【正文】 、 測試 系統(tǒng)等 。系統(tǒng)的開發(fā)中， 主要包括后臺數(shù)據(jù)庫的建立和維護以及前端應(yīng)用 程序的開發(fā)兩個方面。對于前者要求建立起數(shù)據(jù)一致性、完整性和 安全性好的 數(shù)據(jù)庫。 對于后者則要求應(yīng)用程序功能完備 , 操作上實現(xiàn)簡單、方便、快捷 等特點。 在以上工作的基礎(chǔ)上，對系統(tǒng)進行詳細設(shè)計與系統(tǒng) 所有功能 的實現(xiàn)，最后進入論文撰寫階段 。 開發(fā)工具 論述 本軟件為離散數(shù)學(xué)題庫管理系統(tǒng)，是 C/S 模式的信息管理系統(tǒng)。前臺采用JAVA 技術(shù) , 后臺采用 SQL Server 20xx 數(shù)據(jù)庫 , 操作系統(tǒng)采用 Windows XP。 前臺開發(fā)工具 Java 是一個由 Sun 公司開發(fā)而成的新一代編程語言。使用它可在各式各樣不同種機器、不同種操作平臺的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中開發(fā)軟件。 Eclipse 是一個開放源代碼的、基于 Java 的可擴展開發(fā)平臺。就其本身而言，它只是一個框架和一組服務(wù)，忻州師院計算機系本科學(xué)士學(xué)位論文 3 用于通過插件組件構(gòu)建開發(fā)環(huán)境。由于 Eclipse 中的每樣?xùn)|西都是插件，對于給 Eclipse 提供插件，以及給用戶提供一致和統(tǒng)一的集成開發(fā)環(huán)境而言，所有工具開發(fā)人員都具有同等的發(fā)揮場所 并且支持數(shù)據(jù)庫訪問 。 后臺開發(fā)工具 SQL Server 20xx 數(shù)據(jù)庫 逐漸成為 Windows 操作系統(tǒng)平臺下進行數(shù)據(jù)庫應(yīng)用開發(fā)中較為理想的選擇之一。 SQL Server 20xx 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是目前最常用的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)之一，它是基于客戶機 /服務(wù)器模式下的數(shù)據(jù)庫，扮演著后端數(shù)據(jù)庫的角色，它對中等規(guī)模的數(shù)據(jù)庫支持較好且具有強大的功能和穩(wěn)定性及易于維護等優(yōu)點。它具有真正的客戶機 /服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)，能與 Windows XP 操作系統(tǒng)有機的結(jié)合，在目前的數(shù)據(jù)庫開發(fā)中被廣泛的應(yīng)用?；?于 JAVA 的離散數(shù)學(xué)題庫管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) 4 2 需求分析 開發(fā)軟件首先做的是開發(fā)過程中最主要的就是系統(tǒng)的需求分析，需求分析同時也是軟件生存周期中關(guān)鍵的一 步。根據(jù)軟件工程學(xué)中開發(fā)軟件的要求，對離散數(shù)學(xué)題庫管理系統(tǒng)全部功能和相關(guān)的技術(shù)進行具體的分析，分析時采用結(jié)構(gòu)化的分析方法，自頂向下、逐層分解問題。 系統(tǒng)可行性分析 可行性分析是研究技術(shù)領(lǐng)域的經(jīng)濟問題和經(jīng)濟規(guī)律的科學(xué)，是研究一定技術(shù)條件下如何提高經(jīng)濟效果的科學(xué)，是技術(shù)與經(jīng)濟的交叉。其主要研究技術(shù)的經(jīng)濟效果問題，技術(shù)與經(jīng)濟的最佳組合問題。 經(jīng)濟可行性 由于該軟件是一個小型的離散數(shù)學(xué)題庫管理系統(tǒng)，所以進行該軟件的開發(fā)經(jīng)費和投資較少，只需一臺普通的計算機即可，系統(tǒng)的開發(fā)并不太復(fù)雜和繁瑣，操作盡可 能簡單易行。