教学管理系统分析及设计
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UML的创始者们主张采用Use Case驱动的软件开发方 法。实际上，UML是一种通用的工具，它可以使用于Use Case驱动的软件开发，也可以使用于其他面向对象的软件 开发方法，例如直接从现实世界抽象出对象和类，建立系 统的对象模型。
本章目录
1 系统需求
2 分析问题领域
2.1 确定系统范围和系统边界 2.2 定义活动者 2.3 定义Use Case 2.4 绘制Use Case图 2.5 绘制主要交互图
§ 2.2 定义活动者
根据JXGL系统的职责范围和需求可以确定4个活动者： 学生、老师、教学管理员和财务系统。对于每一个活动者， 应当明确其业务活动的内容、对系统的服务要求。
“学生”活动者使用JXGL系统查询新学期开设的课程信 息和教师开课信息，选课并登记注册课程，查询自己的课程 成绩信息。
“老师”活动者使用JXGL系统查询新学期开设的课程信 息、学生选课信息和学生成绩信息。
§ 2.1 确定系统范围和系统边界
首先要确定业务需求和系统目标。 JXGL系统用于新学期课程的选课注册管理和学生的成 绩管理。凡是这两方面的教学管理内容都是JXGL系统的职 责范围，其他的教学管理内容，如安排教学计划、排课、实 习、实验、考试等都不属于JXGL系统的职责范围。至于学 校的其他管理工作，如科研、人事、财务、资产等管理也不 属于JXGL系统的职责范围。 JXGL系统与财务系统存在系统边界，财务系统将从 JXGL系统得到学生选课注册信息。 JXGL系统与学校的其他信息管理系统没有直接的联系， 但是可以从学校的全局数据库中共享学生、教师、教学计划 等必要的数据。
作为一个简单的示例，规定所开发的简易教学管理系统 JXGL只处理每学期的课程选修注册和学生的成绩管理。
对JXGL系统要求提供两个方面的服务： （1）选课管理，负责新学期的课程选课注册工作 •录入与生成新学期课程表 •学生选课注册 •查询 •选课注册信息的统计与报表生成 •把学生选课注册信息传送给财务系统 （2）成绩管理，负责学生成绩管理。 •成绩录入 •成绩查询 •成绩统计与报表生成
3 静态结构模型
3.1 建立对象类图 3.2 建立数据库模型 3.3 建立包图
4 动态行为模型
4.1 建立顺序图 4.2 建立协同图 4.3 建立状态机图 4.4 建立活动图
5 物理模型
5.1 建立组件图 5.2 建立配置图
本章小结和习题
§1 系统需求
“财务系统”活动者是外部系统活动者，从JXGL系统接 受学生的课程注册信息。
§ 2.3 定义Use Case
从JXGL系统的顶层Use Case抽象，可以确定两个Use Case ：“选课管理”和“成绩管理”。
Use Case“选课管理”与4个活动者都存在交互，Use Caቤተ መጻሕፍቲ ባይዱe“成绩管理”与活动者“学生”、“老师”和“教学管 理员”存在着交互。
“教学管理员”活动者使用JXGL系统管理学期开设课程 的选课注册和学生的考试成绩。管理工作包括课程与成绩数 据的录入、维护、统计、报表打印等，并且负责把学生的选 课注册信息发送给财务系统，作为计算学生应付费用的依据。 “教学管理员”要求能够方便地查询课程信息、学生选课信 息、学生信息、教师信息和成绩信息。
教学管理系统的 分析与设计
以简易教学管理系统JXGL的分析与设计作为示例，说明 UML在软件项目开发中的应用。这里仅仅叙述用UML帮助 进行JXGL系统的分析与设计，建立主要的系统静态结构模 型与动态行为模型。
一般对系统做分析与设计，建立静态结构模型与建立动 态行为模型应当同时、交替进行，相互印证和补充。
§ 2.3 定义Use Case
§ 2.4 绘制Use Case图
Use Case图是系统的外部行为视图。在确定了活动 者和Use Case的基础上，绘制Use Case图，可视化活 动者与Use Case之间的联系，可以更清楚地了解系统的 行为。
