UML-學(xué)校管理系統(tǒng)-課程設(shè)計

1、教務(wù)管理系統(tǒng)摘要：近年來，隨著高校招生規(guī)模的不斷擴大，學(xué)校教務(wù)管理的信息量也急劇增加，傳統(tǒng)的管理方法以難以適應(yīng)學(xué)校發(fā)展的需要。介于此本文提出了教務(wù)管理系統(tǒng)的基本功能模塊，并運用基于面向?qū)ο蠼ＵZ言統(tǒng)一建模語言（ UML）對其進行了靜態(tài)、動態(tài)的模型設(shè)計，最終形成系統(tǒng)總體的分析模型架構(gòu)，為教務(wù)管理系統(tǒng)的開發(fā)提供了參考模型。關(guān)鍵詞：UML；模塊；教務(wù)管理系統(tǒng)一、引言UML（Unified Modeling Language），即統(tǒng)一建模語言，是一種面向?qū)ο蟮慕ＵZ言。它的主要作用是幫助用戶對軟件系統(tǒng)進行面向?qū)ο蟮拿枋龊徒＃ńＪ峭ㄟ^將用戶的業(yè)務(wù)需求映射為代碼，保證代碼滿足這些需求，并能方便地追溯需

2、求的過程），它可以描述這個軟件開發(fā)過程從需求分析直至實現(xiàn)和測試的全過程。UML 通過建立各種聯(lián)系，如類與類之間的關(guān)系、類/ 對象怎樣相互配合實現(xiàn)系統(tǒng)的行為狀態(tài)等，來組建整個結(jié)構(gòu)模型。UML提供了各種圖形，比如用例圖、時序圖、類圖、協(xié)作圖和狀態(tài)圖等，來把這些模型元素及其他關(guān)系可視化，讓人們可以清楚容易地理解模型，并從多個視角來考察模型，從而更加全面地了解模型，這樣同一個模型元素可能會出現(xiàn)在多個UML 圖中，不過都保持相同意義和符號。UML 有兩套建模機制：靜態(tài)建模機制和動態(tài)建模機制。靜態(tài)建模機制是用例圖、類圖、對象圖、包、組件圖、配置來實現(xiàn)系統(tǒng)的用例建模、結(jié)構(gòu)建模、組件建模以及環(huán)境建模，描述系統(tǒng)

3、的靜態(tài)結(jié)構(gòu)組成，建立靜態(tài)系統(tǒng)模型的。動態(tài)建模機制是通過消息、狀態(tài)圖、時序圖、協(xié)作圖、活動圖，定義并描述系統(tǒng)靜態(tài)結(jié)構(gòu)元素的動態(tài)行為和交互通信，構(gòu)建動態(tài)系統(tǒng)模型。隨著學(xué)校教育改革的不斷深化，學(xué)校規(guī)模的不斷擴大，原有的手工方式的教務(wù)管理不但工作量大而且效率也往往不能令人滿意。所以，傳統(tǒng)的學(xué)籍管理方法已不能適應(yīng)高校發(fā)展的需要。隨著教育改革的深入發(fā)展，將會要求教育管理部門提供更為豐富的信息。這就需要用科學(xué)化的方法來管理教務(wù)信息。而現(xiàn)代信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的出現(xiàn)和不斷發(fā)展給教育現(xiàn)代化管理引入了新的定義，用信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來改變傳統(tǒng)教育管理模式是教育發(fā)展的必然趨勢。建立一套完善的高校教務(wù)管理系統(tǒng)，不但可以大

4、大提高教務(wù)管理工作的效率，而且可以建立起一套完整的教務(wù)信息資料庫，可以和其它管理部門的信息系統(tǒng)緊密結(jié)合，輕松、條理、準(zhǔn)確的完成整個學(xué)校的教務(wù)管理工作。本文是從教務(wù)管理工作的實際出發(fā)，基于 UML對教務(wù)管理系統(tǒng)建模，該系統(tǒng)將有效地減輕管理人員的工作負擔(dān)，高效、規(guī)范地管理大量的教務(wù)信息。二、教務(wù)管理系統(tǒng)的功能需求教務(wù)管理系統(tǒng)旨在實現(xiàn)教師辦公網(wǎng)絡(luò)化，提高學(xué)院教務(wù)管理的效率。因此該系統(tǒng)必須包含教師的日常工作及學(xué)生的信息管理等功能。教務(wù)管理系統(tǒng)應(yīng)包含以下功能：（一） 學(xué)生的學(xué)籍管理功能；（二） 教學(xué)管理功能；（三） 成績管理功能。通過初步分析，系統(tǒng)大致由學(xué)籍管理模塊、排課管理模塊、成績管理模塊、用戶管理

