在線考試系統(tǒng)登錄系統(tǒng)數(shù)據(jù)系統(tǒng)UML

1、UML課程設(shè)計在線考試系統(tǒng)軟件工程系課程設(shè)計課 程: 系統(tǒng)建模根底(UML)概述 編制時間： 2021 年 06 月 12 日 42UML課程設(shè)計在線考試系統(tǒng)目錄1.1、系統(tǒng)的性能需求21.2、系統(tǒng)主要功能21.3 功能模塊需求分析31.4 本章小結(jié)92.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計102.2 考試流程設(shè)計102.3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計122.4 系統(tǒng)功能模塊設(shè)計172.5 關(guān)鍵類設(shè)計232.6、對象圖243.1、活動圖283.2、狀態(tài)圖323.3、順序圖333.4、協(xié)作圖354.1、構(gòu)件圖384.2、部署圖38在線考試系統(tǒng)的需求分析1.1、系統(tǒng)的性能需求為了保證考試系統(tǒng)能長期、穩(wěn)定、平安、可靠、高效地運(yùn)行，系統(tǒng)

2、應(yīng)滿足以下的一些性能需求：系統(tǒng)處理的準(zhǔn)確性和及時性：準(zhǔn)確性和及時性是考試系統(tǒng)的必要性能。在系統(tǒng)設(shè)計和開發(fā)過程中，要充分考慮系統(tǒng)目前和將來可能承受的工作量，使系統(tǒng)的處理能力和響應(yīng)時間能滿足用戶要求。系統(tǒng)的開放和系統(tǒng)可擴(kuò)充性：考試系統(tǒng)在開發(fā)過程中，應(yīng)充分考慮以后的可擴(kuò)充性。例如，系統(tǒng)要能夠承載課程的題庫、試卷庫等實(shí)現(xiàn)課程考試。題庫、試卷庫或單套試卷可以隨時進(jìn)行增加、刪除和修改等維護(hù)。要求系統(tǒng)提供足夠的手段進(jìn)行功能的調(diào)整和擴(kuò)充，可以簡單的參加和減少系統(tǒng)的模塊，配置系統(tǒng)的硬件。通過軟件的修補(bǔ)、替換完成系統(tǒng)的升級和更新?lián)Q代。系統(tǒng)的易用性和易維護(hù)性：要求系統(tǒng)應(yīng)該盡量使用用戶熟悉的術(shù)語和中文信息的界面。系統(tǒng)

3、界面應(yīng)友好易用，應(yīng)有詳細(xì)的系統(tǒng)使用說明，對一些容易出現(xiàn)的誤操作應(yīng)該有相應(yīng)的提示以及處理方法?？荚囅到y(tǒng)要具有易用性、友好性，系統(tǒng)安裝方便、維護(hù)簡單。系統(tǒng)的平安性：充分考慮用戶、題庫、效勞器等的平安。系統(tǒng)對系統(tǒng)不同等級的用戶分別設(shè)置不同的權(quán)限?？荚嚻陂g由于機(jī)器死機(jī)重新啟動機(jī)器后，計時器應(yīng)合理進(jìn)行計時?？荚嚻陂g由于機(jī)器原因需要更換考試用機(jī)，學(xué)生重新登錄考試系統(tǒng)后應(yīng)能繼續(xù)做題，考試效勞器應(yīng)能及時保存學(xué)生的操作結(jié)果。1.2、系統(tǒng)主要功能 系統(tǒng)主要功能包括用戶管理、專業(yè)管理、課程管理、試卷管理、學(xué)生在線考試等等，下面就系統(tǒng)的主要功能做簡要分析： 用戶信息管理考生可以注冊系統(tǒng)，但是不能修改和刪除自己的信息，

