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[摘要] 以学校综合教务管理的实际情况为开发背景，运用UML面向对象建模机制对系统进行了分析与设计。在建模过程中，使用UML将系统的分析、设计和实现有机集成起来，便于对系统在更高抽象层次上进行维护，提高了系统的可靠性和可扩展性。
[关键词] 学校综合教务管理系统UML软件开发
1.教务管理系统的简要概述
随着网络技术和软件技术的飞速发展，特别是internet/intranet的出现及其相关技术的迅速发展，对传统的办公教学方式产生了巨大的冲击，办公自动化就是采用internet/intranet技术，基于工作流的概念，使内部人员方便快捷的共享信息，高效的协同工作，改变过去复杂、低效的手工办公方式。教务管理系统是一个由学校教务处监控，各教学系部共同参与的分级管理系统，由课程管理、成绩管理、学籍管理、学位管理等几个子系统组成。
2.需求分析
2.1教务管理系统功能描述
教务管理系统是与教师、教学秘书、学生有着紧密联系的一个综合管理系统，承担着整个学校教学办公任务，不同角色的登陆，系统所要完成的功能不同；根据角色不同及每个模块相关具体要求，教务管理系统的功能分析如下：
◆课程管理
学生可以进行选择课程、更改课程、作业的查看提交、查看通知、查询课程、个人信息修改等；
教师可以进行通知管理、邮件发放、课程管理、作业管理、个人信息修改等；
教学秘书可以进行通知管理、查询课程、邮件发放等。
◆成绩管理：
学生可以进行查询本人成绩、学分统计等；
教师可以进行录入成绩、修改成绩、查询成绩、学分统计、报表打印等；
教学秘书可以进行学分统计、查询成绩、报表打印等。
◆学籍管理
学生可以进行学籍注册、学籍查询等；
教学秘书可以进行档案管理、学生证办理（注册、挂失、补办等）、学籍异动（转学、休学、退学、转专业等）。
◆......
2.2识别参与者
参与者表示与系统进行交互的任何人或物，可以包括人(不止是最终用户)、外部系统和其它机构。通过分析教务管理系统的功能需求，确定它有四个参与者：
学生、教师、教学秘书、系统管理员（负责权限管理、系统维护、数据导入导出的人或外部系统）。
2.3识别用例及用例的摘要描述：
用例是一组相关的成功和失败场景的集合，用来描述参与者如何使用系统来实现其目标。下面通过教务综合管理系统总用例图及课程管理子系统的用例图，用摘要形式描述几个重要主成功场景的用例：
综合教务系统总用例图（见图1所示）
课程管理（见图2所示）
◆作业管理：教师或教学秘书在系统中发布作业，学生查询自己相应的作业要求，完成作业后，登陆系统提交作业，教师或教学秘书查询作业提交情况，并批改作业。学生在提交作业后可随时查询作业的批改情况。
◆通知管理：学校有关于调课、停课、或其它课程通知时，教师、教学秘书可直接登录系统进行通知发布，教师、学生随时可查看有关课程通知。
◆课程管理：教学秘书或者教师提前设计好各个学期的课程情况，学生在学期初登录系统可以看到自己所能选择的课程，并且选择这学期所要修的课程。在提交后的一段时期内（如半个月内），学生也可更改自己所选择的课程，超过期限则不能更改。教师、教学秘书、学生可随时查询课程选择及其他情况。
◆……
图1
图2课程管理用例图
2.4详细用例:
下面对于课程管理中的”作业批改”用例作详细描述。
用例名称：作业批改；
主要参与者：教师；
相关人员及其关注点：
①教师：希望能够方便的、用自己熟悉的方法将学生排序，过滤出所要批改的作业；可以在线批改作业或者支持下载作业离线批改；作业成绩可以导入导出；作业成绩可以进行统计分析；作业成绩可自动加到期末测评中。
②教学秘书：能够方便的查看学生作业；对每门功课的作业成绩可以生成不同的统计表格；可以发布学生作业；作业成绩和期末成绩可以自动累加。
③学生：能够方便查询到自己的作业成绩情况，老师批改完的作业可以进行下载打印。
④学校教学管理科：能够分科目分时间的查询学生日常作业；能够随时考核教师日常布置作业情况；对重点课程科目的作业进行存储备份。
前置条件：教师必须以被识别和授权；
