课程设计（论文）基于UML的教学辅助系统的分析与设计.doc

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1、教学辅助系统的分析与设计作者： 王刚 学号：2009119126李静 学号：2009119125李盼 学号：22011/12/14教学辅助系统的分析与设计目录教学辅助系统的分析与设计1一.系统需求1二.需求分析22.1 识别参与者22.2 识别管理员用例32.3识别学生教师用例72.4识别教师用例9三.静态结构模型123.1定义系统对象类12四.动态模型结构254,1 活动图254.2 顺序图264.3 状态图30五.网站构建图31六.网站数据库表的设计31七.网站的外观设计34一. 系统需求1 在大学不断扩招的背景下，开发本系统的主要目的是为了辅助教师进行C语言教学，从而缓解教师的教学压力，

2、使我们的大学教育更加的有效。我们约定每一个老师只带一个班级。通过调研我们得到的系统功能需求如下：(1) 在课程开发过程当中，教师将开发出来的教学资料，如大纲、练习、作业、项目等以文件的形式进行组织。根据教学进度的要求，教师要将这些教学资料及时传递给学生。教师可以通过系统随时发布这些文件，也可以取消文件的发布。(2) 教师可以利用系统发布一些通知等信息。(3) 学生可以浏览课件，上传教师布置的作业，查看作业批阅情况，可以进行在线测试。(4) 学生和教师之间可以在线交流。(5) 学生可以发布问题，其他学生和教师可以进行解答。(6) 学生可以上传自己认为有价值的资源，也可以下载别人的资源。二. 需求

3、分析2.1 识别参与者本系统的用户包括授权访问的学生、老师和管理员、未授权的用户，其角色层次图如图2-1所示 图2-1系统角色层次图对参与者的描述如下：1) 管理员管理员经过系统的身份验证后可以进行教学、用户、资源、数据库和系统的管理和维护，包括用户权限和用户资料管理、课程管理(含课程资料管理、课程安排管理、教师授课管理)、课件管理、试题库管理、学习料管理、消息和系统内公共资源管理、制定系统安全，进行数据备份等。2） 教师教师可以管理所教课程的课件、学习资料和考试试题，布置作业，发布一些通知信息等，也可以通过系统解答学生的困惑。3） 学生学生在系统中可以上传下载自己所需的文件等资源，可以查看教

4、师发布的各种信息，也可以提出自己的问题，让别人进行解答帮助，同时可以通过系统和教师和其他同学进行交流互动。4） 未授权用户未授权用户只具有浏览和查看的权限，不可以对系统进行任何的更新操作。2.2 识别管理员用例、 管理员登陆系统进入管理员系统界面，有修改密码、班级管理、教师管理、学生管理和备份；1） 班级管理用例名称：班级管理用例标识号：2-2-1参与者：管理员前置条件： 管理员以合法身份登录系统并选择了班级管理。说明： 课程管理是在学期初对本学期所需班级进行核查，包括添加新班级、删除已不存在的班级以及对现有班级的一些修改。基本事件流： 1.显示系统本学期的所有班级 2.如果选择添加班级： (

5、1)输入添加班级的基本信息； (2)选择提交，系统检查输入数据是否合法，如果填写有误则给出提 示，否则将班级信息添加到系统中。 3.如果选择删除班级： 系统提示确认，确认删除后从系统中删除相应的班级信息。4.如果选择修改班级信息： (1)输入新内容； (2)选择提交，系统检查输入数据是否合法，如果填写有误则给出提 示，否则用新填写的班级信息更新系统中原有信息。5.结束操作。后置条件：系统中的班级信息进入另一个一致状态。注释：无2） 教师管理用例名称：教师管理用例标识号：2-2-2参与者：管理员前置条件： 管理员以合法身份登录系统并选择了教师管理。说明： 教师管理是在学期初对本学期所有教师进行核