5、模塊、學(xué)生評教管理模塊、教學(xué)計劃管理模塊和系統(tǒng)維護管理模塊幾個子系統(tǒng)組成。其中每個系統(tǒng)下面都可以包含數(shù)據(jù)處理、查詢統(tǒng)計、報表打印等功能。三、模型建立（一）用例建模用例視圖是從用戶的角度看到的或需要的系統(tǒng)功能，是被稱為參與者的外部用戶所能觀察到的系統(tǒng)功能的模型圖。建立用例模型，首先應(yīng)確定參與者。教務(wù)管理系統(tǒng)的參與者有：系統(tǒng)管理員、教務(wù)處管理員、院系教務(wù)管理員、教師/ 教輔人員及學(xué)生。其中，學(xué)生和教師/ 教輔人員是多個，院系教務(wù)管理員是幾個，教務(wù)處管理員和系統(tǒng)管理員是一個。教務(wù)管理系統(tǒng)頂層用例圖：教務(wù)管理系統(tǒng)相關(guān)用例如下： 1、和系統(tǒng)管理員相關(guān)的用例：用戶權(quán)限更改、日志維護、增加用戶、刪除用戶和管

6、理系統(tǒng)后臺數(shù)據(jù)管理。2、和教務(wù)處管理員相關(guān)的用例：教師排課管理、教學(xué)計劃管理、成績管理等。3、和院系教務(wù)管理員相關(guān)的用例：教學(xué)計劃的錄入與變更、新教師的管理、全系課表的查詢等。4、和教師/ 教輔人員相關(guān)的用例：成績的錄入與查詢、課表查詢、評教查詢等。5、和學(xué)生相關(guān)的用例：成績查詢、教師評教輸入、個人信息的錄入與查詢等。（二）靜態(tài)建模靜態(tài)模型是依據(jù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)從靜態(tài)觀點描述系統(tǒng)的視圖，它定義系統(tǒng)中的對象，類及類之間的關(guān)系和類的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，即類的屬性和操作。 在教務(wù)管理系統(tǒng)中存在各種類，而且類與類之間也不是被割裂的，相互之間又存在各種關(guān)系( 如繼承、關(guān)聯(lián)、依賴和聚集等)，可以分化為以下相關(guān)類：報表類(F

7、orm)、學(xué)生類(Student)、教師類( T e a c h e r ) 、系統(tǒng)管理員類( S y s _ M a n a g e r ) 、院系教務(wù)管理員類(Dep_Manager)、系部類(Department)等。（三）動態(tài)建模系統(tǒng)靜態(tài)建模建立之后，開始進行系統(tǒng)的動態(tài)建模。動態(tài)模型描述系統(tǒng)的功能是如何完成的，用時序圖、活動圖、狀態(tài)圖和協(xié)作圖等從不同角度來描述對象和對象之間的交互。時序圖將交互關(guān)系表示為一個二維圖。縱向是時間軸，時間沿豎線向下延伸。橫向軸代表了在協(xié)作中各獨立對象的類元角色。類元角色用生命線表示。當(dāng)對象存在時， 角色用一條虛線表示，當(dāng)對象的過程處于激活狀態(tài)時，生命線是一個

8、雙道線。消息用從一個對象的生命線到另一個對象生命線的箭頭表示。箭頭以時間順序在圖中從上到下排列。教師在輸入用戶名和密碼后，登錄系統(tǒng)，到個人首頁管理模塊，在成績錄入系統(tǒng)后，進行成績提交，并成功保存。教師錄入成績的順序圖 以下是管理員，教師用戶和學(xué)生用戶進行課程管理的活動圖。當(dāng)用戶進入系統(tǒng)登錄頁面時候，系統(tǒng)需要對用戶的權(quán)限級別進行確認(rèn)，當(dāng)用戶為管理員是即為管理員用戶，進入課程基本信息管理界面；但為學(xué)生是進入學(xué)生選課界面；若為教師用戶，進入教師選課界面。下為添加學(xué)生順序圖：以下是非管理員用圖：（四）實現(xiàn)模型的建立UML使用組件圖和配置圖兩種機制來描述系統(tǒng)的實現(xiàn)，這兩種圖都描述了系統(tǒng)實現(xiàn)時的一些特征，

9、主要涉及到源代碼的靜態(tài)分布特征和要使整個系統(tǒng)運行的實現(xiàn)特性。組件圖顯示系統(tǒng)中軟件構(gòu)件的分布以及它們之間的依賴關(guān)系，即顯示系統(tǒng)軟件方面的邏輯結(jié)構(gòu)。配置圖主要是用來說明如何配置系統(tǒng)的軟件和硬件。建模完成以后，UML 建模工具Rational Rose 可根據(jù)系統(tǒng)的構(gòu)件圖生成系統(tǒng)的框架代碼，所生成代碼取決于所選擇的編程語言，本系統(tǒng)選用的是Java 語言。通常包括類的聲明、屬性聲明、范圍聲明、函數(shù)原型和繼承語句。產(chǎn)生代碼后，可根據(jù)特定業(yè)務(wù)完成代碼編寫，最終實現(xiàn)該系統(tǒng)。四、結(jié)束語UML是一種功能強大的、面向?qū)ο蟮目梢暬到y(tǒng)分析語言，它采用一整套成熟的建模技術(shù)，廣泛地適用于各個應(yīng)用領(lǐng)域，它的各個模型可以幫助開發(fā)人員更好地理解業(yè)務(wù)流程，建立更可靠、更完善的系統(tǒng)模型，從而使用戶和開發(fā)人員對問題的描述達到相同的理解，以減少語義差異，保障分析的正