在线考试系统(概要设计说明书)讲解学习.doc

在线考试系统(概要设计说明书)

精品文档
1引言 2
1.1编写目的 2
1.2背景 2
1.3定义 3
1.4参考资料 3
2总体设计 4
2.1需求规定 4
2.2运行环境 4
2.3基本设计概念和处理流程 5
2.4结构 8
2.5功能需求与程序的关系 8
2.6人工处理过程 9
2.7尚未问决的问题 9
3接口设计 10
3.1用户接口 10
3.2外部接口 10
3.3内部接口 10
4运行设计 10
4.1运行模块组合 10
4.2运行控制 10
4.3运行时间 10
5系统数据结构设计 11
5.1逻辑结构设计要点 11
5.2物理结构设计要点 12
5.3数据结构与程序的关系 14
6系统出错处理设计 14
6.1出错信息 14
6.2补救措施 15
6.3系统维护设计 15

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概要设计说明书
1引言
1.1编写目的
由前面的需求分析，的除了系统的基本需求，和基本的用例图，要实现整个系统，需要对用户的需求进行设计，概要设计主要是利用比较抽象的语言对整个需求进行概括，确定对系统的物理配置，确定整个系统的处理流程和系统的数据结构，接口设计，实现对系统的初步设计。预期读者为客户代表及程序设计人员。
1.2背景
随着网络技术的飞速发展，现在很多国外的大学和社会其他部门都已经开设了远程教育，通过计算机网络实现异地教育和培训。但是，远程教育软件的开发目前还处于起步阶段，随着这项技术的不断深入发展，就要求有更好、更完善的软件系统应用到远程教育当中去，这就给软件设计人员提出了更高的设计要求。
远程教育包括很多环节，例如教学系统、答疑系统和考试系统等等。其中很重要的一个环节就是在线考试系统，同时它也是最难实现的环节。在我国，虽然远程教育已经蓬勃地发展起来，但是目前学校与社会上的各种考试大都采用传统的考试方式，在此方式下，组织一次考试至少要经过五个步骤，即人工出题、考生考试、人工阅卷、成绩评估和试卷分析。显然，随着考试类型的不断增加及考试要求的不断提高，教师的工作量将会越来越大，并且其工作将是一件十分烦琐和非常容易出错的事情，可以说传统的考试方式已经不能适应现代考试的需要。随着计算机应用的迅猛发展，网络应用不断扩大，如远程教育和虚拟大学的出现等等，且这些应用正逐步深入到千家万户。人们迫切要求利用这些技术来进行在线考试，以减轻教师的工作负担及提高工作效率，与此同时也提高了考试的质量，从而使考试更趋于公证、客观，更加激发学生的学习兴趣。例如目前许多国际著名的计算机公司所举办的各种认证考试绝大部分采用这种方式。
伴随着远程教育的蓬勃发展，作为教学当中不可分割的一部分的在线考试系统也得到了当今远程教育研究者的关注，考试是考察学生对所学习知识的接受和理解程度的重要手段，无纸化的考卷，考试的随时性，随地性，这些特点都是研究并开发网络考试系统主要的原因，网络考试系统远远超越了传统考试固定时间，固定地点的考试模式的限制，将给学生和老师带来极大的便利。随着Internet的相关技术的发展，特别是Web技术的出现，人们开始致力于研究和开发基于Internet考试系统，这也大大推动了远程教育的发展[2]。
如今世界上对于基于Internet的远程考试系统所进行的研究开发工作不是很长，但是基于web技术构建的在线考试系统已然成为发展的主流。数据库安全、共享、数据传输过程的安全性、访问控制技术、身份识别技术都是构建考试系统要考虑的问题。 目前，一些远程教育机构已经开发出了在线考试系统，基本实现了基于Internet的B/S结构在线考试。通过Server端的后台试题库动态生成考卷和对于标准化的试题即时评定成绩。但是与传统的纸面考试相比，目前的在线测试都是基于标准化考试的，而且一般只能用于非正规的考试，因为对于很多方面考虑的还不是很完善，因而使得在线考试在近段时间很难完全替代传统的考试。
1.3定义
SQL Server2005：数据库管理软件
DBMS：数据库管理系统
Windows 2000/2003/XP：运行环境
Java：软件开发语言
Tomcat：服务器
1.4参考资料
列出有关的参考文件，如：
a. 本项目的经核准的计划任务书或合同，上级机关的批文；
b. 属于本项目的其他已发表文件；
c. 本文件中各处引用的文件、资料，包括所要用到的软件开发标准。列出这些文件的标题、文件编号、发表日期和出版单位，说明能够得到这些文件资料的来源。
2总体设计
2.1需求规定
通过该系统的实施，将部分考试通过系统来实施，其中包括对学生信息，教师信息，试卷信息的管理等等，减少考试中花费的人力物力，来提高课程考试等的效率。
按照需求分析文档中的要求，用学生学号和教师编号进行登陆区分，系统最大限度地实现易安装，易维护，易操作，运行稳定，安全可靠。
2.2运行环境
运行环境表
环境名称
软件环境
硬件环境
服务器端
操作系统：windows XP
数据库：SQL SERVER 2005
最低配置：CPU为P4 2.66Ghz，内存为512M；
客户端
IE6.0 以及以上版本
能支持IE6.0以及以上版本的操作系统所需要的最低硬件配置
2.3基本设计概念和处理流程
考生
考生身份验证
学生信息表
生成试卷
教师
教师身份验证
身份验证失败
学生信息表
试卷恢复
做试卷
试卷备份
学生答题卷表
交卷
评卷
学生成绩
图2.3.1. 系统流程图
1、学生个人信息查询
学生请求查看自己的个人信息，系统根据学生登录时的信息，在学生信息表中找到符合条件的信息反馈给学生。查看学生个人信息时序图如2.3.2所示：

