在線考試系統(tǒng)建模

1、UML建模案例分析 在線考試系統(tǒng)UML建模安徽師范大學(xué)數(shù)計學(xué)院軟件工程導(dǎo)論實驗報告實 驗 名 稱：網(wǎng)上考試教務(wù)管理系統(tǒng) 姓 名： 張少奎 專 業(yè)：計算機(jī)科學(xué)與技術(shù) 編 制 時 間：2011-12-27 安徽師范大學(xué)數(shù)計學(xué)院軟件開發(fā)班小組編目錄1 引言11.1 開發(fā)在線考試系統(tǒng)的背景11.2 在線考試系統(tǒng)簡單介紹22 在線考試系統(tǒng)的需求分析42.1 系統(tǒng)功能需求42.2 數(shù)據(jù)信息管理模塊42.3 基本業(yè)務(wù)模塊52.4 信息瀏覽查詢模塊63 系統(tǒng)的UML基本模型73.1 建立UML初始模型73.2 系統(tǒng)的用例圖73.3 系統(tǒng)的時序圖73.4 系統(tǒng)的協(xié)作圖83.5 系統(tǒng)的狀態(tài)圖84 系統(tǒng)中的類94.

2、1 類圖的生成94.2 各個類的功能介紹95 設(shè)置用戶界面和基本系統(tǒng)模型圖135.1 用戶界面設(shè)置135.2 總結(jié)131引言11開發(fā)在線考試系統(tǒng)的背景：隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)在很多國外的大學(xué)和社會其他部門都已經(jīng)開設(shè)了遠(yuǎn)程教育，通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)異地教育和培訓(xùn)。但是，遠(yuǎn)程教育軟件的開發(fā)目前還處于起步階段，隨著這項技術(shù)的不斷深入發(fā)展，就要求有更好、更完善的軟件系統(tǒng)應(yīng)用到遠(yuǎn)程教育當(dāng)中去，這就給軟件設(shè)計人員提出了更高的設(shè)計要求。遠(yuǎn)程教育包括很多環(huán)節(jié)，例如教學(xué)系統(tǒng)、答疑系統(tǒng)和考試系統(tǒng)等等。其中很重要的一個環(huán)節(jié)就是在線考試系統(tǒng)，同時它也是最難實現(xiàn)的環(huán)節(jié)。在我國，雖然遠(yuǎn)程教育已經(jīng)蓬勃地發(fā)展起來，但是目前

3、學(xué)校與社會上的各種考試大都采用傳統(tǒng)的考試方式，在此方式下，組織一次考試至少要經(jīng)過五個步驟，即人工出題、考生考試、人工閱卷、成績評估和試卷分析。顯然，隨著考試類型的不斷增加及考試要求的不斷提高，教師的工作量將會越來越大，并且其工作將是一件十分煩瑣和非常容易出錯的事情，可以說傳統(tǒng)的考試方式已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代考試的需要。隨著計算機(jī)應(yīng)用的迅猛發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用不斷擴(kuò)大，如遠(yuǎn)程教育和虛擬大學(xué)的出現(xiàn)等等，且這些應(yīng)用正逐步深入到千家萬戶。人們迫切要求利用這些技術(shù)來進(jìn)行在線考試，以減輕教師的工作負(fù)擔(dān)及提高工作效率，與此同時也提高了考試的質(zhì)量，從而使考試更趨于公證、客觀，更加激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如目前許多國際著名的

4、計算機(jī)公司所舉辦的各種認(rèn)證考試絕大部分采用這種方式。伴隨著遠(yuǎn)程教育的蓬勃發(fā)展，作為教學(xué)當(dāng)中不可分割的一部分的在線考試系統(tǒng)也得到了當(dāng)今遠(yuǎn)程教育研究者的關(guān)注，考試是考察學(xué)生對所學(xué)習(xí)知識的接受和理解程度的重要手段，無紙化的考卷，考試的隨時性，隨地性，這些特點都是研究并開發(fā)網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)主要的原因，網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了傳統(tǒng)考試固定時間，固定地點的考試模式的限制，將給學(xué)生和老師帶來極大的便利。隨著Internet的相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，特別是Web技術(shù)的出現(xiàn)，人們開始致力于研究和開發(fā)基于Internet考試系統(tǒng)，這也大大推動了遠(yuǎn)程教育的發(fā)展2。如今世界上對于基于Internet的遠(yuǎn)程考試系統(tǒng)所進(jìn)行的研究開發(fā)工

