中國石油大學勝利學院本科畢業設計（論文）1C語言在線考試系統的設計第一章緒論1背景介紹在我們教育普及的今天，我們要進行無數次的考試，無數科目的考試，學校與社會上的各種考試大都采用傳統的考試方式,在此方式下,組織一次考試至少要經過五個步驟,即人工出卷,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,可以說傳統的考試方式已經不能適應現代考試的需要。近年來，互聯網和計算機的迅速發展，人們的生活、思維、工作、教育以及受教育等方式都發生了改變。就現在的學校而言，開發、應用能夠整合教育測評理論、方法和現在信息技術手段的在線考試系統，為學生個性化學習提供“靈活、方便、科學、公平”的“個別化學習測評服務”已成為教育工作者所面臨的一項重要任務，通過在線考試教師可對學生的學習進行考核，了解學生的學習效果，為改進教學提供了依據。學生可通過在線考試系統了解自己對教學內容的掌握情況，提高學習興趣。在線考試系統借助計算機技術，能夠在WINDOWS平臺上，使用IE瀏覽器，完成考試、交卷等考試任務，還可以通過互聯完成考試的控制。借助原來的數據庫，各考點可以通過網絡決定試卷。學生通過網絡選擇開考的試卷，然后進行在線作答。答卷后，學生可在線自動交卷。交卷同時，系統將自動評分，生成考試成績數據。教師可在線查看各考生的成績。同時本系統，可對學生基本信息及考試成績信息進行查詢、更改等管理，也有利于學校教務的管理。在線考試時就可以減少老師的閱卷工作量，提高老師的工作效率。所以開發一個在線考試管理系統勢在必行。它相對于紙介質考試而言具有省時、省力、存儲方便等優點。現在已經被越來越多地應用到各種層次和領域的考試當中。因此，在線考試系統的開發有著必要意義。中國石油大學勝利學院本科畢業設計（論文）22國內外研究現狀國際上，基于網絡的考試蓬勃發展，對于題庫建設的理論研究不斷深入，實用考試系統也層出不窮。美國心理協會在1986年出版了關于如何開發、使用計算機化考試以及解釋考分的指南，成為了考試和軟件開發者的事實標準。二十一世紀是信息時代，信息技術發展更加迅速，下一代國際互聯網正悄悄地向我們走來，計算機網絡安全性、可靠性和速度等會有質的飛躍，遠程教育將具有更強的生命力，優質的教育資源共享就能更好地實現，終身教育真正成為可能。傳統的教育勢必會受到嚴峻的挑戰。網絡遠程教育機構面臨著這一千載難逢的機會，必須加強遠程教育軟件的研究開發工作，讓更好、更完善的軟件系統應用到遠程教育當中去。遠程教育又涉及很多環節，在線考試系統就是其中之一，目前在線考試系統很多，ETS美國教育考試服務中心舉辦的GRE美國研究生入學考試的計算機網絡化考試就是最有影響的案例，但是在線考試系統實現的功能差異很大，存在的問題也很多，例如數據庫的安全性等，考試系統研究開發仍任重而道遠。3系統開發工具與關鍵技術介紹1開發工具操作系統WINDOWSALL系統數據庫服務器SQLSERVER2014集成開發環境VISUALSTUDIO2013系統運行環境NETFRAMEWORK20/352關鍵技術系統主要采用了ASPNET、SQLSERVER2014以及三層B/S軟件體系結構技術。分別從ASP的特點、優點，SQLSERVER2014技術的發展、數據庫的特點和應用以及B/S體系結構的基本概念、工作原理等方面進行簡述，以明確開發系統所使用的技術。三本課題的基本內容采用ASPNET開發“程序設計語言（C）”課程的在線考試系統。在線考試系統具有以下功能在線訓練、順序出題、隨機出題、實時評判、成績查詢、試卷查詢、科目管理、題庫管理、自動組卷、信息發布、用戶管理等功能。四預計本課題研究重點，提出解決問題的方法和措施本課題的研究重點是信息的采集，建立題庫，從題庫選題組卷，對試卷的評閱，中國石油大學勝利學院本科畢業設計（論文）3成績的分析、查詢；本課題的難點是題庫的建立、試題的生成。前期對現有的在線考試系統進行了分析對比；閱讀了有關書籍，學習了VISUALSTUDIO2010開發工具和數據庫，為本次課題奠定了基礎。五本課題擬采用的研究手段和可行性分析1研究手段ASPNET服務器前臺開發工具的選擇。ASPNET提供了強大的WEB應用程序開發能力，可以通過ADO組件提供的接口方便地訪問數據庫，同時兼考慮開發人員對開發工具的熟悉程度，最終選擇了ASPNET作為服務器的前臺開發工具。設計初期是開發項目的準備階段，對系統做詳細的可行性研究，系統的功能分析、需求分析，將設計模板、框架、數據庫表的設計做好。做好準備工作后，進行具體的設計，編寫代碼，實現功能。最后進行系統的調試。