中医诊断学考试平台需求分析文档.doc

中医诊断学考试平台需求分析文档一、引言21.1.编写目的21.2.背景2二、任务概述22.1.目标22.2.用户的特点32.3.假定和限制4三、需求规定43.1.对功能的规定43.1.1 系统的功能需求43.1.2 系统的业务流图分析83.1.3 该系统的数据流分析103.1.4功能描述103.1.5.数据描述123.1.6数据词典153.2 对性能的规定173.2.1 精度173.2.2 时间特性要求173.2.3 灵活性173.3 输入输出要求173.4安全处理要求183.5 其他专门要求18四、运行环境规定184.1 设备184.2 支持环境184.3控制19一、引言1.1.编写目的随着计算机网络高科技手段的不断推广与运用，研制开发题量大、质量高、科学性强的中 医诊断学题库微机系统网络版，实现无纸化考试，将能更加科学全面地检测学生掌握知识和综合运用知识的能力，客观反映教育教学质量，对于促进考试改革，实行科学化、标准化考试，真正实现教考分离，有效杜绝试卷流通及考试中违纪作弊倾向，完全解脱教师枯燥的阅卷工作，彻底摒除试卷印刷组装的繁重劳动，提高考试管理水平，都具有重要意义。 1.2.背景开发的系统名为中医诊断学考试平台，本项目的提出者是 ，主要用户是广州中医药大学选修中医诊断学的班级。二、任务概述2.1.目标运用计算机网络高科技手段，与现代教育测量理论、中医诊断学考试有机结 合，开发中医诊断学考试网络系统，实现网上无纸化考试，组卷、考试、阅卷微机一体化，以提高教育教学质量，深化教学改革 。 下面就对针对该平台的需求设计系统的功能模块。功能具体描述可使用此功能的系统角色登录系统用户输入用户名、密码和级别（学生或教师），通过系统认证，可登录系统。学生、教师，管理员试题库生成老师先根据课本内容，按知识点和章节系统划分出结构树。再通过手动编制建立本课程各章节和知识点的试题库（题型包括单选题、多选题、填空题、简单题；格式支持包括字段、图片、动画、声音），并配有一份标准答案。教师试卷生成系统根据老师设置“分数的比例”（如需掌握的题目占60%，熟悉的占30，了解的占10%）和“内容范围”，从已有的题库中随机抽取试题（能自动计算总分值是否达到100分）。试卷生成后，会自动统计出试卷的知识点分布以及其分值，老师可以根据统计表，对试卷进行二次调整，更改、增减试卷中试题内容、数量。命题教师在线考试学生登录进入考试界面，作答。系统能够自动计时和提示，并有断线恢复功能。答题完毕或到达考试时间后，系统自动完成阅卷，并反馈考试结果。学生成绩查询考试完毕，教师可以查询任课班级的学生的成绩，并导出成绩册；学生能够查询个人的成绩，并导出成绩单学生，教师系统管理管理老师信息、学生信息、班级信息；维护试卷库与试题库的安全性管理员2.2.用户的特点本软件操作简单，有一定的文化基础者稍加培训即可胜任，维护人员要有软件方面的相关知识。2.3.假定和限制本系统至少可以运行10年，在短期内即可对该系统进行开发，以求尽快使其可以面向市场。三、需求规定3.1.对功能的规定3.1.1 系统的功能需求3.1.1.1学生功能 1、登录功能：学生通过学号（姓名）及密码登陆教师通过教师编号（姓名）及密码登陆管理员通过身份和密码登陆2、在线考试功能选定教师上传的试卷后，依次选择菜单“考试/进行考试”，就进入考试界面。系统会进行自动计时，限定学生在规定的时间内完成考试，距离考试结束15分钟时，有数次提示信息（或倒计时时钟提示）。当时间到时，锁住键盘及屏幕，强制停止答题，并自动保存试卷（中间断线时要能够从断线时重新继续计时）。中途可以提前提交试卷。也可以通过按钮【第一题】跳转到第一题，并显示你刚完成的答案，【前一题】、【后一题】、【最后一题】能实现做题过程中的跳转，也能通过编辑框和【跳转】按钮跳转试题到相应的位置。在界面标题栏上，显示考试者的基本信息，以及考试该课程的次数、和当前的剩余时间。另外，题目内容的上方提示题目的类型和每题的分数，以及描述当前的题目编号和总的试题数目，和没有完成的题目数，方便学生进行了解卷面的情况。答题完成后，通过【提交试卷】进行试卷提交。3、在线复习功能：系统会将学生曾经做错的题目整理起来，编成一套复习题，学生可以通过复习题加深对知识点的巩固。