基于UML的教務系統(tǒng)設計方法研究

摘要:作為一種優(yōu)秀的統(tǒng)一建模語言UML可以清晰快速地定義面向對象的軟件體系結構。該文通過UML建模語言利用用例圖，協(xié)作圖和時序圖為教務系統(tǒng)的部分功能建模，充分體現(xiàn)UML語言簡潔，圖形結構清晰，容易掌握和使用的特點。

關鍵詞:UML;面向對象;建模;教務管理系統(tǒng)

中圖分類號:TP311文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2009)35-9991-02

Research and Designing of Academic Management System Based on UML

ZHAO Wei， LI Hong-bin

(Taiyuan Normal University， Taiyuan 030012， China)

Abstract:As an excellent Unified Modeling Language UML can clearly and quickly define an object-oriented software architecture. In this paper， through the use of UML Modeling Language use case diagrams， collaboration diagrams and timing system， part of the picture shows the Senate sub-function model， fully embodies the UML language simple， graphical structure， clear， easy to grasp and use characteristics.

Key words: UML; object-oriented; modeling; academic management system

UML是一種定義良好、易于表達、功能強大且普遍適用的建模語言，溶入了軟件工程領域的新思想、新方法和新技術，它的作用不僅支持對象的分析與設計，還支持從需求分析開始的軟件開發(fā)的全過程[1]。

教務管理系統(tǒng)是一個面向學校教務管理人員、教師和學生并為其提供服務的綜合管理系統(tǒng)[2]。由于各個學校的管理體制不同，當管理方式改變時，也要求管理軟件作相應的改變。盡管如此，教務管理中的業(yè)務仍然存在很多相似之處，具有一般的模式，可以找到一種通用的分析模型來輔助教務管理系統(tǒng)的開發(fā)。

本文通過利用UML中的用例圖、序列圖、協(xié)作圖對教務系統(tǒng)的各功能模塊進行描述，從中能夠體現(xiàn)UML模型概念明確，建模表示法簡潔，圖形結構清晰，容易掌握和使用的特點。為進一步的開發(fā)實現(xiàn)打好基礎。

1 UML建模

UML涵蓋了面向對象的分析、設計和實現(xiàn)，融合了早期面向對象建模方法和各種建模語言的優(yōu)點，為面向對象系統(tǒng)的開發(fā)、軟件自動化工具與環(huán)境提供了豐富的、嚴謹?shù)摹U充性強的表達方式[3]。UML定義了9種不同的圖，9種圖分為兩類，一類是靜態(tài)圖，包括用例圖、類圖、對象圖、組件圖和配置圖;另一類是動態(tài)圖，包括序列圖、協(xié)作圖、狀態(tài)圖和活動圖。靜態(tài)模型，也稱結構模型，主要強調一個系統(tǒng)中的對象結構，包括它們的類、接口、屬性和關系。動態(tài)模型，也稱行為模型，強調系統(tǒng)的對象行為，包括它們的方法、相互作用、協(xié)作和狀態(tài)變化。這些模型可以從軟件開發(fā)的不同階段、不同視角和不同層次對所開發(fā)的項目進行描述，非常適合于模擬對象的結構和行為，在描述系統(tǒng)模型時盡量采用建模符來刻畫，具有良好的可理解性。

2 教務管理系統(tǒng)分析及建模

2.1系統(tǒng)功能分析

通常在一個學校中教務管理系統(tǒng)主要完成以下功能:

1)系統(tǒng)管理:用于對學生、教師進行基本信息錄入、修改、權限及密碼的設置，系統(tǒng)日志的管理，以及整個系統(tǒng)的維護。

2)學生管理:主要包括學籍管理，注冊管理，獎懲管理，學生檔案管理。

3)排課選課管理:用于根據教學計劃、教室資源等，制訂每學期的課程表。

4)考務管理:用于根據課程自動生成本學期的考試地點、考試時間、監(jiān)考老師等數(shù)據， 并對考試的過程和結果進行監(jiān)控。

下面分別對學生學籍管理系統(tǒng)，考務管理系統(tǒng)，排課選課管理系統(tǒng)采用UML的用例圖，協(xié)作圖，序列圖進行建模，以便準確地描述系統(tǒng)的結構和行為。

2.2 學生學籍管理系統(tǒng)

用例圖是從用戶的觀點對系統(tǒng)行為的一個描述。用例圖主要描述系統(tǒng)和外部環(huán)境的關系和系統(tǒng)所能提供的服務。包含系統(tǒng)、活動者、用例以及元素之間的各種關系(泛化、關聯(lián)、依賴)等模型元素。在學生學籍管理中主要包括了高校學籍管理的常用信息，提供對學生學籍基本信息的錄入、查詢、修改、打印輸出、等常用功能，并提供學號編排、學生照片輸入與顯示、學籍變動(留級、休學、班級、轉學、退學等)、畢業(yè)情況等功能。確定學生、教務科、系統(tǒng)管理人員為活動者。學生學籍管理用例圖如圖1所示。

2.3 考務管理

系統(tǒng)的工作目標是由系統(tǒng)中各組成元素相互協(xié)作完成的，建模語言必須具備這種協(xié)作關系的表達方式。UML協(xié)作圖就是為此目的設計的。考務管理用于根據課程自動生成本學期的考試地點、考試時間、監(jiān)考老師等數(shù)據，并對考試的過程和結果進行監(jiān)控，學生需先查看開課計劃，由老師授課后學生參加考試，才能查看學生考試成績。考務管理協(xié)作圖如圖2所示:

圖2 考務管理協(xié)作圖

2.4 排課處理

序列圖由采用通常方式表示的對象組成，它的關鍵思想是對象之間的交互是按照特定的順序發(fā)生的，這些按特定順序發(fā)生的交互序列從開始到結束需要一定的時間。排課選課管理用于根據教學計劃、教室資源等，制訂每學期的課程表，包括限制條件設定，全校排課設定，班級課程配置，教室排課設定，課程信息錄入，教室分區(qū)設定，排課時間設定，合班信息設定，人工排課，自動排課等。排課處理序列圖如圖3所示。

3 結束語

在開發(fā)教務管理系統(tǒng)過程中，根據系統(tǒng)特點，在進行系統(tǒng)功能分析時，選擇利用UML進行系統(tǒng)建模，對于系統(tǒng)開發(fā)的順利進行和與用戶雙方的交流，能取得好的效果。表示的標準化有效地促進了不同背景人們的相互交流，促進了系統(tǒng)設計、開發(fā)和測試人員的相互理解，使開發(fā)流程變得十分清晰。所以，將UML用于教務管理系統(tǒng)的系統(tǒng)建模將極大地促進系統(tǒng)的規(guī)范性、實用性和先進性。

參考文獻:

[1] 邵維忠，楊芙清.面向對象的系統(tǒng)分析[M].北京:清華大學出版社，1998:65-89.

[2] 李興鵬.基于UML高校教務管理系統(tǒng)的分析與設計[J].電腦知識與技術，2007(22):899-900.

[3] 韓強，陳天滋.UML在關系型GIS空間數(shù)據庫設計中的應用與研究[J].江蘇大學學報，2002，23(1):82-86.