在開發(fā)過程中，由一個人獨立開發(fā)，用時三個月左右，所需成本費用主要為人工費用，再加上計算機和軟件等構(gòu)成該系統(tǒng)的開發(fā)成本。 經(jīng)濟上的合理性：在系統(tǒng)開發(fā)上，現(xiàn)在普通的計算機市場價 4000 元左右，操作系統(tǒng)是 Windows XP 加上 Microsoft Office 其正版軟件也不過 5000 元，數(shù)據(jù)庫采用 SQL Server20xx，前端采用 。開發(fā)人員 1 名（假設(shè)月薪 1500 元 ），開發(fā)本軟件如果是網(wǎng)絡(luò)開發(fā)的技術(shù)人員最多 1 個月，開發(fā)費用合計大概是 10000 元左右，且計算機 和軟件可重復(fù)使用。選擇自行開發(fā)系統(tǒng)，既節(jié)省了費用，又可以使本軟件符合我們自己的要求并擁有及源碼，使以后系統(tǒng)的可擴展性也很大。 技術(shù)可行性 由于該系統(tǒng)是小型的離散數(shù)學(xué)題庫管理系統(tǒng)，采用 C/S 模式，開發(fā)難度適中。通過對各種開發(fā)工具和數(shù)據(jù)庫之間進行比較以及指導(dǎo)老師的建議，最終確定采用JAVA（ ） 。數(shù)據(jù)庫方面則選用了 SQL Server20xx 進行設(shè)計。 C/S 是指：客戶 /服務(wù)器。其主要由客戶機、服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)三要素主成。用戶在個人機（客戶機）上工作，可以與中心計 算機（服務(wù)器）互相通信。網(wǎng)絡(luò)軟件則保證客戶機和服務(wù)器互相連通。以簡單的兩層客戶機 /服務(wù)器系統(tǒng)而言，客戶端是指應(yīng)用軟件以圖形接口顯示數(shù)據(jù)并讓用戶進行添加、修改等并行輸入輸出忻州師院計算機系本科學(xué)士學(xué)位論文 5 作業(yè)的部分，也就是用戶接口負責(zé)向后端的數(shù)據(jù)庫索取數(shù)據(jù)，執(zhí)行客戶端軟件的工作。服務(wù)器所執(zhí)行的后端數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，則專門執(zhí)行數(shù)據(jù)的存儲、檢索、管理、備份等種種關(guān)鍵操作。 關(guān)于 JAVA 生成 WORD 文件的技術(shù)，雖然 Sun 公司的 JDK 開發(fā)包中本身沒有提供該功能，但是可以利用 JACOB 開源類庫實現(xiàn)。 JACOB 是一個 JAVA 到微軟的 COM 接口的橋梁。使用 JACOB允許任何 JVM 訪問 COM 對象，從而使 JAVA應(yīng)用程序能夠調(diào)用 COM 對象?？梢岳盟鼘?MS Word、 Excel 進行處理，目前最新公開版本是 。 以上的這些技術(shù)已經(jīng)較為成熟，并且在諸多的領(lǐng)域中得到了有效的驗證。有了這樣的技術(shù)支持，也為離散數(shù)學(xué)題庫管理系統(tǒng)開發(fā)的最終成功奠定了堅實的基礎(chǔ)。 運行可行性 運行可行性分析是指新系統(tǒng)運行后的良好環(huán)境進行估計和評價，同時還應(yīng)考慮對現(xiàn)有教師的培訓(xùn)、補充問題。現(xiàn)在一般的教師對計算機都很熟悉，使用題庫管理系統(tǒng)只需進行簡單的講解、說明或借助系統(tǒng) 的幫助文檔就能很快的掌握和使用。 需求分析 用戶需求分析 信息時代的到來，為教育的改革和發(fā)展提供了十分有利的機遇，教育教學(xué)領(lǐng)域的觀念、理論和方法也隨之不斷更新，計算機輔助教學(xué)（ CAI）正是在此背景下產(chǎn)生和發(fā)展起來的。在各種計算機輔助教學(xué)（ CAI）軟件的研制中，題庫管理系統(tǒng)的研究一直是一個非?；钴S的課題， 也是實現(xiàn)教考分離的一個重要手段。利用 離散數(shù)學(xué) 題庫管理系統(tǒng) ，不僅能節(jié)省 離散數(shù)學(xué)任課 教師的寶貴時間，提高工作效率， 而且能消除出卷人主觀意識的影響，使考試更加標(biāo)準(zhǔn)化，更加客觀、 真實 、全面地反映教學(xué) 的實際效果，有利于教學(xué)質(zhì)量的提高。