4、注冊以后可以參加考試和查詢成績。管理員可以添加、修改、刪除學(xué)生信息。 課程專業(yè)信息管理 管理員可以對課程進(jìn)行管理，可以添加、修改、刪除、查詢課程，還可以對專業(yè)進(jìn)行添加、修改、刪除的管理。 試卷管理管理員可以添加、修改、刪除試卷，并且可以按照試卷專業(yè)或者試卷名稱查詢試卷。 在線考試學(xué)生登錄以后在同意考試跪著，選擇試卷后開始考試，考試結(jié)束后需要提交試卷。 題庫管理教師或者管理員可以在題庫里面增加、修改、刪除試題。 成績管理管理員可以查詢學(xué)生的成績，也可以刪除學(xué)生的成績，但是不能對學(xué)生的成績做出修改。1.3 功能模塊需求分析1.3.1、用戶管理模塊系統(tǒng)的用戶包括考生用戶、教師用戶以及系統(tǒng)管理員用戶。

5、用戶管理模塊實(shí)現(xiàn)對學(xué)生用戶、教師用戶和管理者用戶的信息管理。三種用戶在參與系統(tǒng)活動的時候，能進(jìn)行用戶信息的注冊與維護(hù)。管理員功能包括：查詢用戶信息、授權(quán)用戶角色等。不同用戶具有不同用戶權(quán)限，相同用戶可執(zhí)行相同的功能，同一個角色的用戶具有的用戶權(quán)限相同。用戶管理模塊用例圖如下圖。用戶管理用例圖Use Case of User Management1.3.2 題庫管理模塊題庫管理模塊包括試題信息管理、題型信息管理。試題錄入將試題的題目、題型、知識點(diǎn)、章節(jié)、難易度、試題答案等內(nèi)容輸入到題庫中。試題查詢根據(jù)用戶給定的相關(guān)條件(如題型、知識點(diǎn)、難易度、錄入時間等)對試題庫中的試題進(jìn)行查找、篩選等操作。試

6、題修改那么根據(jù)用戶給定的條件(如題型、知識點(diǎn)、難易度錄入時間等)找到相應(yīng)試題，然后對試題進(jìn)行修改操作。試題刪除根據(jù)用戶所給定的條件(如知識點(diǎn)、題型、難易度錄入時間等)找到相應(yīng)的試題，然后對試題進(jìn)行刪除操作。題型信息管理實(shí)現(xiàn)對考試題型信息的設(shè)置。題庫管理模塊用例圖如下圖。 題庫管理用例圖Use Case of Questions Management1.3.3 在線考試模塊學(xué)生登錄考試系統(tǒng)后，通過身份驗(yàn)證后進(jìn)入在線考試頁面，頁面上方顯示考生的學(xué)號、等信息以方便考生核對?？忌x擇參加的考試課程后，系統(tǒng)給出考場規(guī)那么和考試時間進(jìn)行倒計時，系統(tǒng)提醒考生開始考試。系統(tǒng)根據(jù)定制的題型、分?jǐn)?shù)分布、題目數(shù)量、

7、難度等級分布、章節(jié)分布等參數(shù)的設(shè)置規(guī)那么，隨機(jī)從試題庫中抽取滿足規(guī)那么的試題，為參加考試的考生自動生成互不相同的試卷。頁面上呈現(xiàn)出的考試試卷與考生平時參加的紙試化考試試卷差異不大：單項(xiàng)選擇試題和判斷試題各選項(xiàng)前為單項(xiàng)選擇框；多項(xiàng)選擇試題和不定項(xiàng)選擇試題各選項(xiàng)前為復(fù)選框；填空試題每空為文本框；主觀題每個問題后面有一個多行文本框，以便考生編輯答案?？忌拇鸢甘紫缺４娴奖镜嘏R時數(shù)據(jù)文件中，然后定時發(fā)送回考試效勞器。如果考試結(jié)束時間已到，系統(tǒng)會自動鎖定并提交試卷；如果考試結(jié)束時間未到，考生可以提前交卷，考生效勞器會將其考試數(shù)據(jù)保存，并退出考試系統(tǒng)。在線考試模塊用例圖如下圖。在線考試用例圖Use Cas

