UML专业课程设计在线考试系统.doc

《UML建模技术课程设计》

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第一章 需求分析
1.1、系统性能需求 
为了确保考试系统能长久、稳定、安全、可靠、高效地运行，系统应满足以下部分性能需求： 
①系统处理正确性和立即性：正确性和立即性是考试系统必需性能。在系统设计和开发过程中，要充足考虑系统现在和未来可能承受工作量，使系统处理能力和响应时间能满足用户要求。 
②系统开放和系统可扩充性：考试系统在开发过程中，应充足考虑以后可扩充性。比如，系统要能够承载课程题库、试卷库等来实现课程考试。题库、试卷库或单套试卷能够随时进行增加、删除和修改等维护。要求系统提供足够手段进行功效调整和扩充。能够实现简单加入和降低系统模块，配置系统硬件。经过软件修补、替换完成系统升级和更新换代。 
③系统易用性和易维护性：要求系统应该尽可能使用用户熟悉术语和汉字信息界面。系统界面应友好易用，应有具体系统使用说明，对部分轻易出现误操作应该有对应提醒和处理措施。考试系统要含有易用性、友好性，系统安装方便、维护简单。 
④系统安全性：充足考虑用户、题库、服务器等安全。系统对系统不相同级用户分别设置不一样权限。考试期间因为机器死机重新开启机器后，计时器应合理进行计时。考试期间因为机器原因需要更换考试用机，学生重新登录考试系统后应能继续做题，考试服务器应能立即保留学生操作结果。
1.2、系统关键功效
系统关键功效包含学生管理、试卷管理、老师管理、学生在线考试等等，下面就系统关键功效做简明分析：
① 用户信息管理 学生能够登录系统，登录以后能够参与考试和查询成绩。管理员能够添加、修改、删除学生和老师信息。老师登录后能够添加、修改、删除试题，而且能够不一样类型题目组合试卷，也能够根据试卷专业或试卷名称查询试卷。
③ 在线考试 学生登录以后出现学生信息包含学号、姓名、考试课程等，学生确定信息后开始考试，考试结束后需要提交试卷。
④ 题库管理 老师或管理员能够在题库里面增加、修改、删除试卷。
⑤ 成绩管理 管理员能够查询学生成绩，也能够删除学生成绩，不过不能对学生成绩做出修改。
1.3 功效模块需求分析
1.3.1、用户管理模块 系统用户包含考生用户、老师用户和系统管理员用户。用户管理模块实现对学生用户、老师用户和管理者用户信息管理。三种用户在参与系统活动时候，全部能进行用户信息登录。管理员功效包含：录入用户信息、查询用户信息、授权用户角色等。不一样用户含有不一样用户权限，相同用户可实施相同功效，同一个角色用户含有用户权限相同。

1.3.2 题库管理模块 题库管理模块包含试题信息管理、题型信息管理。试题录入将试题所属课程、题型、知识点、答案、编号等内容输入到题库中。老师用户依据给定相关条件(如编号、题型、知识点等)对试题库中试题进行查找、筛选、修改、增加、删除等操作。题型信息管理实现对考试题型信息设置。

1.3.3 在线考试模块 学生登录考试系统后，输入学生学号后选择在线考试，进入在线考试页面，页面上方显示考生学号、姓名、考试试题等信息以方便考生查对。考生确定参与考试课程后，系统给出考场规则和考试时间进行倒计时，系统提醒考生开始考试。系统依据定制题型、分数分布、题目数量、难度等级分布、章节分布等参数设置规则，随机从试题库中抽取满足规则试题，为参与考试考生自动生成互不相同试卷。页面上展现出考试试卷和考生平时参与纸试化考试试卷差异不大：单选试题和判定试题各选项前为单选框；多选试题和不定项选择试题各选项前为复选框；填空试题每空为文本框；主观题每个问题后面有一个多行文本框，方便考生编辑答案。考生答案首先保留到当地临时数据文件中，然后定时发送回考试服务器。假如考试结束时间已到，系统会自动锁定并提交试卷；假如考试结束时间未到，考生能够提前交卷，考生服务器会将其考试数据保留，并退出考试系统。
1.3.4 成绩管理模块 在考试结束后，系统要对考生答卷进行评阅。阅卷方法分为两种，自动阅卷和手动阅卷。对于客观题和部分主观题系统实现自动评分并保留考生得分；对于分析题和操作题，系统给出参考答案和评分细则，由阅卷老师评分。考虑到系统安全性，由管理员在系统考试结束后开启阅卷系统进行自动阅卷；系统自动计算各大题得分，得到考生最终得分。同时，对其它试题采取老师网上人工阅卷。对考生全部考试结果进行评卷，保留每一个考生每道题得分，并对考生考试成绩能够进行统计、分析和汇总。对学生提供所考课程分数查询；对老师提供试卷、所讲课程学生分数查询。老师在查询分数时，能够查询某一个考生考试成绩，也能够查询某个专业某个班课程总平分数、各分数段人数情况、不及格学生名单等统计信息。
1.3.6 试卷管理模块 老师能够对试卷进行管理，试卷管理包含对试卷管理、试卷信息管理和对试卷试题维护。老师能够查看、删除试卷而且能够对试卷信息进行管理，包含对试卷名字、科目、考试时间、出题人、总分等信息进行管理。老师能够对试卷中试题进行管理，能够直接新增试题，而且对加入试卷试题设置分值。