图2.3.2 学生个人信息时序图
2、学生成绩查询
学生请求查看考试成绩，系统根据学生的基本信息，在学生成绩表中找到符合条件的信息反馈给学生。查看学生成绩时序图如2.3.3所示：

图2.3.3 学生成绩查询时序图
3、学生修改密码
学生请求修改自己的密码，系统根据学生修改的信息，在学生信息表中插入修改的信息并提示学生修改结果。查看学生修改密码的时序图如2.3.4所示：

图2.3.4 学生修改密码时序图
4、学生考试
学生想考试系统请求考试，考试系统为学生查找该学生可以进行的考试科目和相对应的试卷，并把试卷信息反馈给学生。学生进入考试状态开始答题，并保存试卷。考试结束时，学生应提交试卷。学生考试时序图如2.3.5所示：

图2.3.5 学生考试时序图
2.4结构
选择试卷
答卷
交卷
判卷
统计成绩
提交成绩
出题
系统维护
权限管理
在线考试系统
管理员
教师
学生
系部管理
班级管理
教师管理
学生管理
管理员管理
修改密码
判卷
题型管理
题库管理
课程管理
章节管理
查看学生成绩
查看教师信息
修改密码
组卷
查看学生信息
查看个人成绩
选择试卷
修改密码
答卷

