1、离散数学题库管理系统院（系）：计算机学院专 业：计算机科学与技术班 级： 学 号： 姓 名： 指导教师： 20 年 月毕业设计论文 -I-摘 要题库、试卷建设是教学活动的重要组成部分，传统手工编制的试卷经常出现内容雷同、知识点不合理以及笔误、印刷错误等情况。为了实现离散数学题库管理的信息化而开发了离散数学题库管理系统。该系统采用 C/S 模式，前台采用 JAVA（JBuilder2006） ，后台采用SQLServer2000 数据库。本文详细论述了系统总体设计思想、数据库设计以及功能模块设计等。应用软件工程中的瀑布开发模型，开发实现了以下功能：题库的管理与维护、自动生成试卷、手工改动生成试卷
2、、生成 WORD 试卷和答案。离散数学题库管理系统能够实现离散数学题库管理的信息化，规范化和试卷生成的自动化，并且在操作上实现简单、方便、快捷。关键词 离散数学 题库 生成试卷 毕业设计论文 -II-AbstractThe constructions of test library and examination paper are the important parts of teaching activities. The cases of similar content, illogical ken, and clerical or literal error, often occur
3、in the manual-made paper. The development of this system is to make the management of the discrete mathematics test library more efficient.The system applies C/S mode and JAVA (JBuilder2006) .The backstage applies SQLServer2000 database. This paper states the general design method, the design of the
4、 database and the function mode. By classic waterfall models of software development implemented the following functions: 1. management and maintenance of the test library; 2. make a test paper automatically; 3. maintenance of the existed test paper; 4. generate WORD test paper and test answers.The
5、discrete mathematics test library management system can realize the management systematic, standardized and automatic and also make the operation easy, fast and convenient.Key words discrete mathematics, test library, generate a test paper 毕业设计论文 -I-目 录第 1 章 概 述 .11.1 题目的来源及背景 .11.2 研究意义 .11.3 软件工程瀑
6、布模型介绍 .2第 2 章 需求分析 .42.1 项目内容及要求 .42.1.1 具体完成功能 .42.1.2 实现目标 .42.2 可行性分析 .42.2.1 经济可行性 .52.2.2 技术可行性 .52.3 开发工具的论述 .62.3.1 前台开发工具 .72.3.2 后台数据库 .7第 3 章 系统结构特性设计 .83.1 系统分析模型 .83.2 数据库设计 .10第 4 章 系统行为特性设计 .144.1 软件结构设计 .144.2 功能子模块设计 .144.2.1 教师登录模块 .154.2.2 题库的管理与维护模块 .164.2.3 试题查询模块 .194.2.4 自动生成试卷
