韓笑++章偉++劉振源

摘要：隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)考試的諸多弊端日益突出，基于網(wǎng)絡(luò)的在線考試是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和教育信息化發(fā)展的必然趨勢(shì)。《數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用》在線考試系統(tǒng)以解決傳統(tǒng)考試過程中的工作量大、效率低、資源浪費(fèi)等問題為目的，采用B/S架構(gòu)設(shè)計(jì)，是一個(gè)典型的基于教師、學(xué)生、管理員三類用戶的信息管理系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞： 在線考試系統(tǒng)；設(shè)計(jì)； B/S； 需求分析； 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2016）07-0113-03

1 概述

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、多計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等在現(xiàn)代教育領(lǐng)域大范圍普及，教育方式正面臨著一場(chǎng)巨大的變革。傳統(tǒng)的考試的諸多弊端日益突出，例如考試效率不高、缺乏公平性、試題再利用性差、保密性低、成本較高等，使得傳統(tǒng)考試很難與新的教育方式接軌，線上考試應(yīng)運(yùn)而生。作為一種適應(yīng)時(shí)代的新型的考試方式，在線考試解決傳統(tǒng)考試過程中的工作量大、效率低、資源浪費(fèi)等問題，越來越多的高等院?？荚囈呀?jīng)選擇了采取線上考核的形式[1]。

基于網(wǎng)絡(luò)的在線考試是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和教育信息化發(fā)展的必然趨勢(shì)。在線考試系統(tǒng)使考試管理工作更加規(guī)范化、信息化與自動(dòng)化，不僅減輕教師的工作負(fù)擔(dān)，而且提升考試管理水平與工作效率[2]。

在線考試系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)可以避免傳統(tǒng)考試方式中的一些缺陷。首先，節(jié)約了教學(xué)成本，在線考試系統(tǒng)無需印刷上的費(fèi)用，工作人員需求量相對(duì)減少，節(jié)約大量人力、物力[3]；其次，計(jì)算機(jī)自動(dòng)從卷庫(kù)中抽取試卷、批閱試卷，減輕教師負(fù)擔(dān)，提高管理效率[4]。最后，考試批閱由計(jì)算機(jī)完成，避免教師批閱過程中的主觀影響，提高了考試成績(jī)的準(zhǔn)確性和公平性[5]?？傊?。在線考試系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中具有重要的實(shí)踐意義。

基于《數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用》課程的在線考試系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)基于教師、學(xué)生、管理員三類用戶的個(gè)人信息管理、考試資格管理、考試管理、批閱試卷、成績(jī)管理等功能。

2 系統(tǒng)需求分析

2.1 功能需求

《數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用》課程考試僅涉及單選題、判斷題和主觀題，為了便于學(xué)生考試的管理及老師統(tǒng)計(jì)分析考試結(jié)果，急需將考試由線下模式轉(zhuǎn)化為線上考試。軟件實(shí)現(xiàn)了學(xué)生隨機(jī)抽取某套試卷進(jìn)行《數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用》課程的考試，提交試卷后立刻反饋客觀題考試成績(jī)，教師評(píng)閱完主觀題之后，得到學(xué)生考試總成績(jī)及考試結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析等功能[6]。具體功能如下：

