计算机软件基础大作业--考试管理系统分析与设计

计算机软件技术基础课程设计设计题目：考试管理系统分析与设计班级：自动化学号：***********姓名：***指导老师：***引言世界经济的快速发展和计算机技术的日益成熟，计算机被应用到人类活动的各个领域，各种应用软件也相继问世，这其中有相当一部分是管理软件。

使用管理软件自然是为了方便人们对一些事物进行管理，而有些软件功能比较单一或已经过时，不能满足当今社会的需要，这就要求我们要跟上时代的步伐，不断的去创新和完善。

如今各大、中院校的学生或计算机爱好者都在热情高涨地学习计算机语言，而且在学习过程中或学习到某一阶段后，都要对已掌握的知识进行练习和测验。

这需要对已有的大量试题进行有条件的选择，然后再做一般的练习和做成试卷。

然而，这种普及的学习计算机语言是近些年才有的，根据调查得知，学习者在巩固知识和检验自己水平时作的试题练习，主要方式是基于在书本上寻找合适的试题，然后再到书面上去完成试题，最后再对照正确答案，教师在给学生出试卷时也基本是以上方式。

这样选择由于试题繁多，不易查找；选题、对照答案、评分或选题、排版，出卷这一过程会浪费很多时间。

而且很多试题分散在各个书本上，不能集中在一起。

基于此问题，我认为有必要建立一个考试管理系统，学生信息管理和试题选择及管理工作规范化，系统化，程序化，提高试题处理的速度和准确性，能够快速、准确、有效的对试题进行需要的操作。

目录第一章概述…………………………………………1.1 目的和意义………………………………1.2 程序功能介绍……………………………1.3 程序框图…………………………………1.4 考试管理系统结构图……………………第二章系统需求分析………………………………2.1 整体需求分析……………………………2.2 命题子系统的分析………………………2.3 考试子系统的分析………………………2.4 阅卷子系统的分析………………………2.5 查询子系统的分析………………………第三章随机抽题算法设计…………………………第四章客观机器阅卷算法设计……………………4.1 系统需求分析……………………………4.2 系统总体设计……………………………4.3 选择题阅卷模块…………………………4.4 填空题阅卷模块…………………………第五章结束语………………………………………第六章参考文献……………………………………第一章概述1.1 目的和意义一个学校，考试管理是学校一项重要工作。

考试管理无论是哪个学校都要进行的工作。

计算机管理信息、试卷、题库档案，日常办公，实现无纸化办公，分析题库现状通过强大的查询和索检高效的索检出数据，提高办事效率。

因此，开发这样一套考试管理软件成为很有必要的事情,在下面的内容中我介绍一下我的考试管理系统,并谈谈其开发过程和所涉及到的问题及解决方法。

1.2 程序功能介绍考试管理系统主要包括命题子系统，考试子系统，阅卷子系统和查询子系统。

主要涉及的信息数据包括系统管理员信息、系部信息、班级信息、学生信息、教师信息、考试信息和各种题库等数据，设计的操作主要包括信息数据的管理，为考试定制试卷、试卷管理等管理操作。

功能包括：1)基本信息管理：包括对系统管理元登录信息、系部信息、班级信息、学生信息、教师信息的录入、修改和删除等功能。

2)试卷管理：包括创建的试卷数据的删除、添加、修改，定制考试试卷、选择考试试卷、输出考试试卷等功能。

3)题库管理：包括对选择题、填空题、单选、多选题题库的管理功能。

1.3程序框图系统 学生教师1.4 考试管理系统的结构图第二章 系统需求分析2.1整体性需求分析考试是教与学最直接、有效的检验手段，利用计算机进行考试，要求考试系统能够满足“教”的主体（老师）与“学”的主体（学生）的实际需求。

我们可以简单的用流程图描绘出这种关系如下：在需求分析中我们经常采用结构化的分析思想：自顶向下，逐步求精。

利用关系模型建立简单的图形进行设计的分析。

再进一步进行分析：其数据图层如下所示:2.2 命题子系统的分析在该子系统的设计，要考虑到命题库的特点及其类型。

其大致可分为两类：主观题部分和客观题部分。

在教师登陆时，需要输入相应的指令，据此，可以分析教师在该子系统中的一个属性。

通过登陆到系统中从而进行命题。

教师的属性可以用关系模型来表示：如下所示：用户名教师密码数据的需求：如题目的录入与随机的组合，用数据字典（DD）记录数据。

该子系统完成主观题与客观题两部分的录入，组合成试题库，老师登陆管理后，可以在该系统内进行题目的更改和增加，完成命题的功能。

在客观题部分，可以将不同题型题目输入进去；如填空题和选择题，然后再把标准的答案分装进去。

主观题部分，对于题目给出的答案只能作为参考，真正考试阅卷时，需对不同的考生进行不同的阅读。

2.3 考试子系统的分析此模块的功能是学生窗口，学生登陆考试子系统，进行考试。

在考试子系统中，其需要有识别考生的功能，并记录考生的考试状况，以便后面子系统的设计查询。

对学生这个实体而言，可以用如下的一个关系模型来表示：学生属性图在考生登陆该系统进行考试后，考试系统能完成随机抽题的功能，试题可自动生成，例如题目可以设置为选择题，判断题。

