基于UML教务管理系统的分析与设计

摘 要：计算机技术的发展，软件工程体系的完善，直接影响当前系统的开发与应用。而开发前的一系列准备工作是系统可靠与安全的有效保障。基于上述原因，本文通过使用UML构建模型的方式来论述系统工程体系开发前的分析与设计的操作过程。从而以更加直观的方式将系统的完整模型呈现在读者面前。

关键词：教务管理系统；UML；系统分析；系统设计

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.23.206

1 引言

当前系统开发始终围绕着分析、设计、编码、测试和维护这五个阶段进行。而能够充分表述上述五个阶段实现过程最直接、最有效的方式就是用对其构建模型。UML的存在使得我们在对系统进行建模时做到了真正的可视化、文档化和面向对象化。本文接下来将以某个教务管理系统为例，论述利用UML工具在系统分析阶段构建出用例图以及在系统设计阶段构建出类图和活动图，从而为系统开发和后续维护等操作奠定坚实的基础。

2 UML概述

面向对象技术的发展将我们从类与对象的角度重新认识系统。它将信息系统看作一个完整的统一体，在这个整体结构中通过多个对象交互集合的方式来完成某项具体任务。在面向对象体系思想中包括三部分内容，分别是：面向对象系统分析OOA、面向对象系统设计OOD以及面向对象系统实现OOP等部分。

UML做为面向对象体系思想的直观表述工具，可以有效的描述系统整个生命周期中各阶段的具体工作。它的中文含义是统一建模语言或标准建模语言。它是一个以构建模型方式表达系统开发过程的图形化语言，为软件开发中各阶段提供统一标准化的有效支持。如果说，面向对象分析与设计使系统的发展推向一个新高潮的话，UML技术则是这个高潮的升华。它使系统分析人员、设计人员和最终用户都有了一个被大家所接受的统一的标准建模语言。

UML规范用来描述建模的概念有，类（对象的）、对象、关联、职责、行为、接口、用例、包、顺序、协作，以及状态。可以使用九个视图模型，将系统从不同角度，加以定义。这九个视图分别是：用例图、类图、对象图、活动图、协作图、顺序图、状态图、组件图和配置图。

3 系统分析

3.1 系统产生背景

教务管理工作历来都是一个学校最繁琐，也是数据产生最多的一个工作。教务员每天面对大量报表以及重复的数据处理，运用传统手工作业方式已不能满足其需求。因此，必须找到一个更为可靠及先进的方式解决上述问题，从而进一步保证了工作质量，提高了人员的工作效率。

3.2 需求模型构建

对于系统的需求分析过程，一般我们使用UML 中的用例图来进行表述。用例图展现了一组用例、参与者以及他们之间所产生的关系。用例图就是以用户所实现功能来展示系统需求的一种静态图形模式。本系统中，可以参与系统执行的参与者有系统管理员、教务管理员、教师和学生。其中系统管理员所能实现的是制定学期计划、信息审核以及信息查询；教务管理员可利用系统进行课程、教学计划、班级、专业的设定以及教学计划信息的查询；而教师或学生利用本系统则主要进行的是查询教学计划工作。

4 系统设计

一个完整的系统设计过程，可以用静态模型和动态模型两种方式加以表述。其中静态模型主要是指系统所带的内部结构特征，例如类图就是其中的一部分，而动态模型则是指系统当前所能执行的操作和行为，例如系统所完成的两种不同状态的互换等。下面我们就分别以静态模型的类图结构和动态模型的活动图结构对系统加以描述。

4.1 静态模型构建

可使用在系统设计阶段的UML静态模型工具有：类图、对象图和状态图。本文主要以类图的形式对系统进行描述。

类图的结构可以分为边界类、控制类和实体类三个部分。其中边界类主要是指系统与外界的信息交互部分，它包括系统界面、窗体等；控制类则负责完成其他类的正常工作，他来自于用例，并能保证用例的执行顺序；而实体类则是保存要永久放至数据库中的信息，例如所有类体中的属性信息等，通常每个实体类都可以与数据库中关系表进行一一对应。

本系统类图可产生的边界类是教务管理界面，利用该界面可以生成三个控制类分别是课程信息管理、教学计划管理和开课计划管理；而每一个控制类又对应着一个具体的实体类，如课程管理所对应的实体是课程记录；教学计划管理则对应教学计划记录；开课计划管理则是开课计划记录等。

4.2 动态模型构建

我们设计了静态模型，再来看动态模型结构。常见的动态模型表述工具是：活动图、顺序图和协作图等。在这里我们主要以活动图的形式来描述系统中各项活动的执行顺序。

一个完整的活动图包括：1）输入输出点：表示活动图的起始和终止位置2）泳道：某个具体部门所执行系统的具体职责；3）活动状态：表示的是本系统所能进行的主要活动和步骤；4）转移：用该图形表示出系统各项活动所执行的先后顺序。通过前述对用例和类图的分析，我们可知本系统是以教务管理员登录系统作为开端，且以系统管理员审核通过最为结束标志。在该活动图中，当教务管理员登录系统后，他就可以将年级、专业、课程等信息添加至系统，这样系统即可针对这些数据完成相应的增、删、改和查询等操作。最后利用预先设定好的程序形成一个完整的专业教学计划。当然，结合系统管理员进行学期设定后，形成最终可修改的完整教学计划方案，最后将该方案交由系统管理员审核，当审核通过后则可让学生或教师在登录系统后查询。

5 结语

本文运用UML知识和工具，将某学校教务管理系统的分析于设计过程有效的呈现在大家面前。通过对系统用例的分析、对系统类体的设计和各活动状态执行顺序的设定，得到了一种合理化建模方案和具体执行步骤。总之，我们所使用的UML开发工具，能够有效的提高系统实现的效率，也对系统后期的维护、二次开发等工作产生深远的影响。可以说，利用UML产生的教务管理系统模型具有充分的社会意义和实用价值。

参考文献：

[1]何春俐.建模语言UML的研究[J].机械管理开发，2010（01）.

[2]张太武，刘珊艳.UML在系统需求分析中的应用[J].长江大学学报（自科版）理工卷，2006（01）.

作者简介：孙淑贞（1978-），女，福建漳州人，本科，研究方向：软件工程。endprint