7、模块 .204.2.5 手工改动现有试卷模块 .24第 5 章 系统测试 .265.1 系统测试方案 .265.2 测试结果分析与调试 .26结 论 .29参考文献 .30致 谢 .31毕业设计论文 第 1 章 概述-1-第 1 章 概 述1.1 题目的来源及背景随着生产社会化趋势的扩大、科学技术的进步、人类知识总量的增长速度不断加快、以及市场竞争的日益激烈，使人们对信息的认识产生了根本性的变化。信息被列为与物质、能源并列的人类社会发展的三大资源之一。信息化水平已成为衡量一个国家现代化水平和综合国力的重要标志。我国也正处于改革开放进一步深化的环境下，因此我们应当抓住机遇，充分利用信息，扎实的做
8、好信息管理系统的基础工作，建设开发较为先进的应用系统，加快我国信息化建设的步伐。邓小平同志指出“教育要面向现代化、面向世界、面向未来” 。信息社会的到来已预示着电脑网络会在教育技术现代化中扮演重要角色，在实施教育技术现代化的过程中我们深刻认识到，在教学及考试的过程中应用网络化的手段解决传统的教师出题已经迫在眉睫，系统就是建立在这个基础上才得以全面、健康地发展。目前，大多数高等院校学生考试仍采用任课教师人工出题的方式，教务管理部门通常要求教师同时出多套试卷，其题量与难度要求相同，且要求近几年试题重复率不超过 30%，并且要同时给出答案和评分标准，这样做给教师增加了很大的工作负担，并且若上下届学生
9、的同一门课程由同一教师承担，则难免几届学生用相同几套试卷，很难保证试题的保密性。采用计算机信息管理技术与数据库技术，建立合理出题、公正阅卷和科学评价为一体的试题库管理系统，每次考试前由题库中题目随机生成试卷，则可较好地解决教考分离的问题，体现考试的公正性，也可将广大教师从繁重的命题工作中解放出来。1.2 研究意义随着科技发展和社会进步，尤其是计算机大范围的普及，计算机应用逐渐由海量数据处理转向大规模的事务处理和对工作流的管理，这就产生了以台式计算机为核心，以数据库管理系统为开发环境的管理信息系统，以及在大规模的事务毕业设计论文 第 1 章 概述-2-处理和对工作流的管理等方面的应用。教学评价是
10、检验教学设计效果，修订和完善教学设计的一个基本因素。教学评价通过单元测验和最终考试环节来完成。题库、试卷是教育部本科评估的指标和观测点，随着 5 年一轮的本科教学评估活动的开展，对高等院校试卷的质量提出了更高的要求。采用传统的手工编制试卷方式，容易出现试卷题目与往年雷同、考核的知识点不合理或笔误、印刷错误等现象，也不能适应网络环境下的教学要求。设计完成的题库管理与试卷自动生成系统的使用对象为教师。教师可以利用系统对不同课程建立题库并进行管理，根据不同的要求自动生成试卷和参考答案，使用系统提供的试卷自动生成功能可以大大提高试卷的质量，减轻教师的工作负担，提高教师的工作效率。1.3 软件工程瀑布模
11、型介绍最初发表的软件工程开发过程起源于其他的工程过程。如下图所示，因为该图从一个阶段到另一个阶段逐次下降，这个模型因此以“瀑布模型”命名或软件生命周期模型。需求分析和定义系统和软件设计实现和单元测试集成和系统测试运行和维护图 1.1 软件生命周期模型中主要的阶段映射为一些基本的开发活动：1、需求分析和定义毕业设计论文 第 1 章 概述-3-通过咨询系统用户建立系统的服务、约束和目标。并对其详细定义从而为系统描述服务。2、系统和软件设计系统设计过程区分硬件和软件系统的需求。硬件设计是指建立一个总体的系统体系结构。软件设计包括识别和描述一些基本的软件系统的抽象及其之间的关系。3、实现和单元测试在这
12、个阶段，软件设计是作为一组程序或程序单元实现的。单元测试就是检验每个单元是否符合其描述。4、集成和系统测试集成单个的程序单元或程序，并对系统整体进行测试以确保其满足需求。在测试之后，软件系统交付给客户使用。5、运行和维护正常情况下（虽然不是必须的） ，这是一个具有最长生命周期的阶段。系统被安装并且进入实际的使用中。维护包括改正在早期各阶段未被发现的错误，改善系统单元的实现，当新的需求出现时提高系统的服务能力。原则上，每个阶段的结果是一个或多个经过核准的文件。直到上一个阶段完成，下一阶段才能启动。在实际的过程中，这些阶段经常是重叠和彼此间有信息交换的。在设计阶段，需求中的问题被发现；在编程阶段，
13、设计问题被发现，以此类推。软件过程不是一个简单的线性模型，它包括开发活动的多个反复。毕业设计论文 第 2 章 需求分析-4-第 2 章 需求分析开发软件首先做的是开发过程中最主要的就是系统的需求分析，需求分析同时也是软件生存周期中关键的一步。根据软件工程学中开发软件的要求，对离散数学题库管理系统全部功能和相关的技术进行具体的分析，分析时采用结构化的分析方法，自顶向下、逐层分解问题。2.1 项目内容及要求根据此次项目的要求，主要完成对离散数学题库管理系统的设计。2.1.1 具体完成功能本系统具体完成的功能如下：1)题库的管理与维护：新题的录入，修改，删除等功能。2)生成试卷：包括自动生成与手工改