图2.4.1 系统结构图
网上在线考试系统
管理理系统
2.5功能需求与程序的关系

教师端子系统
管理端子系统

学生端子系统
选择试卷
答卷
交卷
判卷
统计成绩
提交成绩
出题
系统维护
权限管理

选择试卷
答卷
交卷
组卷
统计成绩
提交成绩
出题
系统维护
权限管理

在管理端子系统中：
1）：系统维护模块主要是针对管理员，学生，教师，班级等信息进行修改操作；
2）：权限管理模块主要是对各使用者对系统的操作权限进行管理。例如学生只能查看个人信息，选择试卷，答卷，查看成绩等；教师只能出题，组卷，判卷，查看学生成绩等；管理员可以全面对系统进行操作及数据维护等。
在教师端子系统中：
1）：出题模块主要是由教师根据题型不同向题库中输入题目以及答案，方便组卷。题目自动存入对应的数据库中。
2）：组卷模块中可以由系统随机组卷，输入各题型的数量，分值，系统自动从题库中随机选择题目构成试卷；也可以由教师自主选择题目进行出题。
3）：统计成绩模块中教师可以根据学生答卷情况对成绩进行统计，方便教师对学生答卷情况有直观了解，利于教学。
4）：提交成绩模块由教师将学生综合成绩情况输入相关管理系统。
在学生端子系统中：
1）：选择试卷模块由学生选择所要进行的考试试卷。
2）：答卷模块显示学生所选试卷，供学生作答，选择判断直接对选项进行选择，主观题填写在相应的文本框中。
3）：交卷模块会自动根据题库中的信息对学生的选择判断题进行判卷，减少了教师的工作量。
2.6人工处理过程
无。
2.7尚未问决的问题
系统从数据库中存取数据的传输速度较慢。
3接口设计
3.1用户接口
由于是B/S模式系统，用户通过浏览器对系统页面进行访问操作。
3.2外部接口
无硬件接口；
软件接口：
通过JDBC对SQL Server数据库进行连接。
3.3内部接口
通过JSP+Servlet+JAVABEAN,结合XML语言实现系统各模块功能的结合及实现。
4运行设计
4.1运行模块组合
本系统由多个JSP页面及Servlet构成，通过页面跳转来实现各个模块之间不同功能的连接和组合。各模块之间相对独立，属于高内聚低耦合，可移植性好。各模块之间主要通过JSP的内置对象以及动作指令标记实现模块之间的合作和数据共享。
4.2运行控制
符合操作说明，用户根据自己身份进行登录以及进行权限内操作。对输入信息无特别限定，系统自行处理异常并给出提示信息。
4.3运行时间
由于系统直接从数据库中存取相关信息，页面产生速度可能不够理想，但基本处于可接受范围内。
5系统数据结构设计
5.1逻辑结构设计要点
整个系统各实体可用以下关系来表示（其中主键已用下划线标识）：
管理员（管理员编号、管理员名字、管理员密码）
教师（教师号、教师名、密码、教师职称、职务、电话、通讯地址、E-mail、简介）
学生（学号、姓名、密码、出生日期、性别、年龄、家庭地址、专业、班级编号）
系部（系部编号、系部名称）
班级（班级编号，班级名，系部号）
课程（课程编号，教师编号，科目名称）
试卷（试卷号，课程编号，开始时间，结束时间）
试卷班级（试卷号，所属班级）
成绩（试卷号，学生学号，成绩）
分值（试卷号，题型，数量，分值）
组卷（试卷号，试题序号，题型，试题号）
答卷（编号，试卷号，学生学号，题型，试题号，学生答案，学生得分）
教师反馈（试卷号，学生编号，教师号，反馈信息）
题型（题型编号，题型名称，所属科目）
章节（章节编号，章节名，课程编号）
主观题（试题号，题型编号，试题题目，答案，章节编号）
选择题（试题号，试题题目，A,B,C,D,正确答案，章节编号）
判断题（试题号，试题题目，正确答案，章节编号）
试卷是否提交（学生编号，试卷编号，是否提交）
教师职称（职称编号，教师职称）
5.2物理结构设计要点
表5.2.1 学生信息表
序号
列名
字段说明
数据类型
长度
主键
允许空
1
stuid
学生编号
Varchar
50
是
否
2
stuname
学生姓名
Varchar
50
否
是
3
stupwd
密码
Varchar
50
否
是
4
stubrith
出生年月
Varchar
50
否
是
5
stusex
性别
Varchar
4
否
是
6
stuage
年龄
Int

否
是
7
stuaddress
家庭住址
Varchar
50
否
是
8
stumajor
所属系部
Varchar
50
否
是
9
classid
所属班级
Varchar
50
否
是
表5.2.2 班级信息表
序号
列名
字段说明
数据类型
长度
主键
允许空
1
classid
班级编号
Varchar
50
是
否
2
classname
班级名称
Varchar
50
否
是
3
depid
系部编号
Varchar
50
否
是
2
depname
系部名称
Varchar
50
否
是
表5.2.3 章节信息表
序号
列名
字段说明
数据类型
长度
主键
允许空
1
chapterid
章节编号
Varchar
50
是
否
2
chaptername
章节名称
Varchar
50
否
是
3
courserid
科目编号
Varchar
50
否
是
表5.2.4 判断题信息表
序号
列名
字段说明
数据类型
长度
主键
允许空
1
selectid
判断题编号
Varchar
50
是
否
2
questiontitle
判断题题目
Varchar
100
否
是
3
answer
正确答案
Varchar
50
否
是
4
chapterid
章节编号
Varchar
50
否
是
表5.2.5选择题信息表
序号
列名
字段说明
数据类型
长度
主键
允许空
1
selectid
选择题编号
Varchar
50
是
否
2
questiontitle
选择题题目
Varchar
100
否
是
3
A
A答案
Varchar
50
否
是
4
B
B答案
Varchar
50
否
是
5
C
C答案
Varchar
50
否
是
6
D
D答案
Varchar
50
否
是
7
answer
正确答案
Varchar
50
否
是
8
chapterid
章节编号
Varchar
50
否
是
表5.2.6客观题信息表
序号
列名
字段说明
数据类型
长度
主键
允许空
1
subid
客观题编号
Varchar
50
是
否
2
typeid
客观题题型编号
Varchar
50
否
是
3
questiontitle
客观题题题目
Varchar
100
否
是
4
answer
正确答案
Varchar
8000
否
是
5
chapterid
章节编号
Varchar
50
否
是
表5.2.7 题型管理信息表
序号
列名
字段说明
数据类型
长度
主键
允许空
1
typeid
题型编号
Varchar
50
是
否
2
questiontypename
题型名
Varchar
50
否
是
3
courseid
所属科目编号
Varchar
50
否
是
表5.2.8 试卷分值管理表
序号
列名
字段说明
数据类型
长度
主键
允许空
1
paperid
试卷编号
Varchar
50
是
否
2
questiontypename
题型名
Varchar
50
否
是
3
number
出题个数
Int