1.4 本章小结 本章对单独招生在线考试进行了功效性和非功效性需求分析。结合系统需求，经过分析和提炼，确定了系统业务步骤和关键功效，并对系统性能需求等进行了分析。

第二章 在线考试系统设计
2.1 系统结构设计 为了系统开发、维护和升级方便，考试系统采取B/S模式3层架构：第一层是用户层，为不一样用户设计了对应接口，学生可进行网上在线考试，老师可生成试卷、组织考试，管理员可对考试进行设置管理。用户经过浏览器向考试Web服务器提出服务请求，Web服务器对用户验证身份后把所需网页传送给用户端浏览器。第二层是应用层，负责题库管理，试卷生成、分发和接收，管理和监控考试过程。当Web服务器接收到用户请求时，将要实施对应应用程序和数据库进行连接，经过SQL方法向数据库服务器发出数据处理请求，数据库服务器将处理结果交给Web服务器，再由其送回到用户端。第三层是数据层，实现用户管理和试题管理。数据库服务器接收来自Web服务器请求，实现对数据库操作和存放，并将处理结果返回Web服务器。系统整体层次架构图所表示。

2.2 考试步骤设计 考生在考试用机上经过web浏览器访问考试系统主页，考生输入其姓名和考号信息后，考试系统对考生学号及姓名进行验证，如系统经过验证，则可点击进入考试页面进行考试；系统自动把试卷分发到考试用机，考生在线进行考试，按要求完成考试内容。如考号或姓名有误，则可点击取消考试按钮，返回系统主页。考生进入考试页面后系统开始自动倒计时，考试过程中答案即时保留到考试服务器上。考生提前完成考试内容后可主动提交试卷，或系统倒计时完成时自动收卷，交卷或收卷时由系统将自动把考生操作结果提交给考试服务器上保留。考试结束后，老师对考生提交上来试卷进行批改并保留考生得分，判卷结束后教学管理者能够对考试试卷、考生答卷和老师判卷进行管理。教学管理者还能够对用户基础信息、课程基础信息和题库信息等进行管理。基于J2EE在线考试系统整体系统步骤图所表示。

2.3 数据库设计 数据库设计遵照了安全性、可伸缩性、数据交换可靠性、有效并发控制标准，考虑到考试中有多个不一样题型和各题型有各自特点，根据试题类别把不一样考试题目要求和具体说明单独存放，方便于管理和维护，提升数据库存取效率。
2.3.1 数据库E-R图 经过对系统进行需求分析、网站步骤设计和系统功效结构确实定，计划出系统中使用实体对象分别为管理员信息、考试试卷、考生信息、考生成绩信息。
①管理员信息试题E-R图 管理员信息包含管理员编号、管理员姓名、管理员密码和注册时间。② 考试试卷实体 考试试卷试题包含试卷名称、所属课程、添加时间和有效时间等属性。③ 考生信息实体 考生信息实体包含学生证号、姓名、性别、所学专业、注册时间、登陆网站密码、密码提醒问题、密码提醒答案和所学专业等属性。④ 考生成绩实体 考生答完考题后能够对自己成绩进行查询，后台管理员也可对考试成绩进行管理。考生成绩信息实体包含学生证号、所学课程、考生总等。
2.3.2 数据库表设计 单独在线考试系统建立了多张数据表，表4.1列出了考试系统中部分数据表。
系统关键建立了关键包含用户信息表、试题表、试题类型表、试卷表、试题答案表、考试信息表等，如表所表示。