绘制Use Case图从顶层抽象开始，如图1所示，然 后逐步分解，精细化Use Case图，如图2、图3所示，直 到能清晰地表达问题，满足系统分析与建立模型的需要 为止。
§ 2 分析问题领域
分析问题领域是软件系统开发的一项基本工作，是项 目开发之初必须首先进行的重要工作。
分析问题领域的结果是对问题领域的清晰、精确的定 义，明确目标系统将做些什么。
分析问题领域的主要任务是：对问题领域进行抽象， 提出解决方案；对未来的系统进行需求分析，确定系统的职 责范围、功能需求、性能需求、应用环境及假设条件等；用 Use Case图对未来系统的行为建立模型，初步确定未来系 统的体系结构等。
除了Use Case图之外，对每一个Use Case还应进 行描述，编写Use Case的说明文档。
§ 2.4 绘制Use Case图
在绘制Use Case图时不但要把Use Case与活动者之间的 联系表示出来，而且应当把Use Case之间的联系也表现出来。
Use Case间的联系最常见的有<<uses>>， <<include>>和<<extend>>等联系。如图4所示，Use Case“查询课程信息”和Use Case“选课注册”都与Use Case“身份验证”有<<uses>>联系，即它们在运行中都使 用Use Case“身份验证”进行用户的合法身份检查。同样的 <<uses>>联系存在于其他Use Case与Use Case“身份验 证”之间。
假定在学校的计算中心有功能强大的工作站机器，在 各系、各部门、图书馆、学生宿舍都有台式PC，学校的全 部计算机已经连网。JXGL系统将采用客户机/服务器结构 建立，JXGL系统的应用服务器和数据库服务器设置在学校 计算中心的工作站。
学生、教师和教学管理员可以在各系、各部门、图书 馆、学生宿舍的台式PC上使用JXGL系统。
§1 系统需求
JXGL系统的直接用户有学生、教师和教学管理员。 教学管理员有权操纵数据库的数据，进行添加、更新、删 除等操作。学生和教师一般只查询信息，只允许对自己有 关的数据进行添加、更新、删除等操作。
JXGL系统的相关系统有财务系统。JXGL系统需要把 学生选课注册信息传送给财务系统，以供财务系统计算学 生应交纳的费用，但是不要求财务系统回馈学生应交纳的 费用信息。
本章目录
1 系统需求
2 分析问题领域
2.1 确定系统范围和系统边界 2.2 定义活动者 2.3 定义Use Case 2.4 绘制Use Case图 2.5 绘制主要交互图
§ 2.2 定义活动者
根据JXGL系统的职责范围和需求可以确定4个活动者： 学生、老师、教学管理员和财务系统。对于每一个活动者， 应当明确其业务活动的内容、对系统的服务要求。
“学生”活动者使用JXGL系统查询新学期开设的课程信 息和教师开课信息，选课并登记注册课程，查询自己的课程 成绩信息。
“老师”活动者使用JXGL系统查询新学期开设的课程信 息、学生选课信息和学生成绩信息。
§ 2.1 确定系统范围和系统边界
首先要确定业务需求和系统目标。 JXGL系统用于新学期课程的选课注册管理和学生的成 绩管理。凡是这两方面的教学管理内容都是JXGL系统的职 责范围，其他的教学管理内容，如安排教学计划、排课、实 习、实验、考试等都不属于JXGL系统的职责范围。至于学 校的其他管理工作，如科研、人事、财务、资产等管理也不 属于JXGL系统的职责范围。 JXGL系统与财务系统存在系统边界，财务系统将从 JXGL系统得到学生选课注册信息。 JXGL系统与学校的其他信息管理系统没有直接的联系， 但是可以从学校的全局数据库中共享学生、教师、教学计划 等必要的数据。
作为一个简单的示例，规定所开发的简易教学管理系统 JXGL只处理每学期的课程选修注册和学生的成绩管理。
对JXGL系统要求提供两个方面的服务： （1）选课管理，负责新学期的课程选课注册工作 •录入与生成新学期课程表 •学生选课注册 •查询 •选课注册信息的统计与报表生成 •把学生选课注册信息传送给财务系统 （2）成绩管理，负责学生成绩管理。 •成绩录入 •成绩查询 •成绩统计与报表生成
3 静态结构模型
