标准化考试系统需求说明书

基于JAVAC/S的标准化考试系统

需求规格说明书

2014年10月

2014班

组长：颜凡腾

成员：王晓楠

逄彦玲

周璋

目录

1

2

5

6

6

6

7 8

8

9

9

9

9

0 0

1

1

2

2

3

3

64

1引言

编写目的

本文通过详细描述在线考试系统项目的功能需求、用户界面需求、性能需求、质量属性需求以及其它需求，为后续系统设计、软件（系统）测试、用户文档等工作提供基础与约束。

2术语

术语、定义

本需求报告中可能出现的术语和定义见表1所示

表2定义和术语解释

缩略语

综合描述

产品前景

传统的学校教学中，进行一场考试，需要老师刻印试卷、安排考试、监考、

收集试卷、评阅试卷、讲评试卷和分析试卷。这需要大量人力、物力与时间的

投入，已经越来越不适应学校信息化建设与现代教学的需要。尤其在远程网络

教学中，考生分布广，不易统一集中安排考试，给校方和考生带来了众多的不

便。

在线考试平台是实现网络教育的一个重要组成部分，通过在线考试平台可

以及时测试自己的学习进度、自己对已学习知识的掌握程度。基十互联网的考

试用途很早就受到了各方面的重视，既然考试能够通过电脑完成，那么网上考

试就从技术上来说就是可行的。

而基于网络的在线考试系统，正是计算机应用技术和网络技术飞速发展的

产物，它是传统考场的延伸。它可以利用互联网和局域网，随时随地的组织考

生练习和考试，加上数据库技术的利用，大大简化了传统考试的过程。从目前

应用的情况来看，基于网络的在线考试是现代化教学不可缺少的辅助手段。

随着Internet的迅速普及，宽带已经延伸到边远乡镇，迄今为止，我国网民数量已经跻身全球第二名，人们对传统教育和技能进修越来越重视，一些新兴

的教育手段如远程教学、网上培训、网上学校在国内越来越普及，所有的大、

中专院校也建设了校园网。在这种情况下，为网上测试、网上作业、在线考试

系统的建立提供了必要的硬件环境。因此，设计和实现技术先进的在线考试系

统成为当前计算机应用领域研究的热点。

国内外在线考试系统研究水平和现状

国内着名的工商管理考试GMAT于1999年就开始实行计算机考试，2000

年后GRE,TOEFL考试也开始采用计算机考试，向着网络化方向发展。在线考试与传统考试相比有着明显的优势，考生和教师可以从世界的任何角落，通过

浏览器接入因特网来使用考试系统，不受地域的限制，同时也使得用户可以更

加灵活地安排考试时间，可以在任何时候使用在线考试系统进行自测，快速查

询考试成绩。

近年来出现的各种IT认证考试以及前面提到的英语GMAT和GRE考试就是一种基十计算机网络的在线考试，完全摆脱了纸和笔，实现了“无纸化考试”。考生使用计算机答卷，通过网络提交答卷，自动阅卷。在线考试的优点是显然的:阅卷更加迅速，考试结束考生即可知道考试结果，还避免了纸介质的试卷和答卷的传输，从而降低了保密成本。