建立了 離散數(shù)學(xué)題庫 管理系統(tǒng)以后，可實行教考分離，促使 離散數(shù)學(xué) 任課老師必須按照教學(xué)大綱的要求認真?zhèn)湔n，認真組織教學(xué)內(nèi)容，改進教學(xué)方法，對提高教學(xué)質(zhì)量和整體教學(xué)水平有著非常重要的意義。 離散數(shù)學(xué) 題庫 管理 系統(tǒng)滿足如下需求： 基 于 JAVA 的離散數(shù)學(xué)題庫管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) 6 (1)為了保證系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)的安全性， 系統(tǒng) 應(yīng) 通過設(shè)置不同的登陸用戶權(quán)限來對系統(tǒng)進行訪問和管理。 (2)為了方便多個用戶使用本系統(tǒng)，要求能添加和刪除用戶。 (3)要求能導(dǎo)入試題和查詢試題。 (4)靈活多樣的組卷方式，如 自動生成試卷 、手工修改現(xiàn)有試卷 。 (5)要求能 對生成的試卷進行保存，以便下次直接使用。 (6)試卷生成速度不宜太慢。 (7)結(jié)合 《離散數(shù)學(xué)》試題中 有許多圖形 的 特點，以便生成的試卷以標(biāo)準(zhǔn)的試卷形式輸出。故選擇 Microsoft Office Word 20xx 作為終端輸出軟件。 (8)試題的答案生成功能 。 (9)為保證數(shù)據(jù)的安全，防止數(shù)據(jù)的丟失。要求能對數(shù)據(jù)進行備份和恢復(fù)。 (10)友好的用戶界面。 用戶 需求分析的目的是對 離散數(shù)學(xué) 題庫 管理 系統(tǒng) 進行評估，采集和分析系統(tǒng)的需求，理解系統(tǒng)要解決的問題，重點是充分考慮系統(tǒng)的實用性。結(jié)果可以用一個用例圖，圖中的活 動者代表外部與系統(tǒng)交互的角色，包括 教師 和管理員。用例圖是對系統(tǒng)需求的描述，表達了系統(tǒng)的功能和所提供的服務(wù)，包括 用戶 管理、 導(dǎo)入試卷 、 查詢試題 、 自動生成試卷 、 手動修改現(xiàn)有試卷 、 生成 WORD 試卷、 數(shù)據(jù)管理 功能。 系統(tǒng)的用例圖如 下 圖 所示。 圖 系統(tǒng)用例圖 教師 管理員 用戶管理 導(dǎo)入試題 查詢試題 自動生成試卷 手動修改現(xiàn)有試卷試卷 生成 WORD 試卷 數(shù)據(jù)管理 忻州師院計算機系本科學(xué)士學(xué)位論文 7 系統(tǒng)功能 需求 分析 系統(tǒng)功能需求分析是從用戶最初的非形式化需求到滿足用戶需求的軟件產(chǎn)品的映射過程。系統(tǒng)功能需求分析是離散數(shù)學(xué)題庫管理系統(tǒng)設(shè)計的第一個階段，是離散數(shù)學(xué)題庫管理系統(tǒng)成功與否的重要前提。系統(tǒng)功能需求分析分為：問題分析和功能需求分析兩個階 段。 (1)問題分析 《離散數(shù)學(xué)》是我國許多高等院校計算機專業(yè)的一門核心的基礎(chǔ)課程，在《離散數(shù)學(xué)》的教學(xué)中，大量習(xí)題的練習(xí)與解題的方法的討論起著重要的作用，是鞏固知識，深化理解的一個必要途徑、因此需要對學(xué)生進行大量的測試和考試。 所以，除了期末考試外，每個單元都要進行測試和考試，幫助學(xué)生來鞏固知識。這就給任課教師增加了很多負擔(dān)。需要任課教師定期的命題，出試卷，這無形之中增加了任課教師的工作負擔(dān)。所以為了減輕這些負擔(dān)，開發(fā)的離散數(shù)學(xué)題庫管理系統(tǒng)，可以很好的減輕教師的負擔(dān)。 (2)功能需求分析 通常離散數(shù)學(xué)題庫 管理系統(tǒng)應(yīng)滿足用戶對組成試卷的各種要求與約定。