計(jì)算機(jī)軟件基礎(chǔ)大作業(yè) 考試管理系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)

安徽建筑工業(yè)學(xué)院頁(yè)計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)基礎(chǔ)大作業(yè)課題：考試管理系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)院（系）名稱：機(jī)電學(xué)院專業(yè)：自動(dòng)化班級(jí)：10自動(dòng)化（1）班制作人：馮平武學(xué)號(hào)：10210030145指導(dǎo)教師：秦學(xué)勇一、需求分析由于近年來(lái)考生人數(shù)急劇增長(zhǎng)，原始的人工考試管理系統(tǒng)已經(jīng)不能達(dá)到要求。用戶迫切需要一種新的智能管理系統(tǒng)來(lái)完成考試信息管理，從而解決教師命題的題目單一問題，閱卷時(shí)的巨大工作量以及考試成績(jī)的錄入，還有學(xué)生的成績(jī)查詢等一系列問題。為此，設(shè)計(jì)了一個(gè)更高智能化的考試信息管理系統(tǒng)，顯著減少教務(wù)管理人員輸入、核對(duì)數(shù)據(jù)及日程安排上的工作量，最大限度實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，為不同需求提供詳盡的數(shù)據(jù)支持二、可行性分析可行性分析可行性分析可行性分析擁有Windowsxp的運(yùn)行環(huán)境，還可以提供IIS的工作平臺(tái)，而且下載、安裝包括運(yùn)行平臺(tái)的InternetIIS、數(shù)據(jù)庫(kù)SQLServer2000動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)制作工具DreamweaverMX和各類編程工具，在編程環(huán)境上提供了可靠的支持；同時(shí)可以運(yùn)用以前所學(xué)的各種開發(fā)軟件的計(jì)算機(jī)知識(shí)和信息管理知識(shí)，為系統(tǒng)的開發(fā)提供必要的技術(shù)保障。另外系統(tǒng)開發(fā)所需的費(fèi)用是比較低的，由于系統(tǒng)并不復(fù)雜，其運(yùn)行的費(fèi)用也不會(huì)占用很多資金。管理信息系統(tǒng)是建立于科學(xué)管理基礎(chǔ)之上的，只有在合理的管理體制以及完整、準(zhǔn)確的原始數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，才能有效的開發(fā)出管理信息系統(tǒng)。系統(tǒng)管理人員有著豐富的管理經(jīng)驗(yàn)，而且其分工明確，為開發(fā)現(xiàn)代型的管理信息系統(tǒng)奠定了基礎(chǔ)三、輸入輸出分（1）、輸入分析它是整個(gè)系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，是人機(jī)對(duì)話的重要窗口，其主要任務(wù)是將用戶正確輸入的數(shù)據(jù)傳遞給系統(tǒng)。為了盡量減少用戶的輸入量，使操作更加方便和快捷，此次開發(fā)系統(tǒng)采用了一定的頁(yè)框和組合框，并且數(shù)據(jù)的校驗(yàn)盡量由系統(tǒng)來(lái)完成，以保證系統(tǒng)的穩(wěn)健性，提高工作效率（2）、輸出分析輸出設(shè)計(jì)的目的是使系統(tǒng)輸出滿足用戶需求的有用信息，為用戶的管理活動(dòng)提供有效的信息服務(wù)。如用戶操作出錯(cuò)，則彈出對(duì)話框，提示無(wú)效的操作，用戶必須取消該操作并重新操作，否則無(wú)法進(jìn)行下面的操作，這就在一定程度上保證了系統(tǒng)輸出信息的有效性和穩(wěn)定性四、系統(tǒng)設(shè)計(jì)本考試信息管理系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)按照軟件工程結(jié)構(gòu)化、模塊化的原理來(lái)設(shè)計(jì)(如圖所示)。