通过抽取不同的试题，或者是随机变换试题顺序或答案顺序，可以做到一

人一卷，极大地降低了作弊的几率。基十这些优点，在线考试为自适应考试提

供了可能，通过不到10年时间的发展，基十计算机网络技术的在线考试已经发

展为一种产业。

近年来，在线考试系统的结构也在不断的革新。目前国内成熟的在线考试

系统多为C/S模式，比如:“北京典诚公司的IT在线考试系统”、“大中专计算

机等级考试系统”、ATA公司提供的各种行业考试系统等;基十计算机网络的考

试需要专门的较高水平的技术支持，基十浏览器的B/S模式的考试系统比较少。

系统设计拟采取的方法

本系统从安全性和易维护性方面来考虑，采用C/S（Client/Server）模

式，可以让用户通过客户端直接访问位于服务器上的试卷或者让管理员可以远程对系统进行维护。

C/S结构的优点是能充分发挥客户端PC的处理能力，很多工作可以在客户端处理后再提交给服务器。对应的优点就是客户端响应速度快。具体表现在以下两点：

（1）应用服务器运行数据负荷较轻。最简单的C/S体系结构的数据库应用由两部分组成，即客户应用程序和数据库服务器程序。二者可分别称为前台程序与后台程序。运行数据库服务器程序的机器，也称为应用服务器。一旦服务器程序被启动，就随时等待响应客户程序发来的请求；客户应用程序运行在用户自己的电脑上，对应于数据库服务器，可称为客户电脑，当需要对数据库中的数据进行任何操作时，客户程序就自动地寻找服务器程序，并向其发出请求，服务器程序根据预定的规则作出应答，送回结果，应用服务器运行数据负荷较轻。

（2）数据的储存管理功能较为透明。在数据库应用中，数据的储存管理功能，是由

服务器程序和客户应用程序分别独立进行的，并且通常把那些不同的（不管是已知还是未知的）前台应用所不能违反的规则，在服务器程序中集中实现，例如访问者的权限，编号可以重复、必须有客户才能建立定单这样的规则。所有这些，对于工作在前台程序上的最终用户，是“透明”的，他们无须过问（通常也无法干涉）背后的过程，就可以完成自己的一切工作。在客户服务器架构的应用中，前台程序不是非常“瘦小”，麻烦的事情都交给了服务器和网络。在C/S体系下，数据库不能真正成为公共、专业化的仓库，它受到独立的专门管理。

标准化考试系统没有使用数据库，如果某些网络应用中需要的数据更适合使用文件开处理，而不是数据库，就没有必要使用数据库。尽管数据库有着独特的优势，但使用他的代价就是降低程序的运行速度。本标准化考试系统只要按着一种特殊的简单格式编写试卷文件即可。

功能概述

“基于Java的在线考试系统”借助计算机和网络技术，期望实现以下功能:

（1）在Windows平台上，使用客户端服务器，完成抽题、考试、交卷等考试任务; （2）考生通过在线选择开考的试卷，然后在线进行作答;

（3）答题后，考生可在线自动交卷，交卷同时，系统将自动评分，生成考试成绩数据;教师可在线查看各考生的成绩;

（4）可对考生基本信息及考试成绩信息进行查询、更改等管理。

“基于Java的在线考试系统”适应十现代化的教学管理，是集合现代考试

理论、方法和现代信息技术手段的智能化考试系统，为考生的学习提供“灵活、

方便、科学、公平”的“个性化在线考试服务”，是先进的终结性考核、评价系

统，考生可以随时随地进行课程结业考试。

开发环境

需求编写约定

需求编号约定

只有叶节点才需要进行需求编号，出于组织需求内容的目的而设置的分组目录不作为需求项，也不需要编号。

需求编号采用前缀＋‘-’＋YYYY＋‘-’＋XXXX构成，其中，前缀约定如下：基本需求编号的前缀为SR-F（F表示Fundamental）；

非功能性需求编号的前缀为SR-U（U表示非功能性需求）；

设计约束需求编号的前缀为SR-C（C表示设计约束）；

接口需求编号的前缀为SR-I（I表示接口需求）；

文档约束需求编号的前缀为SR-D（D表示Document）；

其它需求编号的前缀为SR-O（表示Other）；

YYYY采用代表项目的大写英文字母替换。

XXXX用本前缀下保证唯一的数字序列替换。完整示例如右：UR-F-NCTBS-T110，如果包含子功能用例，再加上子功能模块标识，如短信发送：UR-F-NCTBS-SEND-T111。