根據(jù)離散數(shù)學(xué)題庫管理系統(tǒng)功能和條件的限止， 經(jīng)過調(diào)研與分析， 離散數(shù)學(xué)題庫管理系統(tǒng) 主要應(yīng)具有以下功能： (1)用戶管理：登錄本系統(tǒng)的用戶必須有一定的權(quán)限控制，管理員擁有一切權(quán)限。而教師則只能進行試題編輯和生成試卷的權(quán)限。 (2)題庫管理 和維護 ：合法的教師用戶可以進行試題的輸入、修改 、 刪除 和查詢 操作，這樣教《離散數(shù)學(xué)》的教師可以使用本生成自己的試題庫，以便以后在教學(xué)考試中隨時組成所需的試卷。 (3)組 卷：運行本軟件，可以滿足教師不同的使用要求，即可以 自動生成試卷 和手動 修改現(xiàn)有試卷。并且將所生成的試卷以標(biāo)準(zhǔn)的試卷形式輸出。為了便于使用離散數(shù)學(xué)題庫管理系統(tǒng)，我選擇了 Microsoft Office Word 20xx 作為終端輸出軟件，這樣可以方便編輯所輸出的試卷，直到滿足教師的要求為止。 (4)數(shù)據(jù)管理：管理員可以在必要的時候?qū)﹄x散數(shù)學(xué)題庫管理系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)的備份和恢復(fù)操作。 (5)幫助：它可以幫助教師進一步了解離散數(shù)學(xué)題庫管理系統(tǒng)的性能、使用方法、注意事項和使用環(huán)境，有利于更好的操作本離散數(shù)學(xué)題庫管理軟件系統(tǒng)。 數(shù)據(jù)流圖描述了本系統(tǒng)中各種數(shù)據(jù)間的數(shù)據(jù)處理流向。下面 是 離散數(shù)學(xué)題庫基 于 JAVA 的離散數(shù)學(xué)題庫管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) 8 管理系統(tǒng)的 頂 層 數(shù)據(jù)流圖 對離散數(shù)學(xué)題庫管理系統(tǒng)主要數(shù)據(jù)處理過程 進行 具體描述 如下 ： 圖 離散數(shù)學(xué)題庫管理系統(tǒng)頂 級數(shù)據(jù)流圖 根據(jù) 前面設(shè)計要求， 離散數(shù)學(xué)題庫管理系統(tǒng)的功能主要設(shè)置了用戶管理、題庫的管理和維護、自動 生成試 卷、手動修改現(xiàn)有試卷、 生成 WORD 試卷、 數(shù)據(jù)管理和幫助等 七 大功能模塊。下面用離散數(shù)學(xué)題庫管理系統(tǒng) 1 級 數(shù)據(jù)流圖對離散數(shù)學(xué)題庫管理系統(tǒng) 其中 的 五 大功能模塊 主要數(shù)據(jù)處理過程 進行 具體描述如下 ： 圖 離散數(shù)學(xué)題庫管理系統(tǒng) 1 級 數(shù)據(jù)流圖 忻州師院計算機系本科學(xué)士學(xué)位論文 9 系統(tǒng)性能需求分析 即系統(tǒng)服務(wù)所應(yīng)遵循的一 些約束和限制。 例如： 標(biāo)準(zhǔn)性、 可靠 性、安全性、高效性、可維護性 。 軟件的開發(fā)應(yīng)能在較長時間內(nèi)滿足 課程改革的 需要。 標(biāo)準(zhǔn)性：系統(tǒng)編寫與運行必須符合標(biāo)準(zhǔn)，既可以保證系統(tǒng)運行又可以在此標(biāo)準(zhǔn)上每一項功能運行。 可靠性：由于 離散數(shù)學(xué)題庫管理系統(tǒng) 的重要性，系統(tǒng)必須穩(wěn)定可靠，從而避免或減少數(shù)據(jù)損失。 安全性：通過系統(tǒng)權(quán)限控制使用者，從而確保使用者無法操作與其無關(guān)的數(shù)據(jù)。 高效性：由于 離散數(shù)學(xué)題庫管理系統(tǒng)生成試卷時， 每次處理信息量較大，系統(tǒng)對信息處理能力 和 響應(yīng)能力都應(yīng)是快捷有效的。 可維護性：采用結(jié)構(gòu)化模塊設(shè)計，便于開發(fā)與維護 ，也有利于發(fā)現(xiàn)情況隨時進行擴展。 基 于 JAVA 的離散數(shù)學(xué)題庫管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) 10 3 概要 設(shè)計