否
是
4
value
分值
Iint

否
是
表5.2.9 生成试卷表
序号
列名
字段说明
数据类型
长度
主键
允许空
1
paperid
试卷编号
Varchar
50
是
否
2
questionsort
顺序
Varchar
50
否
是
3
questiontypename
题型名
Int

否
是
4
questionid
试题编号
Iint

否
是
表 5.2.10试卷班级
序号
列名
字段说明
数据类型
长度
主键
允许空
1
paperid
试卷编号
Varchar
50
否
是
2
classid
班级编号
Varchar
50
否
是
表5.2.11学生试卷信息表
序号
列名
字段说明
数据类型
长度
主键
允许空
1
stuid
学生编号
Varchar
50
否
是
2
paperid
试卷编号
Varchar
50
否
是
3
startime
开始时间
datetime

否
是
4
endtime
结束时间
datetime

否
是
5
submit
是否提交
Varchar
50
否
是
6
resulttime
剩余时间
int

否
是
表5.2.12学生成绩信息表
序号
列名
字段说明
数据类型
长度
主键
允许空
1
paperid
试卷编号
Varchar
50
否
是
2
stuid
学生编号
Varchar
50
否
是
3
score
成绩
int

否
是
表5.2.13教师反馈信息表
序号
列名
字段说明
数据类型
长度
主键
允许空
1
paperid
试卷编号
Varchar
50
否
是
2
stuid
学生编号
Varchar
50
否
是
3
teacherid
教师编号
Varchar
50
否
是
4
back
反馈意见
Varchar
40000
否
是
表5.2.14试卷信息表
序号
列名
字段说明
数据类型
长度
主键
允许空
1
paperid
试卷编号
Varchar
50
是
否
2
courseid
科目编号
Varchar
50
否
是
3
startime
开始时间
Datetime

否
是
4
endtime
结束时间
Datetime

否
是
表5.2.15学生答卷信息表
序号
列名
字段说明
数据类型
长度
主键
允许空
1
id
编号
Varchar
50
是
否
2
paperid
试卷编号
Varchar
50
否
是
3
stuid
学生编号
Varchar
50
否
是
4
questiontypename
题型名
Varchar
50
否
是
5
questionid
试题编号
Varchar
50
否
是
6
stuanswer
学生答案
Varchar
50
否
是
7
stuscore
学生得分
Varchar
50
否
是
5.3数据结构与程序的关系
数据结构为关系型数据库，所以，在程序中可以通过标准的SQL语句与数据结构进行交互，交互过程中采用通用的数据访问接口。为了保持良好的程序架构，对数据库访问采用DAO设计模式实现，提高维护性急扩展性。
6系统出错处理设计
6.1出错信息
本程序多处采用了异常处理的机制，当遇到异常时不但能及时的处理，保证程序的安全性和稳定性，而且各种出错信息能通过页面形式，及时告诉用户出错的原因及解决的办法，使用户以后能够减少错误的发生。程序的大部分地方还采取了出错保护，如输入内容的长度和类型等减少了用户出错的可能。
6.2补救措施
主要错误可能有：
l 数据库连接错误：
这类错误主要是数据库设置不正确，或SQL Server异常引起的，我们只要取消本次操作，联系管理员对数据库进行检查。
l 输入错误：
这主要是用户输入不规范造成的，我们在尽量减少用户出错的条件的情况下，主要也是通过页面提示信息，提醒用户，然后再次操作。
l 其他操作错误：
对于各种不正当操作可能发生的错误，我们主要是通过刷新页面或重新登录系统来解决问题。
6.3系统维护设计
软件的维护主要包括，数据库的维护和软件功能的维护。
对于数据库的维护，本系统主要由管理员对数据库基本结构进行管理维护。
对于系统功能方面的维护，由于我们采用的是模块化的设计方法，每个模块（页面）之间相互独立性较高，这样对系统的维护带来了很大的方便，对于单独功能的修干只需要修改一个页面就行了。对于功能的添加，只要再添加页面选项的内容即可。