8、e of Exam Online1.3.4 成績管理模塊在考試結(jié)束后，系統(tǒng)要對考生答卷進(jìn)行評閱。閱卷方式分為兩種，自動閱卷和手動閱卷。對于客觀題和局部主觀題系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動評分并保存考生得分；對于分析題和操作題，系統(tǒng)給出參考答案和評分細(xì)那么，由閱卷教師評分?？紤]到系統(tǒng)的平安性，由管理員在系統(tǒng)考試結(jié)束后啟動閱卷系統(tǒng)進(jìn)行自動閱卷；同時，對其它試題采用教師網(wǎng)上人工閱卷。對考生所有的考試結(jié)果進(jìn)行評卷，保存每一個考生每道題的得分，并對考生考試成績能夠進(jìn)行統(tǒng)計、分析和匯總?？陀^題自動評分系統(tǒng)自動實(shí)現(xiàn)對選擇題的評閱，并保存得分。在評閱選擇題、判斷題等客觀題時，系統(tǒng)將考生的答案與標(biāo)準(zhǔn)答案進(jìn)行完全匹配計算得分。手動

9、閱卷分析題和操作題等不易進(jìn)行自動評閱的試題，可考慮自動評閱和手動評閱相結(jié)合，在自動評閱的根底上，教師實(shí)現(xiàn)對其的手動評閱。系統(tǒng)自動計算各大題得分，得到考生的最后得分。對學(xué)生提供所考課程的分?jǐn)?shù)查詢；對老師提供試卷、所授課程的學(xué)生分?jǐn)?shù)的查詢。教師在查詢分?jǐn)?shù)時，可以查詢某一個考生的考試成績，也可以查詢某個專業(yè)某個班的課程總平分?jǐn)?shù)、各分?jǐn)?shù)段的人數(shù)情況、不及格的學(xué)生名單等統(tǒng)計信息。成績管理模塊用例圖如下圖?？荚嚦煽冇美龍DUse Case of Score Management1.3.5 課程專業(yè)管理模塊考試試卷的信息主要包括課程編號、課程名稱、課程類型、試卷編號、試卷狀態(tài)等，管理員可實(shí)現(xiàn)對試卷的狀態(tài)修改、

10、試卷查詢等操作，也可以查看試卷內(nèi)容。管理員還可以對包括對專業(yè)名稱、專業(yè)描述等信息進(jìn)行管理。課程專業(yè)管理用例圖如下圖。課程專業(yè)管理用例圖Use Case of Courses and Majors Management1.3.6 試卷管理模塊教師可以對試卷進(jìn)行管理，試卷管理包括對試卷管理、試卷信息的管理和對試卷試題的維護(hù)。教師可以查看、刪除試卷并且可以對試卷信息進(jìn)行管理，包括對試卷名字、科目、考試時間、出題人、總分等信息進(jìn)行管理。教師可以對試卷中的試題進(jìn)行管理，可以直接新增試題，并且對參加試卷的試題設(shè)置分值。試卷管理模塊用例圖如下圖。試題管理用例圖Use Case of Courses and

11、Majors Management1.4 本章小結(jié)本章對單獨(dú)招生在線考試進(jìn)行了功能性和非功能性的需求分析。結(jié)合學(xué)院的需求，經(jīng)過分析與提煉，確定了系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程與主要功能，并對系統(tǒng)的性能需求等進(jìn)行了分析。2在線考試系統(tǒng)的設(shè)計2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計為了系統(tǒng)開發(fā)、維護(hù)和升級的方便，考試系統(tǒng)采用B/S模式的3層架構(gòu)：第一層是用戶層，為不同用戶設(shè)計了相應(yīng)的接口，學(xué)生可進(jìn)行網(wǎng)上在線考試，教師可生成試卷、組織考試，管理員可對考試進(jìn)行設(shè)置管理。用戶通過瀏覽器向考試的Web效勞器提出效勞請求，Web效勞器對用戶驗(yàn)證身份后把所需的網(wǎng)頁傳送給客戶端瀏覽器。第二層是應(yīng)用層，負(fù)責(zé)題庫管理，試卷的生成、分發(fā)和接收，管理和監(jiān)