其属性也可以用关系模型来表示（如下图所示），在考试结束后系统会保存考生的答题及试卷，然后送至阅卷子系统进行评分考试试题属性图2.4阅卷子系统的分析在此模块内，系统会自动对填空题、选择题以及判断题进行确定，评分，该环节包括了对考试子系统生成考生文件的核对，完成评分功能。

那么在阅卷子系统中，就必须要对标准答案进行保存，并能够在考试子系统送来的文件后进行比较判断考生的答案是否正确。

以上属于客观题评分部分，那么对于主观题，可以要求教师登陆系统，抽出考生的试卷，参照给出的标准答案进行人工的评分阶段。

当完成主观题和客观题部分，提示完成阅卷并自动生成考试成绩文件，可以供考生查询。

2.5 查询子系统的分析在考生登陆该系统后，根据考生的信息，可以查询考试成绩。

对于成绩可以用如下（见下图）的关系模型来表示。

查询子系统模块中，系统要有识别考生信息的功能，能够把在阅卷子系统中产生的考试成绩文件调入该查询模块系统，可以供考生查询。

成绩属性图以上各部分完成了四个子系统的功能模块的需求性分析，对不同的模块进行可功能的分工，相互之间却又建立着紧密的联系。

总体上完成了对该考试管理系统的需求性分析与设计要求的规划。

第三章随机抽题算法设计随机抽题是很多有关考试软件经常会遇到的问题，设相关题库中有n道题，要从中抽取m ( m<=n ) 道题，这要首先产生m个随机数。

在C语言中，一般的做法是:int *intArray;int i;time_t t;intArray = malloc(m*sizeof(int));/*time(&t)将获取当前时间，srand把当前时间作为随机数的种子*/srand((unsigned) time(&t));/*依次产生m个随机数*/for(i=0; i<m; i++)intArray[i] = rand() %n;……free(intArray);这样，就可以产生m个随机数，方法很简单，并且利用了当前时间作为随机数的种子，尽量地避免了出现重复抽题。

但仔细一分析，重复抽题并未完全避免，同时是否已抽题不影响今后的抽取，将导致各个试题被抽取的几率不等。

修正的方法有检查新抽取的题是否重复，若重复则重抽，这样做的方法很简单，仅仅在上面的程序中加入判断重复的语句，但各个试题被抽取的几率仍然不等。

怎样办呢？我们可以将1到n的n个数看成是n个人围成一个圆形，先产生一个随机数round，从1开始数（超过n有将是1），当数到round时，round号人退出（以后数到round时将跳过）；接着又产生一个随机数round1，从前面的round一直数到round1（依次往下数，若经过round 时将跳过），…，如此下去，一直到m个题都被抽取。

此方法表面看来很难，要设一个有n个元的集合，已被数到的元素将被删除，直到m个元素都被抽取为止，这样要有一个n（一般n>>m）个元的集合，将消耗较多的时间和空间资源。

有没有更简单的方法呢？先分析“退出”的影响。

round退出后，小于round的编号不变，大于round的编号减一；round1退出后，小于round1的编号不变，大于round1的编号又要减一；…，这样就可以很简单的分析出一个简单的算法：依旧按前面所述的方法抽取随机数roundk，将roundk 按n求余数，再将roundk与round1, round2, …, roundk-1（此k-1个数已增序排列，roundk-1为前k-1次得到的随机数最大者）相比较，然后进入比较程序，先与round1比较，若roundk>= round1，则roundk增一，再与round2比较，若roundk>= round2，则roundk再增一，…，这样就可以很简单地实现了无重复而且各个试题被抽取的几率相同的随机抽题算法。

具体的做法是:int *intArray;int i,j,k,temp;time_t t;intArray = malloc(m*sizeof(int));srand((unsigned) time(&t));/*依次产生m个随机数*/for(i=0; i<m; i++){temp= rand() %n;/*查找temp原先的“真实”编号*/for(j=0; j<i; j++)if(temp>= intArray[j])temp++;else{/*temp应插在k位置处, 这样数组intArray就实现了排序，同时得到了temp原先的编号*/k=j-1;break;}for(j=i-1;j>k;j--)intArray [j+1]= intArray [j];intArray [k] =temp; ①/*以下根据题号产生题库部分省略*/……}free(intArray);上述做法的好处在于，没有任何附加存储空间，运算的复杂性大致上等于一个插入排序算法，但原始产生的题号顺序已经“被忽略了”，添加一个有m个元素的附加数组，就可以保留原始产生的题号顺序，例如intRandArray是一个有m个元素的附加数组，将①改为：intRandArray[i] =intArray [k]= temp;如此我们就可以已很小的时间与空间代价，实现了无重复而且各个试题被抽取的几率相同的随机抽题算法。

第四章客观题机器阅卷算法设计4.1 系统需求分析为了使系统能有效地实现对考试的自动阅卷，同时能很好地满足使用者的需求，系统的需求分析是系统的设计与实现的基础。