整個(gè)系統(tǒng)由命題，考試，閱卷，成績(jī)查詢四大模塊組成圖2第二層DFD-考試管理信息系統(tǒng)答案空白試卷成績(jī)學(xué)生考卷標(biāo)準(zhǔn)答案試題查詢成績(jī)閱卷考試命題老師學(xué)生F3學(xué)生考卷表F4考試成績(jī)表F5平時(shí)成績(jī)表F1試題庫(kù)表F2試卷庫(kù)表圖1考試管理信息系統(tǒng)頂層DFD成績(jī)答案空白試卷考試管理信息系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)答案試題學(xué)生答案學(xué)生老師圖2第二層DFD-考試管理信息系統(tǒng)答案空白試卷成績(jī)學(xué)生考卷標(biāo)準(zhǔn)答案試題查詢成績(jī)閱卷考試命題老師學(xué)生F3學(xué)生考卷表F4考試成績(jī)表F5平時(shí)成績(jī)表F1試題庫(kù)表F2試卷庫(kù)表圖1考試管理信息系統(tǒng)頂層DFD成績(jī)答案空白試卷考試管理信息系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)答案試題學(xué)生答案學(xué)生老師1）頂層數(shù)據(jù)流圖頂層數(shù)據(jù)流圖一般由系統(tǒng)名稱加上源點(diǎn)和終點(diǎn)組成，是畫分層圖的第一步，一般是把整個(gè)系統(tǒng)看成一個(gè)大的加工并標(biāo)明系統(tǒng)的輸入輸出。每個(gè)數(shù)據(jù)流要起一個(gè)合適的名字，一方面為了區(qū)別不同的數(shù)據(jù)流，另一方面能容易理解數(shù)據(jù)流的含義。數(shù)據(jù)可以從加工流向加工，也可以從源點(diǎn)流向加工或從加工流向終點(diǎn)，還可以從加工流向文件或從文件流向加工(該數(shù)據(jù)流不需要命名，文件名要給出)。圖1是考試管理信息系統(tǒng)的頂層數(shù)據(jù)流圖。2）第二層數(shù)據(jù)流圖頂層數(shù)據(jù)流圖從整體上描述了系統(tǒng)的輪廓與基本的數(shù)據(jù)，比較粗糙，接下來(lái)要進(jìn)一步進(jìn)行設(shè)計(jì)并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分解，畫出第二層數(shù)據(jù)流圖。通過分析該考試系統(tǒng)的特點(diǎn)和功能，我們可以將系統(tǒng)分為四個(gè)加工組成：命題、考試、閱卷、查詢成績(jī)。加工(或稱操作)是實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的處理，在需求分析中無(wú)需具體設(shè)計(jì)加工的算法，加工通過數(shù)據(jù)流連起來(lái)組成數(shù)據(jù)流圖。為了提高數(shù)據(jù)流圖的易讀性，加工也要選取適當(dāng)?shù)拿?，一般的命名原則是：(1)頂層的加工名以是軟件項(xiàng)目的名稱來(lái)命名的，例如：考試管理信息系統(tǒng)；(2)加工的名字最好由一個(gè)謂語(yǔ)動(dòng)詞加上一個(gè)賓語(yǔ)組成，即一個(gè)動(dòng)賓結(jié)構(gòu)，例如：“閱卷”；(3)不要僅用意義抽象的動(dòng)詞作為加工名，例如：“處理”、“變換”，這些詞匯難以理解其確切的含義；下面就來(lái)具體地描述并且畫出這四個(gè)加工，包括加工要處理的輸入輸出數(shù)據(jù)和要訪問的文件，頂層的加工不需要編號(hào)，在第二層數(shù)據(jù)流圖中加工開始要進(jìn)行編號(hào)，形如1，2，3，4，…，n,同理到更低的層次也需要編號(hào)，規(guī)則是1.1，1.2，1.3，1.4，…，n.1，n.2，n.3，n.4，…/1.1.1，1.1.2，1.1.3，…，n.m.1，n.m.2，…等，依此類推，編號(hào)的目的是使加工有序便于閱讀交流和修改。在第二層數(shù)據(jù)流圖中，頂層加工被四個(gè)子加工替代，老師首先登錄系統(tǒng)進(jìn)行出題操作，通過子加工1命題來(lái)實(shí)現(xiàn)。加工1訪問題庫(kù)文件F1通過系統(tǒng)的隨機(jī)抽題操作生成學(xué)生考試的試卷，并同時(shí)把空白試卷寫入試卷庫(kù)文件F2中，如果老師還有一些新的試題需要加入到試卷內(nèi)容的話也是允許的，這樣的話可以擴(kuò)充題庫(kù)，所以對(duì)題庫(kù)表的訪問是雙向的，即可以從題庫(kù)命題也可以自己現(xiàn)場(chǎng)命題完善題庫(kù)。這樣的做的好處是系統(tǒng)在使用的過程中不斷完善和全面，避免系統(tǒng)在學(xué)生多次考試后出現(xiàn)大量的重復(fù)的題目，從而影響考試的質(zhì)量。