識的掌握程度分析結(jié)果，給出每一位學(xué)生的學(xué)習(xí)指導(dǎo)建議。智能分析功能將教師的專業(yè)知識融入到系統(tǒng)中，針對于每一位學(xué)生的實際情況給出有針對性的分析結(jié)果 26。 第三節(jié) 文章研究內(nèi)容 本文以河南某高校的考試工作為應(yīng)用背景，設(shè)計開發(fā)在線考試信息管理系統(tǒng)，為該學(xué)校的考試工作提供全面的技術(shù)保 障。 文章的研究需要全面分析高校對于考試工作的實際業(yè)務(wù)需求。研究在線考試業(yè)務(wù)中信息系統(tǒng)的各種類型使用者對于業(yè)務(wù)處理的需求情況，分析系統(tǒng)所應(yīng)當(dāng)具備的功能特性。設(shè)計系統(tǒng)的總體開發(fā)框架結(jié)構(gòu)，以及數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構(gòu)。根據(jù)數(shù)據(jù)庫設(shè)計，構(gòu)造對應(yīng)的表結(jié)構(gòu)創(chuàng)建 于考試系統(tǒng)中的各項功能進(jìn)行設(shè)計與程序?qū)崿F(xiàn)。通過系統(tǒng)的開發(fā)，完成考試系統(tǒng)的各項功能，為高校的在線考試工作提供技術(shù)保障。 第四節(jié) 文章結(jié)構(gòu)安排 按照本文所要研究的內(nèi)容，以及軟件工程中對于系統(tǒng)開發(fā)的流程要求，對于文章總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行規(guī)劃。本文主要劃分成為如下的章節(jié) 結(jié)構(gòu)。 第一章：緒論 從總體上介紹在線考試項目的開發(fā)背景，提出河南某高校的在線考試具體要求。規(guī)劃文章的研究內(nèi)容和總體章節(jié)結(jié)構(gòu)安排。 第二章：系統(tǒng)開發(fā)規(guī)劃與需求分析 對于系統(tǒng)開發(fā)的總體步驟進(jìn)行規(guī)劃，明確系統(tǒng)開發(fā)的各個具體環(huán)節(jié)以及不同環(huán)節(jié)之間的先后關(guān)系。 第三章：在線考試系統(tǒng)概要設(shè)計 構(gòu)建在線考試系統(tǒng)的開發(fā)平臺，劃分系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)模型，設(shè)計系統(tǒng)運行第一章 緒論 7 的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。設(shè)計在線考試系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)，得到表結(jié)構(gòu)設(shè)計方案以及數(shù)據(jù)庫表創(chuàng)建語句 第四章：在線考試系統(tǒng)實現(xiàn) 對于在線考試系統(tǒng)的各項功能進(jìn)行詳細(xì)設(shè) 計，完成系統(tǒng)的程序開發(fā)和界面開發(fā)。 第五章：總結(jié)與展望 歸納總結(jié)全文的研究內(nèi)容，對于在線考試系統(tǒng)的下一步研究方向進(jìn)行規(guī)劃。 第二章 系統(tǒng)開發(fā)規(guī)劃與需求分析 8 第二章 系統(tǒng)開發(fā)規(guī)劃與需求分析 在線考試系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā)，需要按照整體規(guī)劃有步驟的開展研究。在用戶實際要求基礎(chǔ)上得到需求分析是系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)的首要環(huán)節(jié)。