基于ＵＭＬ的通用在線考試系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)

摘要：本文討論了面向?qū)ο蠹夹g(shù)的基本概念和UML建模語(yǔ)言，分析了通用在線考試系統(tǒng)的總體功能結(jié)構(gòu)，結(jié)合軟件工程和面向?qū)ο蠹夹g(shù)，設(shè)計(jì)了基于UML用例圖、類圖和活動(dòng)圖的通用在線考試系統(tǒng)模型，并運(yùn)用UML的時(shí)序圖描述了教師組織考試的工作流程。通過通用在線考試系統(tǒng)開發(fā)實(shí)例，介紹了如何應(yīng)用UML的方法設(shè)計(jì)和開發(fā)軟件模型。

關(guān)鍵詞：UML；建模；通用在線考試系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TP311文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-3044(2008)17-21449-02

1 引言

隨著信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用的迅猛發(fā)展，軟件需求量在不斷增大。面對(duì)復(fù)雜軟件系統(tǒng)的開發(fā)，難度是越來(lái)越大，對(duì)應(yīng)的程序代碼規(guī)模也是越來(lái)越大，傳統(tǒng)的軟件工程方法已經(jīng)無(wú)法滿足大型工程的開發(fā)。面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)方法的出現(xiàn)為現(xiàn)代軟件系統(tǒng)開發(fā)帶來(lái)了曙光，其間統(tǒng)一建模語(yǔ)言（UML）的誕生更是進(jìn)一步地推動(dòng)了軟件開發(fā)行業(yè)的發(fā)展，它為系統(tǒng)的需求分析提供了強(qiáng)大而全面的模型。

UML（Unified Modeling Language，統(tǒng)一建模語(yǔ)言）是一種圖形化的建模語(yǔ)言，它融合了眾多面向?qū)ο蟮慕ＵZ(yǔ)言的長(zhǎng)處，并通過修改完善在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)的問題，在系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)中對(duì)項(xiàng)目開發(fā)、團(tuán)隊(duì)的交流起到非常重要的作用。UML用圖形表示完整的系統(tǒng)，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)要進(jìn)行反復(fù)審查和修改。雖然在分析和設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)耗費(fèi)一定的時(shí)間，但會(huì)提高編碼的準(zhǔn)確性和效率，已經(jīng)成為面向?qū)ο蠹夹g(shù)界公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)，形成了一種簡(jiǎn)單、一致、通用的面向?qū)ο蟮慕ＵZ(yǔ)言。

2 通用在線考試系統(tǒng)的需求分析

需求分析是定義系統(tǒng)功能及用戶界面，使用戶知道系統(tǒng)的功能，開發(fā)人員知道系統(tǒng)的需求。根據(jù)實(shí)際需要，本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)以下功能：

《通用在線考試系統(tǒng)》分為教師管理系統(tǒng)和考生考試系統(tǒng)兩個(gè)部分。根據(jù)登陸的身份和權(quán)限不同，進(jìn)入相應(yīng)的系統(tǒng)功能模塊。教師管理系統(tǒng)：是教師完成《通用在線考試系統(tǒng)》中的人員管理、題庫(kù)管理、試卷管理、組織考試、試卷評(píng)判、試卷分析、系統(tǒng)維護(hù)、清空數(shù)據(jù)八大功能。考生考試系統(tǒng)：主要是考生登錄系統(tǒng)在線參加考試。由此確定系統(tǒng)的主要功能為：

人員管理模塊是教師負(fù)責(zé)完成對(duì)教師和考生進(jìn)行添加、修改、刪除和打印用戶的基本信息（如姓名、職務(wù)等）的操作。

題庫(kù)管理模塊是教師對(duì)題型和題庫(kù)的管理和維護(hù)，包括對(duì)題型和題目的錄入、查詢、修改和刪除等功能。

試卷管理模塊是教師實(shí)現(xiàn)試卷的生成、瀏覽、編輯、打印和刪除功能；其中試卷生成功能實(shí)現(xiàn)隨機(jī)抽題生成試卷和手動(dòng)選題生成試卷。

組織考核控制模塊是教師實(shí)現(xiàn)查看參考人員登錄情況，選擇試卷設(shè)置考試開始時(shí)間及考試總時(shí)間，發(fā)送試卷組織考試。

