通用試題庫系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)—總體設計與實現(xiàn)畢業(yè)設計論文(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 廣的考試。為了使這些考試具有公平性、穩(wěn)定性，編制試題庫的任務就提到日程上來 了 。題庫由大量試題集合而成，是具有必要測量性能參數(shù)的試題的有機集合。試題要結構合理，包括各種內容、各種難度的試題，數(shù)量比例由學科內在結構決定。題庫要由計算機系統(tǒng)管理，要用優(yōu)良的數(shù)據(jù)庫存貯試題，并且有優(yōu)良的成卷算法，迅速生成合乎用戶要求的試卷，因此試題庫系統(tǒng)是人工智能研究的一個重要課題。 國內外試題庫系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀 國外關于試題庫系統(tǒng)的研究比較廣泛和深入，有關于試題庫建設理論方面的研究，有關于命題算法的研究，更多的是應用領域的研 究。例如 ： 國外已經用于托福、 GRE考試的試題庫系統(tǒng)，這些軟件系統(tǒng)的應用，收到了明顯的經濟效益和社會效益。 國內對試題庫系統(tǒng)的研究起步較晚，但發(fā)展很快。隨著計算機在輔助教學中的廣泛應用，有關課件管理系統(tǒng)的開發(fā)與研究己倍受教育界人士的普遍關注，各類學科的教育工作者都著手研究各種課件與題庫的開發(fā)機制與環(huán)境。試題庫系統(tǒng)的理論與技術在最近十幾年中取得了很大的進步。國內很多高校都投入了大量的人力物力到各門試題庫系統(tǒng)研制工作中去，在試題庫的框架結構、模型建立和選題算法上獲得了進展，并取得一定的成果。這些年來出現(xiàn)了不少的試 題庫系統(tǒng)產品，如廣東邁達威科技發(fā)展有限公司的邁達威通用試題庫系統(tǒng)，武漢漢聲電腦有限公司研制開發(fā)的洪老師題庫系統(tǒng) [3]。 課題的來源 4 本 課題由指導老師提出，基于 Visual Basic SQL Server 2021數(shù)據(jù)庫 系統(tǒng) 開 發(fā)通用試題庫 系統(tǒng) ，用于幫助教師輕松地組成一份滿意的試卷，實現(xiàn)教考分離。 論文的組織 本論文共分 7章。第 1章概括介紹試題庫系統(tǒng)的研究背景、研究現(xiàn)狀以及課題的來源。第 2章介紹開發(fā)通用試題庫系統(tǒng)的相關工具 ： Visual Basic語言和 SQL Server 2021。 第 3章介紹通用試題庫系統(tǒng)的建庫原則、性能需求和功能需求。第 4章介紹通用試題庫系統(tǒng)的總體設計，各功能模塊劃分。第 5章詳細介紹通用試題庫系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫設計，包括數(shù)據(jù)庫需求分析和邏輯結構設計。第 6章介紹系統(tǒng)的詳細設計和實現(xiàn)方法。第 7章總結和展望。 5 2 開發(fā)工具的簡介 開發(fā)工具 Visual Basic語言簡介 Visual Basic語言及其開發(fā)環(huán)境 Visual Basic（ 簡稱 VB） 是美國微軟 （ Microsoft） 公司推出的 Windows環(huán)境下的可視化、面向對象和采用事件驅動方式的結構化高 級程序設計語言。使用 VB可以既快又簡單地開發(fā) Windows應用軟件。可用于開發(fā) Windows環(huán)境下的各類應用程序 。 1991年推出后 .由于界面友好、簡單易用、功能強大，故頗受使用者青睞，是開發(fā)者的最佳選擇之一 [4]。 Visual Basic的功能特點 1. 具有面向對象的可視化設計工具 在 VB中，應用面向對象的程序設計方法，把程序和數(shù)據(jù)封裝起來視為一個對象，每個對象都是可視的。程序員在設計時只需用現(xiàn)有工具根據(jù)界面設計的要求，直接在屏幕上 “ 畫 ” 出窗口、菜單、命令按鈕等不同類型的對象，并為每個對象設 置屬性。程序員的編程工作僅編寫針對對象要完成的事件過程的代碼，因而程序設計的效率可提高許多。 2. 事件驅動的編程機制 VB通過事件執(zhí)行對象的操作。在設計應用程序時，不必建立具有明顯開始和結束的程序，而是編寫若干個微小的子程序，即過程。這些過程分別面向不同的對象，由用戶操 作引發(fā)某個事件來驅動完成某種特定功能，或由事件驅動程序調用，通用 過程執(zhí)行指定的操作。每個事件都能驅動一段程序的運行，程序員只要編寫響應用戶動作的代碼，各個動作之間不一定有聯(lián)系。這樣的應用程序代碼較短，使得程序既易于編寫又易于維護 [5]。 3. 提供了易學易用的應用程序集成開發(fā)環(huán)境 在 VB集成開發(fā)環(huán)境中，用戶可設計界面、編寫代碼和調試程序，把應用程序編譯成可執(zhí)行文件，直至把應用程序制作成安裝盤，以便能夠在脫離 VB系統(tǒng)的 Windows環(huán)境中運行。結構化的程序設計語言 ： VB是在結構化的 BASIC語言基礎上發(fā)展起來的，加上了面向對象 的設計方法，因此是更具有結構化的程序設計語言 [6]。 4. 強大的數(shù)據(jù)庫操縱功能 VB中利用數(shù)據(jù)控件可以訪問多種數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，如 Microsoft Access、 Microsoft FoxPro和 SQL Server等，也可 訪問 Microsoft Excel等多種電子表格。 