小議基于Web的網上考試系統的設計

夏雷

摘 要：當今學生進行基于Web網絡考試是非常普遍的，為了給教師和學生提供一個高效、便捷的考試環境，本論文對在線考試系統采用統一建模語言對系統進行了建模分析，給出了相關功能的用例圖和序列圖等。在此基礎上可以實現在線網絡考試系統。

關鍵詞：在線考試系統；統一建模語言；用例圖

我院學生進行網絡考試是每學期都要進行的工作，大家都知道考試是衡量學生學習的一個非常重要的環節，掌握知識的程度。如果用傳統的試卷模式，通常需要首先經過出題，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。在我們學院，有超過一萬名學生每年完成考試，傳統考試的教師工作量大，既有出題，然后印發試卷，裝訂試卷，然后批改試卷，登記成績等等。

為了給教師和學生提供一個高效、便捷的考試環境，本論文對在線考試系統采用統一建模語言對系統進行了建模分析，給出了相關功能的用例圖和序列圖等。在此基礎上就可以以.實現在線網絡考試系統。

本系統以學生在線考試為主要目標設計而成，作為系統管理員可以對考試進行總體控制，教師可以建立題庫，然后由專人進行抽題組卷，在多種考試中，以客觀題為主，主觀題為輔，當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 系統的設計目標

為了開發本系統，經過分析，覺得系統根據使用人不同需要分成四種類別

（1）教務處管理員，其主要功能是做考試整體管理，具體有： 考試系統初始化、 全面管理各類使用人員的密碼、考試系統數據庫的轉儲與故障恢復、運行維護等，

（2）各系別考務管理員，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、試卷的題庫的導入、學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），該用戶是本系統中比較重要的一類用戶，每門課程一般由教務處制定該考試科目的一個或幾個教師擔任，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生成題庫，最后再導出成RAR的壓縮格式導入到考試系統。 一旦完成就可以按照一定的組卷規則自動組卷，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生，本系統為其提供參加考試、成績查詢功能，學生將登陸考試模塊進行考試，考試一結束就可以看到自己的成績。

考慮到本考試系統的安全性，本系統的用戶我們把它分為教師管理員，考生兩種。一個部分用于教務處長、各系教務主任、各系科教務考務管理員登錄，主要負責進行考生基本資料導入、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，考生用自己的學號加密碼登陸考試系統，既可以參加考試前的模擬訓練，也可以正式考試。

2 系統功能模塊的建模分析

2.1 用例設計

要得出考試系統的用例圖，我們要根據系統涉及的用戶的范圍以及各項主要業務活動內容及流程，通過用例圖對業務進行描述，在了解上述問題陳述的基礎上，用以構建系統的業務模型。

“系統管理員”、“考生（學員）”、“教師管理員”、“考務人員”和“考試系統”5個角色以及“分配考場”、“組卷”等27個用例應該被系統包含。該用例圖刻畫業務活動中的各個角色，以及他們在業務活動中的關系。

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行交互的。序列圖的顯示的重點放在消息序列上，即其強調了消息是如何在對象之間被發送和接受的。

數據建模UML的動態模型的實現過程被我們使用描述上述主要動態行為 “安排考試”、“自動組卷”、 “發放試卷”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管理員根據考生的人數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行考試的基本過程，而組卷的過程就是系統管理員根據事先存儲在考試系統中的試卷按照不同的題型進行再選擇的過程，然后將組合的試卷隨機進行分配，這樣就可以保證考生考試試卷的隨機性，達到考試的公平。這兩個過程分別如圖1-2和圖1-3所示。

2.3 動態模型

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

在本論文中的活動圖主要可以歸納為：發放試卷和評分。下面分別描述這一過程。

發放試卷：監考人員首先選擇出考場的位置，在此基礎上對考場的人數進行確認，然后根據不同的人數隨機生成不同的考試試卷并分發給不同的考生。

評分：監考人員在考試結束后，根據不同的考場進一步確定考場內參加考試的人數，然后選擇出不同參考者的試卷，在此基礎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行匯總，進而將所有考生的成績輸出以供考生隨時登錄系統進行查詢。

根據上述的描述并利用本論文設計系統的基本策略，可以將考試系統的活動圖描述為“發放試卷”和“評分”，如圖1-1和圖1-5所示。

3 系統數據庫設計

數據庫需求分析

針對本次考試系統的設計需求，本文設計的主要數據項和數據結構如下所示的：

用戶方面，包含的數據項有：用戶編號、姓名、性別、院系名稱等。

試卷方面，包含的數據項有：試卷代碼、考試科目名稱、試卷分數、試題類型、分值、考試時間、設定審核人、已經審核人編號等。

成績方面，包含的數據項有：科目代碼、用戶編號、考試開始時間、考試結束時間等。

試題方面，包含的數據項有：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意外情況，本考試系統建立了一個可靠的數據庫系統，我們的目標就是通過該數據庫管理整個考試系統（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，本系統還應該建立一套安全機制。這套機制至少應該包括考生和教務管理員的登陸的安全機制、后臺數據庫的安全機制、考試過程的安全控制機制。

通常情況下，邏輯模型是指數據的邏輯結構，因此，為了在數據庫中能夠清晰地表示每個數據之間的關系，經常用到的邏輯模型大致可以分為：關系模型、網狀模型和層次模型。

邏輯模型是著重用邏輯的過程或者主要的業務來描述對象系統，描述系統要”做什么事情”，亦或指出該系統具有哪些不同的功能。邏輯建模是數據倉庫實施中的重要一環，能夠反映出不同實體的需求，還能夠對系統的物理實施起到重要的指導作用。其中，該模型最為重要的作用在于其可以通過實體和關系描繪出系統的數據藍圖。物理數據模型提供了系統設計所需要的基礎元素，以及相關元素之間的關系。也就是用于存儲數據結構和訪問機制的更高層描述，指出數據如何存儲在計算機中，能夠較為準確的描述記錄的結構和順序，還有訪問數據的路徑等等信息。為了能夠在系統層實現數據庫的正確設計，通常用物理數據模型實現。數據庫的物理設計階段必須在此基礎上進行更加詳細的后臺設計過程，這其中就包含了數據庫的整個存儲的結構和相應的過程、如何操作、觸發的問題、視圖以及索引表。

根據上述概念數據模型，并結合論文設計的實際，在充分考慮系統設計的一系列過程之后，我們按照系統中所涉及到的實際數據信息和不同的設計階段，就可以得到物理數據模型，該模型中物理數據庫采用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”主要是供服務器端程序查詢成績時使用；視圖“View_評分”主要是供服務器端評分時使用。

以上是對在線網絡考試系統的分析，之后可以實際編輯程序，結合數據庫的運用做好網絡考試系統，不可避免存在許多不足，需要在實際操作中去改正。