软件工程试题库管理系统的设计与实现

摘要 为了提高软件工程课程的教学质量，有效共享教学资源，减轻教师在该门课程教学过程中出题组卷的工作量，本课题研究软件工程试题库的管理系统。 

　　本课题采用SQL Server2000数据库管理系统，以asp.NET开发工具为技术平台，实现试题的管理和试卷的有效组成，题库将试题分为填空题、选择题、判断题、名词解释题、问题简述题和计算题六种题型，覆盖本门课程所有的章节和知识点。教师不仅可以对试题进行浏览、查询、增加、删除、修改，还可以选择手动组卷和自动组卷方式进行组卷。系统为学生提供浏览、查询试题的功能，但不能对试题进行修改。 

　　所开发的系统集试题管理和试卷命题等功能为一体，可以使教师便捷地对试卷库中的试题进行管理。按要求命题生成试卷以及对试卷质量做综合评价。使每套试卷都具有结构合理性和覆盖全面性。系统为教师和学生提供了一个功能强大的平台，通过这个平台，教师可以根据实际教学状况来组成相应的试题和试卷，学生可以对课程进行有效的复习。在实际应用中不仅可以减轻教师工作量，而且还为学生提供了一种新的学习途径。 

　毕业设计（论文）外文摘要 
Design and Realization of Management System of Test Questions Library for Subject of Software Engineering  
Abstract : This paper studies a management system of tests library for the subject software engineering, which aims at effectively, improving the teaching quality of the subject, sharing the teaching resources, meanwhile, alleviating and reducing the teachers’ task when preparing for a test paper.  
　　This paper adopts the SQL Server2000 database management system, while employing ASP.NET as the technological platform. It implements effective management of test questions and organization of test papers. The library divides the test questions into six types such as filling blanks, choice question, judgment question, noun explanation, brief answer question and calculation question, covering all the chapters in the textbook and all aspects of knowledge concerned of the subject. The teachers may browse, inquire, add, and delete the test questions. Besides, the teacher, when preparing for a test paper, can choose how to organize it, automatically or manually. As for the students, they can only browse and inquire the test questions. They can not modify the test questions.  
　　The developed system combines the functions of test questions management and test paper organization, resulting in the fact that the teachers could manage the test questions in the test library conveniently and effectively. And the system can generate test papers according to the certain requirements. It can also evaluate the quality of the test paper comprehensively. Every test paper is structure-proper and cover-comprehensive. The management system provides the teachers and students a powerful platform. Through this platform, the teachers can easily get prepared for a test paper according to factual teaching situation. And the students can get effective revision about the subject. In the actual running of this platform, it will ease the teachers’ working pressure and provides the students with a new way of learning.  


目    录
1  绪论 1
1.1   研究背景与研究意义 1
1.1.1  本课题的研究研究背景 1
1.1.2  本课题的研究意义 2
1.2   问题定义及内容简介 2
1.3  可行性分析 3
1.3.1  经济可行性 3
1.3.2  技术可行性 3
1.3.3  操作可行性 3
1.4  论文各章内容介绍 4
2  系统需求分析 5
2.1   系统的性能要求 5
2.2   系统功能需求分析 5
2.2.1  功能划分 5
2.2.2  功能描述 5
2.3  用例模型 7
2.3.1  学生用例图 7
2.3.2 教师用例图 7
2.4  系统活动图： 8
2.5  系统数据流图： 9
2.6  数据字典 10
3  系统设计 12
3.1  系统总体结构设计 12
3.2  系统数据模型设计 12
3.2.1  总E-R图 12
3.2.2  关系模型 15
3.2.3  数据库设计原理 15
3.2.4  数据库表的设计 16
3.3  系统开发与运行环境确定 20
3.3.1  系统开发环境 20
3.3.2  系统运行环境 21
4 详细设计 22
4.1  用户信息模块 22
4.1.1  用户注册 22
4.1.2  用户登录 23
4.1.3  个人信息维护 24
4.2  试题管理模块 25
4.2.1  试题添加 25
4.2.2  试题显示 26
4.2.3  试题删除及更新 28
4.3 信息查询模块 28
4.3.1  试题查询 28
5 组卷模块功能的实现 32
5.1  UML活动关系 32
5.2  功能模块设计 32
5.3  组卷所涉及到的数据表 33
5.4  手动组卷详解 33
5.5  自动组卷详解 34
6  系统评价 37
6.1  系统主要优点介绍 37
6.2  系统存在不足与改进方案 37
7  用户使用手册 38
7.1  系统功能简介、运行环境简介 38
7.2  系统运行环境 38
7.3  系统安装手册 38
7.3.1  系统配置 38
7.3.2  实施方案 39
7.4  操作指南 39
8  毕业设计心得 41
结  论 42
致  谢 43
参 考 文 献 44


1.4 论文各章内容介绍 

　　第一章是绪论,这一章主要是对本次毕业设计所开发的系统进行问题的定义,通过问题的定义明白需要做些什么,并且对开发内容简单的介绍了一下;同时本章还对课题的研究背景与研究意义进行分析,对开发本系统的可行性分析还有对论文各章内容做相关的简要介绍。 

　　第二章是系统需求分析。主要内容是系统的性能要求及功能需求分析，最后按面向对象的分析方式给出了系统的用例模型、系统数据流图、活动图以及数据字典。 

　　第三章是系统设计部分。本章主要针对系统进行总体结构设计。在系统数据模型设计中，具体的介绍了本系统中所涉及到的E-R图、关系模型、数据库设计原理和一些重要的数据表，以及数据库视图和存储过程的运用。最后，介绍了系统的开发环境和运行环境以及开发本系统所涉及的一些关键技术。 