6、查，包括添加新教师、删除已不再授教的教师以及对现有教师信息的一些修改。基本事件流： 1显示系统当前的全部教师： 2如果选择添加教师： (1)输入教师基本信息； （2)选择提交，系统检查输入数据是否合法，如果填写有误则给出提 示，否则将教师信息添加到系统中。 3如果选择删除教师： 系统提示确认，确认删除后从系统中删除相应教师信息。4如果选择修改教师： (1)输入新内容； (2)选择提交，系统检查输入数据是否合法，如果填写有误则给出提 示，否则用新填写的教师信息更新系统中原有信息。5结束操作。后置条件：系统中的教师信息进入另一个一致状态。注释：无3） 学生管理用例名称：学生管理用例标识号：2-2-

7、3参与者：管理员前置条件： 管理员以合法身份登录系统并选择了学生管理。说明： 学生管理是在学期初对本学期所有学生信息进行核查，包括添加新学生、删除已毕业、离校、未报到等的学生以及对现有学生信息的一些修改。基本事件流： 1系统当前显示按专业班级分类的学生： 2如果选择添加学生： (1)输入学生基本信息； （2)选择提交，系统检查输入数据是否合法，如果填写有误则给出提 示，否则将学生信息添加到系统中。 3如果选择删除学生： 系统提示确认，确认删除后从系统中删除相应学生的所有信息。4如果选择修改学生： (1)输入新内容； (2)选择提交，系统检查输入数据是否合法，如果填写有误则给出提 示，否则用新填

8、写的学生信息更新系统中原有信息。5结束操作。后置条件：系统中的学生信息进入另一个一致状态。注释：无2.3识别学生教师用例1） 用例名：学生登陆 执行者：学生 事件流：学生登陆系统进入学生系统界面，有修改密码、提问题、自我测试、查看通知、上传资源、下载资源、浏览资源和互动交流；2） 用例名：教师登陆 执行者：教师 事件流：教师登录系统进入教师系统界面，有修改密码、上传资源、下载资源、浏览资源、管理资源、管理问答、管理消息；3） 用例名：注册 执行者：未授权用户 事件流：未授权用户登陆系统进入未授权系统界面，有浏览资源；用例名称：学生自我测试用例标识号：2-3-4参与者：学生，系统前置条件： 1学

9、生登录了系统说明： 学生点击自我测试的按钮，系统进入选择试卷类型的界面，选择完试卷类型后，进入测试界面，开始答题，答题结束后，学生提交，系统进行分析，将结果保存到数据库并显示到界面基本事件流：1 学生点击自我测试的按钮2 学生选择试卷类型，3 系统生成试卷，4 学生开始答题5 学生提交测试6 系统分析学生答题的答案，并生成相应的成绩，7 系统将成绩保存到数据库，并在界面显示8 学生退出自我测试的界面后置条件：学生完成了测试，并生成了相应的成绩注释：无用例名称：师生互动交流用例标识号：2-3-5参与者：学生，系统，老师前置条件： 1学生，老师都登录了系统说明： 学生老师登录了系统，在互动交流的页

10、面，学生提问，老师进行回答基本事件流：1 学生点击在线交流的按钮，给老师发送消息2 系统将消息通过后台传给老师的界面3 老师看到提问的消息，进行回答4 系统将老师的回答通过后台传给学生的界面，5 学生看到老师的回答后置条件：学生老师完成了一次在线交流的过程注释：无用例名称：上传资源用例标识号：2-3-6参与者：学生前置条件：学生以合法的身份登入系统，并进入上传资源页面。说明： 学生可以把自己认为比较重要的资源等，上传到系统中，供其他学生下载使用。基本事件流：1. 选择所要上传的资源；2. 如果通过验证，则进一步输入关于文档的一些细节信息，如标题、类型等；3. 点击确认，系统验证输入数据是否合法

11、，如果正确就开始上传。否则给出相应的提醒，要求重新上传；4. 结束操作。后置条件： 系统从上传状态进入另一个状态。注释：无 用例名称 下载资源用例标识号：2-3-7参与者：学生前置条件：学生以合法的身份登入系统，并进入查看资源页面。说明： 下载资源用例的内容是学生通过浏览页面已经存在的资源，给据自己的需要可以随时进行下载使用。基本事件流：1. 显示系统所有已存在的资源；2. 浏览所有的资源；3. 选中所要下载的资源；4. 选择保存的路径；5. 点击确认进行下载，下载成功后给予提示。下载失败则提醒从新下载；6. 结束操作后置条件： 系统从下载状态到另一个状态。2.4识别教师用例1)管理问答用例名