VB 、使用方便的 ADO（ Active Database Object）技術，該技術包括了現(xiàn)有的 ODBC，而且占用內存少，訪問速度更快。同時提供的ADO控件，不但可以用最少的代碼創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫應用程序，也可以取代 Data和 RDO控件，支持多種數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的訪問。 5. Active技術 Active技術發(fā)展了原有的 OLE技術，它使開發(fā)人員擺脫了特定 語言的束縛，可方便地使用其他應用程序提供的功能。使用 VB能夠開發(fā)集聲音、圖像、動畫、字處理、電子表 格和 Web等對象于一體的應用程序。 6. 網絡功能 VB ，是提供了 DHTML（ Dynamic HTML）設計工具。這種技術可以使 6 Web頁面設計者動態(tài)地創(chuàng)建和編輯頁面，使用戶在 VB中開發(fā)多功能的網絡應用軟件。 7. 多種應用程序向導 VB提供了多種向導，如應用程序向導、安裝向導、數(shù)據(jù)對象向導和數(shù)據(jù)窗體向導，還提供了 IIS應用程序和 DHTML等，通過它們可以快捷地創(chuàng)建不同類型、不同功能的應用程序。 8. 完備的 Help聯(lián)機幫助功能 與 Windows環(huán)境下的其他軟件一樣，在 VB中，利用幫 助菜單和 F1功能鍵，用戶可隨時方便地得到所需的幫助信息。 VB幫助窗口中顯示了有關的示例代碼，通過復制、粘貼操作可獲取大量的示例代碼，為用戶的學習和使用提供了捷徑。 正是因為 VB這種無所不能的強大功能，所以本套系統(tǒng)采用它作為開發(fā) 工具 。而對于開發(fā)本應用程序它的優(yōu)勢主要在于它比較擅長設計美觀的界面，并且利用它提供的數(shù)據(jù)控件和數(shù)據(jù)訪問對象，可以較輕松地實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的各種操作，并且它對圖形操作的功能較強，能夠很好的實現(xiàn)圖文混合輸入等要求。 SQL Server 2021簡介 SQL Server是一個關系數(shù)據(jù) 庫管理系統(tǒng)，它最初是由 Microsoft Sybase和 AshtonTate三家公司共同開發(fā)的，于 1988年推出了第一個 OS/2版本。在 Windows NT推出后， Microsoft與 Sybase在 SQL Server的開發(fā)上就分道揚鑣了。 Microsoft 將 SQL Server移植到 Windows NT。 系統(tǒng)上專注于開發(fā)推廣 SQL Server的 Windows NT版本 Sybase,則較專注于 SQL Server在 UNIX操作系統(tǒng)上的應用。本文中介紹的是 Microsoft SQL Server，以后 簡稱為 SQL Server或 MS SQL Server。 SQL Server 2021是 Microsoft公司推出的 SQL Server數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的最新版本。該版本繼承 SQL Server ，同時又比它增加了許多更先進的功能，具有使用方便，可伸縮性好，與相關軟件集成程度高等優(yōu)點。可跨越從運行 Microsoft Windows 98的膝上型電腦到運行 Microsoft Windows 2021的大型多處理器的服務器等多種 系統(tǒng) 使用。 SQL語言簡介 SQL全稱是 “ 結構化查詢語言 （ Structured Query Language）” ， 最早的是 IBM的圣約瑟研究實驗室為其關系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) SYSTEM R開發(fā)的一種查詢語言 ， 它的前身是 SQUARE語言。 SQL語言結構簡潔，功能強大，簡單易學，所以自從 IBM公司 1981年推出以來， SQL語言，得到了廣泛的應用。如今無論是像 Oracle, Sybase, Informix， SQL server這些大型的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) ， 還是像 Visual FoxPro, PowerBuilder這些微機上常用的數(shù)據(jù)庫開發(fā)系統(tǒng)，都支持 SQL語言作為查詢語言 [7]。 1. Structured Query Language包含 4個部分： (1） 數(shù)據(jù)查詢語言 DQLData Query Language SELECT (2） 數(shù)據(jù)操縱語言 DQLData Manipulation Language INSERT， UPDATE， DELETE (3） 數(shù)據(jù)定義語言 DQLData Definition Language CREATE， ALTER， DROP (4） 數(shù)據(jù)控制語言 DQLData Control Language COMMIT WORK， ROLLBACK WORK 2. SQL的優(yōu)點 SQL廣泛地被采用正說明了它的優(yōu)點。它使全部用戶，包括應用程序員、 DBA管理員和終端用戶受益非淺。 (1)非過程化語言 7 SQL是一個非過程化的語言，因為它一次處理一個記錄，對數(shù)據(jù)提供自動導航。 SQL允許用戶在高層的數(shù)據(jù)結構上工作，而不只對單個記錄進行操作，可操作記錄集。所有 SQL語句接受集合作為輸入，返回集合作為輸出。 SQL的集合特性允許一條 SQL語句的結果作為另一條 SQL語句的輸入。 SQL不要求用戶指定對數(shù)據(jù)的存放方法。這種特性使用戶更易集中精力于要得到的結果。所有 SQL語句使用查詢優(yōu)化器，它是 RDBMS的一部分，由它決定對指定數(shù)據(jù)存取的最快速度的手段。查詢優(yōu)化器知道存在什么索引，哪兒使用合適，而用戶不需要知道表是否有索引，表有什么類型的索引。 (2)統(tǒng)一的語言 SQL可用于所有用戶的 DB活動模型，包括系統(tǒng)管理員、數(shù)據(jù)庫管理員、應用程序員、決策支持系統(tǒng)人員及許多其它類型的終端用戶。基本的 SQL命令只需很少時間就能學會，最高級的命令在幾天內便可掌握。 SQL為許多任務提供了命令，包括： ① 查詢數(shù)據(jù) ； ② 在表中插入、修改和刪除記錄 ； ③ 建立、修改和刪除數(shù)據(jù)對象 ； ④ 控制對數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)對象的存取 ； ⑤ 保證數(shù)據(jù)庫一致性和完整性 。 以前的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)為上述各類操作提供單獨的語言，而 SQL將全部任務統(tǒng)一在一種語言中。 (3)SQL是所有關系數(shù)據(jù)庫的公共語言 由于所有主要的關系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)都支持 SQL語言，用戶可將使用 SQL的技能從一個 RDBMS轉到另一個。所有用 SQL編寫的程序都是可以移植的。 SQL Server 2021數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的主要特點 1. 簡單友好的操作方式 SQL Server 2021數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)包含一整套 的管理和開發(fā)工具。例如：企業(yè)管理器、查詢分析器等屬于管理工具，頭、庫、調試程序界面等屬于開發(fā)工具 （ 在 SQL Server 2021定制安裝時可以詳細查看 ） 。這些工具都具有非常友好的用戶界面，在提供強大功能的同時，易于安裝和使用。 2. 多種形式的管理架構 SQL Server的管理架構可分為單機管理架構、主從式管理架構和分散式管理架構 3種類型。 單機管理架構：由同一臺計算機包辦數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的所有工作，包括保存數(shù)據(jù)，處理數(shù)據(jù)，管理及使用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等，即數(shù)據(jù)庫服務器端 (Server端，指安裝 SQL Server服務器組件的那臺主機 )和客戶端 (Client端，指安裝管理工具的那臺主機 )都在同一臺機器上。主從式管理架構：在一臺主機上安裝 SQL Server服務器，而在另外一些主機上安裝相關的管理程序 ——客戶端，然后在客戶端通過網絡來操作及管理數(shù)據(jù)庫服務器。分散式管理架構：在主從式管理架構基礎上增加多臺數(shù)據(jù)庫服務器，就構成了分散式管理架構。在此架構中，您可自由選擇是將服務器端和客戶端工具分開在不同主機上，還是集中于同一臺主機。 3. 高度的可靠性、可擴展性和可用性 SQL Server 2021可以把工作負載劃分到多個 獨立的 SQL Server服務器上去，從而為實施電子商務客戶提供了無限制的可擴展性。 SQL Server 2021直接支持最新的、高速的系統(tǒng)區(qū)域網絡技術，從而極大地擴大了應用程序的使用范圍，提高了系統(tǒng)的可擴展性和可靠性。 SQL Server 2021在它的管理控制臺和安裝向導中緊密集成了 4節(jié)點故障恢復技術，從而保證了系統(tǒng)的高可靠性。為了兼顧各種配置的 8 計算機的使用， SQL Server 2021數(shù)據(jù)庫引擎既可以運行在安裝 Windows 98的臺式機、筆記本電腦上，又可以運行在安裝 Windows 2021的多處 理器計算機上，從而增加了它的可用性。 4. 動態(tài)鎖定的并發(fā)控制 SQL Server通過隱含的動態(tài)鎖定功能實現(xiàn)數(shù)據(jù)操作中的并發(fā)控制，有效地防止了在執(zhí)行查詢和更新操作時出現(xiàn)沖突。 5. 豐富的編程接口 SQL Server支持 TransactSQL、 DB Library for C/Visual Basic和嵌入式 SQL等多種開發(fā)工具 ， 而且還支持 ODBC、 OLE DB規(guī)范 ， 允許使用 ODBC和 OLE DB的接口函數(shù)訪問 SQL Server數(shù)據(jù)庫。 6. 多線程體系結構 SQL Server支持多線程操作 ，并且只需很小的額外負擔就可以同時處理多用戶的并發(fā)訪問，不但減少了內存的占用空間，而且有利于保持系統(tǒng)的運行速度。 7. XML和 Inter的支持 XML是擴展標識語言 (Exte