夏雷

摘 要：當(dāng)今學(xué)生進(jìn)行基于Web網(wǎng)絡(luò)考試是非常普遍的，為了給教師和學(xué)生提供一個高效、便捷的考試環(huán)境，本論文對在線考試系統(tǒng)采用統(tǒng)一建模語言對系統(tǒng)進(jìn)行了建模分析，給出了相關(guān)功能的用例圖和序列圖等。在此基礎(chǔ)上可以實現(xiàn)在線網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：在線考試系統(tǒng)；統(tǒng)一建模語言；用例圖

我院學(xué)生進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)考試是每學(xué)期都要進(jìn)行的工作，大家都知道考試是衡量學(xué)生學(xué)習(xí)的一個非常重要的環(huán)節(jié)，掌握知識的程度。如果用傳統(tǒng)的試卷模式，通常需要首先經(jīng)過出題，然后考生參加考試，教師，教師和組織績效評估，最后在一系列分析過程之后，很繁瑣，很容易出錯。在我們學(xué)院，有超過一萬名學(xué)生每年完成考試，傳統(tǒng)考試的教師工作量大，既有出題，然后印發(fā)試卷，裝訂試卷，然后批改試卷，登記成績等等。

為了給教師和學(xué)生提供一個高效、便捷的考試環(huán)境，本論文對在線考試系統(tǒng)采用統(tǒng)一建模語言對系統(tǒng)進(jìn)行了建模分析，給出了相關(guān)功能的用例圖和序列圖等。在此基礎(chǔ)上就可以以.實現(xiàn)在線網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)。

本系統(tǒng)以學(xué)生在線考試為主要目標(biāo)設(shè)計而成，作為系統(tǒng)管理員可以對考試進(jìn)行總體控制，教師可以建立題庫，然后由專人進(jìn)行抽題組卷，在多種考試中，以客觀題為主，主觀題為輔，當(dāng)然對于這兩種題目改卷的方式也是千差萬別，客觀題主要通過將用戶答案和題庫中的答案進(jìn)行比對，主觀題如CAD 操作題的閱卷通過教師手動閱卷方法來完成。為考生在線考試，系統(tǒng)可以自動糾正后的測試試卷，考生的成績。在許多考試，有客觀題，適當(dāng)保留主觀差異，變化量大，客觀題主要是通過用戶的答案來給分。

1 系統(tǒng)的設(shè)計目標(biāo)

為了開發(fā)本系統(tǒng)，經(jīng)過分析，覺得系統(tǒng)根據(jù)使用人不同需要分成四種類別

（1）教務(wù)處管理員，其主要功能是做考試整體管理，具體有： 考試系統(tǒng)初始化、 全面管理各類使用人員的密碼、考試系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的轉(zhuǎn)儲與故障恢復(fù)、運行維護(hù)等，

（2）各系別考務(wù)管理員，其主要功能是確定每次考試的考試范圍、各類使用人員的注冊、試卷的題庫的導(dǎo)入、學(xué)生考試試卷的組卷與生成等；

（3） 出題教師（每一個科別題庫的維護(hù)），該用戶是本系統(tǒng)中比較重要的一類用戶，每門課程一般由教務(wù)處制定該考試科目的一個或幾個教師擔(dān)任，試題類型以選擇判斷為主。題庫中所有題目的編寫與選定，這些工作都要事先完成好了，按照我們定好的Excel模板的形式形成題庫，再用專門的題庫出版系統(tǒng)生成題庫，最后再導(dǎo)出成RAR的壓縮格式導(dǎo)入到考試系統(tǒng)。 一旦完成就可以按照一定的組卷規(guī)則自動組卷，一般可以多生成幾套試卷，然后考試的時候系統(tǒng)自動抽取某一份試卷分給考生。

（1） 考生用戶，對于某一課程考試的學(xué)生，本系統(tǒng)為其提供參加考試、成績查詢功能，學(xué)生將登陸考試模塊進(jìn)行考試，考試一結(jié)束就可以看到自己的成績。