六預期達到的目標（1）系統采用人機交互的方式，界面美觀友好，信息查詢方式方便、靈活、數據存儲、安全可靠。（2）實現從數據庫中隨機抽取試題。（3）對用戶輸入的數據，進行嚴格的數據檢驗，盡可能避免人為的錯誤。（4）實現對考試接貨的自動評分。（5）實現教師和管理員對試題信息進行單獨管理。（6）系統最大限度的實現易維護性和易操作性。中國石油大學勝利學院本科畢業設計（論文）4第二章需求分析1可行性分析基于對問題的調查和分析，利用計算機給我們提供的信息，及時地了解學生的信息，并且形成一整套動態的管理就十分必要了。（1）技術可行性考試管理系統主要是用于教師關于題目的選擇，閱卷，學生對成績的查詢和管理。（2）經濟可行性開發考試管理系統費用較低，可利用現有的微機設備，經濟上是可行的，非常適合于考試管理，因為該系統實現了將管理和查詢電子化，極大地方便了管理員、教師、學生。（3）操作可行性本系統的界面設計簡單直觀，易于理解。它使用的控件都是用戶常用的或常見的，操作起來很容易上手。不需要特別的培訓和講解，用戶便能使用該系統。（4）組織與管理可行性教師是對題目的選擇，考試的閱卷以及學生的成績進行管理的，但過去由于采用人工方法進行管理，工作效率低，勞動強度大，所以他們希望采用計算機管理，將已有的管理經驗轉化到管理軟件中。這就使得系統調查、需求分析能夠得到有關人員的大力支持和積極配合。1需求分析目前，在高校的實際環教學環節中，仍然過分依賴于傳統的面授形式，對于網絡的開發和應用的程度遠遠不夠。隨著計算機和網絡的技術的日益發展，深刻影響著教育、學習的方式和途徑，使得日常的面授方式正逐漸向網絡化、信息化的方向轉變，將該課程制成網頁形式，開發一個基于WEB的在線考試系統，既美觀又實用，更重要的是提高考試的質量和效率對于考試組織方而言，需要事先布置好考場，準備好足夠多的試卷，做好考試監督工作。對于老師，需要在考后進行批改大量試卷的工作。就這兩個方面所消耗的人力物力資源都是不少的系統需要解決的主要問題中國石油大學勝利學院本科畢業設計（論文）5我主要開發的是后臺管理子系統,在此系統中我們主要對前臺考試系統的顯示信息進行管理和設置我將子系統分為以下功能模塊題庫管理用于對單個試題的增,刪,改,查等基本維護,還可對題庫進行數據備份和數據還原我們針對不同題型,不同應用范圍及不同科目對試題進行維護。試卷管理可進行三種組卷方式的維護隨機組卷,人工組卷,綜合組卷還可對考生的基本信息進行維護。考試管理對考試分配試卷,并對考試的基本信息進行維護相當于人工安排考試的過程。評卷管理對試卷的客觀題分配評卷人,并對評卷人基本信息進行管理。成績管理對每次考試的學生成績的基本信息進行維護,并提供學生成績的統計管理。用戶管理對使用本系統的用戶基本信息進行維護,用戶多數為系統管理員,老師,教務處人員。權限管理對系統的訪問權限進行管理,并對用戶可進行權限的分配系統應該具備的基本功能。各模塊需完成以下功能題型維護對試題的題型進行增,刪,改,查操作在操作之后會自動刷新主頁,以使信息更新。范圍維護對試題的應用范圍進行增,刪,改,查操作在操作之后會自動刷新主頁,以使信息更新。試題維護對試題的基本信息進行增,刪,改,查操作在操作之后會自動刷新主頁,以使信息更新。其他維護對試題信息的批量查詢,并可進行數據導出,數據備份,數據恢復。隨機組卷用戶只需對試卷題型進行設置就可組卷的方式。人工組卷可使用戶選擇試卷的題型中的試題的組卷方式。綜合組卷是隨機組卷與人工組卷的混合組卷方式,即用戶對某一類型的試題可進行選擇,也可對試題不進行選擇。試卷其他維護對試卷信息的批量查詢,對試題的數據備份與還原。中國石油大學勝利學院本科畢業設計（論文）6考試信息維護對考試的時間,地點,監考人,考試用的試卷,試卷總分數及答卷總時間等考試的基本要素進行設置。考生信息維護對考試的學生的基本信息進行增,刪,改,查操作,在操作之后會自動刷新主頁,以使信息更新。分配評卷人對考試所用試卷的客觀題分配評卷人,并對評卷的基本信息進行維護。評卷人評卷對分配試卷的評卷人可以在此進行評卷。考生成績維護對考試的考生成績信息進行統計與匯總,對有權限的人可進行成績的增,刪,改,查操作。成績其他維護對考生成績信息的批量查詢,并可進行數據導出,數據備份,數據恢復。用戶基本信息維護對使用本系統的用戶進行維護,而用戶的權限由權限管理進行維護,并分配給用戶,使用戶只能訪問自己擁有的權限內。權限信息維護對基本的權限進行維護,用戶可自定義維護權限。用戶分配權限對未分配權限的用戶進行權限的分配,即對分配權限的增,刪,改,查操作。