武漢理工大學-數(shù)據(jù)庫課程設計報告-中國好學長系列之小灰灰的爸爸

1、學 號： 課 程 設 計題 目數(shù)據(jù)庫題卷庫系統(tǒng)設計學 院計算機科學與技術專 業(yè)軟件工程班 級中國好學長系列姓 名小灰灰的爸爸指導教師凌詠紅2014年6月17日 課程設計任務書學生姓名： 小灰灰的爸爸 專業(yè)班級： 中國好學長系列 指導教師： 凌詠紅 工作單位： 計算機科學與技術學院 題目：數(shù)據(jù)庫題卷庫系統(tǒng)設計實驗目的：本課程設計的目的是通過實踐使同學們經歷數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)設計的全過程和受到一次綜合訓練，以便能較全面地理解、掌握和綜合運用所學的知識。結合具體的開發(fā)案例，理解并掌握系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設計、系統(tǒng)實施的主要環(huán)節(jié)和步驟以及軟件文檔的制作能力。在實踐中培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力。要求完成的主要任

2、務：1. 結合所學知識，設計一個題卷數(shù)據(jù)庫，DBMS可選Ms SQL Server、Oracle、MySQL等。2. 完成課程設計說明書，其格式遵守學校今年的新規(guī)定。主要內容包括：需求分析，概念設計，邏輯設計，物理實現(xiàn)等。3. 基于該數(shù)據(jù)庫，最好實現(xiàn)一個或多個應用程序（自己確定功能），程序設計語言（工具）任選。這一項是選做，不作硬性要求。時間安排：1. 消化資料、系統(tǒng)調查2天2. 系統(tǒng)分析1天3. 總體設計1天 4. 撰寫報告1天指導教師簽名：年月日系主任（或責任教師）簽名：年月日數(shù)據(jù)庫題卷庫系統(tǒng)設計1概述為了便于教師在教學中及時高效地考察學生的知識掌握情況，通過與教師溝通交流以及對

3、現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫題卷庫系統(tǒng)的研究，一種高效的人性化的數(shù)據(jù)庫提卷庫系統(tǒng)需要被建立。該系部負責整個試卷庫的管理，能夠增加科目，并指定負責該科目的教師及管理密碼，能夠查看已有試卷庫的科目、負責教師及其試卷信息并能夠進行維護（比如修改、刪除等操作）。 相應教師能夠通過給定的管理密碼負責該科目的試卷編寫及維護。 試卷的題型有選擇、判斷、填空、問答等。并且學生能夠通過在線測試并獲取答案及時得知自己的知識掌握情況。2系統(tǒng)目標和設計原則2.1系統(tǒng)調查對現(xiàn)行的題卷庫管理業(yè)務進行了詳細的調查和研究是了解系統(tǒng)需求和進行系統(tǒng)分析和設計的重要基礎工作，因此要對我們的題卷庫管理工作進行全面的細致的調查研究

4、。首先與相關的老師進行了交流和溝通，了解他們對題卷庫管理的看法，看看有沒有什么新的要求，在這個基礎上，結合自身所掌握的知識水平，量力而行開發(fā)相應的題卷庫管理系統(tǒng)。在調查中我們可以發(fā)現(xiàn)，高校的題卷庫是極其龐大的，如果沒有一個智能的系統(tǒng)將人們從手工階段解放出來，那么一個龐大的、完整的題卷庫是無法有效運行的，甚至出題的老師也無法有效、準確地在題卷庫中抽取自己所需要的試題，這等于說是一個沒有實際運用價值的題卷庫。所以說，他們對希望有這樣的一個可以詳細地表示試題屬性的這樣的一個題卷庫。那么今天我們就圍繞著這樣的一個目標展開我們的工作。2.2用戶需求要設計一個性能良好的管理系統(tǒng)，明確用戶的應用環(huán)境對系統(tǒng)的

5、要求是首要的和基本的。本系統(tǒng)從以下四個方面對用戶需求進行了分析：用戶的需求信息：出題老師可以看到題目所屬的類型和題目所考察的內容以及試題的分值和難度等級。當然這個權限也給管理員和系主任。用戶的處理要求：管理員可以對題卷庫進行插入和刪除操作，出題老師可以憑借自己自定義的選題要求在題卷庫中選擇自己需求的試題，這個權限也對系主任開放。對系統(tǒng)的適應性、通用性要求：要求系統(tǒng)不僅能提供一門課程的題卷庫管理，還要綜合多么學科進行管理，建立一個高效的題卷庫管理系統(tǒng)。對系統(tǒng)的安全性要求，要求進入系統(tǒng)必須進行口令校驗。3支撐環(huán)境規(guī)劃硬件上：目前市場上所提供的硬件資源均可以滿足系統(tǒng)開發(fā)的需要，只要滿足586以上個人