試卷評(píng)判是教師登錄系統(tǒng)，選中考試名稱及相應(yīng)的“參考人員”及其答寫的試卷進(jìn)行評(píng)判。

統(tǒng)計(jì)分析功能是自動(dòng)生成考核分析包括考分和合格率情況等。

維護(hù)工具模塊主要用于系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理，完成題庫(kù)的導(dǎo)入和導(dǎo)出等功能。

考生考試系統(tǒng)：考生登錄系統(tǒng)，系統(tǒng)收到試卷后，即可進(jìn)入瀏覽界面，待系統(tǒng)提示考試開始時(shí)間到，就可以答題，考試時(shí)間到系統(tǒng)自動(dòng)收卷。

本系統(tǒng)總體功能結(jié)構(gòu)如圖1所示。

3 基于UML的通用在線考試系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)

3.1 系統(tǒng)需求建模——建立系統(tǒng)用例圖

需求分析的任務(wù)是采集和評(píng)價(jià)系統(tǒng)的需求。其重點(diǎn)是充分考慮系統(tǒng)的實(shí)用性。需求分析的結(jié)果可以用一個(gè)Use Case模型表達(dá)。模型中的參與者代表外部與系統(tǒng)交互的單元，Use Case代表交互的事務(wù)序列，它為參與者提供可度量的結(jié)果值。在這個(gè)階段主要是通過分析用戶的需求，通過用例圖建立系統(tǒng)的用例模型。在actors”和“use cases”之間存在關(guān)聯(lián)關(guān)系，可以用一條直線把a(bǔ)ctors和use cases連接起來(lái)，這表示actors通過某項(xiàng)功能與系統(tǒng)交互。教師的use cases關(guān)系圖如圖2所示。

3.2 類圖

類圖用來(lái)表示系統(tǒng)中的類和類與類之間的關(guān)系，它是對(duì)系統(tǒng)靜態(tài)結(jié)構(gòu)模型的描述。類圖中允許出現(xiàn)的模型元素只有類和它之間的關(guān)系。類用分了上中下區(qū)域的長(zhǎng)方形表示，上部區(qū)域用黑體字表示類的名字，中部區(qū)域標(biāo)志類的屬性，下方區(qū)域標(biāo)志類的行為。一個(gè)系統(tǒng)中一般存在若干個(gè)類圖。本系統(tǒng)的教師組織考試類圖如圖3所示。

3.3 活動(dòng)圖

活動(dòng)圖主要是個(gè)流圖，描述了從活動(dòng)到活動(dòng)的流。它是由一系列的動(dòng)作組成，用來(lái)描述對(duì)象在控制流的不同點(diǎn)從一個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)移到另一個(gè)狀態(tài)時(shí)的對(duì)象流。活動(dòng)圖可以含有活動(dòng)、狀態(tài)、分支、分叉和聯(lián)結(jié)。下面給考生參加考試建立的活動(dòng)圖，參見圖4。

3.4 時(shí)序圖

時(shí)序圖是用來(lái)描述對(duì)象之間動(dòng)態(tài)的交互關(guān)系，著重體現(xiàn)對(duì)象間消息傳遞的時(shí)間順序。時(shí)序圖存在兩個(gè)軸：水平軸表示不同的對(duì)象，垂直軸表示時(shí)間。通過序列圖，可以直觀地了解到對(duì)象所發(fā)消息的先后順序，它是系統(tǒng)工作流程的一個(gè)過程反映。圖5反映的是教師組織考試的工作流程。考生首先要登陸系統(tǒng)進(jìn)入“參加考試”界面，然后等待教師下發(fā)試卷參加考試；教師登錄進(jìn)入“組織考試”界面，首先查看考生登錄情況，根據(jù)考試計(jì)劃選擇并添加本次參考考生，然后選擇本次考試試卷、設(shè)置考試名稱、考試開始時(shí)間及考試總時(shí)間，最后下發(fā)試卷，開始組織考試。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文通過UML設(shè)計(jì)通用在線考試系統(tǒng)的建模應(yīng)用，從中可以體會(huì)出使用UML開發(fā)管理的方法和過程。利用標(biāo)準(zhǔn)建模語(yǔ)言UML來(lái)對(duì)軟件進(jìn)行不同階段的分析、描述、可視化處理、構(gòu)造并建立軟件系統(tǒng)的文檔，對(duì)提高軟件開發(fā)的效率、可靠性、維護(hù)性以及降低軟件開發(fā)成本，都起著非常重要的作用。

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