信息基本維護我們的信息除了有關考試的信息外,還有公告,新聞,留言信息需要我們維護,其中公告,新聞由后臺有權限的人進行增,刪,改,查操作,而留言是由前臺的用戶學生或游客錄入的,我們要防止垃圾數據顯示,即對留言有權更改等操。2功能性分析21功能模塊和結構圖DDDDDDD22功能概述（1）權限分配管理人員、教師和學生擁有登錄的不同權限，管理人員具有最高權限，教師可以進行規則的制定和試題庫的建設，學生抽取試卷答題、查看考試成績。（2）試卷的規則按照題目的難度級別、考試題型種類、分值進行試題添加刪除。（3）試題庫創建教師可添加新的考題、刪除舊的考題，給出每道考題的答案及得分值等（4）成績管理老師和學生都可以對考試成績進行查詢。中國石油大學勝利學院本科畢業設計（論文）7（5）考試功能學生輸入準考證號進入考試系統進行考試，考試結束后成績統計在服務器端。3系用例圖用例圖描述軟件系統和外部參與者之間的交互。在線考試系統的學生端、教師端和管理員端的用例圖如下所示1、學生端用例圖如21所示圖21學生端用例圖2、教師端用例圖如22所示圖22教師端用例圖3、管理員端用例圖如23所示中國石油大學勝利學院本科畢業設計（論文）8圖23管理員端用例圖4用例規約用例模型通常由一組用例組成，其基本組成部件是用例、參與者和系統。1、登錄的用例規約如表21所示表21用戶登錄用例規約用例名稱用戶登錄用例ID01關聯角色學生教師管理員用例說明系統驗證用戶身份合法性后進入系統前置條件無基本事件流1用戶請求系統登陸2系統彈出系統登陸頁面3用戶輸入用戶名信息4用戶輸入口令信息5用戶選擇登錄角色信息6用戶點擊確認登錄按鈕7系統查詢數據庫獲取用戶信息賦予相應權限，根據用戶權限在管理機能頁面上顯示相應系統主界面8用例結束其它事件流1用戶名信息為空2系統提示用戶名信息不能為空中國石油大學勝利學院本科畢業設計（論文）93用例結束異常事件流1登陸失敗2系統登陸時出現系統故障（例如網絡故障或數據庫服務器故障）彈出異常界面，提示系統登陸失敗后置條件用戶登錄成功，進入系統主界面2、學生考試端的用例規約如表22所示表22學生考試端用例規約用例名稱學生考試用例ID02關聯角色管理員教師用例說明系統驗證用戶身份為學生后才能進入前置條件身份為學生基本事件流1學生請求考試2系統隨機選擇試卷3顯示隨機試卷的基本信息4學生進入考試5學生保存答案6學生提交試卷7學生答卷過程中中途斷電而未提交試卷，可重新登錄進入考試試卷并下載已答過的答案，并提交試卷。8用例結束其它事件流1學生信息查詢2學生成績查詢3修改密碼4用例結束異常事件流1選擇試卷失敗2學生考試時出現系統故障（例如網絡故障或數據庫服務器故障）彈出異常界面，考試失敗后置條件選擇試卷后，進入考試界面5數據表4非功能分析結合目前在線考試系統的設計方案，對學生做的調查結果學校實際需求，本項目在中國石油大學勝利學院本科畢業設計（論文）10設計時應該滿足以下目標（1）界面設計美觀大方、操作簡單；（2）功能完善、結構清晰；（3）能夠及時、準確地對系統進行維護及更新；（4）良好的數據庫系統支持；（5）最大限度地實現易安裝性、易維護性及易操作性；（6）系統運行穩定，具備良好的安全措施。中國石油大學勝利學院本科畢業設計（論文）11第三章數據庫設計數據庫的規劃和設計在整個軟件工程中占有非常重要的地位，它在整個系統中不但起著存儲各種信息，供統計、查詢、分析等使用的作用，而且協調各個子系統之間的數據接口。數據庫設計應具有合理性、規范性以及適應性，數據庫之間的關系及設置直接關系到系統的優劣。設計數據庫系統時應首先需要充分了解用戶各個方面的需求，包括現有的以及將來可能增加的需求。為了提高系統開發的質量和效率，基礎數據管理和查詢維護子系統的數據庫設計遵循以下原則（1）層次分明，布局合理。（2）保證數據結構化、規范化、編碼標準化。（3）數據的獨立性和可擴展性。（4）共享數據的完整性、正確性和一致性。（5）減少不必要的冗余。1概念結構設計概念結構設計是將分析得到的用戶需求抽象為概念模型的過程，即在需求分析的基礎上，設計出能夠滿足用戶需求的各種實體以及它們之間的相互關系的模型。這樣才能更好地、更準確地用某一DBMS實現這些需求，它是整個數據庫設計的關鍵。概念結構的主要特點是能真實、充分地反映現實世界，易于理解，易于更改，易于向關系、網狀、層次等各種數據模型轉換。描述概念模型的有力工具是ER模型基于WEB的投稿與稿件處理系統的ER圖如圖31所示。2邏輯結構設計邏輯結構設計的任務就是把概念結構設計階段設計好的基本ER圖轉換為與選用DBMS產品所支持的數據模型相符合的邏輯結構。設計邏輯結構時一般要分三步進行，首先是將概念結構轉換為一般的關系、網狀、層次模型，其次是將轉換來的關系、網狀、層次模型向特定DBMS支持下的數據模型轉換，最后是對數據模型進行優化。