12、控考試過程。當(dāng)Web效勞器接收到用戶請求時，將要執(zhí)行相應(yīng)的應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)庫進(jìn)行連接，通過SQL方式向數(shù)據(jù)庫效勞器發(fā)出數(shù)據(jù)處理請求，數(shù)據(jù)庫效勞器將處理結(jié)果交給Web效勞器，再由其送回到客戶端。第三層是數(shù)據(jù)層，實(shí)現(xiàn)用戶管理和試題管理。數(shù)據(jù)庫效勞器接受來自Web效勞器的請求，實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的操作和存儲，并將處理結(jié)果返回Web效勞器。系統(tǒng)的整體層次架構(gòu)如下圖。系統(tǒng)的整體架構(gòu)System layer structure2.2 考試流程設(shè)計考生在考試用機(jī)上通過web瀏覽器訪問考試系統(tǒng)主頁，考生輸入其和考號信息后，考試系統(tǒng)對考生的考號及進(jìn)行驗(yàn)證，如系統(tǒng)通過驗(yàn)證，那么可進(jìn)入考試頁面進(jìn)行考試；系統(tǒng)自動把試卷分發(fā)到

13、考試用機(jī)，考生在線進(jìn)行考試，按要求完成考試內(nèi)容。如考號或有誤，那么不能進(jìn)入考試頁面，返回系統(tǒng)主頁。考生進(jìn)入考試頁面后系統(tǒng)開始自動倒計時，考試過程中答案即時保存到考試效勞器上。考生提前完成考試內(nèi)容后可主動提交試卷，或者系統(tǒng)倒計時完畢時自動收卷，交卷或收卷時由系統(tǒng)將自動把考生的操作結(jié)果提交給考試效勞器上保存?？荚嚱Y(jié)束后，教師對考生提交上來的試卷進(jìn)行批改并保存考生得分，判卷結(jié)束后教學(xué)管理者可以對考試試卷、考生答卷和教師判卷進(jìn)行管理。教學(xué)管理者還可以對用戶的根本信息、課程根本信息和題庫信息等進(jìn)行管理。基于J2EE的高職院校在線考試系統(tǒng)的整體系統(tǒng)流程如下圖。系統(tǒng)流程圖System flow char2.

14、3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計數(shù)據(jù)庫的設(shè)計遵循了平安性、可伸縮性、數(shù)據(jù)交換可靠性、有效的并發(fā)控制的原那么，考慮到考試中有多種不同的題型以及各題型有各自的特點(diǎn)，按照試題類別把不同的考試題目要求和具體說明單獨(dú)存放，以便于管理和維護(hù)，提高數(shù)據(jù)庫存取的效率。2.3.1 數(shù)據(jù)庫E-R圖通過對系統(tǒng)進(jìn)行需求分析、網(wǎng)站流程設(shè)計以及系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)確實(shí)定，規(guī)劃出系統(tǒng)中使用的實(shí)體對象分別為管理員信息、考試試卷、考生信息、考生成績信息。 管理員信息試題E-R圖管理員信息包括管理員編號、管理員、管理員密碼和注冊時間。管理員信息實(shí)體E-R圖如下圖。 管理員信息E-R圖Manager Info Entity E-R 考試試卷實(shí)體考試試卷試題

15、包括試卷名稱、所屬課程、添加時間和有效時間等屬性?？荚囋嚲韺?shí)體E-R圖如下圖?？荚囋嚲韺?shí)體E-R圖 Exam Paper Entity E-R 考生信息實(shí)體考生信息實(shí)體包括學(xué)生證號、性別、所學(xué)專業(yè)、注冊時間、登陸網(wǎng)站密碼、密碼提示問題、密碼提示答案以及所學(xué)專業(yè)等屬性。考生信息實(shí)體E-R圖如圖4.5所示?？忌畔-R圖Student Info Entity E-R 考生成績實(shí)體考生答完考題后可以對自己的成績進(jìn)行查詢，后臺管理員也可對考試成績進(jìn)行管理。考生成績信息實(shí)體包括學(xué)生證號、所學(xué)課程、考生總分等?？忌煽冃畔?shí)體如下圖。考生成績信息試題E-R圖Student Score Entity E-

