基于UML對高校教務(wù)管理系統(tǒng)的分析與建模研究

王　振　陳　軍

（連云港職業(yè)技術(shù)學(xué)院 信息工程學(xué)院，江蘇 連云港 222006）

基于UML對高校教務(wù)管理系統(tǒng)的分析與建模研究

王振陳軍

（連云港職業(yè)技術(shù)學(xué)院 信息工程學(xué)院，江蘇 連云港 222006）

針對目前高校教務(wù)管理系統(tǒng)的實(shí)際需求，結(jié)合教務(wù)管理系統(tǒng)的工作內(nèi)容及工作流程，結(jié)合UML對教務(wù)管理系統(tǒng)建立需求模型，實(shí)現(xiàn)對象類的定義、對象類的動態(tài)建模及物理建模。

UML；教務(wù)管理；需求模型；對象類；動態(tài)建模

1 引言

現(xiàn)今高校教務(wù)管理系統(tǒng)達(dá)不到教學(xué)需要的原因在于此系統(tǒng)在開發(fā)之初就沒有充分考慮到教學(xué)發(fā)展的未來需要，整個系統(tǒng)程序的思路混亂，沒有一個統(tǒng)一的清晰的理念，設(shè)計(jì)人員不懂教學(xué)管理，起碼是不熟悉教學(xué)管理，這就導(dǎo)致教務(wù)管理系統(tǒng)的整體規(guī)劃與設(shè)計(jì)不盡合理。因此，教務(wù)管理系統(tǒng)的改進(jìn)必須從需求分析開始，了解國家教育政策的趨勢，充分考慮學(xué)校的發(fā)展的方向，結(jié)合目前的教務(wù)流程，使用UML對教務(wù)管理系統(tǒng)建設(shè)內(nèi)容進(jìn)行分析建模，設(shè)計(jì)出規(guī)劃設(shè)計(jì)合理，功能完善，技術(shù)先進(jìn)，并貼近高校教務(wù)工作實(shí)際應(yīng)用的教務(wù)管理軟件。

在高校教務(wù)管理程序設(shè)計(jì)開發(fā)時(shí)，整個系統(tǒng)的分析過程是一個紛繁復(fù)雜的過程。為便于項(xiàng)目成員之間的相互溝通，研究團(tuán)隊(duì)要建立起一個高效的團(tuán)結(jié)一致的建模標(biāo)準(zhǔn):統(tǒng)一建模UML，這樣就可以減少系統(tǒng)在研發(fā)過程中浪費(fèi)時(shí)間，同時(shí)也可以節(jié)省維護(hù)時(shí)間，大大提升了開發(fā)的效率。建立邏輯模型是為了確認(rèn)系統(tǒng)應(yīng)用程序應(yīng)該滿足使用客戶的真實(shí)需求，并且將直接指導(dǎo)項(xiàng)目開發(fā)人員的開發(fā)工作。經(jīng)過項(xiàng)目的需要分析，高等學(xué)校教務(wù)管理系統(tǒng)主要包括教學(xué)事務(wù)信息的管理、學(xué)生的學(xué)籍管理、師資力量的管理、智能排/選課管理、學(xué)生成績管理、教材管理、實(shí)訓(xùn)室管理、教學(xué)資源管理、考務(wù)管理、畢業(yè)設(shè)計(jì)管理等子系統(tǒng)，在下文中利用UML統(tǒng)一建模技術(shù)詳細(xì)描述每個子系統(tǒng)在教務(wù)管理系統(tǒng)中各階段的具體實(shí)施。

2 高校教務(wù)管理系統(tǒng)主要工作內(nèi)容及流程

高等學(xué)校教務(wù)管理系統(tǒng)各項(xiàng)目有學(xué)樣教務(wù)的管理、教室（包括實(shí)驗(yàn)室）的管理、學(xué)生的學(xué)籍管理、學(xué)生成績管理、教材管理、智能便利的排序課程、學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)管理等子系統(tǒng)，而具體應(yīng)用這個系統(tǒng)的是在校的學(xué)生，還有教學(xué)一線的老師及具體實(shí)施教學(xué)管理的人員。學(xué)生使用這個系統(tǒng)可以運(yùn)用個人密碼登陸系統(tǒng)，然后便可在線查詢成績、選課、評教、查看上課的教室等，而一線教師登陸這個系統(tǒng)主要是想查詢本人授課班級所在的地點(diǎn)，什么時(shí)候上課，學(xué)時(shí)是多少，需要上多少節(jié)課以及建立使用公共教學(xué)資源等；具體實(shí)施教學(xué)管理的老師登陸這個系統(tǒng)主要是想對授課老師和學(xué)生班級進(jìn)行合理科學(xué)的排序課時(shí)，對課堂教學(xué)所在地點(diǎn)、學(xué)生成績、學(xué)生的學(xué)籍實(shí)施動態(tài)的管理。各環(huán)節(jié)具體功能介紹如下:

（1）教務(wù)信息:教務(wù)管理系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)所需的支撐數(shù)據(jù)集，確保教務(wù)管理系統(tǒng)有一個規(guī)范統(tǒng)一的數(shù)據(jù)集平臺，以保證教務(wù)管理系統(tǒng)的正確合理運(yùn)行。

（2）學(xué)生注冊繳費(fèi)管理:學(xué)生學(xué)費(fèi)繳費(fèi)情況管理，在校學(xué)生學(xué)籍注冊管理。

（3）學(xué)籍管理:學(xué)生學(xué)籍的基本信息包括注冊、專業(yè)、入學(xué)、畢業(yè)、獎勵、處分、學(xué)籍異動等信息進(jìn)行管理。

（4）教師管理:對教師的基本信息包括教學(xué)、論文、科研、學(xué)歷、獎懲等信息進(jìn)行管理，并可通過數(shù)據(jù)分析對教師工作成績和教學(xué)效果進(jìn)行計(jì)算和評估。

（5）教學(xué)管理:對教室、實(shí)驗(yàn)室、教學(xué)計(jì)劃、開課、學(xué)生選課等信息進(jìn)行管理。

（6）成績管理:對學(xué)生學(xué)期成績（專業(yè)課、公選課）、學(xué)分等信息進(jìn)行管理。

（7）智能選/排課系統(tǒng):按照教學(xué)計(jì)劃完成學(xué)生選課、排課等教學(xué)內(nèi)容，根據(jù)選課結(jié)果和教師上課要求等信息生成新學(xué)期課程表。

（8）考務(wù)管理:根據(jù)課程時(shí)間安排和學(xué)生及教師課表安排自動生成本學(xué)期的考試地點(diǎn)、考試時(shí)間、監(jiān)考老師等數(shù)據(jù)，還能根據(jù)考試成績進(jìn)程學(xué)生補(bǔ)考工作的考務(wù)安排。

（9）教材管理:根據(jù)教材訂閱單完成教材訂單、庫存、采購、入庫、學(xué)生領(lǐng)書、教師領(lǐng)書、書本費(fèi)等環(huán)節(jié)進(jìn)行管理。

（10）畢業(yè)管理:能夠根據(jù)學(xué)生學(xué)分、成績等信息，生成畢業(yè)生名單，配合學(xué)校學(xué)生管理工作人員，完成畢業(yè)生證書發(fā)放、檔案處理等工作。

教務(wù)管理工作內(nèi)容繁雜，大體上遵循圖1教務(wù)管理工作流程。

圖1 教務(wù)管理工作流程

3 高校教務(wù)管理系統(tǒng)需求模型的建立

系統(tǒng)需求分析是軟件生命周期中最重要的一個階段。本系統(tǒng)采用UML在需求分析階段的建模步驟，使用用例圖論述具體建模過程。在獲取用戶需求后，定義系統(tǒng)的角色，劃分用例，建立用例圖。角色是指與系統(tǒng)打交道的參與者，可以是人或其他系統(tǒng)。用例指的是系統(tǒng)的功能單元，而用例模型的建立，第一步就要指明系統(tǒng)的邊界和各功能的參與者，參與者是按照與系統(tǒng)交互的用戶角色來劃分的。

根據(jù)系統(tǒng)需求，劃分出系統(tǒng)的全部用例圖，并從參與者的角度描述出事件流，作為用例圖執(zhí)行時(shí)系統(tǒng)應(yīng)提供給活動者的服務(wù)，使用用例圖詳細(xì)展示系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程。以下是教務(wù)管理系統(tǒng)的部分用例圖：

（1）信息查詢用例圖

通過調(diào)查分析，教務(wù)管理系統(tǒng)的抽象，可以先確定教務(wù)管理查詢服務(wù)包括：成績查詢、課程表查詢、選課查詢、授課查詢、班級信息查詢、教學(xué)反饋信息查詢等，參與查詢業(yè)務(wù)的用戶包括教師、學(xué)生、教務(wù)管理員等。

圖2 系統(tǒng)用例圖

（2）學(xué)生學(xué)籍管理用例圖

學(xué)生學(xué)籍管理包括：注冊管理、宿舍管理、班級管理、在校生管理、畢業(yè)生管理、查詢統(tǒng)計(jì)等，主要參與者包括教師、學(xué)生、教務(wù)管理員等。

圖3 學(xué)生學(xué)籍管理系統(tǒng)用例圖

（3）教務(wù)管理用例圖

教務(wù)管理包括：網(wǎng)上選課管理、成績管理、課程管理、檔案管理、學(xué)生管理、查詢統(tǒng)計(jì)等，主要參與者包括教師、學(xué)生、教務(wù)管理員、教學(xué)管理員、主任等。