在線考試系統采用的是將ER圖向關系數據模型轉換。關系模型的一個重要特點就是用二維表格表示實體集，用關鍵碼表示實體間聯系的數據模型。在線考試系統數據庫表結構如下表所示。中國石油大學勝利學院本科畢業設計（論文）12第四章系統設計在軟件開發時期，設計階段是富有活力和最需要發揮創造力的階段。設計的目標，是細化解決方案的可視化設計模式，確保設計模型終能平滑的過度到程序代碼。設計的任務就是把分析階段產生分析模型轉換為用適當手段表示的軟件設計模型。1概要設計11體系結構設計12系統模塊設計在線考試系統主要包含用戶注冊模塊、考試模塊和系統管理模塊（1）C語言在線考試系統的設計功能模塊圖圖21考試系統功能模塊圖（2）考試功能子模塊圖中國石油大學勝利學院本科畢業設計（論文）13圖22考試功能子模塊圖（3）其它功能子模塊圖圖23考試系統子模塊功能圖中國石油大學勝利學院本科畢業設計（論文）142詳細設計21程序系統的結構22系統的時序圖時序圖用來描述對象之間的動態交互，著重體現對象間消息傳遞的時間順序。它以垂直軸表示時間，水平軸表示不同的對象。對象用一個帶有垂直虛線的矩形框表示，并標有對象名和類名。垂直虛線是對象的生命線，用于表示在某段時間內對象是存在的。對象間的通信在對象的生命線間通過消息符號來表示，消息的箭頭指明消息的類型。時序圖中的消息可以是信號或操作調用。消息可以用消息名及參數來標識。消息還可帶有條件表達式，表示分支或決定是否發送消息。如果用于表示分支，則每個分支是相互排斥的，即在某一時刻僅可發送分支中的一個消息。在時序圖的左邊可以有說明信息，用于說明消息發送的時刻，描述動作的執行情況以及約束信息等。1、學生個人信息查詢學生請求查看自己的個人信息，系統根據學生登錄時的信息，在學生信息表中找到符合條件的信息反饋給學生。查看學生個人信息時序圖如24所示圖24學生個人信息時序圖2、學生成績查詢學生請求查看考試成績，系統根據學生的基本信息，在學生成績表中找到符合條件的信息反饋給學生。查看學生成績時序圖如25所示中國石油大學勝利學院本科畢業設計（論文）15圖25學生成績查詢時序圖3、學生修改密碼學生請求修改自己的密碼，系統根據學生修改的信息，在學生信息表中插入修改的信息并提示學生修改結果。查看學生修改密碼的時序圖如26所示圖26學生修改密碼時序圖4、學生考試學生想考試系統請求考試，考試系統為學生查找該學生可以進行的考試科目和相對應的試卷，并把試卷信息反饋給學生。學生進入考試狀態開始答題，并保存試卷。考試結束時，學生應提交試卷。學生考試時序圖如27所示中國石油大學勝利學院本科畢業設計（論文）16圖27學生考試時序圖22系統的類圖通過時序圖基本的類已經出現，時序圖中的消息其實對應的是類的方法，從用例規約中可以抽取類的屬性，通過不斷地迭代可以得到設計類圖。設計類在此處只將重要的相關類詳細描述。1、學生類學生類包含的屬性主要是學生編號，學生姓名，密碼，出生年月，年齡，性別，地址，所在系部，所在班級。學生類的方法主要是一些增、刪、改、查等基本操作。設計類圖如圖27所示中國石油大學勝利學院本科畢業設計（論文）17圖28學生類2、學生試卷類學生試卷類包括的屬性有學生編號，試卷編號，開始時間，結束時間，剩余時間。學生試卷類主要的方法有隨機選擇試卷。設計學生試卷類如28所示圖29學生試卷類3、學生答卷類學生答卷類主要的屬性有試卷編號，學生編號，題目編號，學生答案，學生得分。設計學生答卷類如圖29所示圖210學生答卷類4、學生成績類學生成績類主要屬性包括試卷編號，學生編號，學生成績。學生成績類主要的方中國石油大學勝利學院本科畢業設計（論文）18法查看學生成績。設計學生成績類如圖210所示圖211學生成績類5、學生端各個類之間的聯系學生根據自己要考試的科目隨機選擇試卷進行考試，學生保存并提交考試試卷。老師評卷后，學生可以查看自己的考試成績。如圖211所示圖212各類聯系中國石油大學勝利學院本科畢業設計（論文）19第五章系統的實現中國石油大學勝利學院本科畢業設計（論文）20第六章系統的測試1測試概述依據用戶需求，設計測試用例，對軟件進行系統級測試。測試的重點是對各項功能的正常運轉進行全面測試。測試的目標是確保所開發軟件的功能符合用戶的要求。具體表現在以下幾個方面（1）確保系統達到需求功能的說明；（2）確保系統滿足性能需求；（3）強度測試確認程序能夠處理要求的負載；（4）確保系統在要求的硬件和軟件平臺上工作正常。2分單元測試方法利用有效的和無效的數據來執行各個用例、用例流或功能，以核實以下內容（1）在使用有效數據時得到預期的結果。