注：需求编号在本文档评审通过后，基线之前，由项目系统工程师统一进行编排。需求优先级定义

优先级的可能取值为：5、4、3、2、1，具体定义如下：

5：是必须的，它规定了产品的必备需求。没有这些需求，产品将不能完成用户的工作。

4：是重要的，它规定了那些竞争对手已经实现且用户感觉很好的需求、本产品区

别于其它同类产品的独特需求及其它一些需求。只有完成这些需求，才能使本产品有市场竞争力。

3：是应该的，它规定了当前版本可以不做，但必须在未来版本中实现的需求。此种需求对产品的体系结构影响可能较大，因此必须在系统设计时予以考虑。

2：是可能的，它规定了那些有了会更好，但没有也没有什么关系的需求，如一些提高效率的小工具。

1：是备忘的，它规定了我们想象的但目前无法或无需实现的需求。

用例描述编号预定

统一编号采用一个前缀字母+4位数字编号。前缀字母标识过程的类型，其中C表示前置条件；R表示后置条件；N表示正常过程；E表示异常过程；I表示输入；O表示输出。4位数字中，第1位表示过程编号，后3位表示过程步骤编号，其他的编号依赖于过程的编号。譬如：

前置条件：

C0010整个用例的前置条件

C1010过程N1的前置条件1

C1020过程N1的前置条件2

后置条件：

R0010整个用例的后置条件

R1010过程N1的后置条件

R2010过程N2的后置条件

正常过程：

N1正常过程1

N1010具体步骤1

N1020具体步骤2

N2正常过程2

N2010具体步骤1

N2020具体步骤2

异常过程：

E1异常过程1

输入：

I1010过程N1的输入条件1

I1020过程N1的输入条件2

I2010过程N2的输入条件1

输出：

O1010过程N1的输出结果1

O1020过程N1的输出结果2

O2010过程N2的输出结果1

3标准化考试系统需求分析

可行性分析

可行性分析是在系统调查的基础上，针对新系统的开发是否具备必要性和

可能性，对新系统的开发从技术、经济、社会的方面进行分析和研究，以避免

投资失误，保证新系统的开发成功。可行性研究的目的就是用最小的代价在尽

可能短的时间内确定问题是否能够解决。该系统的可行性分析包括以下几个方面的内容:

（1）经济可行性:主要是对项目的经济效益进行评价，本系统作为一个毕

业设计，无需开发经费，对十我在经济上是可以承受的，并目_本系统实施后可

以显着提高考试效率，有助十学校完全实现网络化管理。所以本系统在经济上

是可行的。

（2）技术上的可行性:技术上的可行性分析主要分析技术条件能否顺利完

成开发工作，硬、软件能否满足开发者的需要等。该管理系统采用了当前新兴

的C/S模式进行开发，结合了Internet技术。因此，系统的软件开发平台已成熟可行。

硬件方面，科技飞速发展的今天，硬件更新的速度越来越快，容量越来越大，可靠性越来越高，价格越来越低，其硬件平台完全能满足此系统的需要。

（3）时机可行性:目前，大学的校园网络覆盖了教学区和考生区的主要建

筑物及部分家属宿舍，从而满足校内各学院，各职能部门，各直属单位上网需

求。学校良好的网络设施为开发使用在线考试系统提供了坚实的基础。

（4）管理上的可行性:主要是教务管理人员大力支持，系领导认同，现有

的管理制度和方法科学，规章制度齐全，原始数据正确等。规章制度和管理方

法为系统的建设提供了制度保障。

（6）操作可行性:访问系统的主要有四种:考生、管理员(教师)、审核管理员、核心管理员。目前资源的利用情况和可操作性，只需少量的直接操作就可以实现系统的完整、稳定的运行，不会造成系统的巨大压力。

