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        基于UML的實驗室選課排課系統(tǒng)需求分析設(shè)計

        2013-12-31 00:00:00萬飛
        電子世界 2013年20期

        【摘要】需求分析在軟件開發(fā)中占有重要的地位,它絕不僅僅是定義系統(tǒng)的功能,詳細的需求文檔有助于軟件的維護以及擴展。本文采用UML方式設(shè)計了實驗室選排課過程中相關(guān)的用例圖,業(yè)務(wù)流程圖和數(shù)據(jù)流圖,對于系統(tǒng)的維護與升級有一定的參考意義。

        【關(guān)鍵詞】UML;選課排課

        1.引言

        在高校教育改革過程中,實驗教學(xué)日漸受到重視,實驗室教學(xué)管理系統(tǒng)也得到更加深化的研究。實驗室的充分利用必須要與實驗教學(xué)相結(jié)合,最大程度地為教學(xué)服務(wù),為學(xué)生服務(wù),為自主選課即實驗自主選課服務(wù),最大程度地提高學(xué)生的獨立性,自主性,因此實驗室管理系統(tǒng)必須與實驗選課排課相結(jié)合,才能充分發(fā)揮信息化的優(yōu)勢[1-3]。

        需求分析是軟件工程中的重要一環(huán),往往關(guān)系著整個系統(tǒng)的成敗。如何將系統(tǒng)的功能需求分析以明確的、清晰的方式表達出來,使得系統(tǒng)在具體實現(xiàn)階段能夠順利地、無歧義地進行成為開發(fā)人員越來越受到關(guān)注的問題。

        UML作為一種建模語言,通過統(tǒng)一語義和符號表示來定義一些圖和其代表的意義,與使用的方法無關(guān)[4-5]。所以可以用各種方法使用UML,其基礎(chǔ)都是UML的圖,UML的最終目的是為不同領(lǐng)域的人們提供統(tǒng)一的交流標準。

        本文采用UML方式設(shè)計了實驗室選排課過程中相關(guān)的用例圖,業(yè)務(wù)流程圖和數(shù)據(jù)流圖,清晰地展現(xiàn)了選排課過程中的一系列業(yè)務(wù)邏輯過程,數(shù)據(jù)流以及數(shù)據(jù)存儲對象。

        2.系統(tǒng)概述

        本系統(tǒng)中的用戶及其功能如下:

        (1)系統(tǒng)管理員:負責數(shù)據(jù)初始化與信息維護,包括系統(tǒng)登錄,個人信息處理,教學(xué)基本信息管理,如學(xué)期管理,院系班級管理,實驗室管理,課程信息管理和節(jié)假日管理等,師生人員信息管理,如教師數(shù)據(jù)管理,學(xué)生數(shù)據(jù)管理,和學(xué)生類別管理等,數(shù)據(jù)庫管理,如數(shù)據(jù)初始化,備份及數(shù)據(jù)恢復(fù)

        (2)課程負責人:是選課排課的實施人員,包括教學(xué)通知公告和課程管理,其中課程管理包括,課程屬性設(shè)置,實驗項目設(shè)置管理,實驗開課時間設(shè)置,實驗課表設(shè)置,實驗課表一覽,學(xué)生選課設(shè)置,成績管理和教學(xué)查詢等功能。

        (3)教師人員:是選課排課之后的執(zhí)行人員,對學(xué)生的成績進行考核及錄入,功能有課表查看,課表打印和成績錄入及查詢等。

        (4)學(xué)生人員:主要是進行課程選修與實驗選修,以及排課之后的課表查看和課程完結(jié)之后的成績查詢。

        (5)教務(wù)負責人:是選課排課的監(jiān)督人員,同時負責各種統(tǒng)計查詢工作,主要有教師工作量匯總查詢和學(xué)生成績匯總查詢。

        3.系統(tǒng)用例圖

        由以上分析可得系統(tǒng)整體用例圖如圖1所示

        圖1 系統(tǒng)整體用例圖

        由圖1可知,本系統(tǒng)中共涉及以上五類用例圖,其中系統(tǒng)管理員負責本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)初始化操作,屬于系統(tǒng)入口,下面以系統(tǒng)管理員用例圖來說明本系統(tǒng)的用例分析。