本章從總體上規(guī)劃系統(tǒng)開發(fā)流程，并完成了在線考試系統(tǒng)需求分析。 第一節(jié) 系統(tǒng)開發(fā)規(guī)劃 軟件系統(tǒng)的開發(fā)，需要首先從總體結(jié)構(gòu)上對于開發(fā)流程、技術(shù)方案等要素進(jìn)行選擇，為系統(tǒng)開發(fā)提供保障。 件生命周期選擇 軟件系統(tǒng)的 開發(fā)，需要按照特定的生命周期模型，逐步由原型最終得到完成的軟件產(chǎn)品。軟件開發(fā)過程包括需求分析、軟件設(shè)計、軟件實現(xiàn)等若干環(huán)節(jié)，生命周期模型描述了各個環(huán)節(jié)的運作流程和銜接過程。本項目選擇圖 示的螺旋模型作為軟件系統(tǒng)的生命周期模型 27。 圖 件系統(tǒng)生命周期 第二章 系統(tǒng)開發(fā)規(guī)劃與需求分析 9 在螺旋模型中，軟件開發(fā)按照螺旋線的順序，經(jīng)過計劃制定、風(fēng)險評估、計劃實施、客戶評估的四個步驟完成項目開發(fā)的各階段任務(wù)。對于系統(tǒng)的需求分析、設(shè)計、實現(xiàn)等環(huán)節(jié)，均采用上述四個步驟進(jìn)行實現(xiàn)。按照螺旋線進(jìn)行多次迭代，并逐步向外延展，最終完成項目 開發(fā)。 以軟件實現(xiàn)步驟為例，在軟件生命周期螺旋模型的各個步驟中，需要對應(yīng)按照如下步驟進(jìn)行開發(fā)。 (1) 計劃制定步驟 針對于在線考試系統(tǒng)的設(shè)計方案，制定系統(tǒng)程序?qū)崿F(xiàn)計劃。包括各功能模塊程序?qū)崿F(xiàn)的先后順序，軟件各個層次程序?qū)崿F(xiàn)的先后順序，功能界面與程序代碼實現(xiàn)的先后順序，總體實現(xiàn)計劃等。 (2) 風(fēng)險分析步驟 研究程序?qū)崿F(xiàn)過程所用到的技術(shù)要素，分析可能遇到的各種技術(shù)困難和風(fēng)險。制定應(yīng)對技術(shù)風(fēng)險的相應(yīng)方案，分析方案的可行性。 (3) 計劃實施 根據(jù)制定的開發(fā)計劃，對于在線考試系統(tǒng)的相應(yīng)功能進(jìn)行實現(xiàn)，得 到考試系統(tǒng)的初步原型。對于所形成的原型設(shè)計方案進(jìn)行單元測試和功能測試，保障系統(tǒng)共的功能完備。 (4) 客戶評價 將開發(fā)所得到的系統(tǒng)原型交由客戶進(jìn)行評價，給出評價結(jié)果和相應(yīng)的原型調(diào)整意見。 經(jīng)過多次循環(huán)迭代，最終形成滿足系統(tǒng)指標(biāo)要求的在線考試信息系統(tǒng)。 統(tǒng)開發(fā)語言 在線考試系統(tǒng)運行過程中，學(xué)生和教師需要能夠通過網(wǎng)絡(luò)瀏覽器登錄系統(tǒng)完成出題、考試等各項業(yè)務(wù)操作。由于高校目前對于互聯(lián)網(wǎng)訪問的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和終端設(shè)備已經(jīng)十分完善，通過網(wǎng)絡(luò)瀏覽器的方式登錄系統(tǒng)可以方便師生通過各種終端設(shè)備訪問系統(tǒng)。 在 支持 B/S 模式結(jié)構(gòu)系統(tǒng)開發(fā)的語言技術(shù)中，主要包括 C#、 項目選擇以 用以該語言為基礎(chǔ)的 臺作為系統(tǒng)開發(fā)開發(fā)環(huán)境。 言具有跨數(shù)據(jù)庫平臺的特性，第二章 系統(tǒng)開發(fā)規(guī)劃與需求分析 10 能夠運行在任何一種部署有 境的操作系統(tǒng)之上。 