学生作业信息管理系统

一．引言

1.1编写目的

    首先，软件系统的设计报告可以出用户提出的模糊需求分析出具体的工程需求，并转化为数据流图，程序流程图，模块图，数据库设计等软件设计必要的底层步骤。
    其次，答题信息管理系统可以大大提高老师与学生之间的在家庭作业和考核之间交流的效率，同时由于对题目以及学生成绩进行了数字化，可以对学生成绩及老师教学效果进行大数据分析。
    最后，通过软件开发，进一步掌握并加强软件工程的方法和技术，提高自己的软件开发实际能力，提高自己的创造能力、工程设计能力、解决问题能力、综合分析能力以及锻炼自己创造性的思维。

1.2项目背景

    如今社会早已经迈入了信息时代，随着中国互联网公司的崛起，产生了各种“互联网+”和“+互联网”的思想。目前的电商，移动支付，打车软件，共享单车等都是这些思想的产物。在教育领域，也有“+互联网”的影子，比如学生学籍管理系统，高考填报志愿系统，教务管理系统等。
    面向学生和老师对于家庭作业和成绩考核的要求，答题信息管理系统应运而生。它能提高老师与学生之间的在家庭作业和考核之间交流的效率，方便对学生成绩及老师教学效果进行大数据分析。

二．系统分析

2.1用户需求

    答题信息系统是一个在应用在教学领域的提高老师和学生在家庭作业和课程考核等方面效率的系统。老师能在该系统中上传题目，批改学生作业，查看学生成绩，学生可以下载老师上传的题目，给出答案并上传，查看老师的打分和批注。

2.2功能需求

    根据用户需求，整理出如下的需求：
    从系统需要实现的功能上来说，本系统需要提供老师对题目的上传、修改、删除功能，学生对题目的下载、添加答案后上传功能，老师对学生上传答案的打分功能、老师对学生的成绩查看功能，学生对老师打分后的成绩查看功能。
    从系统工作流程来说，老师首先对题目进行操作，学生随机获取题目并上传答案，老师对答案进行打分，学生查看老师打分。
    从系统安全的角度来说，该系统需要实现学生用户和老师用户的管理，根据登录用户不同赋予不同的权限或可选操作。

2.3运行环境

    操作系统：Windows 10；
    开发工具：Eclipse Oxygen.3a Release、MySQL workbench 8.0CE，Tomcat 9；
    数据库系统：MySQL8.0.11；

三．系统设计

3.1功能设计

3.1.1系统功能模块图
    按照结构化开发方法的要求得到如下图所示的系统功能模块图。

3.1.2数据流图
    在仔细分析程序流程图的基础上，得到如图2的数据流程图。

3.2数据库设计

    略（这个，这个，加上一些表格，整个排版就乱了，markdown真不好用。所以只好略过了）。

3.3界面设计

    数据库在一个管理系统中占有非常重要的地位，数据库结构设计的好坏将直接对应用系统的效率，保证数据的完整和一致。同时，合理的数据库结构也将有利于程序的实现。设计数据库系统时应该充分了解用户各方面的需求，包括现有的以及将来可能性增加的需求。用户的需求具体体现在各种信息的提供，保存，更新，和查询，这就要求数据库结构能充分满足各种信息的输入和输出。

    根据系统的功能需求，在数据库中设计了3张数据表，分别是用户账号数据表，原始问题数据表，学生回答问题数据表。

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3.3.1登录界面
    为了区分不同的用户及权限，设计如下的登录界面：

    在登录界面输入正确的账号和密码，选择账户类型，然后可以进行登录或者重置操作。如果输入的账号和密码正确，那么系统会根据选择的账号类型进入到不同的页面。

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3.3.2学生欢迎界面
    在登录界面输入正确的学生账号和密码，并且选择了学生账号类型，则可以进入如下图所示的学生欢迎界面。

    在欢迎界面有该答题系统的使用说明。

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3.3.3学生答题界面
    按照欢迎界面的指示在左侧导航栏选择答题界面下的随机练习，则进入学生答题界面，如下图所示。在该界面中有两个按钮和两个文本框。两个按钮分别用来从数据库获取题目和把已经答完的题目上传到数据库。

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3.3.4学生查看成绩界面
    按照欢迎界面的指示在左侧导航栏选择成绩管理下的查看成绩，则进入学生查看成绩界面，如下图所示。

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3.3.5老师欢迎界面
    在登录界面输入正确的教师账号和密码，并且选择了教师账号类型，则可以进入教师欢迎界面。教师欢迎界面类似于学生欢迎界面。

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3.3.6老师上传题目界面
    按照欢迎界面的指示在左侧导航栏选择题库管理下的简单题库，则进入老师上传题目界面。如下图所示，在该界面中有3个按钮和一个表格。其中三个界面的功能分别是进行问题的添加，修改和删除操作。每进行一次数据库操作，根据数据库内容刷新表格。

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3.3.7老师查看未打分和已经打分界面
    为了方便成绩的管理，本系统把未打分和已经打分的问题分开显示。教师可在未打分界面看到所有学生刚上传的已经答完的题目，并进行打分。可在已经打分界面查看每个学生每道题的得分情况，对不满意的打分可以重新修改。
查看已经打分问题的界面如下图所示：

可以看到在上图中共有22条已经打分的问题，但每页只显示10（可设置）条记录，通过翻页可以看到更多。

    如上图所示，教师可对错误打分或者不满意的打分进行修改。未打分界面类似于已经打分界面，此处不再展示。

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3.4程序结构设计

    本系统程序结构采用分模块分层设计的方法。共分为3个大的模块，分别是登录操作，学生操作和教师操作。每个模块又分成5层，分别是界面JSP层，Servlet层，服务层，数据操作层，工具层。其中，服务层和数据操作层有不可避免的交叉，如下图所示：

    举例来说，对于老师打分的功能来说：老师首先在教师界面选中某一问题进行打分操作，然后服务端的TeacherServlet响应打分操作。响应时把打分操作交给服务层的教师服务模块去处理，教师服务模块调用数据操作层的打分问题操作完成打分。在这一过程中，数据库的操作，问题bean类操作，中文字符串处理等交给底层工具类。

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四．系统运行和维护

    系统开发出来要经常维护才能保证它的正常运行。如果系统发生故障有可能是软件本身有问题，也可能是操作方法不当引起的，也可能是系统出错造成的。一般有以下三种情况需要维护：

4.1程序的维护

    对于出现的故障，应先判断故障是属于系统故障，还是正在运行的应用程序的故障，或者是不是被病毒侵入了。一般情况下，系统程序比较稳定，出现故障的机率比较小。大部分故障是出于应用程序本身设计上的问题或操作的问题。对于这种问题，可以尝试重新登录系统或者重新起送tomcat或者重新启动电脑来解决。

4.2数据文件的维护

    数据文件支持着答题信息系统的运行，随着系统的升级和某些依赖软件版本的升级，原有的某些数据文件不能满足升级版后的需要，这时候就需要根据升级后的依赖软件版本对原来的数据进行相应的调整和修改或者把依赖软件或者系统降级到最初部署时的状态。

4.3代码的维护

    用户不能看到系统运行背后的程序，当用户觉得信息系统使用不方便时，可以由开发人员在备份当前程序源代码后按照需求进行修改。

五．参考文献

佟强. JSP程序设计[M]. 清华大学出版社, 2013.
李辉. 数据库系统原理及MySQL应用教程[专著][M]. 机械工业出版社, 2016.
朱福喜. 面向对象与Java程序设计[M]. 清华大学出版社, 2015.
EasyUI使用教程：http://www.jeasyui.net/tutorial/.