综上所述，此系统开发目标已明确，在技术和经济等方面都可行，并且投

入少、见效快，本系统的开发是完全可行的。

功能需求

本系统的各个功能模块和其子模块以及他们各自的功能需求见表4所示

表4标准化考试系统功能需求表

软件包括的功能有：登录服务、管理员服务、考试管理等功能。各个功能模块的详细功能与角色之间关系，参见以下功能图所示：

图1服务器端模块用例图

图2客户端模块用例图

系统各层次需求分析

系统的概念设计中最重要的就是系统的模块化，模块化是指解决一个复杂

问题时自上项下逐层把系统划分成若干个模块的过程。每个模块完成一个特定

的功能，所有的模块按某种方法组织起来，成为一个整体，完成整个系统所要

求的功能。

将系统划分为两个模块是为了降低系统和复杂性，提高可读性、可维护性，

但模块的划分不能是任意的，应尽量保持其独立性。也就是说，每个模块只完

成系统要求的独立的子功能，并目_与其他模块的联系最少目_接口简单，即尽量

提高模块的独立，为设计高质量的系统结构奠定基础。

根据需求分析，考试系统的模块组织结构如图3

图3考试系统模块组织结构图

系统E—R图

目前，广泛使用的数据模块可分为两种类型，一种是独立十计算机系统的“概念数据模块”，如“实体联系模型”;另一种是直接面向数据库逻辑结构的“结构数据模型”。在本系统中我采用的是“实体联系模型"CE-R模型)来描述数据库的结构，以对现实世界进行第一次抽象。E-R模型直接从现实世界抽象出实体类型及实体间联系，然后用E-R图来表示数据模型。它有两个明显的优点:接近十人的思维，容易理解;与计算机无关，用户容易接受。

系统E-R图如下:

图4考生信息的E-R图

图5试卷信息的E-R图

图6问题信息的E-R图

图7题库信息E-R图

图8实体之间关系的E-R图

图4考生信息E—R图

图5试卷信息E—R图

图6问题信息E—R图

图7题库信息E—R图

图8实体之间关系E—R图

系统流程图

本系统的流程图如图9所示：

图9系统流程图

数据流程图

系统流程图如图10所示：

图10数据流程图

模块功能设计

系统管理模块

系统管理模块如图11所示：

图11系统管理模块功能树

系统管理模块包括更改密码、高级管理(添加资源、添加管理员、删除管

理员、查询管理员)两大子模块。

1、更改密码:各级管理员登录系统后，可自行重新设置登录密码;

2、高级管理:包含添加资源、添加管理员、删除管理员、查询管理员四个

子功能，核心管理员添加资源、添加管理员、删除管理员、查询管理员，审核

管理员拥有核心管理员的权限外，还有查询管理员的权限。

(1)添加资源，可(i)添加部门名称;(ii)部门的科目名称，科目名称

将录入科目信息表中，以后教师可以制作此科目的试卷。

(2>添加管理员，允许核心管理员和审核管理员添加核心管理员及一般的

管理员用户，并分配权限。

考生管理模块

考生管理模块的整体功能结构图如图12所示：

图12考生管理模块功能结构图

考生管理模块包括考生注册，考生登录、成绩查询、退出登录三个模块。

考生注册：

考生注册用于添加考生的信息，此操作由核心管理员及教师来完成。输入项:姓名、学号年级。输出项:注册成功，进入成功页面，不成功则显示错误信息页面。

成绩查询：

输入项:用户输入姓名和学号

输出项:查找成功，进入成功页面，不成功则显示错误信息页面。

控制考试模块

控制考试模块功能结构图如图13所示：

图13控制考试模块功能结构图

控制考试模块包括开始考试、结束考试两个模块。试卷获准发布后，教师

可选择试卷，考生点击“开始考试”，同时开始计时，此后，考生对已开考的试卷，考生可随时结束本次考试。

考生考试模块

考生考试模块主要是考生的获取试卷，及考试(并有倒计时的功能)，及自

动评功能。考生在线考试流程图如图14所示：

图14考生考试模块流程图

输入项:考生输入学号、姓名和IP地址，选择(获取)试卷，作答题目。

输出项:考生信息，考生的试卷及考生考完的成绩。

处理:系统对考生输入的IP地址进行验证，如果通过则并进入考生考试的首

页面，及显示考生的所有信息，同时公布一些考场规则，当考生获取试卷时，并

作答时系统进入倒计时，时间一到，系统将自动交试卷并进入评分，显示该科目的成绩。

考生考试操作流程:

(1>输入学号、姓名和IP地址。

(2)系统显示该考生的基本信息，及一次考试规则。

(3)考生获取试卷，系统并进入倒计时。

(4)考生进行答题，答题完毕点击“交卷”。

(5)交卷后，考生可即时看到自己的成绩。

4非功能性需求

数据需求

数据采集的要求：

●输入源：手工键盘输入；

●输入介质和设备：键盘，鼠标；

数据输出要求：

●输出介质和设备：显示器、文件；

故障需求

在使用软件的过程中，当出现计算机断电，计算机内存不足等情况时，标准化考试系统软件将出现运行故障。运行故障发生时，软件的各个功能模块将无法正常使用，启动相关功能按钮都无法进行正常的操作。

对由于计算机断电引发的软件运行故障，用户在重新给计算机供电后，可以通过重新启动计算机，并启动标准化考试系统软件的方式恢复软件的正常运行与使用。对由于计算机内存不足引发的软件运行故障，建议暂时关闭软件。用户应检查并解决计算机内存不足的问题，内存使用情况正常后，标准化考试系统软件将恢复正常的运行与使用。

出现软件运行故障并进行修复后，应确保标准化考试系统软件功能的完整性，不能发生因软件运行故障而导致工具无法继续使用的情况。

在软件的使用过程中，如果出现软件使用故障，应当具有报警信息提示。

1)当软件依赖的文件损毁或丢失时，软件以对话框的形式进行提示，报告损毁或

丢失的文件等相关错误，以帮助用户及时修复软件的正常功能。

2)对软件需要用户输入项的情况，如果发生缺少输入项、输入项格式错误或不符

合规则等情况，软件应以合理的方式予以提示。

为了防止用户由于未及时保存而导致信息丢失的情况，软件提供定时保存机制，每隔一定时间自动对信息进行保存，从而保证用户数据的安全。

质量需求

1)软件的功能实现必须符合常用的主流软件的使用方法和操作习惯。

2)需要满足操作简单的要求，能够使用户没有障碍的使用该工具进行一系列的开

发工作。

3)要求可配置型强，便于使用者对工具的使用以及定制。

4)采用可行、合理、高效的方式进行开放性的设计和实现。

软件具有很强的适应能力，并且便于维护，不仅能很好的满足当前的需求，而且应当为后期可能的开发的工作提供很好的扩展和维护接口。

其他需求

易用性需求

作为一款实用型的查询系统，标准化考试系统软件的设计和实现遵循易用性原则，工具的安装和入门，工具的用户界面布局，使用工具的操作方式等方面都应符合主流软件的设计风格与要求。

1)操作简单，设计合理。

2)进行结果查询时，标准化考试系统提供分类查询等功能，以实现高效化。

3)使用标准化考试系统的过程中应有必要的操作提示信息。

安全性需求

为了对软件的安装和使用进行统一的管理，安装标准化考试系统后，需要的到管理人员的授权才能使用该工具。软件采用激活码-注册的方式达到这一要求。启动并使用软件时，应对软件的授权信息进行检查，缺少授权信息情况软件将自动关闭。