14、动，要求可以对生成的试卷进行打印和 WORD 排版，并且对生成的试卷能自动生成其参考答案。其次还应考虑到试题的实际应用性，如：题目的覆盖率，雷同度，难度系数及近三年内不能重题等问题。2.1.2 实现目标该系统具有较好的现实意义，特别是计算机发展迅速的今天，实现了由传统的手工化管理向信息化管理，充分的利用了计算机的强大计算能力。该系统界面美观、操作方便、简捷，对于没有操作经验的人员根据系统的提示也能很快的熟悉操作该系统。该系统具有实用性和通用性。2.2 可行性分析可行性分析是研究技术领域的经济问题和经济规律的科学，是研究一定技术条件下如何提高经济效果的科学，是技术与经济的交叉。其主要研究技术的经
15、济效果问题，技术与经济的最佳组合问题。毕业设计论文 第 2 章 需求分析-5-2.2.1 经济可行性由于该软件是一个小型的离散数学题库管理系统，所以进行该软件的开发经费和投资较少，只需一台普通的计算机即可，系统的开发并不太复杂和繁琐，操作尽可能简单易行。在开发过程中，由一个人独立开发，用时三个月左右，所需成本费用主要为人工费用，再加上计算机和软件等构成该系统的开发成本。经济上的合理性：在系统开发上，现在普通的计算机市场价 4000 元左右，操作系统是 Windows XP 加上 Microsoft Office 其正版软件也不过 5000 元，数据库采用 SQL Server2000，前端采用
16、 JBuilder2006。开发人员 1 名（假设月薪 1500） ，开发本软件如果是网络开发的技术人员最多 1 个月，开发费用合计大概是 10000元左右，且计算机和软件可重复使用。选择自行开发系统，既节省了费用，又可以使本软件符合我们自己的要求并拥有及源码，使以后系统的可扩展性也很大。2.2.2 技术可行性由于该系统是小型的离散数学题库管理系统，采用 C/S 模式，开发难度适中。通过对各种开发工具和数据库之间进行比较以及指导老师的建议，最终确定采用JAVA（Jbuilder2006） 。数据库方面则选用了 SQL Server2000 进行设计。C/S 是指：客户/服务器。其主要由客户机、
17、服务器、网络三要素主成。用户在个人机（客户机）上工作，可以与中心计算机（服务器）互相通信。网络软件则保证客户机和服务器互相连通。C/S 结构的最大优点是具有强大的使用和处理数据的能力，它将数据处理任务分开在客户端和数据库服务器上进行，有利于充分利用网络的计算资源，该操作还大大减少了网络的传输量，从客户发往数据库服务器的只是查询请求，从数据库传回的只是查询的结果。以简单的两层客户机/服务器系统而言，客户端是指应用软件以图形接口显示数据并让用户进行添加、修改等并行输入输出作业的部分，也就是用户接口负责向后端的数据库索取数据，执行客户端软件的工作。服务器所执行的后端数据库服务器，则专门执行数据的存储
18、、检索、管理、备份等种种关键操作。C/S 体系结构图如图 2.1。毕业设计论文 第 2 章 需求分析-6-共 享 数 据 库 应 用 软 件 应 用 软 件 连 接 软 件 连 接 软 件 连 接 软 件 服 务 器DBMS 客户网络服务器图 2.1 C/S 体系结构图数据库的设计是以关系型数据库理论作为指导，将数据库建立在服务器上，应用程序则运行在客户机/服务器体系结构中的客户机上。关于 JAVA 生成 WORD 文件的技术，虽然 Sun 公司的 JDK 开发包中本身没有提供该功能，但是可以利用 JACOB 开源类库实现。JACOB 是一个 JAVA 到微软的 COM接口的桥梁。使用 JACOB 允许任何 JVM 访问 COM 对象，从而使 JAVA 应用程序能够调用 COM 对象。可以利用它对 MS Word、Excel 进行处理，目前最新公开版本是 1.10.1。以上的这些技术已经较为成熟，并且在诸多的领域中得到了有效的验证。有了这样的技术支持，也为离散数学题库管理系统开发的最终成功奠定了坚实的基础。2.3 开发工具的论述本软件为离散数学题库管理系统，是 C/S 模式的信息管理系统。前台采用JAVA 技术, 后台采用 SQL Server 2000 数据库, 操作系统采用 Windows XP。
