【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 在于系統(tǒng)的外部。通過對(duì) 本考試系統(tǒng)的需求分析，可以確定系統(tǒng)有兩個(gè)主要參與者：學(xué)生 (Student)、教師 (Teacher)。 這兩個(gè)參與者的描述如下： ① 角色名：教師 (Teacher) 角色職責(zé)：管理教師和學(xué)生帳戶、教師用戶授權(quán)、維護(hù)題庫、設(shè)置組卷參數(shù)、監(jiān)督考試情況、評(píng)閱主觀題、查詢學(xué)生的試卷和成績(jī)，對(duì)考試情況的統(tǒng)計(jì)和分析、回答學(xué)生提問等。 ② 角色名：學(xué)生 (Student) 角色職責(zé)：在線考試、查詢考試成績(jī)、提交問題等。 (2)識(shí)別用例 用例 (use case)：規(guī)定系統(tǒng)或部分系統(tǒng)的行為，它描述系統(tǒng)所執(zhí)行的動(dòng)作序列集，并為執(zhí)行者產(chǎn) 生一個(gè)可供觀察的結(jié)果。在角色的基礎(chǔ)上需要確定系統(tǒng)的用例。經(jīng)過對(duì)需求進(jìn)一步的分析，確定系統(tǒng)中存在如圖 3?1所示的如下用例： 圖 3?1系統(tǒng)的用例關(guān)系圖 ① 與教師相關(guān)的用例 ●教師信息的查詢、增加、刪除、修改 ●教師權(quán)限的查詢、授予 ●考生信息的查詢、增加、刪除、修改 ●操作日志的查詢、刪除 ●答疑信息的查詢、刪除、回復(fù) ●試題庫中試題的查詢、增加、刪除、修改 ●生成試卷 ●考試過程的監(jiān)視 ●試卷客觀題的批閱 ●試卷總分的計(jì)算 ●試卷的分析與評(píng)估 ② 考生相關(guān)的用例 ●完成答卷 ●查詢分?jǐn)?shù) ●疑問的查詢、提交 ●個(gè)人操作日志的查看 用例建模 用例：用于反映用戶與計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行典型的交互。 用例模型：描述的是外部執(zhí)行者所理解的系統(tǒng)功能。一個(gè)用例模型由若干用例圖描述。 用例圖：從用戶角度描述系統(tǒng)功能，并指出各功能的操作者。用例圖的主要元素是用例和執(zhí)行者。 根據(jù)前面對(duì)系統(tǒng)參與角色及用例的分析，可得用例圖。由于本系統(tǒng)涉及的用例較多，這里僅給出幾個(gè)主要的用例圖。 (1)用戶登錄用例圖 本用例提供了用戶如何登錄到考試系統(tǒng)中。如圖 3?2所示。 圖 3?2登錄用例圖 (2)題庫管理用例圖 本用例提供用戶進(jìn)行考試試題的錄入 、題庫相關(guān)信息進(jìn)行管理和維護(hù)功能。如圖 3?3所示。 圖 3?3題庫管理用例圖 (3)試卷管理用例圖 本用例提供了用戶進(jìn)行試卷生成、修改相關(guān)管理過程描述。如圖 3?4所示。 圖 3?4試卷管理用例圖 (4)考試管理用例圖 本用例提供了教師實(shí)時(shí)監(jiān)控考生、學(xué)生在線考試的交互過程描述。如圖 3?5所示。 圖 3?5考試管理用例圖 (5)專家答疑用例圖 本用例實(shí)現(xiàn)了學(xué)生提問、教師答疑及管理維護(hù)等操作過程。如圖 3?6所示。 圖 3?6專家答疑用例圖 活動(dòng)圖描述用例 活動(dòng)圖記錄單個(gè)操作或方法的邏輯、單個(gè)用例或商 業(yè)過程的邏輯流程。實(shí)質(zhì)上活動(dòng)圖是結(jié)構(gòu)化開發(fā)中流程圖和數(shù)據(jù)流程圖 (DFD)的面向?qū)ο蟮韧w。在 UML中活動(dòng)圖 (Activity Diagram)的本質(zhì)上就是流程圖，它描述系統(tǒng)的活動(dòng)、判斷點(diǎn)和分支等。一個(gè)活動(dòng)結(jié)束自動(dòng)引發(fā)下個(gè)活動(dòng)開始，則兩個(gè)活動(dòng)之間用帶箭頭的連線 連接，連線的箭頭指向下一個(gè)活動(dòng)。 根據(jù)前面得到的用例圖，經(jīng)過分析，可以得到對(duì)應(yīng)的活動(dòng)圖。由于本系統(tǒng)涉及的活動(dòng)較多，這里僅給出幾個(gè)主要的活動(dòng)圖。 (1)學(xué)生登錄活動(dòng)圖 如圖 3?7所示，系統(tǒng)首先提示用戶輸入用戶名和密碼，然后學(xué)生輸入用戶名和密碼提交，系統(tǒng)驗(yàn)證 輸入的用戶輸入用戶名和密碼是否正確，如果正確就啟動(dòng)系統(tǒng)，將用戶信息寫入日志，否則提示錯(cuò)誤信息，并提示學(xué)生 (student)重新輸入用戶名和密碼。 