　　第四章介绍的是详细设计，包括数据库表的使用及用户信息模块、试题管理模块和信息查询模块功能的核心代码的设计和运行效果。每一小节都做的具体的分析和实现步骤。并对所涉及到的技术难点作了部分说明。 

　　第五章重点介绍了本系统中的核心模块：组卷模块。对其中的组卷方式进行了详细的功能介绍，并对其中随机抽题算法原理做了详细的说明。 

　　第六章介绍的是本系统的优点及其中存在的不足和需要的改进方案。其中包括对未来可能遇到的问题做进一步的探讨和研究。 

　　第七章是用户手册，包括系统功能简介、运行环境简介、系统安装手册和操作说明等内容。 

　　第八章是毕业设计心得及一些经验总结。 

　　最后是结论，致谢以及参考资料等。 




2.2 系统功能需求分析 

　　作为一个试题库管理系统，从功能上分析，要求教师可以根据需要实现对试题进行浏览，查询，添加，删除，修改等基本操作。学生可以来查询相关知识点的试题，进行对相关试题的浏览。除此之外，教师还可以进行组卷。组卷又涉及到两种组卷方式：手动组卷和自动组卷。手动组卷设计目标要求能方便教师操作，试题分布均匀，知识点考察应有所偏重。对于自动组卷，则需要设计功能完善的随机抽题算法，满足出题者对试卷的要求。以保证试题生成的随机性，试题的唯一性和知识点的全面覆盖性。 

2.2.1 功能划分 

　　软件工程试题库管理系统根据实际使用对象，共分三个角色：管理员、教师和学生。主要划分为四个功能：个人信息管理功能、试题管理功能、试卷生成功能和信息查询功能。其中的关键是试题管理功能和组卷功能的设计。 

2.2.2 功能描述 

　　根据上述功能分析，下面从四个方面介绍如下： 

2.2.2.1 用户信息管理 

　　由上文可知，系统具有三种角色：管理员、教师和学生。不同的角色具有不同的权限。用户要登录本系统之前，必须要先注册，注册的信息包括用户名、密码、出生年月、身份证号、电子邮件和角色。其中，用户名、密码、身份证号和电子邮件是必填的，角色由用户自己选择。注册后，用户获得一个合法的用户名和密码，方可进入系统。用户进入系统后，可以维护自己的个人信息。 

　　本系统考虑使用的对象是教师和学生，根据实际情况，方便管理，教师和管理员将具有相同的权限。他们具有的功能分别如下： 

　　1.教师和管理员用户应具有的功能： 

　　(1)对教师个人的信息的管理和查询。 

　　(2)对题库中试题的管理：包括对填空题、选择题、判断题、名词解释题、问题简述题和计算题六种题的浏览、添加、删除、修改等操作。 

　　(3)对各种试题的查询，输入相应的查询条件，可查询符合条件的试题。其中查询条件包括按题型查询和按知识点模糊查询，方便快速找到相关知识点。 

　　(4)可以选择不同的组卷方式，包括手动组卷和自动组卷。手动组卷的主动性比较强，教师进行手动组卷时，根据对每题试题的相关属性进行浏览，综合比较后，再从题库里抽取出来，组成试卷。自动组卷采用随机抽取算法，由系统自动生成符合条件的试卷。 

　　2.学生用户具有的功能： 

　　(1)对学生个人的信息进行管理。 

　　(2)对各种试题进行浏览和查询。 

　　(3)可以查询试卷的一些属性，如出卷者，考试性质等。但不能查看试卷具体题目内容及答案。 

2.2.2.2 试题管理 

　　实现对试题的浏览、添加、删除、更新和查询等功能。对于试题的添加，教师可以选择页面添加方式。另外出卷者可以对试题进行查看，了解该题的相关信息，如知识点，章节，难易程度等，可以作为手动组成试卷的依据。 

2.2.2.3 试卷生成 

　　本模块具有两种方式：手动组卷和自动组卷。手动组卷根据出题者的个人需要，对自己觉得包含重要的知识点的试题主观的进行选择，这样生成的试卷具有较强的针对性。对于自动组卷，则需要具体有效的随机抽题算法。在本系统中，具体设计思路是：试卷组成采用分类型组卷方式，设计了两种类型，即A类型和B类型。不同的试卷类型拥有不同的试卷参数，每种类型根据难易程度分配，A类型的难易比例系数是：容易50%、适中30%、难20%。B类型的难易比例系数是：容易60%，适中30%，难10%。参数的设立为设计具体的随机抽题算法减少了限制条件，使其容易实现。这样组成的试卷比较合理，试题分布均匀，覆盖面比较广，随机性更强。  

2.2.2.4 信息查询  

　　用户可以根据需要，可以对用户信息、试题知识点信息和试卷信息进行查询。 

　　1.用户查询：可以查询用户的基本信息，如用户名、角色等。 

　　2.试题查询：用户可以根据题型分类进行首次查询，再根据知识点进行二次查询。通过查询，可以了解到该题的类型，难易程度，章节，知识点和分数等信息。进而用户还可以查看试题的具体内容。这样，教师可以有根据的选择自己想要出卷的试题，作到心中有数。 

　　3.试卷查询：可以对以有的试卷进行查询，了解试卷的类型，出题人，出题时间等相关信息。当然教师和管理员有权限查询到试卷的试题内容。对于学生，则没有权限进行试卷中试题的查看。