基于软构件的考试系统的认知
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摘 要:基于软构件技术的开发模式是软件工程化开发的必然趋势,本文首先对软构件技术进行了介绍,然后通过对考试系统的设计,讨论了软构件的设计与组装,从认知体系出发,提出了应用软件开发模型和方法。
关键词:考试系统;软构件;设计与实现
中图分类号:TP311.52 文献标识码:A
Based on the Test of the System Software Component
ZHONG Lian1,2 ,CHEN Hui2
(1.University of North China Electric Power,Heibei Baoding 071000;2.Hebei Software Vocational And Technical College,Heibei Baoding 071000)
Key words: examination system;the software component;design and implementation
在软件开发过程中,人们一方面要求降低软件的开发成本,另一方面要求用户使用方便,因此,在新软件的开发定制时,用户都提出了将这些软件继承并进行有效地重组和集成的需求。为了解决此问题,人们提出了基于软构件的软件开发方法,和传统的软件开发方法相比,软构件技术把构架清晰地从系统逻辑中隔离出来,以便分析较为复杂的系统,组织较大规模地开发,并使系统开发成本降低。现在,人们已经从系统级和应用级上研究构成软件的规范标准。在我们开发的《计算机应用基础》课程考试系统中,就是基于软构件技术进行设计与实现的。
1 软构件技术
软构件又称构件、元件,是指可方便地插入到语言、工具、操作系统、网络软件系统中的一种接口定义良好的独立可重用的二进制形式的代码和数据。它可以是一些功能模块、被封装的对象类、软件框架、软件系统模型等。因此软构件具有类似硬件芯片的性质,即它的结构和功能被封装在构件内部,每个构件都有接口,并通过接口与外部相连。
软构件具有如下特点:遵循统一的标准,支持即插即用;支持对象意义上的封装、多态和继承;外界只能通过接口进行访问;它是一个支持互操作的对象,可以在跨越地址空间、网络、语言、和操作系统的异构环境下被调用,或与其它软构件组装在一起协调工作。构件类对应于对象中的类,但生成实例时可以采用各种灵活的手段,如宏定义、编译、设置环境变量等,也可以采用动态连接与嵌入方式。构件的种类较多,除基本构件和领域构件外,还包括有构架、体系结构、参考模型、设计件、中间件、分析件等。
软构件技术是以基于面向对象的、嵌入后马上可以使用的即插即用型软构件概念为中心,通过构件的组合来应用的技术体系,它通过构件组合支持应用的开发环境和系统。
2 系统设计
2.1系统体系结构
目前,在考试系统的体系结构设计上普遍采用的是二层客户机/服务器体系结构的分布式系统,而二层的C/5结构存在很大的缺陷,也就是它不容易扩展成多服务器和管理大量的客户机群,其组合和集成能力有限,采用三层结构可以解决这些问题,三层结构通常分为:底层为数据层,由多种数据服务器组成,提供数据库服务,还可提供诸如文件系统,数据仓库等数据的管理;中间层为应用层,实现系统中的关键业务处理,外层为用户层,直接服务用户的。
《计算机应用基础》课程考试系统由题库管理子系统、考试控制子系统、评分子系统等三个子系统构成,考试系统采用三层的客户胡及务器(C/S)结构,基于软构件技术开发应用系统,以适应题库的增加、更新和系统功能扩展的需要。从三层结构的基本思想出发,根据对系统数据和功能的划分,系统结构分为用户接口界面及构件服务层、数据服务层和数据库系统。
其中题库主要有选择题、填空题、操作题,前两种题型把答案保存在数据库中便于评分,Word、Excel、powe rPoint、Access、网页制作等题目阅卷评分采用内嵌组件的调用实现自动阅卷,这部分都以软构件形式存在。在系统具体执行时,当考生登录后,系统立即在考生机器上建立一个以该生考号命名的文件夹,考生的信息、考试题目和所做答案都保存在此文件夹中。
2.2软构件设计
系统软构件主要有:数据导入构件、数据导出构件、身份验证构件、试卷生成构件、考试规则构件、Word批改构件、excel批改构件、pawerPOint批改构件、Accss批改构件、网页制作批改构件、选择题、操作题批改构件、成绩统计构件等等。在部署这些构件时,考虑到学生人数众多,而且阅卷评分时间集中,为了减轻服务器和网络线路的负担,我们把所有阅卷评分构件部署在每台客户机上,这样充分利用本地资源,实行本地自动化操作,网络只传输一些必要的数据和信息。
2.3软构件的组装
构件组装的目标是利用现有构件组装成新的系统。一般有两种组装方式,第一种是专用组装,它是被单个应用程序来部署和使用的。此类组装体必须与使用它的应用程序配置在相同的目录或其子目录中。第二种是共享组装,它可以被多个应用程序使用。此类组装体在被客户应用程序使用之前,放于全局组装库中,位于系统目录、Winnt、ASsembly下。通常,组装由四个元素组成:组装清单、元数据描述类型、实现该类型的中间语言代码和一组被连接的资源。在组装清单里,定义了组装的一些重要信息,如共享组装在这里给出了公共密钥,保证了共享组装的唯一性,给出了组装内所有文件的哈希表(hash),运行时使用它来检查此组装装载是否成功,而且定义了组装的版本号,以保证不会装入不兼容的版本。在组装时,我们考虑到某些构件也可用到其他考试系统,如身份验证构件、某些阅卷评分构件等,我们采用共享组装,以保证构件的复用性,某些只在本系统中用到的构件我们采用专用组装。
3 结束语
基于软构件的考试系统,在考试安全性方面,不允许考生在考试中以其它考生身份登录,这部分在身份验证构件中设定;也不准考生在考试中访问另一客户机,这部分在考试规则构件里设定。另外,在评分构件中对考生所做的答案进行了限定,考生只有按照操作要求答题才能得分,这样一方面可以防止考生的作弊行为,另一方面防止了考生利用其它办法得到答案。