登錄驗(yàn)證：系統(tǒng)根據(jù)用戶登錄的賬戶、密碼和用戶身份驗(yàn)證用戶狀態(tài)；

個(gè)人信息修改：用戶根據(jù)自身情況修改個(gè)人信息；

密碼修改：用戶根據(jù)自身情況修改個(gè)人密碼；

參加考試：用戶登錄系統(tǒng)，抽取試卷，參加考試；

提交試卷：參加考試后，提交試卷，得到客觀成績(jī)；

查看成績(jī)：用戶查看考試成績(jī)；

批閱主觀試卷：老師選擇學(xué)生，給出主觀題得分；

查看試卷分析：系統(tǒng)通過分析學(xué)生成績(jī)得到成績(jī)分析圖；

創(chuàng)建學(xué)生用戶： 管理員導(dǎo)入EXCEL表；

審核考試資格： 管理員修改考生考試權(quán)限；

開通補(bǔ)考權(quán)限： 管理員審批補(bǔ)考學(xué)生權(quán)限。

2.2 性能需求

在線考試系統(tǒng)主要功能是實(shí)現(xiàn)學(xué)生在線考試，所以對(duì)系統(tǒng)的速度、負(fù)載、容量、實(shí)時(shí)性都有相應(yīng)的要求。系統(tǒng)自動(dòng)生成報(bào)表時(shí)間需小于10s，更新數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)間平均小于1s；系統(tǒng)在100個(gè)用戶并發(fā)訪問時(shí)90%的時(shí)間能正常工作，允許500M以上的并發(fā)數(shù)據(jù)流量；數(shù)據(jù)庫(kù)的每個(gè)表單能存儲(chǔ)10萬條記錄，服務(wù)器能存儲(chǔ)100G的文件，并且系統(tǒng)必須及時(shí)更新數(shù)據(jù)庫(kù)。

2.3 質(zhì)量屬性

在線考試系統(tǒng)需要滿足用戶所有的需求功能完備，符合法定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、協(xié)議、規(guī)則，并且系統(tǒng)需要易于維護(hù)、修改、剔除缺陷，及時(shí)給用戶反饋結(jié)果。系統(tǒng)界面簡(jiǎn)潔明了，用戶可以短時(shí)間內(nèi)學(xué)會(huì)該軟件，在崩潰時(shí)可以自動(dòng)保存數(shù)據(jù)，因軟件缺陷而導(dǎo)致的故障頻率比較低[7]。

2.4 對(duì)外接口

在線考試系統(tǒng)對(duì)外接口提出了基本要求，外觀要求界面操作簡(jiǎn)單、方便、美觀、一致；實(shí)用靈活，系統(tǒng)操作快捷、按用戶操作習(xí)慣。

3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 功能模塊設(shè)計(jì)

《數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用》課程在線考試系統(tǒng)包括系統(tǒng)登錄、個(gè)人信息管理、考試資格管理、考試管理、批閱試卷、成績(jī)管理等功能。系統(tǒng)共包括三種身份用戶，管理員賬戶是系統(tǒng)自動(dòng)分配的，系統(tǒng)不提供注冊(cè)功能。

管理員主要實(shí)現(xiàn)審核學(xué)生考試信息、查看成績(jī)、創(chuàng)建學(xué)生賬戶、創(chuàng)建教師賬戶、對(duì)學(xué)生信息增刪改查、查看成績(jī)報(bào)表、增刪改查教師信息等功能。

教師具有管理個(gè)人信息、批閱學(xué)生主觀題試卷、查看成績(jī)等功能。

具體功能模塊劃分如下圖所示：

3.2 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

3.2.1 數(shù)據(jù)庫(kù)概念模型設(shè)計(jì)

系統(tǒng)共包括三種身份用戶：管理員、教師、學(xué)生，包括管理員表、學(xué)生表、教師表、單選題表、課程表、判斷題表、主觀題表、成績(jī)表、審核結(jié)果表等9張表。數(shù)據(jù)庫(kù)每一個(gè)關(guān)系都滿足3NF，具體如下：

管理員表（管理員編號(hào)、管理員姓名、管理員登錄密碼）；

教師表（教師編號(hào)、教師姓名、教師登錄密碼）；

學(xué)生表（學(xué)生學(xué)號(hào)、學(xué)生姓名、學(xué)生性別、學(xué)生年級(jí)、學(xué)生登錄密碼、學(xué)生審核結(jié)果）；

課程表（課程編號(hào)、課程名稱、課程教師編號(hào)、考試時(shí)間）；

單選表（單選題序號(hào)、題目?jī)?nèi)容、A選項(xiàng)、B選項(xiàng)、C選項(xiàng)、D選項(xiàng)、正確答案、試卷編號(hào)）；