6、計算機，內存64M以上，顯卡2M顯存以上，硬盤4G以上，VGA（EGA）彩色顯示器，光驅、軟驅、鼠標、鍵盤，再配備一臺黑白打印機。 軟件上：計算機均裝配WINDOWS 2000操作系統(tǒng)，可以滿足系統(tǒng)的開發(fā)需要；開發(fā)軟件采用Powerbuiler 7.0。Powerbuiler7.0是在Client/Server體系結構下應用的開發(fā)工具，完全是用于開發(fā)客戶端應用程序的，它提供了眾多的描繪器用于創(chuàng)建和管理不同的對象，由開發(fā)者通過各種操作來控制應用程序的流程。 Powerbuiler7.0支持了目前流行的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，可以用SQL語句來存取任何一種數(shù)據(jù)庫，既

7、可以生成獨立的客戶端上的應用，也可以在服務器上運行。它明顯的優(yōu)勢是具有強大的數(shù)據(jù)庫操作功能，能同時支持多種數(shù)據(jù)庫和ODBC數(shù)據(jù)源、這一特點題卷庫管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)決定了它適合于MIS系統(tǒng)的開發(fā)。所有數(shù)據(jù)都保存在SQL ANY WHERE 5.0數(shù)據(jù)庫文件中，該數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)庫級安全保護口令，該口令只有系統(tǒng)管理人員才能更改，普通用戶即使得到該文件也無法得知其中數(shù)據(jù)。系統(tǒng)數(shù)據(jù)包括學校專業(yè)名稱、各專業(yè)課程設置，各課程包括的知識點及使用本系統(tǒng)的用戶權限及口令。系統(tǒng)數(shù)據(jù)錄入由擁有該權限的用戶進行，而用戶及其權限由系統(tǒng)管理人員設定，且只能由系統(tǒng)管理人員修改。用戶使用本系

8、統(tǒng)必須通過口令檢查，用戶能自行修改自己的口令。4系統(tǒng)總體結構4.1總體DFD系統(tǒng)分析的主要成果是系統(tǒng)的邏輯模型。本系統(tǒng)的邏輯模型主要是以系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流圖和數(shù)據(jù)字典為主要描述工具。數(shù)據(jù)流圖是組織中信息運動的抽象。是在調研的基礎上，從系統(tǒng)的科學性、管理的合理性、實際運動的可行性角度出發(fā)。將信息處理功能和彼此之間的聯(lián)系自頂向下，逐層分解，從邏輯上精確地描述系統(tǒng)應具有的數(shù)據(jù)加工功能、數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)輸出、數(shù)據(jù)存儲及數(shù)據(jù)來源和去向（外部實體）等項目。首先，分析題卷庫管理系統(tǒng)的總體情況，劃分系統(tǒng)邊界，識別系統(tǒng)的數(shù)據(jù)來源和去處，確定外部實體，得出系統(tǒng)的頂層數(shù)據(jù)流程圖；然后劃分出幾個主要的信息管理功能，并明確各功

9、能之間的聯(lián)系，繪制出數(shù)據(jù)流程圖。數(shù)據(jù)流程圖的符號如圖1所示：數(shù)據(jù)的源點/終點處理數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)存儲圖1 數(shù)據(jù)流程圖符號數(shù)據(jù)流程圖由局部到整體如圖2-圖7所示：1 處理試題用戶試題D1 試題庫圖2 DFD圖a試題答案D3 測試答案3接收答案用戶圖3 DFD圖b試題用戶D2 試卷答案D1 試題庫2生成試卷圖4 DFD圖c測試結果用戶4判斷對錯D2 試卷答案圖5 DFD圖d測試結果測試答案試題答案用戶D3 測試答案D3 試題答案4判斷對錯圖6 DFD圖e試卷答案試題試題答案試題答案測試答案試題答案試題試題4判斷對錯D3 測試答案D1 試題庫2生成試卷試題答案3接收答案用戶D2 試卷答案1處理試題測試結果

