基于UML的教學(xué)質(zhì)量管理系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)

周慶勛

（青島廣播電視大學(xué)，山東 青島 266012）

步入21世紀(jì)以來，我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)得到了迅猛的發(fā)展，對(duì)專業(yè)人才的需求缺口越來越大，高等教育在社會(huì)以及設(shè)廠需要的呼聲下迅速壯大。目前，在我國的社會(huì)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)環(huán)境下，眾多高職院校得到了快速的發(fā)展。我國高職院校以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為第一辦學(xué)宗旨，學(xué)生不僅要掌握理論知識(shí)，而且還要掌握一定的操作技能。面對(duì)逐年增多的學(xué)生數(shù)量，教師如何進(jìn)一步做好教學(xué)管理工作更為重要。原先的教學(xué)管理主要是依靠紙質(zhì)文件，教師的工作量大，來自學(xué)生和家長的反饋慢，而且材料不易保管，可以通過現(xiàn)代化的管理手段提高高職院校教學(xué)管理水平非常必要?？偠灾?，高職院校建設(shè)適合與實(shí)際情況的教學(xué)質(zhì)量管理系統(tǒng)是大勢所趨。

信息管理最為根本的目的就是通過對(duì)信息資源合理的、科學(xué)的開發(fā)，利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)對(duì)現(xiàn)有的信息資源進(jìn)一步地組織、規(guī)劃、統(tǒng)籌，有效利用、管理現(xiàn)有信息資源。作為高校的教學(xué)信息管理系統(tǒng)，對(duì)高校各種教育資源進(jìn)行合理的、高效的、科學(xué)的利用是當(dāng)前教學(xué)質(zhì)量管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)過程中最為主要的目標(biāo)。教學(xué)質(zhì)量管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)應(yīng)當(dāng)建立在提高教學(xué)質(zhì)量，減少教師處理日常事務(wù)的工作量，提高工作效率的前提下

一、系統(tǒng)需求分析

1.需求層次

系統(tǒng)的需求層次主要有：業(yè)務(wù)需求、用戶需求、功能需求以及非功能需求。

圖1系統(tǒng)需求層次

其中，業(yè)務(wù)需求描述了產(chǎn)品或系統(tǒng)所需滿足的目標(biāo)要求，一般情況下，業(yè)務(wù)需求在前景文檔當(dāng)中會(huì)做規(guī)定和說明；用戶需求是從用戶角度出發(fā)，對(duì)系統(tǒng)提出具體要求，通常是通過用例文檔或是方案腳本對(duì)此說明；功能需求對(duì)軟件功能進(jìn)行提現(xiàn)，有了軟件功能，業(yè)務(wù)需求才能得到實(shí)現(xiàn)；非功能需求與功能需求相對(duì)應(yīng)，對(duì)產(chǎn)品或是系統(tǒng)需要滿足的業(yè)務(wù)規(guī)則、質(zhì)量屬性、約束條件、規(guī)格說明等進(jìn)行體現(xiàn)，是系統(tǒng)展現(xiàn)出來的行為或者執(zhí)行操作等。

2.系統(tǒng)功能需求

高職院校教學(xué)質(zhì)量管理系統(tǒng)涉及到教學(xué)教育的各個(gè)方面，面向?qū)W院的各個(gè)部門及各個(gè)層次用戶，是一個(gè)具有多個(gè)模塊的綜合信息管理系統(tǒng)。如圖2所示。

圖2教學(xué)質(zhì)量管理系統(tǒng)功能

二、系統(tǒng)的建模與設(shè)計(jì)

1.系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)架構(gòu)是根據(jù)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，對(duì)系統(tǒng)在整體上進(jìn)行設(shè)計(jì)，并且對(duì)各功能模塊提出整體設(shè)計(jì)思路的過程。參與者的分類與抽象圖如圖3所示。

