1、概述

本文以Internet为平台，在系统分析的基础上研究了基于Web的新生教育答题系统的设计和开发，包括系统的总体设计和详细设计。重点介绍了新生教育答题系统的硬件体系结构和软件体系结构、网络体系、子系统的划分与模块结构、系统数据库的设计、代码设计、输入输出设计以及界面的设计。

2、物理模型

2.1总体设计

系统结构设计的主要任务是在系统分析的基础上进行功能模块划分，把系统分解为若干个大小适当、功能明确、具有一定的性且容易实现的模块，从而把复杂系统的设计转变为多个简单模块的设计。

2.1.1 硬件体系结构

在系统开发正式实施之前，通过对系统的工作量的估计和根据用户的需求选择合适的硬件设备是必要的。在大的系统开发之前，系统分析员必须与用户一起确定需要什么样的硬件，确定硬件必须与确定信息需求同时进行。首先，必须盘点当前所有的计算机硬件，明白手头有些什么以哪些是可用的。其次，必须估计当前的和未来的工作量。最后，要对现有的硬件进行评估。

但是，本系统属于个人完成的相对小规模的系统，工作量不大，由于实际情况也不大可能选择购买和租用硬件设备，所以，完成本系统所使用的计算机硬件主要是自己的电脑。主要参数如下：

●处理器：Intel Core2 Q8400，主频 2.66GHZ

●硬盘：55G

●内存：4G

计算机的容量和速度方面可以满足新生教育答题系统的开发与运行，同时满足了可靠性、熟悉性、方便性和经济合理性的选择设备的指标。

SQL Server2008

2.1.2 软件体系结构

选择合适的软件对系统的实施和运行有很大作用。要求软件应该能执行所必需的任务、有足够的执行效能，同时具有快速的响应时间以及高效的输入输出、数据存储和备份。还要求具有一定的灵活性。经过对信息系统项目的评估后必要时可以选择把系统的一些软件需求承包给专门从事IT应用的应用服务提供商。

新生教育答题系统属于课程设计任务，是为了学习和使用所学的软件，所以软件方面无需外包，采用比较熟悉的VB开发。

开发系统选择：Microsoft Visual Basic 6.0

服务器的操作系统选择: windows vista

数据库管理系统选择： SQL Server 2005

www服务器选择： Internet Explporer 6.0

可能用到的其他软件：Microsoft办公软件（word、visio等）、图片处理photoshop等

2.1.3 开发环境

系统开发平台：Asp.net；

开发环境：Visual Studio 2010；

数据库管理系统软件：Microsoft SQL Server 2005；

运行环境：Windows XP/Windows 2000/Windows 2003；

辅助设计软件：Photoshop CS。

2.1.4 网络体系

根据新生教育答题系统的特点，希望新生在入学前对学校的基本情况有一定的了解，本系统采用基于浏览器/服务器（B/S）的数据服务模式。具体的系统网络体系结构示意图如下所示：

数据库服务器

（SQL Server2008）

如果系统采用C/S模式开发，主要的业务逻辑都集中在客户端程序，因此必然导致安装、调试、维护和升级困难以及增加安全隐患。

B/S结构具有以下优点：

(1)    使用简单。由于用户使用单一的Browser软件，使用简单易行。

(2)    易于维护。由于应用程序都放在Web服务器上，软件的开发、升级与维护只在服务器端进行，减轻了开发与维护的工作量。

(3)    对客户端硬件要求低。客户端只需安装一种Web浏览器软件。

(4)    扩展性好。B/S结构可直接连入Internet，具有良好的扩展性。

2.1.5子系统划分与模块结构

系统分为前台后台两部分，前台的主要用户对象是使用该网站的新生，主要包括的功能:

（1）在线答题：登录后选择开始答题，进入答题界面进行在线答题，答完交卷后系统会统计答题所用时间。

（2）互动交流：通过留言板功能实现新生就不懂的问题在留言板上提问并得到解答。

（3）查询信息：新生可查询自己试卷的得分以及相关信息。

系统的后台部分提供了整个系统的管理功能，包括新生信息管理、试卷管理以及留言管理和试卷分析功能。具体的模块结构图如下:

●顶层结构图

●分解结构图

2.2详细设计

通过前面总体设计中的结构模块图，考虑到硬件、软件以及网络体系结构的各种情况进行系统的详细设计，包括数据库的设计、代码设计、输入输出设计以及界面的设计。

2.2.1数据库设计

数据库设计主要是进行数据库的逻辑设计，即将数据按一定的分类、分组系统和逻辑层次组织起来，是面向用户的。数据库设计时需要综合实际工作中的存档数据和业务需求，分析各个数据之间的关系，按照DBMS提供的功能、描述工具和数据库设计规范，设计出规模适当、数据冗余少、存取效率高、能满足多种查询要求的数据模型。

2.2.1.1数据库模型

根据系统需求，本系统数据库包含学生信息表（users）、试卷信息表（paper）、角色表（role）、学生成绩表（score）、专业（department）、新闻（new）、答题信息表（useranswer）、考试科目（course）、填空题（fillblankproblem）、判断题（judgeproblem）、多选题（multiproblem）、单选题（singleproblem）、问答题（questionproblem）、试卷详情（paperdetail）、学习资料（source）等表。

●表之间的逻辑ER图如下：

●各个表的字段：

User表：

Paper表：

Role表：

Score表：

Department表：

New表：

Useranswer表：

Course表：

Fillblankproblem表：

Judgeproblem表：

Multiproblem表：

Singleproblem表：

Questionproblem表：

Paperdetail表：

 source表：

2.2.1.2数据存储设计

2.2.1.3数据安全设计

在管理员登陆网站后台管理系统时，通过表中的role为用户设置权限。当用户进行操作时，首先检查用户是否拥有访问后台管理系统的权限，从而大大提高了教学网站后台管理系统的安全性能，也提高了系统的可维护性。

对于一个完善的系统而言，记录日志是很重要的内容，其作用如下。

(1)在网站部署在服务器后出现异常情况，通过使用日志功能，可以在程序出现异常时，记录引发异常的详细信息，使系统便于维护。

(2)在系统发布后，可以通过记录日志记录系统的数据操作，在系统崩溃或者数据丢失时，可以利用日志恢复数据。

2.2.2代码设计

代码（Code）是人为确定的代表客观事物（实体）名称、属性或状态的符号或者是这些符号的组合。在系统开发过程中设计代码作用是为了数据的唯一化、规范化以及系统化。一个良好的设计既要保证处理问题的需要，又要保证科学管理的需要。在实际分类时必须遵循如下几点:

1、必须保证有足够的容量，要足以包括规定范围内的所有对象。

2、按属性系统化。

3、分类要有一定的柔性，不至于出现变更时出现破坏分类的结构。

4、注意本分类系统与外系统、已有系统的协调。

由于在“高级信息系统”课程网站中涉及到的代码、字母都比较简单，因此统一利用SQL Server 2005数据库自动编号的功能，生成顺序码，例如学生编号、试卷编号、留言编号等。

2.2.4输入输出设计

2.2.3.1输入设计

输入设计的目标是确保输入数据的质量、准确性和适时性，输入系统的数据对最终从系统输出的数据有决定性的作用。系统后台管理的输入设计，使用了下拉列表框、文件上传接口等输入方式，为用户提供准确、高效、安全、高质量的输入接口。

●可通过对话框输入信息：

●通过下拉列表框进行输入：

●通过文件上传接口输入：

2.2.3.2输出设计

输出设计的目的是使系统能输出满足用户需求的有用信息，因此输出设计的出发点是保证系统输出的信息能够方便地为用户所使用。

●系统设计了下拉列表框的输出方式

●系统设计了文件下载接口的输出方式

2.2.4 界面设计

用户界面是用户和系统交互的通道，应当提供形象、生动、美观的布局和操作环境，使软件对用户更具有吸引力。创建一个用户界面时，应当遵循以下8个原则。

(1)用户针对性原则。

(2)创建容易学习和使用的界面。

(3)尽量减少用户的工作。

(4)使用户容易获取帮助或进行纠错。

(5)人机界面一致性。

(6)为用户提供反馈。

(7)布局和设计界面美观。

(8)使用熟悉的数据和图片。

“新生教育答题系统”为用户设计了易于使用、布局美观、网站前台与后台样式和风格高度一致的用户界面。

系统登录界面：

前台服务界面：

后台管理界面：

3、小结

物理建模与系统设计报告对系统的具体实施做了详细的设计，包括数据库设计、代码设计以及输入输出和界面的设计，对系统的下一步开发有着至关重要的作用。下载本文