圖 3?7學(xué)生登錄活動(dòng)圖 (2)題庫管理 如圖 3?8所示，系統(tǒng)首先提示教師輸入用戶名和密碼，然后教師輸入用戶名和密碼提交，系統(tǒng)驗(yàn)證輸入的用戶名和密碼是否正確，如正確，則啟動(dòng)系統(tǒng)，教師可以對(duì)題庫存進(jìn)行維護(hù)操作。否則，系統(tǒng)提示錯(cuò)誤信息，并提示教師重新輸入用戶名和密碼。 圖 3?8題庫管理活動(dòng)圖 (3)在線考試 如圖 3?9所示，系統(tǒng)首先提示考生輸入用戶名和密碼，然后 考生輸入用戶名和密碼提交，系統(tǒng)驗(yàn)證輸入的用戶名和密碼是否正確，如正確，則啟動(dòng)系統(tǒng)，出現(xiàn)考試界面，考生可以在線答題，并更新考生答案表的相關(guān)信息。否則，系統(tǒng)提示錯(cuò)誤信息，并提示考生重新輸入用戶名和密碼。 圖 3?9在線答題活動(dòng)圖 (4)專家答疑 如圖 3?10 所示，本圖簡(jiǎn)化了有關(guān)學(xué)生、教師登錄驗(yàn)證等相關(guān)動(dòng)作，當(dāng)學(xué)生提交問題，系統(tǒng)接收到問題集中，教師查看問題集和回答問題，學(xué)生可以查看已 經(jīng)回復(fù)的問題。有特殊權(quán)限的教師還可以刪除問題，這些類似執(zhí)行刪除的操作將會(huì)寫入日志，為以后系統(tǒng)分析提供依據(jù)。 圖 3?10專家答疑 活動(dòng)圖 類圖描述用例 類是具有相似結(jié)構(gòu)、行為和關(guān)系的一組對(duì)象的描述符。類圖 (Class Diagram)顯示了一組類、接口、協(xié)作以及他們之間的關(guān)系。在 UML中問題域最終要被逐步轉(zhuǎn)化，通過類來建模，通過編程語言構(gòu)建這些類從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)。類加上他們之間的關(guān)系就構(gòu)成了類圖，類圖中還可以包含接口、包等元素，也可以包括對(duì)象、鏈等實(shí)例。下面以教師、學(xué)生為對(duì)象用類圖來描述一下。如圖 3?11所示。 圖 3?11教師、學(xué)生類圖 類圖中一般用戶 (user)具有姓名、密碼、身份三個(gè)屬性和瀏覽、登錄兩個(gè)方法。學(xué)生 (student)繼承了一般用戶的所有屬性和方法，還擁有自己的年級(jí)、班級(jí)屬性和自己獨(dú)有的考試、提問方法。教師 (teacher)則繼承一般屬性方法外獨(dú)立擁 有權(quán)限屬性和管理、監(jiān)考、答疑等方法。通過類圖可以清楚的了解到類之間的繼承關(guān)系、相關(guān)屬性和方法，并且可以細(xì)化到哪些屬性是公有的哪些是私有的。相類似的信息管理模塊也可以用類圖來描述。如圖 3?12所示。 圖 3?12信息管理模塊類圖 系統(tǒng)狀態(tài)圖 UML狀態(tài)圖 (Statechart Diagram)描述一個(gè)實(shí)體基于事件反應(yīng)的動(dòng)態(tài)行為，顯示了該實(shí)體如何根據(jù)當(dāng)前所處的狀態(tài)對(duì) 不同的時(shí)間做出反應(yīng)的，通過類對(duì)象的生命周期建立模型來描述對(duì)象隨時(shí)間變化的動(dòng)態(tài)行為。圖 3?13 所示是考生在考試過程中的幾種狀態(tài)，整個(gè)考試過程需要教師參與，教師監(jiān)考也是改變考生狀態(tài)的一個(gè)重要角色。 圖 3?13考生考試狀態(tài)圖 時(shí)序圖描述用例 在 UML 中，系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)行為模型可以用交互作用圖 (包括時(shí)序圖和協(xié)作圖 ) 來描述。時(shí)序圖 (Sequence Diagram)是 UML用于描述按照時(shí)間順序?qū)o定場(chǎng)景中相互協(xié)作對(duì)象之間消息傳遞的視圖。時(shí)序圖強(qiáng)調(diào)對(duì)象之間消息的時(shí)間順序，同時(shí)顯示了對(duì)象之間的交互?；顒?dòng)圖描述從活動(dòng) 到活動(dòng)的控制流，而交互作用圖則強(qiáng)調(diào)從對(duì)象到對(duì)象的控制流。 經(jīng)過分析，在本考試系統(tǒng)中主要包含了兩種類型的時(shí)序圖： (1)考生活動(dòng)時(shí)序圖 描述考生參加考試全過程的時(shí)序圖，如圖 3?14所示。 