        系統(tǒng)管理包括以下幾個子模塊:數(shù)據(jù)庫管理、教學(xué)基本信息管理和師生人員管理。系統(tǒng)管理的參與者比較單一,就是系統(tǒng)管理員一個人操作為主。其用例分析如圖2所示:

        圖2 系統(tǒng)管理員用例圖

        (1)用例描述:系統(tǒng)管理員:能夠?qū)?shù)據(jù)庫進行管理,進行數(shù)據(jù)初始化操作,數(shù)據(jù)備份,數(shù)據(jù)還原,能產(chǎn)生正確的數(shù)據(jù)庫備份文件,也能從正確的備份文件中恢復(fù)數(shù)據(jù)庫。能夠增加、修改、刪除教師信息,學(xué)生信息和學(xué)生類別信息。能夠管理教學(xué)基本信息數(shù)據(jù),包括:學(xué)期管理,院系班級管理,實驗室管理,課程信息管理和節(jié)假日管理。

        (2)前置條件:數(shù)據(jù)庫能安全且準確地讀出和寫入數(shù)據(jù)。系統(tǒng)管理員能夠準確地輸入用戶名和密碼登錄系統(tǒng),且系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫正常啟動能夠提供服務(wù),系統(tǒng)管理員能獲得所具有的所有權(quán)限,數(shù)據(jù)庫所在備份路徑正確且其磁盤容量足夠大。

        (3)后置條件:系統(tǒng)管理員能夠正常退出,數(shù)據(jù)正常寫入和讀取數(shù)據(jù)庫。

        (4)活動步驟:

        ①系統(tǒng)管理員登錄系統(tǒng)后,所有子模塊都是可操作狀態(tài)。

        ②系統(tǒng)管理員成功進入教學(xué)基本信息管理頁面,對教學(xué)數(shù)據(jù)進行初始化,數(shù)據(jù)的初始化完成之后,整個系統(tǒng)才能進入下一個運行狀態(tài)。初始化的數(shù)據(jù)如下:

        學(xué)期數(shù)據(jù):每學(xué)期都必須更新,以表格方式顯示,隨著時間累積,學(xué)期數(shù)據(jù)會越來越多,應(yīng)該提供學(xué)期數(shù)據(jù)凍結(jié)和激活功能,以提高數(shù)據(jù)響應(yīng)速度。

        院系班級數(shù)據(jù):每學(xué)期適時調(diào)整,每年度必須更新,以樹形結(jié)點方式顯示,方便查看,存儲在一個數(shù)據(jù)表中,具體有院系名稱,班級名稱等。

        實驗室數(shù)據(jù):每學(xué)期適時調(diào)整,以表格方式顯示,具體數(shù)據(jù)有:實驗室的編號,可容納人數(shù),實驗室介紹等。

        課程信息:每學(xué)期必須更新,以分頁表格方式顯示,具體數(shù)據(jù)有:課程編號,課程名稱,學(xué)分,授課教師,上課地點。

        節(jié)假日:每學(xué)期必須更新,為防止開課日期與節(jié)假日相沖突。

        ③系統(tǒng)管理員成功進入師生人員管理頁面,能夠?qū)處?,學(xué)生和學(xué)生類別進行輸入、編輯、刪除,這一部分數(shù)據(jù)較多,尤其是學(xué)生數(shù)據(jù),每年度的數(shù)據(jù)調(diào)整量相對較大,應(yīng)該提供導(dǎo)入導(dǎo)出EXCEL的方式,教師與學(xué)生數(shù)據(jù)都包括各自的編號,姓名,聯(lián)系方式等,其中學(xué)生類別數(shù)據(jù)是指學(xué)生的專業(yè)名稱,以用于設(shè)置學(xué)生的選課條件。