圖4 教務(wù)管理用例圖

4 高校教務(wù)管理系統(tǒng)中類的定義

結(jié)合用例圖設(shè)計(jì)系統(tǒng)的主要對象類圖，確定主要類的屬性描述和方法描述。本系統(tǒng)的部分類的屬性及方法詳見圖5:

（1）班級類:主要負(fù)責(zé)班級的事務(wù)管理，屬性有“班級編號”、“名稱”、“專業(yè)”等，對班級事務(wù)管理的主要操作有添加、查詢、修改、刪除等。

（2）教學(xué)計(jì)劃類：主要負(fù)責(zé)教學(xué)計(jì)劃的管理，它的主要屬性有“課程編碼”、“課程名稱”，“課程性質(zhì)”、“教學(xué)時(shí)間”、“學(xué)分”等，對教學(xué)計(jì)劃事務(wù)管理的主要操作有添加、刪除、修改、查詢等操作。

（3）院/系所類:主要負(fù)責(zé)系部的管理，屬性有“院/系編號”、“院/系名程”等，對院/系事務(wù)管理的主要操作有查詢、添加、修改、刪除等。

（4）課程類:主要負(fù)責(zé)教學(xué)環(huán)節(jié)中課程信息的事務(wù)管理，主要屬性包括“課程編碼”、“課程名稱”、“課程性質(zhì)”、“課程學(xué)分”、“課程描述”等，對課程信息管理的主要操作有查詢、添加、刪除、修改等。

（5）學(xué)生類:主要負(fù)責(zé)學(xué)生基本信息的事務(wù)管理，主要屬性包括：“學(xué)號”、“姓名”、“性別”、“專業(yè)編號”、“班級編號”、“聯(lián)系方式”、“家庭住址”等，對學(xué)生信息管理的主要操作有查詢、添加、修改、刪除等。

（6）教師類：主要負(fù)責(zé)教師基本信息的事務(wù)管理，主要屬性包括“教師編號”、“姓名”、“性別”、“系所編號”、“職稱”、“聯(lián)系方式”、“身份證號”等，對教師信息管理的主要操作有查詢、添加、修改、刪除等。

圖5 教務(wù)管理系統(tǒng)類圖

5 對象的動態(tài)建模

對象的動態(tài)建模作用主要是描述各對象間消息實(shí)時(shí)交換，以及相互作用等，描述是用狀態(tài)圖進(jìn)行的，記錄是用交互圖進(jìn)行的。教務(wù)管理系統(tǒng)內(nèi)部各個對象間的相互通信完全可以用UML的動態(tài)機(jī)制加以描述。對教務(wù)管理系統(tǒng)主要的用例做交互行為的分析后，可繪制初步的交互圖，從而更清楚地理解用例的行為，教務(wù)管理系統(tǒng)對應(yīng)的交互圖每個用例可以建立一個時(shí)序圖，現(xiàn)對教務(wù)管理的時(shí)序圖進(jìn)行介紹。

當(dāng)教務(wù)管理員登錄時(shí)，首先驗(yàn)證教務(wù)管理頁的身份證明，如果證明合法，可以對學(xué)生信息、課程信息和教師信息進(jìn)行管理；學(xué)生登錄時(shí)，同樣驗(yàn)證身份證明，身份合法，可以對課程信息和教師信息進(jìn)行查詢；教師登錄時(shí)，驗(yàn)證身份成功以后，可以對課程信息和學(xué)生信息查詢。

圖6 系統(tǒng)時(shí)序圖

6 結(jié)束語

本研究結(jié)合連云港職業(yè)技術(shù)學(xué)院教務(wù)管理的工作流程，給出了采用UML對其進(jìn)行面向?qū)ο蟮慕７椒ā２捎帽痉椒ㄩ_發(fā)高校教務(wù)管理系統(tǒng)，各基本條件都得到了滿足，而且各種條件設(shè)置較為合理，可以滿足高校教務(wù)管理系統(tǒng)的優(yōu)化與實(shí)現(xiàn)。

［1］黃萬華. 高校教務(wù)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)［J］.計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程，2005，（2）.

［2］石守禮，宋曉蒞，邵敏. 教務(wù)管理系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)［J］. 石家莊聯(lián)合技術(shù)職業(yè)學(xué)院學(xué)術(shù)研究，2007，（1）.

［3］楊波，. 論高校教務(wù)管理的問題與對策［J］.成功（教育），2009，（12）.

［4］李邐，趙鑫，. 基于UML的教務(wù)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)［J］. 遼寧行政學(xué)院學(xué)報(bào)，2009，（8）.

［5］宋炯，. 基于UML教務(wù)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)［J］.軟件導(dǎo)刊，2009，（4）.

G642

A

1673-4564（2015）-0055-04

2014—11—06

王振（1981—），男，江蘇連云港人，碩士，連云港職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院講師，主要研究方向：計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)。

陳軍（1976—），男，江蘇連云港人，碩士，連云港職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院副教授，主要研究方向：計(jì)算機(jī)信息管理。