5、作不是很長，但是基于web技術(shù)構(gòu)建的在線考試系統(tǒng)已然成為發(fā)展的主流。數(shù)據(jù)庫安全、共享、數(shù)據(jù)傳輸過程的安全性、訪問控制技術(shù)、身份識別技術(shù)都是構(gòu)建考試系統(tǒng)要考慮的問題。 目前，一些遠(yuǎn)程教育機(jī)構(gòu)已經(jīng)開發(fā)出了在線考試系統(tǒng)，基本實現(xiàn)了基于Internet的B/S結(jié)構(gòu)在線考試。通過Server端的后臺試題庫動態(tài)生成考卷和對于標(biāo)準(zhǔn)化的試題即時評定成績。但是與傳統(tǒng)的紙面考試相比，目前的在線測試都是基于標(biāo)準(zhǔn)化考試的，而且一般只能用于非正規(guī)的考試，因為對于很多方面考慮的還不是很完善，因而使得在線考試在近段時間很難完全替代傳統(tǒng)的考試。12在線考試系統(tǒng)簡單介紹系統(tǒng)采用B/S模式，使用目前先進(jìn)的主流技術(shù)（Jsp，Ser

6、vlet，JQuery等）。數(shù)據(jù)庫采用Oracle 11g，編寫了存儲過程，并對SQL句進(jìn)行了優(yōu)化，滿足了考試海量數(shù)據(jù)，響應(yīng)速度快的要求。實現(xiàn)了考生，管理員登陸身份驗證，并具有海量題庫，管理員可以對科目，試題進(jìn)行增、刪、改、查，可以自主在題庫中選擇試題，也可以通過系統(tǒng)隨機(jī)抽選試題形成試卷。對試題可以進(jìn)行增、刪、改、查。對試卷的考試時間管理員可以隨意設(shè)定。管理員還可以設(shè)定考試登錄限制，即允許考試登錄和禁止考生登錄。管理員可以查看某次考試的統(tǒng)計信息，以便制作正確，有效的教學(xué)方案。對于一些答案唯一性的題目，考生提交試卷后，系統(tǒng)可以立即給出成績。管理員還可以發(fā)布通知(如考試紀(jì)律)供考生查看，并可以打印

7、?？忌卿浐罂梢赃x擇相應(yīng)科目下的試卷進(jìn)行考試，并可以查看自己的考試成績。通過參考大量資料和成功經(jīng)驗，對系統(tǒng)進(jìn)行了合理，有效的建模（包括用例圖，類圖等），可供以后研究和參考使用。數(shù)據(jù)庫設(shè)計中也提供了PDM數(shù)據(jù)庫模型圖，為以后的研究打下了有效的基礎(chǔ)。2在線考試系統(tǒng)需求分析2.1系統(tǒng)的功能需求系統(tǒng)的功能需求主要包括以下幾個方面：l 學(xué)生可以登錄網(wǎng)站瀏覽信息、查找信息和下載文件。l 教師可以登錄網(wǎng)站輸入課程簡介、上傳課件文件、發(fā)布消息、修改和更新消息。l 系統(tǒng)管理員可以對頁面維護(hù)以及批準(zhǔn)用戶的注冊申請。它們的關(guān)系圖如下：2.2數(shù)據(jù)信息管理模塊數(shù)據(jù)信息管理模塊包含的功能：l 教師信息管理l 課程簡介信息