16、R2.3.2 數(shù)據(jù)庫表設(shè)計單獨(dú)在線考試系統(tǒng)建立了多張數(shù)據(jù)表，表4.1列出了考試系統(tǒng)中的局部數(shù)據(jù)表。系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫表System database table表名表說明描述Userinfo用戶信息表存儲系統(tǒng)中所有用戶的信息，用戶的信息包括用戶編號、用戶、用戶密碼、真實(shí)、用戶所屬角色等。Questions試題表存儲系統(tǒng)題庫中試題的主要信息，試題的信息應(yīng)該包括試題編號、試題題目、試題內(nèi)容、所屬知識點(diǎn)、試題分值和難度系數(shù)等。QuestionKind試題類型表存儲系統(tǒng)題庫中試題種類的信息，如單項(xiàng)選擇題、多項(xiàng)選擇題、填空題和判斷題等。Paper試卷表存儲試題庫的試卷種類信息，唯一地標(biāo)識一套試卷。但是試卷表只是

17、標(biāo)識一套試卷的整體情況，如難度系數(shù)、試卷總分等。Examinees考試信息表存儲參加考試的考生信息，該表引用用戶表的主鍵作為該表的外鍵。Answers試題答案表存儲試題答案信息，該表引用試題表的主鍵作為表的外鍵。系統(tǒng)主要建立了主要包含用戶信息表、試題表、試題類型表、試卷表、試題答案表、考試信息表等，如表所示。用戶信息表，結(jié)構(gòu)如表。 用戶信息表 User information table字段名數(shù)據(jù)類型長度是否允許為空備注UserIDint4否編號，主鍵UserNamevarchar32否用戶名UserPwdvarchar200否用戶密碼Namevarchar32否真實(shí)Roleint4否用戶所屬

18、角色Departmentvarchar32否用戶所屬部門試題表，結(jié)構(gòu)如表。 試題表Test question table字段名數(shù)據(jù)類型長度是否允許為空備注QuestionIDint4否編號，主鍵Titlevarchar100否題目Subjectvarchar500否知識點(diǎn)Bodytext2000否題干Scorevarchar500否分值Difficultint4否難度系數(shù)KindIDint4否試題類型Selectint4否選中試題類型表，結(jié)構(gòu)如表。試題類型表Test question type table字段名數(shù)據(jù)類型長度是否允許為空備注KindIDint4否編號，主鍵KindNamevarc

19、har32否問題種類名稱KindOrderint4否顯示的順序號試卷表，也稱為試卷種類表，它并不能標(biāo)識這套試卷所包含的具體試題，也正因?yàn)槿绱?，才能保證每套試卷的隨機(jī)性。試卷表結(jié)構(gòu)如表4.5。表4.5 試卷表Table 4.5 Paper table字段名數(shù)據(jù)類型長度是否允許為空備注PaperIDint4否編號，主鍵PaperNamevarchar50否試卷名稱PaperScoreint4否試卷總分Difficurtfloat4否平均難度TotalTimevarchar50否考試時間Teachervarchar16否任課教師考試信息表，結(jié)構(gòu)如表4.6。表4.6 考試信息表Table 4.6 Ex

20、amine data table字段名數(shù)據(jù)類型長度是否允許為空備注ExamineIDint4否編號，主鍵UserIDint32否用戶編號Datedatetime4否參加考試時間Markint4否考試成績試題答案表，結(jié)構(gòu)如表4.7。表4.7 試題答案表Table 4.7 Question answer table字段名數(shù)據(jù)類型長度是否允許為空備注AnswerIDint4否編號，主鍵Titlevarchar200否答案標(biāo)題Bodytext2000否答案內(nèi)容QuestionIDint4否答案所屬試題2.4 系統(tǒng)功能模塊設(shè)計根據(jù)用戶需求調(diào)研，考試系統(tǒng)的用戶包括學(xué)生用戶，教師用戶和教學(xué)管理員用戶。三類不

21、同的用戶具有不同的訪問權(quán)限，成功登錄以后可以訪問相應(yīng)的模塊。教師用戶主要實(shí)現(xiàn)的功能包括在線出題、組卷，在線批改學(xué)生答卷，在線查詢成績和試卷。學(xué)生用戶實(shí)現(xiàn)的功能是進(jìn)行在線考試，查閱考試分?jǐn)?shù)。教學(xué)管理者用戶實(shí)現(xiàn)的功能包括題庫管理，在線卷紙管理，在線用戶信息管理36。根據(jù)以上要實(shí)現(xiàn)的功能把考試系統(tǒng)劃分為以下六個模塊：用戶管理模塊、題庫管理模塊、在線考試模塊、系統(tǒng)閱卷模塊、卷紙管理模塊和綜合查詢模塊。系統(tǒng)的功能模塊如下圖。系統(tǒng)功能模塊System functions module2.4.1 用戶管理的設(shè)計 用戶管理模塊包括學(xué)生信息管理、教師信息管理和管理員信息管理。用戶管理結(jié)構(gòu)圖如下圖。 學(xué)生信息管理