考慮到本考試系統(tǒng)的安全性，本系統(tǒng)的用戶我們把它分為教師管理員，考生兩種。一個部分用于教務(wù)處長、各系教務(wù)主任、各系科教務(wù)考務(wù)管理員登錄，主要負(fù)責(zé)進(jìn)行考生基本資料導(dǎo)入、題庫的建立、試卷的組成、成績的管理與公布以及查詢等，這些作為教師管理員；另外一個部分用于考生登錄，考生用自己的學(xué)號加密碼登陸考試系統(tǒng)，既可以參加考試前的模擬訓(xùn)練，也可以正式考試。

2 系統(tǒng)功能模塊的建模分析

2.1 用例設(shè)計

要得出考試系統(tǒng)的用例圖，我們要根據(jù)系統(tǒng)涉及的用戶的范圍以及各項主要業(yè)務(wù)活動內(nèi)容及流程，通過用例圖對業(yè)務(wù)進(jìn)行描述，在了解上述問題陳述的基礎(chǔ)上，用以構(gòu)建系統(tǒng)的業(yè)務(wù)模型。

“系統(tǒng)管理員”、“考生（學(xué)員）”、“教師管理員”、“考務(wù)人員”和“考試系統(tǒng)”5個角色以及“分配考場”、“組卷”等27個用例應(yīng)該被系統(tǒng)包含。該用例圖刻畫業(yè)務(wù)活動中的各個角色，以及他們在業(yè)務(wù)活動中的關(guān)系。

2.2 序列圖

所謂序列圖，是指用來顯示你的參與者如何以一系列的步驟與系統(tǒng)的對象交互的模型。序列圖可以用來展示對象之間是如何進(jìn)行交互的。序列圖的顯示的重點放在消息序列上，即其強調(diào)了消息是如何在對象之間被發(fā)送和接受的。

數(shù)據(jù)建模UML的動態(tài)模型的實現(xiàn)過程被我們使用描述上述主要動態(tài)行為 “安排考試”、“自動組卷”、 “發(fā)放試卷”和“評分”，其中順序圖描述“組卷”和“安排考場”，安排考場的過程就是系統(tǒng)管理員根據(jù)考生的人數(shù)和考場的基本情況將所有的考生以一定的原則安排在考場中進(jìn)行考試的基本過程，而組卷的過程就是系統(tǒng)管理員根據(jù)事先存儲在考試系統(tǒng)中的試卷按照不同的題型進(jìn)行再選擇的過程，然后將組合的試卷隨機進(jìn)行分配，這樣就可以保證考生考試試卷的隨機性，達(dá)到考試的公平。這兩個過程分別如圖1-2和圖1-3所示。

2.3 動態(tài)模型

對于系統(tǒng)的動態(tài)模型，我們用所謂的活動圖，就是描述用例要求所要進(jìn)行的活動，以及活動之間的約束關(guān)系，有利于識別并行活動，此外還能夠演示出在系統(tǒng)中的何處存在功能。同時能夠描述這些功能和系統(tǒng)中的其他的不同組件之間的功能是如何達(dá)到共同滿足前面使用用例圖建模的商務(wù)需求。

在本論文中的活動圖主要可以歸納為：發(fā)放試卷和評分。下面分別描述這一過程。

發(fā)放試卷：監(jiān)考人員首先選擇出考場的位置，在此基礎(chǔ)上對考場的人數(shù)進(jìn)行確認(rèn)，然后根據(jù)不同的人數(shù)隨機生成不同的考試試卷并分發(fā)給不同的考生。

評分：監(jiān)考人員在考試結(jié)束后，根據(jù)不同的考場進(jìn)一步確定考場內(nèi)參加考試的人數(shù)，然后選擇出不同參考者的試卷，在此基礎(chǔ)上按照考試的不同題型分別評分，最后將所有的考試題型的得分進(jìn)行匯總，進(jìn)而將所有考生的成績輸出以供考生隨時登錄系統(tǒng)進(jìn)行查詢。

根據(jù)上述的描述并利用本論文設(shè)計系統(tǒng)的基本策略，可以將考試系統(tǒng)的活動圖描述為“發(fā)放試卷”和“評分”，如圖1-1和圖1-5所示。