4、学生查看个人成绩功能选择菜单项“成绩查询”能查看学生以往考试的情况，以及其分数与正确率。3.1.1.2 教师功能1、创建试题库： 老师根据课本内容，按知识点和章节系统划分出结构树，方便创建试题时，为每道题划分知识点类型。 在创建试题库界面下，通过单题创建的方式，创建一个由单选题，多选题，填空题和简答题4种题型构成和支持字段、图片、声音、视频4中格式的中医诊断学课程试题库。每种题型对应的题库目最大数量为XXXXX（数量请你们从系统和硬件规模考量）。 题库中每个题目项的属性应包括该题分值，难度系数（分为五级难度：难，较难，中等，较易，易），所属的章节号或知识点归类，掌握程度要求（分为三级：掌握、熟悉、了解）。其中，分值，所属的章节号或知识点归类，掌握程度要求由教师人工初始设置；而难度系数会动态变化，开始由教师人工初始设置，之后可以有两种方式：一种是老师根据题目的正确率，人工修改；另一种是根据算法自动调整（算法的主要依据也是题目的正确率） 算法概述：题目正确率与题目难度的关系表：难度难较难中等较易易正确率0-10%10%-30%30%-70%70%-90%90%-100%按照上面的关系表，通过题目的正确率，更改题目的难度。2、创建试卷 教师在生成试卷界面下，选择考试范围（包含哪些章节与知识点）、分数比例（级别分别在掌握、熟悉、了解阶段的分数值所占百分比），每个类型题目数量和分值（单选、多选、填空、简答各有多少题，以及各占多少分），难度系数等参数后，系统可随机从试题库中抽取满足上述条件的试题组成相应的试卷。 预览试卷，将上述结果以试卷形式呈现在屏幕上，并且会统计出知识点的分布情况和其分值，供教师做试卷最后的浏览删改，调整题型或难度。确认无误后，可生成试卷。3、教师修改试题库功能（包括添加、删除、修改操作）试题库是所有老师共享的。教师能删除、修改自己上传的题目，并且添加新题目。4、教师查看班级成绩功能选择菜单项“查看成绩”，弹出查看成绩界面，该界面左边列出讲所有班级，单击班级节点会在右边的窗体中查看该班该门课程的成绩（通过成绩的统计分析功能，界面显示包括应考人数，缺考人数，及格率，优秀率，不及格名单，最高分，最低分等，并且可以打印和导出成绩册）。3.1.1.3 管理员功能1、管理员维护教师信息功能 教师信息浏览依次选择菜单项“教师信息维护/教师信息浏览”，将能浏览到该系统已经存在的教师信息。 添加教师信息依次选择菜单项“教师信息维护/添加教师信息”，将能浏览到该系统已经存在的教师信息，正确填写教师姓名和教师系别。 教师信息导入依次选择菜单项“教师信息维护/教师信息导入”，通过单击按钮【选择文件】，将需要的教师文件导入，要注意的是，教师信息的excel文件需从网站上下载规定格式的excel文件。2、管理员维护学生信息功能 学生信息浏览依次选择菜单项“学生信息维护/学生信息浏览”，将显示学生的信息界面，。 添加学生信息依次选择菜单项“学生信息维护/添加学生信息”，将弹出添加学生信息的界面。当学号已经存在时进行添加，添加失败，并给出错误信息。 导入学生信息依次选择菜单项“学生信息维护/导入学生信息”，将弹出导入学生信息的界面，将需要的学生文件导入，要注意的是，学生信息的excel文件需从网站上下载规定格式的excel文件。3、管理员维护班级信息功能 班级信息浏览依次选择菜单项“班级信息维护/班级信息浏览”，查看系统中的班级信息。 班级信息添加依次选择菜单项“班级信息维护/班级信息添加”，将显示班级信息添加界面，注意新的班级编号不能与已经存在的相同，否则，添加不成功 班级信息导入依次选择菜单项“班级信息维护/班级信息导入”，将显示班级信息导入界面，选择正确的excel文件，并导入，要注意的是，班级信息的excel文件需从网站上下载规定格式的excel文件。4、题库与试卷库维护：对所有老师上传发布的试题库及试卷库进行排序、检索，统计并生成统计报告，备份、恢复以及删除操作。3.1.2 系统的业务流图分析中医诊断学考试平台是基于网络技术的一种系统，教师通过网络对题库进行维护，添加试题、修改试题、删除试题等操作；考生通过系统完成考试、分数查询等操作；系统自动组卷并且完成试卷的批阅、分数的统计等操作。