當(dāng)老師出好試卷并將其存入試卷庫(kù)以后，學(xué)生就可以登錄系統(tǒng)進(jìn)行上機(jī)考試或者試卷瀏覽。當(dāng)然，這在技術(shù)上還要做一些處理，不然的話通過不斷瀏覽試卷就可以將整個(gè)題庫(kù)內(nèi)容導(dǎo)出，所以可以通過做一些約束進(jìn)行處理。學(xué)生登錄系統(tǒng)后進(jìn)行考試，系統(tǒng)首先調(diào)出試卷然后進(jìn)行答題操作，同時(shí)開始計(jì)時(shí)，學(xué)生答題結(jié)束后保存試卷到學(xué)生考卷表F3中。當(dāng)學(xué)生答題結(jié)束提交試卷后，教師就可以進(jìn)行閱卷操作了，教師調(diào)出考生試卷進(jìn)行批閱，把考生的成績(jī)寫入考試成績(jī)表中進(jìn)行保存。最后學(xué)生可以進(jìn)行成績(jī)的查詢操作了，學(xué)生登錄查詢系統(tǒng)后進(jìn)行成績(jī)查詢，成績(jī)包括學(xué)生考試成績(jī)和平時(shí)成績(jī)。第二層DFD如圖2所示，在該圖中還包括學(xué)生瀏覽空白試卷和老師查閱學(xué)生考試試卷的數(shù)據(jù)流。第二層數(shù)據(jù)流圖畫好后，系統(tǒng)加工被進(jìn)一步細(xì)化，有些簡(jiǎn)單的加工可能不再需要再進(jìn)一步細(xì)化了，因?yàn)樗鼈円呀?jīng)非常簡(jiǎn)單成為基本加工了。而對(duì)于一些復(fù)雜的加工還要進(jìn)行進(jìn)一步的細(xì)化，用一些更小的子加工來(lái)完善其功能，那么這時(shí)就需要進(jìn)行第三層數(shù)據(jù)流圖的設(shè)計(jì)了。3）第三層數(shù)據(jù)流圖第三層數(shù)據(jù)流圖DFD是對(duì)第二層某些復(fù)雜的加工進(jìn)行進(jìn)一步的分解，分解為更小的子加工，如果此時(shí)子加工還比較復(fù)雜，那么就必須要進(jìn)行繼續(xù)分解，直至分解為一個(gè)個(gè)基本加工結(jié)束。在我們的考試管理信息系統(tǒng)中第二層四個(gè)加工，其中1和3二個(gè)加工和老師這個(gè)實(shí)體相關(guān)，2和4二個(gè)加工和學(xué)生這個(gè)實(shí)體相關(guān)。相對(duì)來(lái)說(shuō)，1和3這二個(gè)加工要比2和4二個(gè)加工要復(fù)雜，下面我們對(duì)1和3二個(gè)加工進(jìn)行分解，2和4二個(gè)加工留給讀者自己去完成。首先我們來(lái)考慮加工1，加工1在第二層數(shù)據(jù)流圖DFD中是命題加工，命題操作由老師來(lái)完成，首先老師要登錄到系統(tǒng)，合法的用戶才能進(jìn)入到系統(tǒng)，所以有個(gè)用戶合法性檢查的加工。加工有效性審查通過訪問教師用戶表，對(duì)非法的用戶給出提示并禁止登錄，對(duì)于合法的用戶來(lái)說(shuō)進(jìn)入系統(tǒng)進(jìn)行命題。合法的教師用戶進(jìn)入系統(tǒng)后就可以進(jìn)行命題操作了，命題操作根據(jù)實(shí)際情況可以分為二種，一種是通過系統(tǒng)方式進(jìn)行命題，另一種是通過人工方式進(jìn)行命題。所以這時(shí)就要有二個(gè)加工來(lái)隨機(jī)抽題隨機(jī)抽題F5教師用戶表F5教師用戶表系統(tǒng)方式合法用戶非法用戶系統(tǒng)方式合法用戶非法用戶F1試題庫(kù)表F2試卷庫(kù)表命題方式有效性審查老師F1試題庫(kù)表F2試卷庫(kù)表命題方式有效性審查老師人工方式試題人工方式試題圖3圖3第三層DFD—命題子系統(tǒng)編輯試題完成，隨機(jī)抽題完成后可以生成考生試卷同時(shí)寫入試卷庫(kù)文件F2；如果采用人工命題的方式就要通過編輯試題加工來(lái)完成功能了，在系統(tǒng)中進(jìn)行試題的編寫，編寫完成后可以將新的試題寫入試題庫(kù)F1，同時(shí)將編輯好的試卷寫入試卷庫(kù)F2。這樣做的目的前面章節(jié)已經(jīng)詳細(xì)描述了，在此不再熬述了。當(dāng)然，在這個(gè)地方還有一些細(xì)節(jié)的問題需要進(jìn)行考慮，例如：如何保證寫入題庫(kù)的試題是新的試題而不是題庫(kù)中已經(jīng)存在的試題，也就是說(shuō)不會(huì)出現(xiàn)重復(fù)的試題存在于試題庫(kù)中，在此我們不需要實(shí)現(xiàn)，因?yàn)楝F(xiàn)在是分析階段主要是完成什么功能，而不是怎么去完成，具體的實(shí)現(xiàn)技術(shù)和方法在設(shè)計(jì)中去完成。