判斷題表（判斷題序號(hào)、題目?jī)?nèi)容、正確答案、試卷編號(hào)）；

主觀題表（主觀題序號(hào)、題目?jī)?nèi)容、試卷編號(hào)）；

成績(jī)表（序號(hào)、學(xué)生學(xué)號(hào)、課程編號(hào)、學(xué)生單選答案、單選得分、學(xué)生判斷題答案、判斷題得分、學(xué)生主觀題第一題答案、主觀題第一題得分、學(xué)生主觀題第二題答案、主觀題第二題得分、學(xué)生主觀題第三題答案、主觀題第三題得分、學(xué)生主觀題第四題答案、主觀題第四題得分、學(xué)生主觀題第五題答案、主觀題第五題得分、學(xué)生主觀題第六題答案、主觀題第六題得分、學(xué)生主觀題第七題答案、主觀題第七題得分、學(xué)生主觀題第八題答案、主觀題第八題得分、學(xué)生主觀題第九題答案、主觀題第九題得分、學(xué)生主觀題第十題答案、主觀題第十題得分、客觀題得分、主觀題得分、總成績(jī)）；

審核表（編號(hào)、學(xué)生學(xué)號(hào)、學(xué)生姓名、學(xué)生專業(yè)、學(xué)生年級(jí)、課程名稱、授課教師姓名、學(xué)生審核結(jié)果）。

數(shù)據(jù)庫(kù)概念模型設(shè)計(jì)如圖2數(shù)據(jù)庫(kù)概念模型圖所示：

3.3 技術(shù)路線及關(guān)鍵技術(shù)

系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)（Browser/Server，瀏覽器/服務(wù)器模式）設(shè)計(jì)，避免了客戶端的安裝，直接在有互聯(lián)網(wǎng)的情況下可以訪問系統(tǒng)頁(yè)面[8]。系統(tǒng)基于.NET的標(biāo)準(zhǔn)三層架構(gòu)模式，三層分別為：數(shù)據(jù)訪問層、業(yè)務(wù)邏輯層、視圖層即表示層。

數(shù)據(jù)訪問層封裝了對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中原始數(shù)據(jù)的一些操作，根據(jù)業(yè)務(wù)邏輯層的需求制定相應(yīng)的SQL語(yǔ)句，返回?cái)?shù)據(jù)庫(kù)中的值或?qū)?shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫(kù)，例如對(duì)數(shù)據(jù)的增加、刪除、修改、查詢等。業(yè)務(wù)邏輯層主要是對(duì)程序接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的處理，針對(duì)數(shù)據(jù)訪問層進(jìn)行操作，來完成一系列的功能，基本上所有的用戶命令由這一層通過調(diào)用數(shù)據(jù)訪問層的方法來實(shí)現(xiàn)。表示層為面向用戶的部分，可以是web方式也可以是WinForm方式，其為面向用戶的部分，為用戶提供交互式的界面，用來接收用戶的請(qǐng)求并顯示返回的數(shù)據(jù)給用戶。具體系統(tǒng)架構(gòu)如下圖3系統(tǒng)體系架構(gòu)所示。

《數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用》在線考試系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)：利用CSS3提供的多媒體查詢功能使頁(yè)面實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)屏幕，可在多個(gè)終端上使用該系統(tǒng)；使用動(dòng)態(tài)生成圖片的技術(shù)生成驗(yàn)證碼；文件下載采用二進(jìn)制流式下載；信息查詢采用動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)綁定技術(shù)；為方便頁(yè)面統(tǒng)一規(guī)劃采用母版頁(yè)、TreeView控件的形式；動(dòng)態(tài)引用JavaScript生成日歷，方便教師選擇考試時(shí)間。

4 總結(jié)

本文針對(duì)《數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用》在線考試系統(tǒng)做了詳細(xì)設(shè)計(jì)，分析了在線考試系統(tǒng)的意義，介紹了系統(tǒng)需求，明確了系統(tǒng)所需實(shí)現(xiàn)的功能，提出了系統(tǒng)整體解決方案，完善了數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)。以《數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用》在線考試系統(tǒng)為例，對(duì)在線考試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了參考價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

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