12、称：管理问答用例标识号：2-3-1参与者：教师前置条件： 1教务管理员完成了系统初始化的工作； 2教师以合法的身份登录系统。说明： 管理问答用例的内容是教师在教学过程中动态管理教学中学生提出的问题，包括查看问答、删除问答和评价问答。通过问答管理，使教师可以了解学生对课程学习的掌握程度，做好课后复习和解答疑问的教学工作。基本事件流：1显示教师的C语言的现有问答； 2如果选择删除问答： 系统提示确认，确认删除后从系统中删除相应问答以相关信息。 3如果选择评价问答： (1)输入新内容； (2)选择提交，系统检查输入数据是否合法，如果填写有误则给出提示， 否则用新填写的进度信息更新系统中原有信息。 4

13、结束操作。后置条件：系统中的问答信息进入另一个一致状态。注释：无2） 管理消息用例名称：管理消息用例标识号：2-3-2参与者：教师前置条件： 1教务管理员完成了系统初始化的工作； 2教师以合法的身份登录系统，并选择了一门他所担任的课程。说明： 管理消息用例的内容是教师在教学过程中动态管理教学中通知给学生的消息，包括删除消息和发送消息。通过消息管理，使教师对学生的管理更系统化，做好管理学生课后学习的教学工作。基本事件流：1显示教师的C语言的现有消息； 2如果选择删除消息： 系统提示确认，确认删除后从系统中删除相应消息以相关信息。 3如果选择发布消息： (1)输入新的消息内容； (2)选择提交发布

14、，系统检查输入数据是否合法，如果填写有误则给出提示，否则用新填写的消息发布给学生。 4结束操作。后置条件：系统中的消息进入另一个一致状态。注释：无3） 管理资源用例名称：管理资源用例标识号：2-3-3参与者：教师前置条件： 1教务管理员完成了系统初始化的工作； 2教师以合法的身份登录系统。 说明： 管理资源用例的内容是教师在教学过程中动态管理教学中上传的资源，包括查看资源、删除资源和添加资源。通过资源管理，使学生可以对该课程的学习资料和资源进行查看和下载等，更好的掌握该课程的学习，做好课前预习和课后复习的教学工作。基本事件流：1 显示教师的C语言的现有资源； 2如果选择添加资源： (1)输入信

15、息的基本信息并上传资源； （2)选择提交，系统检查输入数据是否合法，如果填写有误则给出提 示，否则将资源及其信息添加到系统中。 3如果选择删除资源： 系统提示确认，确认删除后从系统中删除相应资源以及相关信息。 4结束操作。后置条件：系统中的问答信息进入另一个一致状态。注释：无2.4识别学生用例查看通知用例名称：查看通知用例标识号：2-4参与者：学生前置条件： 1教务管理员完成了系统初始化的工作； 2学生以合法的身份登录系统，并选择了一门他所选修的课程。说明： 查看通知用例描述了学生查看教学通知，包括查看复习信息、预习信息、作业信息和动态信息。通过查看通知，使学生可以随时掌握该课程的预习资料、复

16、习资源、作业以及其动态信息，做好该课程的学习工作。基本事件流： 1学生选择查看预习信息： 系统根据学生所在班级和课程调出并显示预习信息； 2学生选择查看复习信息： 系统根据学生所在班级和课程调出并显示复习信息； 3学生选择查看作业信息： 系统根据学生所在班级和课程调出并显示作业信息； 4学生选择查看该课程的动态信息： 系统根据学生所在班级和课程调出并显示该课程的动态信息； 5结束操作。后置条件：系统中的通知信息进入另一个一致状态。注释：无三. 静态结构模型3.1 定义系统对象类(1) 从前述的系统需求描述中可以找到的名词有管理员、学生、教师、其他人员、班级、课程、试题、课件、文件、消息、问题、