（2）在使用無效數據時顯示相應的錯誤消息或警告消息。（3）各業務規則都得到了正確的應用。314測試用例學生選擇試卷的測試用例表31測試用例01項目名稱在線考試系統序號01版本號10說明考生選擇試卷界面各組件均能正確響應鼠標鍵盤單擊事件，操作成功后能正確進入考試界面模塊登錄模塊優先級1測試目的驗證考生選擇試卷界面各組件均能正確響應鼠標鍵盤單擊事件初始條件學生登錄成功后，單擊選擇試卷進入該界面步驟1用學生登錄系統，進入學生端的主界面中國石油大學勝利學院本科畢業設計（論文）212鼠標單擊菜單上的進入考試系統或單擊左邊樹中的選擇試卷期望輸出LABLE中輸出可以進行考試的字樣實際輸出正確輸出，無誤測試狀態成功通過測試編制人張霄編制時間2010年05月19日備注其他窗口界面中各組件對鼠標鍵盤相應測試參照本測試用例324測試用例學生考試界面的測試用例表32測試用例02項目名稱在線考試系統序號02版本號10說明考生考試界面各組件均能正確響應鼠標鍵盤單擊事件，操作成功后能正確進入考試界面模塊登錄模塊優先級2測試目的驗證考生考試界面各組件均能正確響應鼠標鍵盤單擊事件初始條件學生選擇試卷成功后，進入考試界面步驟1用學生登錄系統，進入學生端的主界面2鼠標單擊菜單上的進入考試系統或單擊左邊樹中的選擇試卷3選擇試卷后，單擊進入考試，則進入考試界面期望輸出可以進行考試的文本框實際輸出正確輸出，無誤測試狀態成功通過測試編制人張霄編制時間2010年05月19日備注其他窗口界面中各組件對鼠標鍵盤相應測試參照本測試用例中國石油大學勝利學院本科畢業設計（論文）22總結與展望在對在線考試系統的開發過程有了基本了解后，本人使用ASPNET開發了C語言在線考試系統的設計課程在線考試系統，系統分為用戶登錄注冊、考試以及后臺管理三個模塊；C語言在線考試系統的設計課程在線考試系統的首頁即登錄頁面，同時還可以進入注冊或后臺管理頁面。登錄系統后即可選擇考試種類進入考試頁面，考試后交卷可查詢分數，后臺管理有對學生用戶、管理員用戶、考試科目等的添加、刪除操作功能。在系統開發過程中遇到很多問題，在運行調試中造成一些困難。然而也正因為這些問題的存在，通過對問題的各個擊破，明白了軟件的不易之處，特別是一些細微的小問題，更讓我體會到做任何事不能操之過急，更不能跳躍式地前進，層層漸進細心對待，才不會導致錯誤層出不窮。該系統運用ASPNET開發語言及SQLSERVER數據庫技術開發的C語言在線考試系統的設計在線考試系統，系統界面簡捷友好，操作方便，運行穩定，安全可靠。運用該系統，可以大大減輕老師以及相關工作人員的出卷閱卷等工作量。在線考試系統將是教學事業的一上良好的發展趨勢。由于這是我第一次接觸ASPNET這門技術，知識水平有限，再加上做設計的時間有限，在系統中有不足之處，比如界面不美觀；安全性問題考慮不詳細；運行速度慢等。請諒解中國石油大學勝利學院本科畢業設計（論文）23致謝中國石油大學勝利學院本科畢業設計（論文）24參考文獻223系統體系結構設計結構化體系結構是完成模塊設計的基礎。保證了程序的清晰、易讀；逐步細化實現程序的正確、可靠。在線考試系統的主要體系結構如圖所示圖213結構圖23數據庫設計數據庫（DATABASE）是按照數據結構織、存儲和管理數據的倉庫，它產生于距今五十年前，隨著信息技術場的發展，特別是二十世紀九十年代以后，數據管理再僅僅是存儲和管理數據，而轉變成用戶所需要的各種數據管理的方式。數據庫有很多種類型，從最簡單的存儲有各種數據的表格到能夠進行海量數據存儲的大型數據庫系統都中國石油大學勝利學院本科畢業設計（論文）25在各個方面得到了廣泛的應用。數據庫設計DATABASEDESIGN是指對于一個給定的應用環境，構造最優的數據庫模式，建立數據庫及其應用系統，使之能夠有效地存儲數據，滿足各種用戶的應用需求（信息要求和處理要求）。數據庫設計是建立數據庫及其應用系統的技術，是信息系統開發和建議中的核心技術。由于數據庫應用系統的復雜性，為了支持相關程序運行，數據庫設計就變得異常復雜，因此最佳設計不可能一蹴而就，而只能是一種“反復探尋，逐步求精”的過程，也就是規劃和結構化數據庫中的數據對象以及這些數據對象之間關系的過程。231ER圖ER圖是用來描述現實世界的概念模型，構成ER圖的基本要素是實體型、屬性和聯系，其表示方法為實體型ENTITY具有相同屬性的實體具有相同的特征和性質，用實體名及其屬性名集合來抽象和刻畫同類實體在ER圖中用矩形表示，矩形框內寫明實體名；比如學生張三、學生李四體。如果是弱實體的話，在矩形外面再套實線矩形。屬性ATTRIBUTE實體所具有的某一特性，一個實體可由若干個屬性來刻畫。