3 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計

數(shù)據(jù)庫需求分析

針對本次考試系統(tǒng)的設(shè)計需求，本文設(shè)計的主要數(shù)據(jù)項和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如下所示的：

用戶方面，包含的數(shù)據(jù)項有：用戶編號、姓名、性別、院系名稱等。

試卷方面，包含的數(shù)據(jù)項有：試卷代碼、考試科目名稱、試卷分?jǐn)?shù)、試題類型、分值、考試時間、設(shè)定審核人、已經(jīng)審核人編號等。

成績方面，包含的數(shù)據(jù)項有：科目代碼、用戶編號、考試開始時間、考試結(jié)束時間等。

試題方面，包含的數(shù)據(jù)項有：試題代碼、題目、答案等。

因為考試的重要性，不能在考試的過程中出現(xiàn)意外情況，本考試系統(tǒng)建立了一個可靠的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，我們的目標(biāo)就是通過該數(shù)據(jù)庫管理整個考試系統(tǒng)（用戶方面、試題方面、試卷方面、考試方面等）。

為了從全方位來保證考生考試信息的安全性、可靠性和考試成績的確定性，本系統(tǒng)還應(yīng)該建立一套安全機制。這套機制至少應(yīng)該包括考生和教務(wù)管理員的登陸的安全機制、后臺數(shù)據(jù)庫的安全機制、考試過程的安全控制機制。

通常情況下，邏輯模型是指數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)，因此，為了在數(shù)據(jù)庫中能夠清晰地表示每個數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，經(jīng)常用到的邏輯模型大致可以分為：關(guān)系模型、網(wǎng)狀模型和層次模型。

邏輯模型是著重用邏輯的過程或者主要的業(yè)務(wù)來描述對象系統(tǒng)，描述系統(tǒng)要”做什么事情”，亦或指出該系統(tǒng)具有哪些不同的功能。邏輯建模是數(shù)據(jù)倉庫實施中的重要一環(huán)，能夠反映出不同實體的需求，還能夠?qū)ο到y(tǒng)的物理實施起到重要的指導(dǎo)作用。其中，該模型最為重要的作用在于其可以通過實體和關(guān)系描繪出系統(tǒng)的數(shù)據(jù)藍(lán)圖。物理數(shù)據(jù)模型提供了系統(tǒng)設(shè)計所需要的基礎(chǔ)元素，以及相關(guān)元素之間的關(guān)系。也就是用于存儲數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和訪問機制的更高層描述，指出數(shù)據(jù)如何存儲在計算機中，能夠較為準(zhǔn)確的描述記錄的結(jié)構(gòu)和順序，還有訪問數(shù)據(jù)的路徑等等信息。為了能夠在系統(tǒng)層實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的正確設(shè)計，通常用物理數(shù)據(jù)模型實現(xiàn)。數(shù)據(jù)庫的物理設(shè)計階段必須在此基礎(chǔ)上進(jìn)行更加詳細(xì)的后臺設(shè)計過程，這其中就包含了數(shù)據(jù)庫的整個存儲的結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的過程、如何操作、觸發(fā)的問題、視圖以及索引表。

根據(jù)上述概念數(shù)據(jù)模型，并結(jié)合論文設(shè)計的實際，在充分考慮系統(tǒng)設(shè)計的一系列過程之后，我們按照系統(tǒng)中所涉及到的實際數(shù)據(jù)信息和不同的設(shè)計階段，就可以得到物理數(shù)據(jù)模型，該模型中物理數(shù)據(jù)庫采用SQL Server。包括11張表（Table）、9個參照（Reference）和3個視圖；視圖“View_考卷”主要是供客戶端應(yīng)用程序讀取試題和提交答案時使用，視圖“View_成績”主要是供服務(wù)器端程序查詢成績時使用；視圖“View_評分”主要是供服務(wù)器端評分時使用。

以上是對在線網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)的分析，之后可以實際編輯程序，結(jié)合數(shù)據(jù)庫的運用做好網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)，不可避免存在許多不足，需要在實際操作中去改正。