10、圖7 總體DFD圖4.2功能結構該系統(tǒng)的功能結構如圖8所示關于系統(tǒng)退出系統(tǒng)用戶管理刪除試題修改試題瀏覽試題錄入試題測試自動評分查看生成試卷自動生成試卷手動生成試卷系統(tǒng)管理題卷管理試題管理題卷庫系統(tǒng)圖8 系統(tǒng)功能結構圖4.3數(shù)據(jù)庫結構4.3.1數(shù)據(jù)字典 數(shù)據(jù)字典為數(shù)據(jù)庫用戶、數(shù)據(jù)庫管理員、系統(tǒng)分析員和程序員提供了某些數(shù)據(jù)項的綜合信息，主要描述數(shù)據(jù)流程圖中的數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲、處理過程和外部實體。數(shù)據(jù)詞典把是數(shù)據(jù)的最小單位看成是數(shù)據(jù)元素（基本元素項），若干個數(shù)據(jù)元素可以組成一個數(shù)據(jù)結構（組合數(shù)據(jù)項）。它通過數(shù)據(jù)元素和數(shù)據(jù)結構來描寫數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲的屬性。下列各表列出了主要表的結構：人員表：

11、ryb 可使用本系統(tǒng)的人員及權限字段名中文釋義類型長度說明Null？Ryno登陸人員編號Char4首位為人員類型（自）Nory登陸人員姓名char 8Norykl登陸人員口令Char8Nosystem系統(tǒng)權限smallint一般給系統(tǒng)管理員YesSystemdata系統(tǒng)數(shù)據(jù)錄入SmllintYesstdata試題數(shù)據(jù)錄入SmallintYessjquery試卷查詢SmallintYessjbackup試卷備份SmallintYessjgenprn試卷生成與打印SmallintYesemnd英文名字Char8為了登陸方便Yesstquery試卷查詢smllintYes要求學生對該題的掌握程度：r

12、zb字段名中文釋義類型長度說明Null？Rzccno認知層編號Char2（自動）NoRzcc認知層次Char10NoWorddocLongbinaryYesbmpLongbinaryYes試題表：shitib 字段名中文釋義類型長度說明Null？Txno題型編號Char2（自）NoKcno課程編號Char5Nozsdno知識點編號Char3Nostno試題編號Numeric5Yesnd難度系數(shù)Numeric1Yesctrno出題人編號Char4Yesjcrno檢查人編號Char4Yestu附圖LongbinaryYesxynum選用次數(shù)Numeric3Yesrzccno認知層次編號Char2Y

13、esdatu答案附圖LongbinaryYessele以選標志IntegerYestuy有題圖IntegerYesdatuy有答案圖IntegerYestmdocLongbinaryYesdadocLongbinaryYes試卷表：sjb字段名中文釋義類型長度說明Null？Kcno課程編號Char5（自）NoSjno試卷編號Numeric2NoXn學年Date3000NoXq學期Numeric1上，下學期NoCjrno出卷人編號Char4NoSprno審批人編號Char2Yes Cjrq出卷日期 DateNoSjlx試卷類型Char是單元，還是期末NoNj年級Numeric4適用的年級YesA

14、rchive歸檔位Integer11為可用，0為不可用YesDele已刪IntegerYesSele選擇IntegerYes試卷類型表：sjlxb字段名中文釋義類型長度說明Null？Lx試卷類型Char20NoLxno試卷類型編號Char2（自動）NoSele選擇標志IntegerYes題目編號表： tmb 字段名中文釋義類型長度說明Null？Kcno課程編號Char5NoSjno試卷編號Numeric5NoStno試題編號Numeric5NoFz分值Numeric2YesTxno題型編號Char2YesRzccno認知層次編號Char2YesNd難度系數(shù)Numeric1YesTmdoc題目L

15、ong binaryYesDadoc標準答案Long binaryYes試卷中常用的題型：txb字段名中文釋義類型長度說明Null？Txno題型編號Char2NoTx題型Char10NoTl題量Numeric5YesFz分值Numeric3YesSele選擇標志SmallintYes每門課程包括的知識點表 ：zsdb字段名中文釋義類型長度說明Null？Keno課程編號Char5NoZsdno知識點編號Char3Nozsd知識點Chat20Nosele選擇標志SmallintYes存放各專業(yè)所學課程表：zykcb字段名中文釋義類型長度說明Null？Zyno專業(yè)編號Char2NoKcno課程編號C

16、har5NoKc課程名稱Chat30NoSeleintegerYes本校所開設的專業(yè)表：zymcb字段名中文釋義類型長度說明Null？Zyno專業(yè)編號Char2系統(tǒng)自動生成NoZy專業(yè)名稱Char20No4.3.2 系統(tǒng)E-R圖數(shù)據(jù)模型包含三種相互關聯(lián)的信息：數(shù)據(jù)對象、描述數(shù)據(jù)對象的屬性及數(shù)據(jù)對象彼此間的相互連接的關系。數(shù)據(jù)對象 數(shù)據(jù)對象是對軟件必須理解的復合信息的表示。所謂復合信息是指具有一系列不同性質或屬性的事物，因此只有單個值的事物（例如寬度）不是數(shù)據(jù)對象。屬性 屬性定義了數(shù)據(jù)對象的性質。屬性可以有下述的三種不同的特性之一，也就是說，可以用屬性來：為數(shù)據(jù)對象的實例命名；描述該實例；引用一