在ER圖中用橢圓形表示，并用無向邊將其與相應的實體連接起來；比如學生的姓名、學號、性別、都是屬性。如果是多值屬性的話，再橢圓形外面再套實線橢圓。如果是派生屬性則用虛線橢圓表示。聯系RELATIONSHIP聯系也稱關系，信息世界中反映實體內部或實體之間的聯系。實體內部的聯系通常是指組成實體的各屬性之間的聯系；實體之間的聯系通常是指不同實體集之間的聯系。在ER圖中用菱形表示，菱形框內寫明聯系名，并用無向邊分別與有關實體連接起來，同時在無向邊旁標上聯系的類型（11，1N或MN）。比如老師給學生授課存在授課關系，學生選課存在選課關系。如果是弱實體的聯系則在菱形外面再套菱形。該系統的模型主要描述了學生，教師，管理員及實體的那些屬性，還有他們之間的關系。如圖214所示中國石油大學勝利學院本科畢業設計（論文）26圖214在線考試系統ER圖232關系模式整個系統各實體可用以下關系來表示（其中主鍵已用下劃線標識）中國石油大學勝利學院本科畢業設計（論文）27管理員（管理員編號、管理員名字、管理員密碼）教師（教師號、教師名、密碼、教師職稱、職務、電話、通訊地址、EMAIL、簡介）學生（學號、姓名、密碼、出生日期、性別、年齡、家庭地址、主修專業、班級編號）系部（系部編號、系部名稱）班級（班級編號，班級名，系部號）課程（課程編號，教師編號，科目名稱）試卷（試卷號，課程編號，開始時間，結束時間）試卷班級（試卷號，所屬班級）成績（試卷號，學生學號，成績）分值（試卷號，題型，數量，分值）組卷（試卷號，試題序號，題型，試題號）答卷（編號，試卷號，學生學號，題型，試題號，學生答案，學生得分）教師反饋（試卷號，學生編號，教師號，反饋信息）題型（題型編號，題型名稱，所屬科目）章節（章節編號，章節名，課程編號）主觀題（試題號，題型編號，試題題目，答案，章節編號）單選題（試題號，試題題目，A,B,C,D,正確答案，章節編號）多選題（試題號，試題題目，A,B,C,D,正確答案，章節編號）判斷題（試題號，試題題目，正確答案，章節編號）試卷是否提交（學生編號，試卷編號，是否提交）教師職稱（職稱編號，教師職稱）2研究目標基于上述對系統的開發背景描述，結合本系統實際的需求，在線考試系統的設計應達到以下幾個目標1提供學生在線考試、查詢成績，使考生在不同的地理位置也能正常參加考試，打破傳統的紙筆考試的局限性。中國石油大學勝利學院本科畢業設計（論文）282提供老師添加、修改、刪除試題和考試科目信息，通過老師的經驗及豐富的網絡資源整理出龐大的優秀試題數據庫。3提供管理員對老師和學生的資料進行刪除修改。4力求成為一個符合大眾操作習慣的，適用于不同水平使用者的人性化系統，因此系統的操作盡可能簡單易行，不應泰復雜和煩瑣。5在題型設置時符合C語言考試的題型要求，包括有選擇題、程序閱讀題、程序設計題和填空題。6主要包括主觀題及客觀題的評閱，采用科學合理的方法進行分數統計，對評分、統計分數都有更高的可靠性和真實性。4性能分析41數據的完整性和準確性需求限制錄入數據類型及取值范圍以保證數據的完整性及準確性。42數據安全性需求本系統采用二級安全保障。第一級依賴于系統本身權限的規定對用戶使用進行控制。第二級在程序模塊中通過使用密碼控制功能對用戶使用權限加以限制。43網絡條件下的多用戶需求信息主要存儲在服務器端的數據庫中，由各用戶在規定的權限下在各自的客戶端上錄入、修改、刪除相關的內容。中國石油大學勝利學院本科畢業設計（論文）29第三章系統設計2系統開發環境21硬件環境服務器端（1）處理器INTELPENTIUMIV16G或者更高（2）內存256M或者以上（3）硬盤空間40G以上客戶端處理器INTELPENTIUM166MX或者更高內存32MB或者以上硬盤空間1GB以上22軟件環境1服務器端操作系統WINDOWSNTSERVER40或者WINDOWS2000/WINDOWSXP網絡協議TCP/IPWEB服務器INTERNETINFORMATIONSERVER50/PERSONALWEBSERVER數據庫SQLSERVER2005瀏覽器INTERNETEXPLORE80及以上2客戶端操作系統WINDOWS98/ME/2000/XP網絡協議TCP/IP數據庫SQLSERVER2005瀏覽器INTERNETEXPLORE80,CHROME或者其他瀏覽器3開發方案的確定在線考試系統的設計主要是使用WEB瀏覽器風格的界面來進行數據查看和修改，作為當前流行的WEB發展趨勢，瀏覽器界面作為這個系統所有用戶熟悉和友好訪問的所有類型數據的界面，系統應該為用戶提供一個公共的外部接口。