整个系统的业务流图如图1.1所示：图1.1 工作流程3.1.3 该系统的数据流分析图1.2 数据流图3.1.4功能描述主要用例图描述如下：图1.4 考生用例图图1.5 教师用例图图1.6 管理员用例图3.1.5.数据描述以下为用E-R图描述系统数据及关联。1、试题实体及属性图单（多）选题难度知识点分值掌握程度编号答案选项题目填空题难度知识点分值掌握程度编号答案空前内容空后内容简答题难度知识点分值掌握程度编号答案图1.10 试题实体属性图2、用户实体及属性图学生学号姓名密码班级教师教师编号姓名密码班级图1.11 用户实体属性图3、成绩实体及属性图成绩单学号班级成绩考试时间图1.12 成绩单实体属性图4、试卷实体及属性图试卷试卷编号试卷标题可用状态图1.13 试卷实体属性图5、实体之间关系E-R图在考生考试模块中包括以下实体，考生，试题，试卷，每个实体转化为一个关系模式。“试题”与“试卷”之间是多对多的关系，“考生”与“试卷”之间是一对一的关系，每位考生对应唯一一份试卷。“答卷”是“考生”实体与“试卷”实体之间的联系，不能作为实体，“抽题”是“试题”实体与“试卷”"实体之间的联系，因此也不能作为实体。每个实体建立一张表，分别是“考生”表“试题”表，“试卷”表。试题教师考生试卷抽题nm答卷11班级任课属于n1n图1.14 实体间关系E-R图由数据流图和E-R图，粗略得到以下关系模式（部分）：试题：单（多）选题(题目编号、难度、知识点、掌握程度、分值、题目、选项、答案)填空题(题目编号、难度、知识点、掌握程度、分值、空前内容、空后内容、答案)简答题(题目编号、难度、知识点、掌握程度、分值、题目、答案)试卷(试卷编号、试卷标题、可用状态)试卷详细信息（试卷编号、题目编号、题目类型、分值）用户：学生(学号、姓名、密码、班级) 教师(教师编号、姓名、密码、班级)3.1.6数据词典（1）Teacher（教师）表数据流来源：教师的基本信息。数据流去向：校管理人员将中医诊断学任课教师信息存入数据库数据项组成：TeaID(教师编号)，TeaName（姓名），TeaPwd（密码），Class（任课班级）。（2）Student（学生）表数据流来源：学生的基本信息。 数据流去向：学校管理人员将选修中医诊断学的学生信息存入数据库。数据项组成：StuID（学号），StuName（姓名），StuPwd（密码），Class（所在班级）。（3）SingleProblem（单选）表数据流来源：由出题人出题获得。数据流去向：为试卷供试题。数据项组成：ID（编号），Title（题目），Options（选项），Answer（答案），难度，知识点，掌握程度，分值。（4）MultiProblem（多选）表数据流来源：多项选择题的内容及格式。数据项组成：ID（编号），Title（题目），Options（选项），Answer（答案），难度，知识点，掌握程度，分值。（5）FillBlankProblem（填空）表数据流来源： 填空题的内容及格式。数据流去向：用于考生进行填空题考试。数据项组成：ID（编号），FrontTitle（空前内容），BackTitle（空后内容）， Answer（正确答案），难度，知识点，掌握程度，分值。（6）ShortAnswerProblem（简答）表数据流来源：判断题的内容及格式。数据流去向：用于考生进行判断题考试。数据项组成：ID（编号），Title（题目），Answer（答案），难度，知识点，掌握程度，分值。（7）Paper（试卷）表数据流来源：试题表。数据流去向：供学生，教师选择、查询。数据项组成：PaperID（试卷编号），PaperName（试卷标题），PaperState（可用状态）。（8）PaperDetail（试卷详细信息）表数据流来源：由出题人出题获得。数据流去向：为试卷供试题。数据项组成：ID（编号），PaperID（试卷编号），Type（题目类型），TitleID（题目编号），Mark（分值）。（9）Score（成绩）表数据流来源：由出题人出题获得。数据流去向：为试卷供试题。数据项组成：ID（编号），StuID（学号），PaperID（试卷编号），Score（成绩），ExamTime（考试时间）。