        ④系統(tǒng)按設(shè)定的周期自動備份,同時系統(tǒng)管理員成功進入數(shù)據(jù)備份頁面,可以手動備份數(shù)據(jù)庫。

        ⑤系統(tǒng)管理員成功進入系統(tǒng)數(shù)據(jù)恢復(fù)頁面,系統(tǒng)管理員選擇數(shù)據(jù)庫備份文件,然后點擊恢復(fù),系統(tǒng)會提取備份文件并覆蓋原有的數(shù)據(jù)庫,在覆蓋前,系統(tǒng)會有個警告提示:恢復(fù)數(shù)據(jù)后,原有數(shù)據(jù)將被覆蓋。

        4.系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程圖

        實驗選課排課系統(tǒng)的設(shè)計其根本就是將實驗教學(xué)管理環(huán)節(jié)進行科學(xué)歸納和職責的明確,各執(zhí)其職。本系統(tǒng)結(jié)合學(xué)院實際情況,制定的選課排課流程如下:

        (1)系統(tǒng)管理員添加教學(xué)基本數(shù)據(jù),包括:學(xué)期數(shù)據(jù),院系班級數(shù)據(jù),實驗室數(shù)據(jù),課程信息數(shù)據(jù),節(jié)假日數(shù)據(jù)。

        (2)系統(tǒng)管理員添加師生人員數(shù)據(jù),包括:教師數(shù)據(jù),學(xué)生數(shù)據(jù),學(xué)生類別數(shù)據(jù)。

        (3)課程負責人對課程進行選課設(shè)置,包括:實驗項目設(shè)置,實驗組設(shè)置,實驗開課時間設(shè)置,實驗課表設(shè)置,學(xué)生選課設(shè)置,實驗成績管理(即成績組成設(shè)置)。

        (4)系統(tǒng)管理員或教務(wù)負責人發(fā)出教學(xué)公告,告知學(xué)生可以在規(guī)定的時間進行實驗課程的選修。

        (5)學(xué)生人員根據(jù)個人興趣和理論課表,遵守已定的選課規(guī)則,選修一定的實驗項目,選修完成后即生成課表。

        (6)教師和學(xué)生根據(jù)選修課表共同完成實驗課的教授過程,教師錄入成績,學(xué)生查詢成績。

        (7)教務(wù)負責人統(tǒng)計教師工作量和學(xué)生課程成績,生成各種統(tǒng)計數(shù)據(jù)。

        (8)系統(tǒng)管理員備份數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù),以應(yīng)用異常情況下數(shù)據(jù)可以還原。

        系統(tǒng)涉及5類用戶的業(yè)務(wù)流程圖,其中管理員業(yè)務(wù)流程圖如圖3所示:

        圖3 系統(tǒng)管理員業(yè)務(wù)流程

        5.系統(tǒng)數(shù)據(jù)流圖

        經(jīng)過系統(tǒng)用例圖的分析,可以得出系統(tǒng)的高層數(shù)據(jù)流圖如圖4所示:

        圖4 系統(tǒng)高層數(shù)據(jù)流圖

        由圖可知高層數(shù)據(jù)流圖中的外部項目包括:系統(tǒng)管理員,課程負責人,教師,學(xué)生和教務(wù)負責人;數(shù)據(jù)存儲內(nèi)容包括:教學(xué)基礎(chǔ)數(shù)據(jù),師生人員數(shù)據(jù),實驗選課程,選修課表與課程成績數(shù)據(jù),教學(xué)公告數(shù)據(jù)和教師工作量數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)流內(nèi)容包括:教學(xué)基本信息管理,師生人員管理,課程管理,教學(xué)通知公告管理,課表查看及打印,實驗選修和成績錄入及查詢等。

        6.總結(jié)

        本文詳細分析了實驗選課排課系統(tǒng)的業(yè)務(wù)邏輯,以UML為基礎(chǔ),采用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計方法對系統(tǒng)進行了需求分析設(shè)計,同時繪制了與本系統(tǒng)有關(guān)的用例圖、業(yè)務(wù)流程圖和數(shù)據(jù)流圖,有一定的參考意義。

        參考文獻

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