圖4.7是第三層DFD-命題子系統(tǒng)，在該子系統(tǒng)中多了教師用戶表F6，這是很正常的事情，因?yàn)槲覀冊(cè)诋嫈?shù)據(jù)流圖時(shí)要進(jìn)行不斷分解，多一些加工和文件是正常的，這正是對(duì)問題的細(xì)化，我們?cè)诟邔覦FD只需要考慮主要的成分，在低層才需要考慮細(xì)節(jié)的成分。在分層數(shù)據(jù)流圖的不斷細(xì)化中，復(fù)雜的問題被一系列的小問題替代，自頂向下逐層分解，從而分解成為我們可以直接解決小的問題。該子系統(tǒng)由四個(gè)簡(jiǎn)單的加工組成，完成命題的工作。接下來(lái)我們來(lái)考慮加工3的分解，加工3也是和老師相關(guān)的加工，在學(xué)生完成考試提交過試卷到系統(tǒng)后，老師首先要登錄到系統(tǒng)進(jìn)行閱卷工作，合法的用戶才能進(jìn)入到系統(tǒng)，所以有個(gè)用戶合法性檢查的加工。加工有效性審查通過訪問教師用戶表，對(duì)非法的用戶給出提示并禁止登錄，對(duì)于合法的用戶來(lái)說(shuō)進(jìn)入系統(tǒng)進(jìn)行閱卷。老師閱卷評(píng)分也有二種方式，并將這二種方式結(jié)合起來(lái)最終給出學(xué)生的考試成績(jī)，所以評(píng)分加工3.2有二個(gè)輸出，即客觀題評(píng)分加工3.3和主觀題批閱加工3.4。因?yàn)榭荚囋嚲碛煽陀^題和主觀題組成，客觀題是由選擇題、填空題和判斷題等題型組成，對(duì)客觀題可以采用機(jī)器評(píng)閱的方式進(jìn)行，因?yàn)榭陀^題答案是確定的，沒有太多的主觀因素決定，對(duì)就是對(duì)錯(cuò)就是錯(cuò)，容易進(jìn)行機(jī)器評(píng)閱。而對(duì)主觀題來(lái)說(shuō)，由于其答案的多樣性和不唯一性，采用機(jī)器閱卷只能對(duì)一些簡(jiǎn)單的主觀題進(jìn)行，例如簡(jiǎn)答題等，而對(duì)于綜合題和設(shè)計(jì)題則不容易給出較好的評(píng)閱效果，所以對(duì)主觀題可以參考標(biāo)準(zhǔn)答案進(jìn)行人工評(píng)閱。無(wú)論客觀題還是主觀題的評(píng)閱首先要調(diào)出學(xué)生試卷，然后老師可以將客觀題提交評(píng)分系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)閱，并將評(píng)閱后成績(jī)寫入考試成績(jī)文件F4；同樣老師在完成主觀題的評(píng)閱后也要將成績(jī)寫入考試成績(jī)文件F4。這樣考試成績(jī)文件F4就包含了學(xué)生的該次考試的成績(jī)，如果學(xué)生查詢成績(jī)時(shí)可以查詢?cè)摮煽?jī)和平時(shí)成績(jī)。同樣在對(duì)閱卷模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，也有一些圖4第三層DFD—閱卷子系統(tǒng)人工方式系統(tǒng)方式合法用戶標(biāo)準(zhǔn)答案非法用戶客觀題評(píng)分主觀題評(píng)審評(píng)分有效性審查F4考試成績(jī)表F3學(xué)生考卷表老師細(xì)節(jié)問題存在，例如：如何進(jìn)行簡(jiǎn)單的主觀題的評(píng)閱保證評(píng)閱的公正性，當(dāng)然這要和具體的算法相結(jié)合，這也是設(shè)計(jì)階段所需要完成的工作。圖4是第三層DFD—閱卷子系統(tǒng)，該子系統(tǒng)由四個(gè)簡(jiǎn)單的加工組成，完成閱卷的工作。圖4第三層DFD—閱卷子系統(tǒng)人工方式系統(tǒng)方式合法用戶標(biāo)準(zhǔn)答案非法用戶客觀題評(píng)分主觀題評(píng)審評(píng)分有效性審查F4考試成績(jī)表F3學(xué)生考卷表老師第二層數(shù)據(jù)流圖剩下來(lái)還有二個(gè)加工要進(jìn)行分解，即加工2和加工4，在此對(duì)這二個(gè)簡(jiǎn)單的加工進(jìn)行說(shuō)明一下，具體的分解工作留給讀者完成。