2.結(jié)構(gòu)模型

用例模型對(duì)系統(tǒng)外部特征進(jìn)行描述，為了獲得更完整準(zhǔn)確的系統(tǒng)需求，還需要對(duì)軟件的行為特征以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)一步分析與設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)建模對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部特點(diǎn)進(jìn)行有效描述，類圖是結(jié)構(gòu)建模的結(jié)果顯示。

（1）結(jié)構(gòu)模型概述

結(jié)構(gòu)模型的建立是為了在系統(tǒng)中形成一個(gè)可維護(hù)的邏輯結(jié)構(gòu)，著眼于系統(tǒng)的基本功能。建模時(shí)，對(duì)用例進(jìn)行分析，將系統(tǒng)進(jìn)行分解，得到分析類，這些分析類之間相互協(xié)調(diào)，利用類圖對(duì)對(duì)象類屬性以及相互之間的關(guān)系進(jìn)行描述。

（ 2）類圖

在UML中，類分為三種類型：控制類(ControlClass)、邊界類(Boundary Class)以及實(shí)體類(Entity Class)。對(duì)于本文設(shè)計(jì)的教學(xué)質(zhì)量管理系統(tǒng)，這里重點(diǎn)介紹學(xué)籍管理功能模塊，如圖4所示。

圖3參與者的分類與抽象圖

圖4 學(xué)籍管理類圖

3.行為模型

靜態(tài)模型對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行了描述，但是并不完整，實(shí)際中系統(tǒng)都是活動(dòng)的，需要行為模型進(jìn)行描述。

（1）行為模型概述

為模型對(duì)象間的操作與行為進(jìn)行了具體描述，包括狀態(tài)模型、活動(dòng)模型以及交互模型。交互圖和行為圖是系統(tǒng)行為模型描述的兩個(gè)表述方式，在系統(tǒng)分析設(shè)計(jì)中，通過用例和對(duì)象類繪制圖像，同時(shí)還可以驗(yàn)證和完善系統(tǒng)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)，滿足用戶需求。

（ 2）交互圖

交互圖用于描述具體的工作流程，參與的類和角色以及之間的交互是關(guān)鍵點(diǎn)。交互圖分為協(xié)作圖和時(shí)序圖，時(shí)序圖是根據(jù)時(shí)間的先后順序分析用例及活動(dòng)的處理流程，系統(tǒng)選擇時(shí)序圖來進(jìn)行分析。

（ 3）行為圖

行為圖是系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模型中的第二類圖，可以分為：活動(dòng)圖、狀態(tài)圖兩類?；顒?dòng)圖對(duì)活動(dòng)之間順序以及分支流進(jìn)行了顯示。

下面以職業(yè)資格認(rèn)證管理用例中的學(xué)生報(bào)名活動(dòng)為例，對(duì)活動(dòng)圖進(jìn)行介紹，如圖5所示。

圖5學(xué)生職業(yè)資格認(rèn)證報(bào)名活動(dòng)圖

4.數(shù)據(jù)模型

對(duì)于教學(xué)質(zhì)量管理系統(tǒng)，系統(tǒng)的構(gòu)建需要用到后臺(tái)數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫主要用來存儲(chǔ)各類數(shù)據(jù)信息，這就涉及到數(shù)據(jù)模型。

（ 1）E-R 模型

E-R模型也叫做實(shí)體-聯(lián)系圖。E-R模型對(duì)實(shí)體的類型、屬性以及聯(lián)系的展示提供方法。

（2）數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

根據(jù)E-R圖，將模型轉(zhuǎn)變?yōu)殛P(guān)系模型，確定數(shù)據(jù)表，以學(xué)籍管理為例，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表。 見附表 1、2、3、4、5。

5.物理模型

用例模型、結(jié)構(gòu)模型和行為模型都是對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行需求分析得到的結(jié)果，在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，需要選擇合適的物理模型，從而設(shè)計(jì)系統(tǒng)架構(gòu)以及相關(guān)的子系統(tǒng)。明確了系統(tǒng)體系架構(gòu)之后，需要根據(jù)組件圖和部署圖建立系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)模型。