言的運行原理如圖 28。 J a v a 源 程 序 ( . j a v a 文 件 )J a v a 字 節(jié) 碼 文 件( . c l a s s 文 件 )J a v a 編 譯 程 序W i n d o w s 、 L i n u x 等解 釋平 臺 下 具 備 字 節(jié) 碼解 釋 能 力 的 J V M 虛 擬 機程 序 運 行 結(jié) 果執(zhí) 行圖 根據(jù)圖 知， 言所開發(fā)的應(yīng)用程序其執(zhí)行過程主要分為如下幾個步驟。 (1) 編寫 利 用 據(jù) 用 統(tǒng)開發(fā) 證代碼符合規(guī)范。 (2) 源程序編譯 由 到 用程序的運行是以字節(jié)碼為基礎(chǔ)進(jìn)行解釋和運行的。 (3) 解釋運行 由任何一種部署有 平臺），對于 節(jié)碼 件進(jìn)行解釋，并在平臺運行得到程序執(zhí)行結(jié)果。系統(tǒng)執(zhí)行結(jié)果會以 制臺或者界面的方式完成。 第二節(jié) 在線考試系統(tǒng)需求分析 需求分析用于明確在線考試系統(tǒng)所需要達(dá)到的各項目標(biāo)。根據(jù)軟件需求分第二章 系統(tǒng)開發(fā)規(guī)劃與需求分析 11 析的相關(guān)理論，需求分析過程包括功能需求、用例分析、流程分析等若干分析任務(wù)。 求分析流程 按照需求分析相關(guān)理論，軟件系統(tǒng)在需求分析階段需要按照特定的規(guī)范步驟完成需求調(diào)研和需求分析任務(wù)。圖 述了軟件工程對于系統(tǒng)需求分析所要求的全過程 29。 圖 求分析過程 對于圖 括，可以將需求分析劃分成為問題識別、分析綜合、文檔編寫等若干步驟。 (1) 問題的識別 根據(jù)系統(tǒng)開發(fā)的可行性分析報告，由項目開發(fā)人員對于系統(tǒng)所需要達(dá)到的綜合目標(biāo)進(jìn)行分析。問題的識別步驟，需要明確系統(tǒng)開發(fā)的外部軟硬件約束條件，估計系統(tǒng)開發(fā)的成本和進(jìn)度計劃等。 第二章 系統(tǒng)開發(fā)規(guī)劃與需求分析 12 (2) 需求分析與綜合 對于問題識別步驟所分析得到的系統(tǒng)開發(fā)目標(biāo)進(jìn)行逐一細(xì)化。分析業(yè)務(wù)操作流程，保留需求中的合理成份。綜合系統(tǒng)的各局部需求，得到系統(tǒng)的總體需求方案。 (3) 文檔編寫 利用 寫系統(tǒng)需求文檔方案。以 需求文檔作為系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)的主要依據(jù)，并為系統(tǒng)維護(hù)提供文檔支持。系統(tǒng)的分析、設(shè)計與測試，主要依賴于需求文檔的技術(shù)質(zhì)保要求。 (4) 文檔評審與確認(rèn) 由系統(tǒng)使用者對于需求分析階段所形成的需求文檔給予評審，指出文檔中與期望目標(biāo)不符的成份。由系統(tǒng)開發(fā)人員對于文檔對應(yīng)的進(jìn)行修正，最終得到雙方均認(rèn)可的需求分析方案。 統(tǒng)功能需求分析 通過功能需求，明確在線考試系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)為在線考試這一總體目標(biāo)各項業(yè)務(wù)處理所提供的技術(shù)支持。按照由總體到局部的分析步驟，首先分析系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具備的總體功能特性，對于總體功能特性逐步 細(xì)化，得到系統(tǒng)功能需求的詳細(xì)分析結(jié)果。 