22、：考生可以注冊系統(tǒng)，但是不能修改和刪除自己的信息，管理員可以添加、修改、刪除學(xué)生信息。 教師信息管理：教師可以注冊系統(tǒng)，但是不能修改和刪除自己的信息，管理員可以添加、修改、刪除教師信息。 超級管理員可以添加、修改、刪除、查詢管理員，對管理員進(jìn)行管理。用戶管理結(jié)構(gòu)圖The structure diagram of User Management2.4.2 題庫管理的設(shè)計題庫管理包括題型管理、試題管理和題庫類型管理。題庫管理結(jié)構(gòu)圖如下圖。 題型管理：管理員可以添加、修改和刪除題型。 試題管理：管理員和教師都可以對試題進(jìn)行管理，教師可以自己的試題進(jìn)行管理，而管理員可以對所有試題進(jìn)行管理。 題庫類型管

23、理：管理員可以添加、修改、刪除題庫類型。題庫管理結(jié)構(gòu)圖The structure diagram of Question Bank Management2.4.3 在線考試的設(shè)計 在線考試模塊實(shí)現(xiàn)考生在規(guī)定考試時間進(jìn)行在線實(shí)時考試?？忌ㄟ^身份驗(yàn)證登錄進(jìn)入考試系統(tǒng)，系統(tǒng)生成試卷，并對考試時間進(jìn)行倒計時，考生完成試卷并交卷。在線考試的流程圖如下圖。圖4.10在線考試流程圖Fig. 4.10 Online test flowchart2.4.4 成績管理的設(shè)計成績管理包括成績查詢和成績刪除。結(jié)構(gòu)圖如圖4.11所示。 成績查詢：學(xué)生可以查詢自己的成績，管理員可以查詢所有同學(xué)的成績。 成績刪除：管理員

24、可以刪除所有同學(xué)的成績，但是學(xué)生不能刪除自己的成績。成績管理結(jié)構(gòu)圖The structure diagram of Score Management2.4.5 課程專業(yè)管理設(shè)計 課程專業(yè)管理包括課程管理和專業(yè)管理，課程專業(yè)管理結(jié)構(gòu)圖如圖4.12所示。 課程管理：考試試卷的信息主要包括課程編號、課程名稱、課程類型、試卷編號、試卷狀態(tài)等，管理員可實(shí)現(xiàn)對試卷的狀態(tài)修改、試卷查詢等操作，也可以查看試卷內(nèi)容。 專業(yè)管理：專業(yè)信息管理主要包括對專業(yè)名稱、專業(yè)描述等信息進(jìn)行管理課程專業(yè)管理結(jié)構(gòu)圖The structure diagram of Course and Major Management2.4.6

25、 試卷管理設(shè)計試卷管理模塊可以實(shí)現(xiàn)對試卷中試題的添加、修改、刪除、移動，試題內(nèi)容編輯等操作。大題的信息包括大題類型、大題分值、小題數(shù)量。試題的內(nèi)容包括題目說明、題號、題干和答案。試卷管理模塊的流程圖如圖4.13所示。試卷管理流程圖Test paper manage flowchart2.5 關(guān)鍵類設(shè)計考試系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)了八個類，分別是User、Administrator、Teacher、Student、Course、Test、TestPaper、StudentPaper。其中User類用來管理用戶的信息，Student類繼承User類用來管理考生的信息，Teacher類繼承User類用來管理教師的信息， Administrator類繼承User類用來管理教學(xué)管理員的信息，Course類用來管理課程信息，Test類用來管理考試信息，TestPaper類用來管理考試試卷信息，StudentPaper類用來管理考生答卷信息，考試系統(tǒng)的類圖如圖4.14所示?？荚囅到y(tǒng)類圖 Class char of examination syst