3.1 建立对象类图 3.2 建立数据库模型 3.3 建立包图
4 动态行为模型
4.1 建立顺序图 4.2 建立协同图 4.3 建立状态机图 4.4 建立活动图
5 物理模型
5.1 建立组件图 5.2 建立配置图
本章小结和习题
§1 系统需求
“财务系统”活动者是外部系统活动者，从JXGL系统接 受学生的课程注册信息。
§ 2.3 定义Use Case
从JXGL系统的顶层Use Case抽象，可以确定两个Use Case ：“选课管理”和“成绩管理”。
Use Case“选课管理”与4个活动者都存在交互，Use Caቤተ መጻሕፍቲ ባይዱe“成绩管理”与活动者“学生”、“老师”和“教学管 理员”存在着交互。
“教学管理员”活动者使用JXGL系统管理学期开设课程 的选课注册和学生的考试成绩。管理工作包括课程与成绩数 据的录入、维护、统计、报表打印等，并且负责把学生的选 课注册信息发送给财务系统，作为计算学生应付费用的依据。 “教学管理员”要求能够方便地查询课程信息、学生选课信 息、学生信息、教师信息和成绩信息。
教学管理系统的 分析与设计
以简易教学管理系统JXGL的分析与设计作为示例，说明 UML在软件项目开发中的应用。这里仅仅叙述用UML帮助 进行JXGL系统的分析与设计，建立主要的系统静态结构模 型与动态行为模型。
一般对系统做分析与设计，建立静态结构模型与建立动 态行为模型应当同时、交替进行，相互印证和补充。
§ 2.3 定义Use Case
§ 2.4 绘制Use Case图
Use Case图是系统的外部行为视图。在确定了活动 者和Use Case的基础上，绘制Use Case图，可视化活 动者与Use Case之间的联系，可以更清楚地了解系统的 行为。
绘制Use Case图从顶层抽象开始，如图1所示，然 后逐步分解，精细化Use Case图，如图2、图3所示，直 到能清晰地表达问题，满足系统分析与建立模型的需要 为止。
§ 2 分析问题领域
分析问题领域是软件系统开发的一项基本工作，是项 目开发之初必须首先进行的重要工作。
分析问题领域的结果是对问题领域的清晰、精确的定 义，明确目标系统将做些什么。
分析问题领域的主要任务是：对问题领域进行抽象， 提出解决方案；对未来的系统进行需求分析，确定系统的职 责范围、功能需求、性能需求、应用环境及假设条件等；用 Use Case图对未来系统的行为建立模型，初步确定未来系 统的体系结构等。
除了Use Case图之外，对每一个Use Case还应进 行描述，编写Use Case的说明文档。
§ 2.4 绘制Use Case图
在绘制Use Case图时不但要把Use Case与活动者之间的 联系表示出来，而且应当把Use Case之间的联系也表现出来。
Use Case间的联系最常见的有<<uses>>， <<include>>和<<extend>>等联系。如图4所示，Use Case“查询课程信息”和Use Case“选课注册”都与Use Case“身份验证”有<<uses>>联系，即它们在运行中都使 用Use Case“身份验证”进行用户的合法身份检查。同样的 <<uses>>联系存在于其他Use Case与Use Case“身份验 证”之间。
假定在学校的计算中心有功能强大的工作站机器，在 各系、各部门、图书馆、学生宿舍都有台式PC，学校的全 部计算机已经连网。JXGL系统将采用客户机/服务器结构 建立，JXGL系统的应用服务器和数据库服务器设置在学校 计算中心的工作站。
学生、教师和教学管理员可以在各系、各部门、图书 馆、学生宿舍的台式PC上使用JXGL系统。
§1 系统需求
JXGL系统的直接用户有学生、教师和教学管理员。 教学管理员有权操纵数据库的数据，进行添加、更新、删 除等操作。学生和教师一般只查询信息，只允许对自己有 关的数据进行添加、更新、删除等操作。
JXGL系统的相关系统有财务系统。JXGL系统需要把 学生选课注册信息传送给财务系统，以供财务系统计算学 生应交纳的费用，但是不要求财务系统回馈学生应交纳的 费用信息。