中國石油大學勝利學院本科畢業設計（論文）30在線考試系統的設計在于所有用戶把這個系統看作一系列相互連接的網頁，可以從任何一臺連接在INTERNET上的計算機用瀏覽器進行訪問。用戶通過選擇鏈接或在基于WEB的表單上輸入信息與WEB瀏覽器進行交互。這個信息通過INTERNET傳送到WEB服務器，WEB服務器識別出外部數據的請求，并且把請求傳遞給在WEB服務器上的應用程序代理，這個代理的任務是把數據請求映射到對服務器的應用程序查詢。應用服務器為請求提供服務，然后代理把返回的信息轉變為一個網頁，這個網頁被傳送到WEB服務器以顯示給最終用戶。由于B/S構架管理軟件只安裝在服務器端上，網絡管理人員只需要管理服務器，用戶界面在服務器端完全通過WWW瀏覽器實現，極少部分事務邏輯在前端實現，所有的客戶端只有瀏覽器，網絡管理人員只需要做硬件維護。所以本系統使用B/S模式來開發在線考試系統，它將具有以下優點實用性為在線考試提供方便。操作簡單本系統適用于不同水平的使用者，包括教師和學生，同時系統不太復雜和煩瑣，操作簡單易行。代碼可讀性好代碼將盡可能簡潔。4系統優越性首先，因為考試是面向特定的某些對象的，所以考試者進入系統應該進行身份驗證。在線考試于一般的單機考試是不同的。鑒于考試環境一般為機房，考試者之間的距離很近，為了在線考試做到規范，對于每個應試者來說，試卷的試題和題量都應是相同的，但試題并不相同。在線考試基于環境，試卷應該從服務器的數據庫隨機抽取試題后動態生成的。另外，系統還應該對考試時間進行控制，時間到了會要求考試者交卷。考試者選擇答案提交后，應該由計算機自動判卷，得到成績后顯示出來。考試完畢后，可以返回登錄界面或繼續考試。此外，應該能夠方便、快捷的對在線考試系統管理，此外，用戶還應能進行遠程注冊。5開發工具51B/S結構B/S結構，也就是BROWSER/SERVER瀏覽器/服務器結構，客戶機上只要安裝瀏覽器BROWSER,服務器端安裝SQLSERVER2005數據庫。瀏覽器通過WEBSERVER同數據庫進行數據交換。B/S結構，主要是利用了不斷成熟的WWW瀏覽器技術，結合瀏覽器的中國石油大學勝利學院本科畢業設計（論文）31多種SCRIPT語言JAVASCRIPT、VBSCPIRT等和ACTIVEX技術，用通過瀏覽器就實現了原來需要復雜專用軟件才能實現的強大功能，并節約了開發成本，是一種新的軟件系統構造技術。B/S結構采用星形、總線型等網絡拓撲結構建立企業內部通信網絡或利用INTERNET虛擬專網VPN。前者的特點是安全、快捷、準確。VPN則具有節省投資、跨地域廣的優點，需要看企業的規模和需求以及地理分布確定。企業內部通過防火墻接入INTERNET,在整個網絡采用TCP/IP協議。B/S模式是一種三層結構的系統。第一層客戶機是用戶與整個系統的接口。客戶的應用程序精簡到一個通用的瀏覽器軟件。第二層的WEB服務器是用戶在網頁上提交的信息處理的后臺。第三層數據庫服務器的任務類似于C/S模式，負責協調不同的WEB服務器發出的SQ請求，管理數據庫。6注冊模塊設計61IPO圖功能如果用戶是第一次登錄，則需要注冊。當用戶在首頁中選中“注冊”項時，就進行注冊。當用戶填寫完并將結果交給指定程序進行檢查結果的合法性。如果填寫結果合法，則將表單內容交給頁面處理。用戶填寫的用戶名應唯一。將用戶名唯一的用戶信息寫入數據庫。注冊結果又兩種注冊成功，注冊不成功；如果用戶注冊不成功，提示用戶重新注冊。輸入用戶名，姓名，密碼，學號，電子郵件，所屬系別，所屬班級處理驗證輸入的合法性。當用戶提交后，首先檢查用戶輸入的合法性，如果合法，則將結果進行提交。功能如圖21所示中國石油大學勝利學院本科畢業設計（論文）32圖21注冊流程圖從表單獲取輸入數據。數據驗證合法后進入增加用戶頁面處理。檢驗用戶名的唯一性。鏈接數據庫，打開用戶數據表。以輸入的“用戶名”為查詢條件創建數據集，查看輸入用戶是否存在。若已存在，則返回上一頁，重新輸入用戶名；若不存在，則進行插入操作。功能如圖22所示圖22注冊驗證流程圖7登錄模塊設計71用戶登陸模塊IPO圖功能在本頁面中，在登錄中輸入登錄名，密碼和身份后，表單將數據傳到前臺頁面進行處理，驗證用戶身份，成功則進入系統，否則重新輸入。輸入用戶名，密碼，身份。處理中國石油大學勝利學院本科畢業設計（論文）33從數據庫表中獲取數據，當按下【登錄】按鈕后，輸入的數據由表單提交到前臺頁面。判斷是否為空，空則重新輸入。以條件語句判斷輸入是否為空，為空則運行腳本語言，顯示出錯提示框，將頁面導向首頁，重新輸入；若不為空，則進行數據庫連接。檢索用戶數據表，查看用戶是否存在。