加工2和4是和學(xué)生實(shí)體密切相關(guān)的，學(xué)生通過身份驗(yàn)圖閱讀，通過使用逐層分解，避免過早引入細(xì)節(jié)問題可以較好控制會(huì)。圖閱讀，通過使用逐層分解，避免過早引入細(xì)節(jié)問題可以較好控制會(huì)。時(shí)間姓名時(shí)間姓名教師號(hào)試卷號(hào)教師號(hào)試卷號(hào)學(xué)號(hào)學(xué)號(hào)出卷做卷教師試卷學(xué)生出卷做卷教師試卷學(xué)生課程號(hào)地點(diǎn)課程號(hào)地點(diǎn)姓名專業(yè)姓名專業(yè)課程號(hào)課程號(hào)班級(jí)班級(jí)考試管理系統(tǒng)完整考試管理系統(tǒng)完整E-R圖學(xué)生表學(xué)生表姓名學(xué)號(hào)專業(yè)班級(jí)試卷表試卷表試卷號(hào)課程號(hào)教師表教師表教師號(hào)姓名教研室系心得體會(huì)對(duì)于考試管理系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)，很明顯突出了自己能力不足！在這個(gè)過程中花費(fèi)了大量時(shí)間找資料來(lái)彌補(bǔ)自己的缺乏的知識(shí)，自己對(duì)重新進(jìn)得書本的學(xué)習(xí)，盡量使自己做得更！在全過程中，我的體會(huì)挺多的。只要有信心與耐心，沒有做不到的事情。在開始設(shè)計(jì)之前老師就告訴我們畫圖會(huì)是一個(gè)難點(diǎn)，做的過程中更加體會(huì)到了這一點(diǎn)，也在這方面付出了很大的努力也獲得了很大的提升，沒有努力就不可能寫完整。我也知道該課題還存在很多的漏洞，也不是很完整。由于自己本身能力的原因，也不能使之更完整。但是我已經(jīng)盡我的努力寫的了，同時(shí)在這些的設(shè)計(jì)中享受到了很多樂趣和知識(shí)在學(xué)完數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)線性表一章后做此題，自覺就想到用帶頭結(jié)點(diǎn)的單鏈表來(lái)存儲(chǔ)多項(xiàng)式，只需用結(jié)點(diǎn)記錄多項(xiàng)式的系數(shù)和指數(shù)，此數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)即節(jié)省空間又好進(jìn)行操作，且進(jìn)行運(yùn)算的主要設(shè)計(jì)思路也易想到，大體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)在較短時(shí)間內(nèi)能夠完成。但當(dāng)設(shè)計(jì)到具體細(xì)節(jié)代碼時(shí)遇到了不少困難，主要困難是進(jìn)行結(jié)點(diǎn)操作時(shí)，對(duì)指針考慮得不夠細(xì)致，調(diào)試時(shí)常出現(xiàn)指針指錯(cuò)的情況，沒有認(rèn)真理清條件層次。完成此程序后，受益匪淺，它鞏固了線性表一章學(xué)到的知識(shí)，而且重溫了指針，函數(shù)傳參等重點(diǎn)知識(shí)。盡管對(duì)程序進(jìn)行大量的調(diào)試分析修改，可還有些代碼寫得十分啰嗦，程序也不夠健壯，對(duì)多項(xiàng)式的操作只限于2個(gè)多項(xiàng)式，還有在界面設(shè)計(jì)上沒花太大心思，界面不美觀。這些問題在日后還需進(jìn)行改善。這次設(shè)計(jì)基本上能實(shí)現(xiàn)指導(dǎo)書上的要求。我們可以通過這個(gè)程序?qū)崿F(xiàn)計(jì)算器的一些基本功能,實(shí)現(xiàn)相關(guān)操作。參考文獻(xiàn)[1]王珊，薩師道.《數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論》.北京:高等教育出版社,2006[2]劉志成.《JSP程序設(shè)計(jì)案例教程》.北京:清華大學(xué)出版社,2007[3](美)西爾伯沙茨.《數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概念》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2003[4]王鵬.《數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)及其應(yīng)用》.北京:人民郵電出版社,2000[5]