8、管理l 文件上傳信息的管理關(guān)系圖如下：2.3基本業(yè)務(wù)模塊基本業(yè)務(wù)模塊包含的功能：l 權(quán)限管理l 系統(tǒng)維護(hù)l 答卷l 交卷l 出題l 教師審閱試卷l 提交成績2.4信息瀏覽查詢模塊信息瀏覽、查詢模塊主要用于網(wǎng)頁上信息的瀏覽、搜索，包括：l 網(wǎng)頁信息瀏覽l 個人信息搜索3系統(tǒng)的UML基本模型3.1建立UML初始模型為了更好的理解軟件開發(fā)過程中可能遇到的一些問題，從不同的角度抽象出目標(biāo)系統(tǒng)的特性，我們需要快速的建立起一個簡單的可以反映系統(tǒng)主要功能的模型，通過模型我們可以認(rèn)識到系統(tǒng)的大致功能需求，這樣可以減輕開發(fā)系統(tǒng)的復(fù)雜度，接下來只要對初始模型進(jìn)行修改完善逐步求精，達(dá)到完整的系統(tǒng)即可。下面是我們建立

9、的初始的模型：在線考試系統(tǒng)管理員教師學(xué)生系部管理班級管理教師管理學(xué)生管理管理員管理修改密碼判卷題型管理題庫管理課程管理章節(jié)管理查看學(xué)生成績查看教師信息修改密碼組卷查看學(xué)生信息查看個人成績選擇試卷修改密碼答卷3.2系統(tǒng)用例圖一副用例圖包含的模型元素有系統(tǒng)、行為者、用例及用例之間的關(guān)系。創(chuàng)建用例圖之前首先需要確定參與者。 系統(tǒng)中的參與者主要有三類：l 教師l 學(xué)生l 系統(tǒng)管理員這里我們說的系統(tǒng)就是指在線考試系統(tǒng)，通過不用的參與者，我們可以設(shè)計出三種用例圖，分別是：1. 系統(tǒng)用戶參與的總的用例圖2. 學(xué)生參與的用例圖3. 教師參與的用例圖4. 系統(tǒng)管理員參與的用例圖3.3系統(tǒng)的時序圖1. 系統(tǒng)管理人

10、員管理網(wǎng)站的時序圖2. 用戶登錄系統(tǒng)的時序圖3. 學(xué)生下載文件的時序圖3.4系統(tǒng)的協(xié)作圖1. 用戶登錄系統(tǒng)的協(xié)作圖2. 學(xué)生下載文件的協(xié)作圖3.5系統(tǒng)的狀態(tài)圖4系統(tǒng)中的類4.1類圖的生成業(yè)務(wù)邏輯層在體系架構(gòu)中的位置很關(guān)鍵，它處于數(shù)據(jù)訪問層與表示層中間，起到了數(shù)據(jù)交換中承上啟下的作用。由于各層之間是一種弱耦合的關(guān)系，層與層之間的依賴是向下的，底層對于上層而言是“無知”的，改變上層的設(shè)計對于其調(diào)用的底層而言沒有任何影響。將它們彼此關(guān)聯(lián)起來。如圖：4.2各個類的功能介紹1) 科目管理模塊表4-1 科目管理模塊表模塊名稱科目管理模塊功能描述主要實現(xiàn)科目的添加、修改、刪除、查詢的操作接口與屬性Cours

11、e類主要是科目實體類；CourseBean類中包含關(guān)于Course操作的方法：int addCourse(Course c)：添加科目；int modCourse(Course c);對科目實體的修改；int delCourse(String id):對科目的刪除；List listCourse():列出所有科目；Course findCourse(String id):根據(jù)科目編號查找科目。2) 考生管理模塊表4-2生管理模塊表模塊名稱考生管理模塊功能描述主要實現(xiàn)考生的添加、刪除、查詢的操作接口與屬性User類主要是考生實體類；UserBean類中包含關(guān)于User操作的方法：int addU

12、ser(User u)：添加考生；int delUser(String id):對考生的刪除；List listUser():列出所有考生；User findUser(String id):根據(jù)考生考號查找考生。3) 題庫管理模塊表4-3庫管理模塊表模塊名稱題庫管理模塊功能描述主要實現(xiàn)題庫的添加、修改、刪除、查詢的操作接口與屬性Question類主要是科目實體類；QuestionBean類中包含關(guān)于Question操作的方法：int addQuestion(Question q)：添加試題；int modQuestion(Question q);對試題實體的修改；int delQuestion