圖 3?14考生活動(dòng)時(shí)序圖 (2)教師活動(dòng)時(shí)序圖 描述教師組織考試全過程的時(shí)序圖，如圖 3?15所示。 圖 3?15教師活動(dòng)時(shí)序圖 4 數(shù)據(jù)庫分析與設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)庫技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)處理量大、數(shù)據(jù)類型復(fù)雜，以及對(duì)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、維護(hù)、檢索、分類、統(tǒng)計(jì)等諸多方面具有強(qiáng)大的功能。網(wǎng)上考試系統(tǒng)離不開數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的支持，不論是試題、答案，還是考生 信息都需要存放在數(shù)據(jù)庫中，而且數(shù)據(jù)庫獨(dú)立于程序而存在，具有較好的安全性，本考試系統(tǒng)使用 Microsoft SQL Server 2021作為后臺(tái)數(shù)據(jù)庫。 數(shù)據(jù)流程分析 通過前面對(duì)系統(tǒng)功能需求，以及功能模塊的劃分情況的深入研究分析，可以得到如圖 4?1所示的網(wǎng)上考試系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流程圖。 進(jìn) 入 頁 面登 錄 帳 戶身 份 驗(yàn) 證數(shù) 據(jù) 庫認(rèn) 證 失 敗學(xué) 生寫 入 數(shù) 據(jù) 庫發(fā)布信息修改密碼查看日志管理用戶試題管理班級(jí)管理教師授權(quán)考場(chǎng)管理發(fā)布試卷成績(jī)管理專家答疑查看成績(jī)修改密碼查看日志提交問題時(shí) 間 到答 題 界 面交 卷是繼 續(xù) 答 題教 師 圖 4?1網(wǎng)上考試系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流程圖 進(jìn)一步對(duì)網(wǎng)上考試系統(tǒng)的考試過程、考試內(nèi)容和數(shù)據(jù)流程分析，本系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具有如下的數(shù)據(jù)項(xiàng)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)： 教師信息， 包括的數(shù)據(jù)項(xiàng)有：教師編號(hào) 、教師姓名、管理密碼、權(quán)限等。 學(xué)生信息， 包括的數(shù)據(jù)項(xiàng)有：學(xué)生編號(hào)、學(xué)生姓名、管理密碼、年級(jí)、班級(jí)等。 科目，包括的數(shù)據(jù)項(xiàng)有：科目編號(hào)、科目名稱、科目信息等。 年級(jí)，包括的數(shù)據(jù)項(xiàng)有：年級(jí)編號(hào)、年級(jí)名稱等。 班級(jí)，包括的數(shù)據(jù)項(xiàng)有：班級(jí)編號(hào)、班級(jí)名稱等。 試題，包括的數(shù)據(jù)項(xiàng)有：試題編號(hào)、科目、題干、題型、備選項(xiàng)、答案、選中次數(shù)、答對(duì)率、試題作者、添加時(shí)間等。 考場(chǎng)，包括的數(shù)據(jù)項(xiàng)有：考場(chǎng)編號(hào)、考卷名稱、考場(chǎng)密碼、考試類型、考試科目、開始時(shí)間、結(jié)束時(shí)間、監(jiān)考老師、考生年級(jí)、考生班級(jí)、判斷題數(shù)目、判斷題分值、單選題數(shù) 目、單選題分值、多選題數(shù)目、多選題分值、填空題數(shù)目、填空題分值、總分、平均分、考場(chǎng)狀態(tài)等。 考生試卷，包括的數(shù)據(jù)項(xiàng)有：試卷編號(hào)、學(xué)號(hào)、考場(chǎng)號(hào)、題目編號(hào)、試題編號(hào) (題庫 )、試題類型、試題答案、試題狀態(tài)、試題分?jǐn)?shù)、考生答案、考生得分等。 學(xué)生成績(jī)，包括的數(shù)據(jù)項(xiàng)有：學(xué)號(hào)、考場(chǎng)密碼、考場(chǎng)編號(hào)、試題編號(hào)、正確答案、考生答案、考生分?jǐn)?shù)、考生狀態(tài)等。 