学生作业已经提交；
后置条件：存储作业批改信息；
生成各类的作业统计表格；
记录作业成绩；
主成功场景（基本流程）：
①学生完成作业后将作业提交到课程管理系统中。
②教师登录系统，进入作业批改界面。
③教师选择所要批改的课程。
④教师排序或用自己熟悉地方法过滤出某个同学的作业。
⑤教师打开作业进行批改。
⑥批改完提交批改后的作业及作业成绩，如批改下一个学生的作业，重复4—6步，直到全部批改结束。
⑦系统以不同班级、不同学科分别生成不同的作业成绩表格。
⑧教师导出作业成绩表。
⑨学生查看作业成绩。
扩展（替代流程）：
a.教师查不到学生作业
①进入通知管理
②发布通知，要求学生重新上传作业或者补交作业。
③回到作业批改管理。
b.教师下载作业进行批改
①选择所要下载的学生作业
②下载作业进行离线批改
③批改完上传作业成绩
c.作业成绩批改有误
①教师撤销提交过的作业成绩
②教师选择批改有误的学生作业
③教师重新批改作业
④教师重新上传作业成绩
⑤进入通知管理，发布通知让学生重新查看作业成绩。
特殊需求：
①学生只能查看自己的作业情况。
②对于非正常关闭系统时（如停电），有记忆功能。
③异常操作记录到系统异常日志中。
待解决问题：
①导入导出数据的格式问题？
②学生是否能随时更改已经提交过的作业？
③教学秘书是否有批改作业的权限？
3.系统的建模
3.1静态建模
静态建模的主要任务是找出系统中的类和对象,并确定它们之间的关系,用类图来描述.类之间的关系有:关联、泛化、聚集、组成等。下面仅分析了综合教务系统中作业批改用例中的类及其相应关系，并得出3的类图
图3学生作业批改静态模型——类图
3.2动态建模
动态建模阶段的主要任务是在前两个阶段（用例建模和静态建模）的基础上，分析系统中各种行为发生的时序状态和交互状态，从而动态描述系统行为，反映系统内部对象之间的动态联系。
4.小结
上述以《学校综合教务管理系统》的开发为背景，运用UML面向对象建模机制对系统进行了分析设计。在建模过程，使用UML将系统的分析、设计和实现有机集成起来，便于对系统在更高抽象层次上进行维护，提高了系统的可扩展性。
由此可见UML是一种功能强大的、面向对象的可视化系统分析的建模语言，它采用一整套成熟的建模技术，广泛地适用于各个应用领域。它的各个模型可以帮助开发人员更好地理解业务流程，建立更可靠、更完善的系统模型。从而使用户和开发人员对问题的描述达到相同的理解，以减少语义差异，保障分析的正确性。UML作为软件工程中的建模语言，代表了面向对象方法的软件开发技术的发展方向，具有重大的经济价值和应用前景。
[关键词] 学校综合教务管理系统UML软件开发
1.教务管理系统的简要概述
随着网络技术和软件技术的飞速发展，特别是internet/intranet的出现及其相关技术的迅速发展，对传统的办公教学方式产生了巨大的冲击，办公自动化就是采用internet/intranet技术，基于工作流的概念，使内部人员方便快捷的共享信息，高效的协同工作，改变过去复杂、低效的手工办公方式。教务管理系统是一个由学校教务处监控，各教学系部共同参与的分级管理系统，由课程管理、成绩管理、学籍管理、学位管理等几个子系统组成。
2.需求分析
2.1教务管理系统功能描述
教务管理系统是与教师、教学秘书、学生有着紧密联系的一个综合管理系统，承担着整个学校教学办公任务，不同角色的登陆，系统所要完成的功能不同；根据角色不同及每个模块相关具体要求，教务管理系统的功能分析如下：
◆课程管理
学生可以进行选择课程、更改课程、作业的查看提交、查看通知、查询课程、个人信息修改等；
教师可以进行通知管理、邮件发放、课程管理、作业管理、个人信息修改等；
教学秘书可以进行通知管理、查询课程、邮件发放等。
◆成绩管理：
学生可以进行查询本人成绩、学分统计等；
教师可以进行录入成绩、修改成绩、查询成绩、学分统计、报表打印等；
教学秘书可以进行学分统计、查询成绩、报表打印等。
◆学籍管理
学生可以进行学籍注册、学籍查询等；
教学秘书可以进行档案管理、学生证办理（注册、挂失、补办等）、学籍异动（转学、休学、退学、转专业等）。
◆......