5需求获取方法

需求获取软件需求获取是软件需求开发的关口环节，关口没把守好，后面就会全面溃败。软件需求获取我们小组用了以下几个方法：

1、面谈和问卷调查；

2、小组讨论；情景串联；

3、参与、观察业务流程；

4、现有产品和竞争对手的描述文档；

5、市场资料

面谈和问卷调查

面谈是获取软件需求的最有用的方法之一。面谈需准备的内容：

1、面谈对象

2、面谈的问题

面谈对象：与系统相关的涉众，并具有代表性，保证涵盖到每个角色。如何获取涉众：

1、谁为系统付费，购买系统；

2、谁使用系统：

3、谁会受到系统结果的影响，谁来监管该系统；

4、谁来维护系统；

面谈问题：需保证与背景无关，保证获取信息的公正性。问题的设计：

1、确定访谈对象的背景：姓名、年龄、部门所处的职位、目前的工作范围

2、目前碰到哪些问题，这些问题会对工作、生活产生什么影响？

3、对象环境的背景：a计算机水平,b目前是否有相同的系统在使用，c使用

该系统碰到哪些问题，d目前如何处理工作e对培训等有什么要求

4、问题重复，取得面谈者对问题的认同；

5、分析问题：问题产生的原因是什么，在什么情况下会有该问题，目前的解

决方案是什么，效果如何，客户期待的解决方案是什么；

6、解决方案的可行性分析；

7、非功能性需求：性能和稳定性方面的要求；

8、维护，是否有专门的维护团队

9、对当前的访谈结果的认同，确认后期有问题可继续联系。

10、总结出当前优先级最高的三个问题；

调查问卷无法取代面谈在需求获取阶段的作用，问卷调查的问题和答案具有一定的引导性，在某种程度上会影响结果。

小组讨论

小组讨论是指将与项目某个问题相关的人员聚集在一起开会讨论。

优势：

容易在内部取得对方案的认同，有利于项目的开展；在讨论会上每个相关人员都可发表自己的意见，保证了获取信息的全面性。

缺点：

不容易把握。

小组讨论的注意事项：

1、需先确定议题，范围；参会人员；

2、事先将相关资料送达参与人员，让参与人员开会前先了解会议的整体背景，有利于会议的顺利开展；

3、确定好会议室、开会的时间（需控制开会时间的长度），做好后勤保障；

4、选一个好的主持人，可把握会议的方向、进度、调整会议的氛围；

5、保证每个人都有5-10分钟的发言时间，不允许他人打断，但也不允许超过限定的发言时长；

6、会后将会议纪要发送给参会人员，取得对结果的认同。

情景窜联

由于软件产品的抽象性，大部分涉众在脑海子未有一个清晰的产品轮廓，影响涉众对产品的理解。基于此可考虑编写清晰、完整的情景描述文档。

1、采用PPT加图片的方式描述情景；

2、采用原型法（比较推荐这种方法）

参与、观察业务流程

涉众描述的业务流程可能由于某些原因会遗漏掉重要的信息，需求分析人员可申请参与到他们具体的工作，观察、体验业务操作过程。需求分析员在观察业务操作过程时，可根据实际的情况提问并详细记录，记录业务操作员操作过程，操作过程中碰到的难题，可获取真实的材料和理解整个业务。

现有产品和竞争对手文档：

阅读现有产品文档有利于了解当前系统情况，从中也可以了解业务流程，对操作员反映的系统问题有着更深层次的理解。

参考文献

[1]赛奎春.VisualC++工程应用与项目实践[M].北京:机械工业出版

社,2005:105-108P.

[2]张文轩，路径搜索的最优解策略研究[D].北京：北京科技大学硕士学位论文，

2005

[3]齐志昌，谭庆平，宁洪.软件工程(第二版)[M].北京.高等教育出版社.2004

[4]王珊，萨师煊.数据库系统概论（第四版）[M].北京.高等教育出版社.2006

[5]卢述林企业信息化的途径分析及合同管理系统的开发【硕士论文】重庆大学

[6]张义明合同管理信息系统的设计与实现【硕士论文】山东大学

[7]黄景媛土木工程施工招投标与合同管理[M]北京知识产权出版社中国水利水电出版

社20022-5

[8]赵晋强基于J2EE煤炭合同管理系统的设计与实现【硕士论文】太原理工大学20056-9

[9]皮斯特(美)纳格日特纳姆(美)企业级Java安全性一构建安全的J2EE应用北京清华

大学出版社200516-36

[10]刘晓华J2EE企业级应用开发电子工业出版社20038-12

[11]刘晓华陈亚强等J2EE应用开发详解电子工业出版社

[12][美]SubrahmanyamAllamaraju等着马树奇译J2EE编程指南版)北京电子业出版社

[13]孙卫琴精通Struts:基于MVC的JavaWeb设计与开发电子工业出版社

[14]U ML与J2EE企业级应用开发北京科学出版社

[15]王建华等译Java2核心技术卷II[M]北京机械工业