17、個數(shù)據(jù)對象的實例。此外，必須把一個或多個屬性定義為“標識符”，即當我們希望找到數(shù)據(jù)對象的一個實例時，標識符屬性成為“關鍵字”。關系 數(shù)據(jù)對象彼此之間相互連接的方式稱為關系，也稱為聯(lián)系。聯(lián)系分為：一對一聯(lián)系（1:1）；一對多聯(lián)系（1:N）；多對多聯(lián)系（M:N）。實體屬性實體間的關系 連接屬性與實體或關系圖9 E-R圖符號試題知識點難易度題型試題知識點組合題型組合間各題型個數(shù)圖10 E-R圖a圖11 E-R圖b試題密碼用戶類型用戶名圖12 E-R圖c管理員普通用戶試卷試題生成管理生成組合維護維護NNNNNNMMMMMM圖13 E-R圖d專業(yè)教師管理試卷教包含科目題型包含包含章節(jié)設計題專業(yè)名稱專業(yè)號

18、專業(yè)號教師編號教師名稱密碼性別郵箱電話出生日期試卷號科目號教師號題型號卷頭科目號科目名稱專業(yè)號章節(jié)號章節(jié)名科目號題型題型名稱題答案分數(shù)題內容難易度章節(jié)號題號題型號1NNM1NNM1N圖14 總體E-R圖5總體實施計劃經過需求分析階段的工作，系統(tǒng)已經清楚“做什么”，現(xiàn)在是決定“怎樣做”。總體設計的基本目的就是回答“概括地說，系統(tǒng)應該如何實現(xiàn)？”這個問題，所以總體設計又稱為概要設計和初步設計。通過這個階段的工作將劃分出組成系統(tǒng)的物理元素程序、文件、數(shù)據(jù)庫、人工過程和文檔等等，但是每個物理元素仍然處于黑盒子級，這些黑盒子里的具體內容就在以后仔細設計。總體設計階段的另一項任務是設計軟件的結構，也就是要

19、確定系統(tǒng)中每個程序是由哪些模塊組成，以及模塊之間的關系。數(shù)據(jù)庫設計是在需求分析的基礎上，如何對應用系統(tǒng)所涉及的數(shù)據(jù)進行分類、描述、關聯(lián)和存取的一種技術。數(shù)據(jù)庫設計通常是在一個通用的DBMS支持下進行的，對于一個給定的應用環(huán)境，構造最優(yōu)的數(shù)據(jù)庫模式，使之能夠有效的存儲數(shù)據(jù)，滿足用戶的各種需要。數(shù)據(jù)庫是信息系統(tǒng)的核心和基礎，它將大量的數(shù)據(jù)按一定的模型組織起來，提供存儲、維護、檢索數(shù)據(jù)的功能。只有對數(shù)據(jù)庫進行合理的邏輯設計和有效的物理設計，才能開發(fā)出完善而有效的信息系統(tǒng)，用戶才能方便、及時和準確地從數(shù)據(jù)庫中獲取所需的信息。數(shù)據(jù)庫設計的概念結構設計和邏輯結構設計已經在上面給出（E-R圖）具體實現(xiàn)過程在

20、此不作說明。6研制報告這次的課程設計，在同學這段時間的努力下，和其他組同學的幫助下，順利地完成了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論課程設計試卷庫題卷庫系統(tǒng)。 這次課程設計是對我們這一學期所學知識的一次總結，也是一次檢驗，更是我們對我們自己的一次挑戰(zhàn)。通過這次課程設計，我們都發(fā)現(xiàn)對SQL 數(shù)據(jù)庫的學習還是非常不夠的。但我們通過自己的努力，獨立完成了本系統(tǒng)的構思、設計、調試及其完善。這個系統(tǒng)的設計能夠基本滿足學校教務處和教師對試卷進行管理，更好的服務廣大同學。當然我的設計中也存在著很多不足之處比如用戶的權限還不是很完善，對表的操作權限可能會存在一些問題。在系統(tǒng)設計中，我遇到了很多的困難。我們這門課程成績本就不是很好，特別是操作過程中遇到很多問題，比如對E-R圖的創(chuàng)建出現(xiàn)了多次錯誤