2.2识别参与者
参与者表示与系统进行交互的任何人或物，可以包括人(不止是最终用户)、外部系统和其它机构。通过分析教务管理系统的功能需求，确定它有四个参与者：
学生、教师、教学秘书、系统管理员（负责权限管理、系统维护、数据导入导出的人或外部系统）。
2.3识别用例及用例的摘要描述：
用例是一组相关的成功和失败场景的集合，用来描述参与者如何使用系统来实现其目标。下面通过教务综合管理系统总用例图及课程管理子系统的用例图，用摘要形式描述几个重要主成功场景的用例：
综合教务系统总用例图（见图1所示）
课程管理（见图2所示）
◆作业管理：教师或教学秘书在系统中发布作业，学生查询自己相应的作业要求，完成作业后，登陆系统提交作业，教师或教学秘书查询作业提交情况，并批改作业。学生在提交作业后可随时查询作业的批改情况。
◆通知管理：学校有关于调课、停课、或其它课程通知时，教师、教学秘书可直接登录系统进行通知发布，教师、学生随时可查看有关课程通知。
◆课程管理：教学秘书或者教师提前设计好各个学期的课程情况，学生在学期初登录系统可以看到自己所能选择的课程，并且选择这学期所要修的课程。在提交后的一段时期内（如半个月内），学生也可更改自己所选择的课程，超过期限则不能更改。教师、教学秘书、学生可随时查询课程选择及其他情况。
◆……
图1
图2课程管理用例图
2.4详细用例:
下面对于课程管理中的”作业批改”用例作详细描述。
用例名称：作业批改；
主要参与者：教师；
相关人员及其关注点：
①教师：希望能够方便的、用自己熟悉的方法将学生排序，过滤出所要批改的作业；可以在线批改作业或者支持下载作业离线批改；作业成绩可以导入导出；作业成绩可以进行统计分析；作业成绩可自动加到期末测评中。
②教学秘书：能够方便的查看学生作业；对每门功课的作业成绩可以生成不同的统计表格；可以发布学生作业；作业成绩和期末成绩可以自动累加。
③学生：能够方便查询到自己的作业成绩情况，老师批改完的作业可以进行下载打印。
④学校教学管理科：能够分科目分时间的查询学生日常作业；能够随时考核教师日常布置作业情况；对重点课程科目的作业进行存储备份。
前置条件：教师必须以被识别和授权；
学生作业已经提交；
后置条件：存储作业批改信息；
生成各类的作业统计表格；
记录作业成绩；
主成功场景（基本流程）：
①学生完成作业后将作业提交到课程管理系统中。
②教师登录系统，进入作业批改界面。
③教师选择所要批改的课程。
④教师排序或用自己熟悉地方法过滤出某个同学的作业。
⑤教师打开作业进行批改。
⑥批改完提交批改后的作业及作业成绩，如批改下一个学生的作业，重复4—6步，直到全部批改结束。
⑦系统以不同班级、不同学科分别生成不同的作业成绩表格。
⑧教师导出作业成绩表。
⑨学生查看作业成绩。
扩展（替代流程）：
a.教师查不到学生作业
①进入通知管理
②发布通知，要求学生重新上传作业或者补交作业。
③回到作业批改管理。
b.教师下载作业进行批改
①选择所要下载的学生作业
②下载作业进行离线批改
③批改完上传作业成绩
c.作业成绩批改有误
①教师撤销提交过的作业成绩
②教师选择批改有误的学生作业
③教师重新批改作业
④教师重新上传作业成绩
⑤进入通知管理，发布通知让学生重新查看作业成绩。
特殊需求：
①学生只能查看自己的作业情况。
②对于非正常关闭系统时（如停电），有记忆功能。
③异常操作记录到系统异常日志中。
待解决问题：
①导入导出数据的格式问题？
②学生是否能随时更改已经提交过的作业？
③教学秘书是否有批改作业的权限？
3.系统的建模
3.1静态建模
静态建模的主要任务是找出系统中的类和对象,并确定它们之间的关系,用类图来描述.类之间的关系有:关联、泛化、聚集、组成等。下面仅分析了综合教务系统中作业批改用例中的类及其相应关系，并得出3的类图
图3学生作业批改静态模型——类图
3.2动态建模
动态建模阶段的主要任务是在前两个阶段（用例建模和静态建模）的基础上，分析系统中各种行为发生的时序状态和交互状态，从而动态描述系统行为，反映系统内部对象之间的动态联系。
4.小结
上述以《学校综合教务管理系统》的开发为背景，运用UML面向对象建模机制对系统进行了分析设计。在建模过程，使用UML将系统的分析、设计和实现有机集成起来，便于对系统在更高抽象层次上进行维护，提高了系统的可扩展性。
由此可见UML是一种功能强大的、面向对象的可视化系统分析的建模语言，它采用一整套成熟的建模技术，广泛地适用于各个应用领域。它的各个模型可以帮助开发人员更好地理解业务流程，建立更可靠、更完善的系统模型。从而使用户和开发人员对问题的描述达到相同的理解，以减少语义差异，保障分析的正确性。UML作为软件工程中的建模语言，代表了面向对象方法的软件开发技术的发展方向，具有重大的经济价值和应用前景。