（1）系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

對(duì)于本文設(shè)計(jì)的教學(xué)質(zhì)量管理系統(tǒng)，根據(jù)類、關(guān)系和行為將系統(tǒng)劃分為很多應(yīng)用子系統(tǒng)，包括：學(xué)籍管理、成績管理、選課管理、教學(xué)計(jì)劃管理、評(píng)教、實(shí)踐教學(xué)管理等。

（ 2）組件圖

組件圖用于建立系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)模型，也可以建立系統(tǒng)的業(yè)務(wù)模型，組件圖包括組件、接口以及組件之間的聯(lián)系。

（ 3）部署圖

部署圖表示系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)以及節(jié)點(diǎn)之間的關(guān)系，一個(gè)節(jié)點(diǎn)表示一個(gè)類型的硬件。在選好節(jié)點(diǎn)后，就可以把組件安排到各個(gè)節(jié)點(diǎn)中。

三、部分功能模塊實(shí)現(xiàn)

1.學(xué)籍管理

學(xué)籍管理是學(xué)生基本信息管理中非常重要的方面，學(xué)籍管理功能是根據(jù)學(xué)生所在系和班級(jí)情況分類處理，記錄的信息包括學(xué)生學(xué)籍號(hào)、學(xué)號(hào)、入校時(shí)間、班級(jí)以及一些個(gè)人基本資料等。本文設(shè)計(jì)的教學(xué)質(zhì)量管理系統(tǒng)，是基于PHP動(dòng)態(tài)語言進(jìn)行開發(fā)，基于B/S模式開發(fā)Web應(yīng)用程序，整個(gè)界面和功能效果都比較理想，學(xué)籍管理的界面如圖6所示。

圖6 學(xué)籍管理界面

學(xué)校教學(xué)質(zhì)量管理原先主要通過紙質(zhì)文檔來記錄相關(guān)信息，包括學(xué)生的成績、教師的教學(xué)計(jì)劃等，隨著時(shí)間的推移和學(xué)生數(shù)量的增加，文檔越來越多，有些文檔雖然暫時(shí)沒有作用了，但也需要留檔備份，使教學(xué)管理人員的工作很難進(jìn)行。隨著信息化的發(fā)展，有必要針對(duì)學(xué)校的實(shí)際情況，建設(shè)學(xué)校教學(xué)質(zhì)量管理系統(tǒng)。教學(xué)質(zhì)量管理系統(tǒng)應(yīng)該具有學(xué)籍管理、基本信息管理、學(xué)生評(píng)教與選課、成績查詢和教師教學(xué)計(jì)劃管理等功能，把以前紙質(zhì)文檔的工作盡量轉(zhuǎn)移到網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，從而簡化辦公流程，提高工作效率。

2.素質(zhì)評(píng)價(jià)

高職教育不同于傳統(tǒng)的本科教育，理論知識(shí)的比重沒有那么高，學(xué)校重視對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，考核方式更應(yīng)該拋棄傳統(tǒng)的一次考試定勝負(fù)的模式，考核方式、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該多元化。素質(zhì)評(píng)價(jià)功能是針對(duì)高職院校的情況，考慮到職業(yè)技術(shù)學(xué)院的實(shí)際需要增加的一項(xiàng)功能。素質(zhì)評(píng)價(jià)功能是將學(xué)生成績的一部分由同學(xué)、老師、家長、企業(yè)、校外專家等綜合評(píng)價(jià)來計(jì)算得來的，學(xué)生素質(zhì)評(píng)價(jià)機(jī)制是高職院校教學(xué)改革的一個(gè)重要體現(xiàn)，體現(xiàn)了素質(zhì)教育的要求。本功能模塊的重點(diǎn)是評(píng)價(jià)內(nèi)容的設(shè)置，評(píng)價(jià)內(nèi)容構(gòu)成了綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)表。下面為學(xué)生綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)界面。

圖7學(xué)生素質(zhì)評(píng)價(jià)界面

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