能需求概要分析 從總體上分析系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具備的功能特性，得到圖 在線考試系統(tǒng)系 統(tǒng) 管 理 模 塊統(tǒng) 計 分 析 模 塊題 庫 管 理 模 塊考 試 考 核 模 塊圖 體功能需求分析圖 系統(tǒng)總體功能需求包括系統(tǒng)管理、統(tǒng)計分析、題庫管理、考試考核四個主要的功能模塊 第二章 系統(tǒng)開發(fā)規(guī)劃與需求分析 13 系統(tǒng)管理功能模塊主要值信息系統(tǒng)部署運行所必須的各項功能，以及在線考試系統(tǒng)的基礎(chǔ)功能。 統(tǒng)計分析功能模塊對于學(xué)生的考試分?jǐn)?shù)分布、卷面分?jǐn)?shù)統(tǒng)計等功能進(jìn)行管理。給出相應(yīng)的統(tǒng)計數(shù)字和統(tǒng)計分析結(jié)果。 題庫管理模塊用于維護(hù)在線考試系統(tǒng)的試題庫。支持教師給出各種類型的考核題目。 考試考核模塊支持考試考核相關(guān)的出題、考試、判卷等功能業(yè)務(wù)處理。支持學(xué)生自主進(jìn)行模擬測試。 能需求詳細(xì)分析 對于系統(tǒng)功能概要分析中的各項功能，逐一進(jìn)行詳細(xì)分析，明確各個功能模塊所包含的具體功能。 根據(jù)系統(tǒng)管理模塊的總體功能特性，對于該模塊功能分解得到圖 模塊主要包括教師信息管理、學(xué)生信息管理、課程信息管理等功能。 系 統(tǒng) 管 理 模 塊教 師 信 息 管 理學(xué) 生 信 息 管 理課 程 信 息 管 理系 統(tǒng) 配 置角 色 權(quán) 限 管 理圖 統(tǒng)管理模 塊功能詳細(xì)分析圖 教師信息管理功能：管理在線考試工作中的相關(guān)教師基本信息，根據(jù)教師所負(fù)責(zé)課程情況，構(gòu)建教師和課程之間的關(guān)聯(lián)。 學(xué)生信息管理功能：對于學(xué)生的信息進(jìn)行維護(hù)，包括學(xué)生的所屬專業(yè)、個人基本信息等數(shù)據(jù)。 課程信息管理功能：管理高校所開設(shè)的各門課程信息，維護(hù)課程的名稱、開課教師等信息。 系統(tǒng)配置功能：管理系統(tǒng)的各項基本配置，包括課程是否允許注冊、是否允許學(xué)生在線自測等配置項。 角色權(quán)限管理功能：配置系統(tǒng)的各個角色所對應(yīng)的操作權(quán)限。每一種角色第二章 系統(tǒng)開發(fā)規(guī)劃與需求分析 14 可以擁有若干項系統(tǒng)操作權(quán)限，只有在擁有權(quán)限的情況下才能 夠完成相應(yīng)的功能操作。 根據(jù)統(tǒng)計分析模塊的總體功能特性，對于該模塊功能分解得到圖 模塊主要包括分?jǐn)?shù)統(tǒng)計、試題統(tǒng)計、個人自測統(tǒng)計、數(shù)據(jù)對比分析等功能。 分 數(shù) 統(tǒng) 計試 題 統(tǒng) 計個 人 自 測 統(tǒng) 計數(shù) 據(jù) 對 比 分 析統(tǒng) 計 分 析 模 塊圖 計分析模塊功能詳細(xì)分析圖 分?jǐn)?shù)統(tǒng)計功能：對于各門課程的考試成績進(jìn)行統(tǒng)計，給出各個分?jǐn)?shù)段的統(tǒng)計信息。 試題統(tǒng)計功能：統(tǒng)計各試卷的出錯量，每一道題目的答題準(zhǔn)確率以及每一種類型題目的得分情況。 個人自測統(tǒng)計功能：對于學(xué)生的個人自測結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計，學(xué)生能夠全面了解個人的自測分 數(shù)歷史數(shù)據(jù)。 