13、(String id):對試題的刪除；List listQuestion():列出所有試題；List findQuestion(String courseid,String typeid,String flag ):根據(jù)科目編號或者試題類型來查找試題。4) 通知管理模塊表4-4知管理模塊表模塊名稱通知管理模塊功能描述主要實現(xiàn)通知的添加、修改、刪除、查詢的操作接口與屬性Notice類主要是通知實體類；NoticeBean類中包含關(guān)于Notice操作的方法：int addNotice (Notice n)：添加通知；int modNotice (Notice n);對通知實體的修改；int del

14、Notice (String id):對通知的刪除；List listNotice ():列出所有通知；Notice findNotice (String time):根據(jù)通知的發(fā)布時間查找通知。5) 試卷管理模塊表4-5卷管理模塊表模塊名稱試卷管理模塊功能描述主要實現(xiàn)試卷的添加、修改、刪除、查詢的操作接口與屬性Paper類主要是試卷實體類；PaperBean類中包含關(guān)于Paper操作的方法：int addPaper (Paper p)：制作試卷；int modPaper (Paper p);對試卷實體的修改；int delPaper (String id):刪除對應(yīng)的試卷；List list

15、Paper ():列出所有試卷；Paper findNotice (String name):根據(jù)試卷名稱查找試卷。6) 系統(tǒng)管理模塊表4-6統(tǒng)管理模塊表模塊名稱系統(tǒng)管理模塊功能描述主要實現(xiàn)對考生登錄的的控制，系統(tǒng)名稱的修改以及系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的清空接口與屬性System類主要是科目實體類；SystemBean類中包含關(guān)于Paper操作的方法：int modSystemName (String name);對系統(tǒng)名稱的修改；int delSJK ():清空整個數(shù)據(jù)庫；int allowFlag():控制考生的登錄；int findAllowFlag():查詢考生可登錄狀態(tài)（如允許登錄，禁止登錄）。7

16、) 成績管理模塊表4-7績管理模塊表模塊名稱成績管理模塊功能描述主要實現(xiàn)對考生成績的查詢，統(tǒng)計.成績的查詢接口與屬性UserPaper類主要是考生試卷的實體類；UserPapeBean類中包含關(guān)于UserPaper操作的方法：int score (UserPaper u);根據(jù)考生試卷的答案計算考生的成績；int findCJD(String name):根據(jù)試卷名稱查找考生成績單；int typeCount(String id，String flag):根據(jù)試卷編號查找參考人數(shù)，不及格，及格，中等，良好，優(yōu)秀，滿分的人數(shù)。5設(shè)置用戶界面和基本系統(tǒng)模型圖5.1用戶界面設(shè)置為了方便用戶的使用，在設(shè)置界面是盡量的使界面簡單易懂，便與用戶操作，以下是我設(shè)計好的程序運行時的用戶登錄界面及部分信息查詢界面：5.2總結(jié)通過三個月的努力，在老師和同學(xué)們的指導(dǎo)與幫助下，我們的設(shè)計由最初的雜亂無章，到后來的清晰準(zhǔn)確，最終順利完成。在這里我要感謝我的導(dǎo)師與同學(xué)。在線考試系統(tǒng)是根據(jù)軟件工程學(xué)自頂向下的開發(fā)方法進(jìn)行開發(fā)的。在系統(tǒng)設(shè)計之初，我查閱了大量國內(nèi)外相關(guān)的文獻(xiàn)資料，明確了目前國內(nèi)外現(xiàn)狀以及系統(tǒng)的需求。在概要設(shè)計和詳細(xì)設(shè)計階段，我們通過在網(wǎng)上，圖書館查閱一些先進(jìn)資料，明確了系統(tǒng)應(yīng)該采用的模式以及相關(guān)技術(shù)，通過這