專家答疑，包括的數(shù)據(jù)項(xiàng)有：?jiǎn)栴}編號(hào)、學(xué)生姓名、問題簡(jiǎn)述、問題描述、提問時(shí)間、答疑教師、答疑內(nèi)容等。 日志操作，包括的數(shù)據(jù)項(xiàng)有：日志編號(hào)、操作者編號(hào)、操作者姓名、操作者身份、 操作時(shí)間、主機(jī) IP、執(zhí)行操作等。 信息分類，包括的數(shù)據(jù)項(xiàng)有：分類編號(hào)、分類名稱等。 信息發(fā)布，包括的數(shù)據(jù)項(xiàng)有：信息編號(hào)、新聞標(biāo)題、分類編號(hào)、教師姓名、新聞內(nèi)容、發(fā)布時(shí)間等。 數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計(jì) 通過上面對(duì)考試系統(tǒng)各數(shù)據(jù)項(xiàng)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的分析，以及對(duì)現(xiàn)實(shí)世界概念模型的抽象，可以確立在線考試的主要實(shí)體為：教師、學(xué)生、考題、年級(jí)、班級(jí)、科目、信息分類、信息等，并簡(jiǎn)要地設(shè)計(jì)出如圖 4?2所示的 ER關(guān)系圖，為數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。 q u i z L i b [ 試 題 庫 ]P K q u i z I D [ 試 題 編 號(hào) ]F K 1 s u b j I D [ 所 屬 科 目 ] q u i z T i t l e [ 題 干 ] q u i z C l a s s [ 題 型 ] q u i z O p t i o n [ 選 項(xiàng) ] q u i z K e y [ 標(biāo) 準(zhǔn) 答 案 ] q u i z H i t s [ 選 中 次 數(shù) ] q u i z K e y O k [ 答 對(duì) 率 ] q u i z W r i t e r [ 試 題 作 者 ] q u i z T i m e [ 添 加 時(shí) 間 ]F K 2 t e a I D [ 教 師 編 號(hào) ]e x a m I n f o [ 考 場(chǎng) 信 息 ]P K e x a m I D [ 考 場(chǎng) 編 號(hào) ] e x a m N a m e [ 考 卷 名 稱 ] e x a m P w d [ 考 場(chǎng) 密 碼 ] e x a m C l a s s [ 考 試 類 別 ] e x a m S t a r t [ 開 考 時(shí) 間 ] e x a m E n d [ 結(jié) 束 時(shí) 間 ] e x a m T e a [ 監(jiān) 考 老 師 ]F K 4 G r a d e I D [ 考 生 年 級(jí) ]F K 3 C l a s s I D [ 考 生 班 級(jí) ] r a d i o 1 S u m [ 判 斷 題 數(shù) ] r a d i o 1 V a l [ 判 斷 題 分 值 ] r a d i o 2 S u m [ 單 選 題 數(shù) ] r a d i o 2 V a l [ 單 選 題 分 值 ] c h e c k b o x S u m [ 多 選 題 數(shù) ] c h e c k b o x V a l [ 多 選 題 分 值 ] t e x t S u m [ 填 空 題 數(shù) ] t e x t V a l [ 填 空 題 分 值 ] e x a m S c o r e [ 總 分 值 ] e x a m A v g [ 平 均 分 數(shù) ] e x a m S t a t u s [ 狀 態(tài) ]F K 1 t e a I D [ 教 師 編 號(hào) ]s t u S c o r e [ 學(xué) 生 成 績(jī) ]P K I D [ 編 號(hào) ] s t u P w d [ 考 場(chǎng) 密 碼 ]F K 1 e x a m I D [ 考 場(chǎng) 編 號(hào) ] q u i z I D [ 試 題 編 號(hào) ] q u i z K e y [ 正 確 答 案 ] s t u K e y [ 考 生 答 案 ] s t u S c o r e [ 考 生 分 數(shù) ] s t u S t a t u s [ 考 生 狀 態(tài) ]F K 2 s t u I D [ 學(xué) 號(hào) ]s u b j e c t [ 科