17、答案。(2) 分析问题中可能的对象： 管理员：对于本系统，管理员是有身份的，并且具有相关的行为，如管理课程的添加、删除；学生的查看、删除、修改等。 教师：教师是本系统的主要使用者之一，其可以对系统进行更新操作等，也具有身份，通过账号可以区别教师。 学生：学生是本系统的另一个主要使用者，系统的许多操作都是为学生设计的。 试题：试题是有身份的，每一道试题都有相应的编号属性，并可以被添加删除。 课件：课件也是有身份的，课件同样不能搞混，要与相应的章节对应，同样它也具有行为，可以被上传和下载。 消息：消息也有身份，消息应该与发布的人员，发布时间相对应。 聊天记录：聊天记录也具有身份，用户选择特定的时间

18、段可以获得一组相应的消息，同样消息也可以查看删除。 问题：问题也有身份，问题是由学生提出的，并且可以被教师学生查看的删除 回答内容：每一个回答内容都对应有一个问题，它也可以被学生教师查看删除，但是它是一个问题的一部，可以作为问题的属性 班级：班级也是有身份的，每一个学生都有所属的班级。 资源：文件也是有身份的，它都对应着发布人员，可以被学生上传下载。我们可以认为课件是资源的一个具体化。(3) 通过以上分析，首先要建立如下对象：1) 管理员：属性主要包括（学号、姓名、年龄、性别、专业、入学年份）。2) 教师：属性主要包括（教师编号、姓名、性别、职称、系别、通信地址）。3) 学生：属性主要包括（编

19、号、姓名、联系电话、Email地址）。4) 试题：属性主要包括（试题类型、难度值、试题内容）。5) 通知：属性主要包括（通知内容、发布人员、发布时间）。6) 聊天记录：属性主要包括（内容，人员，）。7) 问题：属性主要包括（问题内容，提问学生，类别）。8) 回答内容：属性主要包括（回答内容，回答学生，回答的问题）。9) 资源：属性主要包括（资源名、关键词、类别）。(4) 为了向数据库中存储数据，我们还应该添加一个公共类Database，用来执行数据库的各种操作和公共方法。定义获取的类名 管理员（Admins） 教师（Instructors） 学生（Students） 试题（AchieveTes

20、ts） 通知（Informs） 聊天记录（Message） 问题（Questions） 资源（Resources） 公共类（Database）(5) 形成关联因为要对所有的用户信息进行统一管理，我们就必须添加一个用户列表类，同样的方法我们可以得到如下关联： 2.2 通过分析各个用例描述，我们可以得到如下关联：3实现类的复用 (6) 基本类的类图描述a) 用户（User）-抽象类 ATTRIBUTESNameTypeDescription-Numberstring用户的账号-Namestring用户的名字-Pwdstring用户的密码-Agestring用户的年龄-Sexstring用户的性别-

21、Telstring用户的电话b) 教师（Instructors）OPERATIONSNameReturn TypeDescription+iUpdPwdvoid更改密码+aAddInsvoid管理员增加一个教师+aDelInsvoid管理员删除一个教师+aViewInsvoid管理员浏览教师信息+aUdpInsvoid管理员更新教师信息+iSearchvoid教师查询信息c) 管理员（Admins）OPERATIONSNameReturn TypeDescription+aUpdPwdvoid管理员更改密码+aSearchvoid管理员查询信息d) 学生（Students）OPERATIONS

22、NameReturn Type Description+sUpdPwdvoid学生更改密码+aAddStdvoid管理员增加一个学生+aDelStdvoid管理员删除一个学生+aUpdStdvoid管理员更新学生信息+aViewStdvoid管理员浏览学生信息+sSearchvoid学生查询信息图2-25）资源（Resource）ATTRIBUTESNameTypeDescriptionresIdString资源的编号resNameString资源的名称resType资源的类型resKeywordString资源的关键词resExtensionstring扩展的扩展名resPathstring