3.2 对性能的规定3.2.1 精度该软件在输入、输出时保留到小数点后两位，在传输过程中保存到小数点后3位。3.2.2 时间特性要求（1）响应时间：小于0.1s（2）更新处理时间：小于1s（3）数据的转换和传输时间：小于1s（4）解题时间：小于1s3.2.3 灵活性（1）操作方式上的变化：不变（2）运行环境的变化：不变（3）同其他软件接口的变化：没有（4）精度和有效时限的变化：可调（5）计划的变化和改进：可改3.3 输入输出要求输入数据类型有char型、int型、data型和datatime型数据。3.4安全处理要求1、访问控制网络考试系统的数据库服务器采用MYSQL，后台包含了与考试相关的各种数据，包括用户信息、试题信息、组卷方案信息、成绩信息等 。需要在数据库建立角色，并为不同角色授予其相应的访问允许。管理员角色，可以增删改Student、Teacher表的数据。教师角色，可以增删改SingleProblem、MultiProblem、FillBlankProblem、ShortAnswerProblem、Paper、PaperDetail、Score表的数据。学生角色，对任何表都没有访问允许。2、数据加密 本系统采用3DES (3 Data Encryption Standard)加密，密钥空间为2112， 即 用两个密钥对一个分组进行3次DES加密,先用第一个密钥加密,然后用第二个 密钥解密,最后再用第一个密钥加密；解密时，首先用第一个密钥解密,然后用第 二个密钥加密,最后再用第一个密钥解密。 试题数据以可读的形式存储在数据库中，高明的入侵者可以采用某种方式 进入考试系统窃取或篡改数据。为了防止泄密，试题库需要加密存储。 学生的答题数据和教师的批改成绩也属于敏感数据，若不加保护则可被轻 易的篡改从而无法保证考试的公平与合法 。 用户的信息档案涉及到个人信息和权限管理，尤其是管理员及教师的资料，这些数据都要加密处理 。 3、数据备份策略定期进行数据备份是减少数据损失的有效手段，能让数据库在遭到破坏(恶意或者误操作)后,及时恢复数据资源 。4、其他安全 屏蔽操作在学生考试过程中，必须保证一定的操作安全性。有些操作可能是误操作，有些可能是恶意的。学生的考试用机可能存储与考试相关的资料，需要对一些快 捷键、鼠标键、菜单命令和USB接口进行屏蔽，避免学生获取试题资料。同时, 考试系统页面在刷新时会重新生成新的试题，在实现时要加以避免，以免学生通 过此方法多次生成试卷。二次登陆在考试中，可能某些考生因成绩不理想而擅自再次登录考试系统、再次做答，系统要记录考生的考试状态，杜绝考生二次登陆。同时系统应定期提取学生的答题情况并存放到服务器的数据库中，以便在死机、误操作、网络故障等原因造成 考试意外中断时恢复到之前的状态。防火墙技术防火墙是指设置在不同网络(如可信任的企业内部网和不可信的公共网)或 网络安全域之间的一系列部件的组合。它是不同网络或网络安全域之间信息的唯 一出入口，通过监测、限制、更改跨越防火墙的数据流，尽可能地对外部屏蔽网络内部的信息、结构和运行状况，有选择地接受外部访问，对内部强化设备监管、控制对服务器与外部网络的访问，在被保护网络和外部网络之间架起一道屏障，以防止发生不可预测的、潜在的破坏性侵入。本系统采用包过滤技术，限定考试机允许进行的网络访问，并且对考试机的IP地址进行限制，使得只有规定范围内的机器才可以进行考试。3.5 其他专门要求（1）安全性：在登陆后，有管理权限的设定（2）可维护性：可维护（3）可补充性：可补充（4）易读性：易读（5）可靠性：可靠（6）运行环境：可转换四、运行环境规定4.1 设备硬件环境：（服务器，客户端要求未分别写出！） 服务器：Tomcat服务器；数据库管理系统 客户端：连接网络；支持浏览器软件 外存容量：硬盘：160GB；，联机，以表的形式存储； 输入输出：普通键盘输入 ，打印机输出，联机；4.2 支持环境Web浏览器:IE6.0以上. 标准分辨率1024*768 下浏览正常. 操作系统:Windows 2000Windows XPWindows 2003Windows VistaWindows 7系统.4.3控制管理员，教师，学生，登录后系统开始运行。