使用ACCESS數據庫連接方式連接數據庫，根據用戶不同，登錄身份打開不同數據庫。以用戶名為檢索條件，查看用戶是否存在。存在則進入系統；若不存在，給出錯誤提示，返回首頁，重新輸入，或者進行注冊。輸出登錄成功或者失敗頁面模塊所使用的數據表，功能圖如23所示圖23登錄流程圖9數據庫設計數據庫系統的出現使信息系統從以加工數據的程序為中心轉向圍繞共享的數據庫為中心的新階段。這樣既便于數據的集中管理，又有利于應用程序的研制和維護，提高了數據的利用性和相容性，提高了決策的可靠性。目前，數據庫已經成為現代信息系統不可分割的重要組成部分。數據庫技術也是計算機領域中發展最快的技術之一。中國石油大學勝利學院本科畢業設計（論文）34數據庫設計是把現實世界的實體模型與需求轉換成數據庫的模型的過程，它是建立數據庫應用系統的核心問題。數據庫及其應用的性能都建立在良好的數據庫設計的基礎之上，數據庫的數據是一切操作的基礎，如果數據庫設計不好，那么其它一切用于提高數據庫性能的方法收效都是有限的。數據庫設計的關鍵是如何使設計的數據庫能合理地存儲用戶的數據，方便用戶進行數據處理。設計數據庫必須遵循一定的規則，在關系型數據庫中，這種規則就是范式，范式是符合某一種級別的關系模式的集合。一般我們設計數據庫遵循第三范式。即數據庫表中不包含已在其他表中包含的非主關鍵字信息。采用范式減少了數據冗余，節約了存儲空間，同時加快了增、刪、改的速度9。數據庫設計大致包括五個步驟需求分析、概念設計、邏輯設計、物理設計、系統測試。本系統設計主要陳列出需求分析階段，以下給出數據流圖以及數據字典，簡短陳現本系統的數據庫。數據流圖數據流圖簡稱DFD，就是采用圖形方式來表達系統的邏輯功能，數據在系統內部的邏輯流向和邏輯變換過程，是結構化系統分析方法的主要表達工具及用于表示軟件模型的一種圖示方法。中國石油大學勝利學院本科畢業設計（論文）35圖24數據流圖數據字典本系統的數據庫共有5張數據表，它們分別是ADMIN、QUESTION、SCORE、STUDENT、SUBJECT管理員表，包括管理員的用戶名和密碼信息，用于管理員登錄時驗證用。表21ADMIN字段名稱數據類型說明NAME文本管理員登錄姓名PASSWORD文本管理員登錄密碼ID自動編號編號題目表，用于存儲與考試試題以及和試題相關的信息。中國石油大學勝利學院本科畢業設計（論文）36表22QUESTION字段名稱數據類型說明ID自動編號編號CONTENT備注試題內容TYPE文本題型ANSWER備注試題答案COUNT數字題目標識分數表，用于存儲學生姓名、考試名稱以及考試分數等信息，其中還包括了考試的編號和考試的時間信息。表23SCORE字段名稱數據類型說明STUDENTNAME文本學生姓名SUBJECTNAME文本考試名稱SCORE數字考試分數ID自動編號編號ENDTIME日期/時間考試結束時間學生表，用于存儲學生的姓名，登陸密碼等信息。表24STUDENT字段名稱數據類型說明STUDENTNAME文本學生姓名STUDENTPASSWORD文本學生登錄密碼ID自動編號編號課程表，用于村粗課程名、試題類型數量，考試時間，對應的試題的分數等信息，該表是這幾張表當中極為重要的一張表，表中的各個字段都和試題相聯系，創建時應當多加注意，不能出現錯誤，以免影響程序運行。表25SUBJECT字段名稱數據類型說明ID自動編號編號SUBJECTNAME文本課程名SELECTNUM文本單項選擇題數量TIANKONGNUM文本填空題量CXSJNUM文本程序設計題量TIME文本考試時間中國石油大學勝利學院本科畢業設計（論文）37SELECTSCORE文本選擇題每題分數TIANKONGSCORE文本填空題每題分數CXSJSCORE文本程序設計題每題分數10功能模塊設計101考試模塊采用WEB技術實現，所以從理論上講，考試可以在任何時候、任何地方進行，但是為了使考場易于組織和管理，所以本系統的考生必須先注冊一下，然后才能進行考試，如果考生沒有注冊，系統也會認為是非法考生，系統給出提示信息，并重新定位到登錄頁面；如信息正確，則顯示試卷頁面，試卷頁面上的試題內容根據考生輸入的試卷代號從數據庫中取出符合條件的記錄動態地生成。工作流程如圖25所示圖25考試流程圖102成績查詢模塊此模塊可分為學生查詢成績模塊與教師查詢成績模塊。教師登陸后也可以進行成績查詢，不過與學生不同的是，教師可以查詢自己所教專業的所有學生的成績。工作流程如圖26所示中國石油大學勝利學院本科畢業設計（論文）38103試卷管理模塊進行考試必須要有試卷，網上考試也不例外。在此模塊中教師可以對所有試卷進行管理，其中包括預覽、添加刪除試卷。工作流程如圖