數(shù)據(jù)對比分析功能：提供不同班級、不同學(xué)生之間的分?jǐn)?shù)對比情況，為教師的有針對性教學(xué)提供數(shù)據(jù)支持。 根據(jù)題庫管理模塊的總體功能特性，對于該模塊功能分解得到圖 模塊主要包括教師信息管理、學(xué)生信息管理、課程信息管理等功能。 題 目 類 型 管 理題 目 管 理題 庫 層 次 管 理題 庫 管 理 模 塊圖 庫管理模塊功能詳細(xì)分析圖 題目類型管理功能：題目的類型根據(jù)訪問限制，可以分為公共題目、受限題目等類型。題目類型管理功能，可以對于每一類題目的訪問限制進(jìn)行設(shè)置，并管理每一道題目的訪問類型。 第二章 系統(tǒng)開發(fā)規(guī)劃與需求分析 15 題目管理功能：支持在線出題操作，并對于系統(tǒng)中已經(jīng)上傳的題目能夠進(jìn)行刪除、修改、查詢等操作。 題庫層次管理功能：支持對于課程的題庫按照層次關(guān)系進(jìn)行管理，通過多級層次結(jié)構(gòu)劃分，實現(xiàn)對于題目的有序管理。 根據(jù)考試考核模塊的總體功能特性，對于該模塊功能分解得到圖 模塊主要包括試卷自動生產(chǎn)、試卷手動生產(chǎn)、試卷調(diào)整、在線答題等功能。 試 卷 自 動 生 成試 卷 手 動 生 成試 卷 調(diào) 整在 線 答 題自 動 閱 卷人 工 閱 卷考 試 考 核 模 塊圖 試考核模塊功能詳細(xì)分析圖 試卷自動生成功能：根據(jù)試卷生成所設(shè)定的各種類系題目比率，由考試系統(tǒng)自動 選擇題目生成試卷。教師根據(jù)自動生成的試卷，可以人工對于試卷內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整。 試卷手動生成功能：由教師在題庫中手動選擇題目，組建考試試卷。學(xué)生在日常自測中，不具備手動生成試卷的權(quán)限。 試卷調(diào)整功能：教師對于自動或者手動所得到的試卷進(jìn)行調(diào)整，可以添加或者刪除題目，以及對于題目內(nèi)容的調(diào)整。經(jīng)過調(diào)整之后，向系統(tǒng)提交可以得到最終的考試試卷。 在線答題功能：由學(xué)生在考試過程中以在線答題的方式參加考試考核。在線答題之后，需要進(jìn)行試卷保存與提交，并確認(rèn)考試結(jié)束。如果超過考試時長，則系統(tǒng)會自動提交考生的試卷?？忌谠嚲硖?交之后，不能夠繼續(xù)答題，系統(tǒng)將禁止考生提交答案。 自動閱卷功能：在線考試系統(tǒng)對于考生的試卷進(jìn)行自動閱卷。自動閱卷針對于具有固定答案的客觀題進(jìn)行對錯的判定。根據(jù)考生答題與正確答案進(jìn)行比對，給出判定結(jié)果。 第二章 系統(tǒng)開發(fā)規(guī)劃與需求分析 16 人工閱卷功能：對于主管題目，由教師進(jìn)行人工閱卷，給出每一道題目的評價分?jǐn)?shù)值。將自動閱卷與人工閱卷的分?jǐn)?shù)相加，得到每一位考生的最終考試成績。 能需求總體分析 將系統(tǒng)的所有模塊功能詳細(xì)分析結(jié)果進(jìn)行綜合，得到系統(tǒng)功能分析的總體結(jié)構(gòu)。 本項目的的總體功能設(shè)計模型如圖 系 統(tǒng) 管 理 模 塊教 師 信 息 管 理學(xué) 生 信 息 管 理課 程 信 息 管 理系 統(tǒng) 配 置角 色 權(quán) 限 管 理分 數(shù) 統(tǒng) 計試 題 統(tǒng) 計個 人 自 測 統(tǒng) 計數(shù) 據(jù) 對 比 分 析題 目 類 型 管 理題 目 管 理題 庫 層 次 管 理試 卷 自 動 生 成試 卷 手 動 生 成試 卷 調(diào) 整在 線 答 題統(tǒng) 計 分 析 模 塊自 動 閱 卷人 工 閱