①用户信息表，结构如表所表示。

②试题表，结构如表所表示。

③试题类型表，结构如表所表示。

④试卷表，也称为试卷种类表，它并不能标识这套试卷所包含具体试题，也正因为如此，才能确保每套试卷随机性。试卷表结构如表所表示

⑤考试信息表，结构如表所表示。

⑥试题答案表，结构如表所表示。

2.4 系统功效模块设计 依据用户需求调研，考试系统用户包含学生用户，老师用户和教学管理员用户。三类不一样用户含有不一样访问权限，成功登录以后能够访问对应模块。老师用户关键实现功效包含在线出题、组卷，在线批改学生答卷，在线查询成绩和试卷。学生用户实现功效是进行在线考试，查阅考试分数。教学管理者用户实现功效包含题库管理，在线卷纸管理，在线用户信息管理。 依据以上要实现功效把考试系统划分为以下六个模块：用户管理模块、题库管理模块、在线考试模块、系统阅卷模块、卷纸管理模块和综合查询模块。系统功效模块图所表示。

2.4.1 用户管理设计 用户管理模块包含学生信息管理、老师信息管理和管理员信息管理。用户管理结构图图所表示。 ① 学生信息管理：考生能够注册系统，不过不能修改和删除自己信息，管理员能够添加、修改、删除学生信息。 ② 老师信息管理：老师能够注册系统，不过不能修改和删除自己信息，管理员能够添加、修改、删除老师信息。
2.4.2 题库管理设计 题库管理包含题型管理、试题管理和题库类型管理。题库管理结构图图所表示。 ① 题型管理：管理员能够添加、修改和删除题型。 ② 试题管理：管理员和老师全部能够对试题进行管理，老师能够自己试题 进行管理，而管理员能够对全部试题进行管理。 ③ 题库类型管理：管理员能够添加、修改、删除题库类型。
2.4.3 在线考试设计 在线考试模块实现考生在要求考试时间进行在线实时考试。考生经过身份验证登录进入考试系统，系统生成试卷，并对考试时间进行倒计时，考生完成试卷并交卷。在线考试步骤图图所表示。

2.4.4 成绩管理设计 成绩管理包含成绩查询和成绩删除。结构图图4.11所表示。 ① 成绩查询：学生能够查询自己成绩，管理员能够查询全部同学成绩。 ② 成绩删除：管理员能够删除全部同学成绩，不过学生不能删除自己 成绩。
2.4.6 试卷管理设计 试卷管理模块能够实现对试卷中试题添加、修改、删除、移动，试题内容编辑等操作。大题信息包含大题类型、大题分值、小题数量。试题内容包含题目说明、题号、题干和答案。试卷管理模块步骤图图4.13所表示。

2.5 关键类设计 考试系统关键实现了八个类，分别是User、Administrator、Teacher、Student、Course、Test、TestPaper、StudentPaper。其中User类用来管理用户信息，Student类继承User类用来管理考生信息，Teacher类继承User类用来管理老师信息， Administrator类继承User类用来管理教学管理员信息，Course类用来管理课程信息，Test类用来管理考试信息，TestPaper类用来管理考试试卷信息，StudentPaper类用来管理考生答卷信息，考试系统类图图4.所表示。

3、动态建模
3.1.1用户信息管理活动图

3.1.2题库信息管理活动图

3.1.3在线考试活动图

3.2状态图

每次考试由“学生”将“考试ID和密码”“登录”状态； 假如“学生”登录正确转换到“考试规则阅读”状态，不然转换到“登录”状态继续登录； 假如“学生”“三次输入错误”考试结束； 处于“考试规则阅读”状态时有一定阅读时间，“阅读时间到”就转换到“选择考试试题”状态； 考试试题选择完成后“学生”就装换到“准备考试”状态； 处于“准备考试”状态时，有一定准备考试时间，当“准备考试时间到”时就转换到“在线考试答题”状态， 假如“在线答题考试”状态时“考试时间到”就装换“交卷”状态； 处于“交卷”状态时不成功继续停留在“交卷”状态，交卷成功考试结束。
3.3次序图
3.3.1、题库管理次序图

3.3.2参与者次序图

3.3.3用户管理次序图

3.4协作图
3.4.1参与者协作图

3.4.2题库管理协作图

3.4.3用户管理协作图

4.物理建模
4.1布署图