23、路径OPERATIONSNameReturn TypeDescriptionUpLoadResourceVoid上传资料DownLoadResourcevoid下载资料图2-36)资源列表（ResourceList）ATTRIBUTESNameTypeDescriptionResourceResource所包含的资源resUpLoaderString上传者ResDownloadNumInt下载次数OPERATIONSNameReturn TypeDescription+ViewResourcevoid浏览资源+Addresourcevoid增加资源+DelResourceVoid删除资源图2-

24、46）练习题（Exercises）ATTRIBUTESNameTypeDescription-exeIdString此道练习题的编号-exeNameString此道练习题的名字-exeCharacterString此道练习题的特点-exeLevelString此道练习题的难易程度图2-5 7)试卷（TestPaper）ATTRIBUTESNameTypeDescriptionpaperIdstring试卷的编号ExerciseExercise题目PaperNamestring试卷的名字OPERATIONSNameReturn TypeDescription+AddexerciseVoid给试卷

25、增加一道题目+DelExerciseVoid删除试卷的一道题目+ViewPapervoid浏览试卷图2-6OPERATIONSNameReturn TypeDescription+TestPaperListVoid增加一套试题+DelPaperVoid 删除一套试题 图2-77) 通知（Informs）ATTRIBUTESNameTypeDescription+informNumString消息的编号+informTitString消息的标题+contentString消息的内容+instructorNumString发布教师的编号+informTimedatatime发布的时间8) 通知（I

26、nformList）OPERATIONSNameTypeDescription+iAddInformvoid教师发布信息+aViewInformvoid浏览信息+iDelInformVoid教师删除信息图2-88) 聊天记录（Message）ATTRIBUTESNameTypeDescription-msgUserString连天的用户-msgTimeDatatime发布时间-msgContentstring发布的内容9）记录列表（MessageList）OPERATIONSNameReturn TypeDescription+AddMsgvoid增加一条聊天记录+ViewMsgvoid查询聊

27、天记录+DelMsgvoid删除聊天记录图2-99）问题（Questions）ATTRIBUTESNameTypeDescription-quesNumString问题的编号-quesTitleString问题的标题-quesContentString问题的内容-answerString回答的内容-stdNumString发问的学生学号createTimedatatime问题的发问时间10）问题列表（QuestionList）OPERATIONSNameReturn TypeDescription+sAddQuesVoid增加一个问题+ViewQuesVoid浏览问题+sDelQuesVoid

28、删除问题+answerVoid回答问题图2-1010) 班级（Class）ATTRIBUTESNameTypeDescription-ClsNumString班级号-studentStudent班级对应的学生11）班级列表（ClassList）OPERATIONSNameReturn TypeDescription+AddstudentVoid增加一个学生+DelstudentVoid删除一个学生+ViewStudentVoid查看学生列表图2-610）DatabaseOPERATIONSNameReturn TypeDescription+GetconnectionSqlConnection

29、创建与数据库的链接+ExecNonQueryVoid执行SQL语句+ExecScalarString获取查询结果中的第一行第一列的值+GetDatasetDataTable检索数据，并返回数据集的表的集合四. 动态模型结构系统的动态行为模式可以用顺序图，通信图，状态图，活动图来描述，4,1 活动图（1）管理员的活动图（2）教师的活动图4.2 顺序图（1）学生登录顺序图（2）学生修改密码顺序图（3）学生查询通知图（4）学生注册顺序图（5）学生在线测试顺序图（6）师生在线交流顺序图4.3 状态图（1）上传资源系统状态图（2）下载资源系统状态图五. 网站构建图六. 网站数据库表的设计（1） 学生信息表的设计（2） 教师信息表的设计（3） 资源表的设计（4） 试卷表的设计（5） 成绩表的设计（6） 消息表的设计七. 网站的外观设计我们小组将我们系统的外观初步设计了一下，下面是部分设计图，（1） 网站的首页（2） 注册页面（3） 交流页面（4） 发布资源页面（5） 作业页面（6） 上传下载页面