基于UML建模的選課系統設計與實現

李玲選

(濮陽職業技術學院，河南 濮陽 457000)

1 基于UML的選課系統的需求建模

1.1 選課系統的用例分析及用例模型[1]

(1)學生用例需求

學生用例需求如圖1所示。此用例圖給出了學生用戶的需求，主要包括學生根據用戶名和密碼登錄系統，學生用戶進入系統后能夠查詢教師、課程的相關信息，并能進行選課，且在選課時段內能夠進行退課，并且學生能夠隨時更改自己的密碼信息。

圖1 學生用例圖

(2)教務管理員用例需求

教務管理員的用例圖如圖2所示。它描述了選課系統中教務管理員用戶的需求，主要包括：根據密碼登錄系統，能夠對課程信息進行設置，能夠對學生用戶和教師用戶的信息進行管理，能夠對班級進行設置和管理，能夠添加學生信息，能夠對各種信息進行統計并生成統計圖表。

圖2 教務管理員用例圖

(3)教師用例需求

教師用例圖如圖3所示。它描述了教師用戶的需求，主要包括：根據用戶名和密碼登錄系統，對密碼進行修改，對夠查詢教師授課的學生、課程信息，能夠對個人課表、授課學生名單進行打印，能夠對學生的成績進行錄入、修改。

圖3 教師用例圖

1.2 選課系統的主要類圖

選課系統的主要類圖如圖4所示。

圖4 選課系統主要類圖

2 選課系統設計

2.1 主要功能設計

根據前面的需求分析，可設計出系統的主要功能模塊如圖5所示。

圖5 系統功能模塊

2.2 主要數據庫設計

數據庫的概念結構設計(E-R圖)[3]如圖6所示。

圖6 學生、課程、教師的E-R圖

通過學生-課程-教師的E-R圖可知：學生和課程之間的關系是多對多(M-N)，也就是一名學生可選多門課程；課程與學生之間的關系也是多對多(N-M)，也就是一門課程可以有多名學生選擇。同樣，教師和課程之間的關系也是多對多(N-M)，課程與教師之間的關系也是多對多(M-N)，也就是一位教師可以選多門課程，一門課程也可以由多位不同的教師來講授。學生和教師之間通過課程進行聯系，三者圍繞選課活動產生多種不確定需求，這些需求由課程安排來體現。

2.3 數據庫邏輯結構設計

將數據庫的概念設計，即將E-R圖的實體關系轉換成邏輯關系模型，結合濮陽職業技術學院的實際需要設計本選課系統數據庫，本系統設計了14張數據表和2個視圖。

(1)院系信息表 DeptInfo(院系編號、院系名稱)。

(2)教學樓信息表 BuildingInfo(教學樓編號、教學樓名稱)。

(3)排課表 Arrange(排課編號、上課教室號、上課時間、課程設置號)。

(4)備份排課記錄表 BackUpArrangeList(列表號、備份排課記錄表ID)。

(5)教室信息表 ClassRoomInfo(教室編號、教室名稱、教學樓編號、教室屬性)。

(6)選課時段表CourseSelectInterval(開始選課時間、終止選課時間)。

(7)選課通知表 CourseSelectNotice(通知編號、通知標題、通知內容、通知時間、是否為“熱點”)。

(8)課程信息表CourseInfo(課程編號、課程名稱、課程介紹)。

(9)開課信息表CourseSettingInfo(課程編號、面向專業號、學分、限選性質、教師編號、考察方式、備注、最大選課人數、課程編號、開課院系編號、面向的年級)。

(10)選課信息表 CourseSelect(排課編號、學生學號)。

(11)反饋信息表 FeedBack(反饋信息標題、反饋信息內容、用戶ID、反饋時間)。

(12)學生信息表 Student Info(學號、姓名、性別、所屬院系編號、專業號)。

(13)教師信息表TeacherInfo(教師編號、教師姓名、所屬院系編號)。

(14)用戶信息表 UserInfo(用戶類型(教師、學生、管理員)、用戶編號、用戶名、用戶密碼)。

上面列出的是數據庫的基本表，在使用過程中，若全部直接從基本表查詢，需建立多重的聯合查詢，使用很不方便，易出錯，效率也不高。故建立了兩個視圖，以便查詢。

(1)排課信息視圖(VIEW_Arrange)，包括課程編號、課程名稱、教師編號、教師姓名、限選性質、學分、考察方式、面向專業編號、最大選課人數、教室編號、教室名稱、教室屬性、開課院系名稱、教學樓編號、教學樓名稱、上課時間、課程設置編號、排課號等。

(2)選課信息視圖(VIEW_Select)，包括排課號、課程編號、課程名稱、教師編號、教師姓名、面向專業編號、學生學號、學生姓名。

3 開發和運行環境設計[4]

(1)開發平臺搭建：由于開發的是服務器端的程序，計算機安裝的網絡操作系統采用微軟公司的Windows server2003，配置IIS6.0，并安裝.NET Framework為 ASP.NET應用程序提供運行平臺。開發環境采用微軟開發的Visual Studio.NET 2005，數據庫管理系統采用SQL server 2005。

(2)運行環境：該系統運行的硬件環境主要有Web服務器、數據庫服務器、客戶機；軟件環境有在Web服務器上安裝的Windows Server 2003網絡操作系統及其Internet信息服務組；數據庫服務器上安裝SQL Server2005數據庫；Web客戶端安裝Windows 2000、Windows XP、Vista、Windows 7 等 Windows系列的操作系統；客戶端瀏覽器安裝Internet Explore、遨游等瀏覽器并能上互聯網。

本文詳細介紹了在UML建模語言為指導下的一種基于.NET框架的網上選課系統的分析、設計的全過程。用UML對選課這一特定需求的應用進行了建模，給出了軟件開發各階段的模型，使軟件系統的開發更加高效。從選課系統數據庫的概念結構(E-R圖)、邏輯結構(表結構)及物理實現(表、視圖及其連接)進行了詳細闡述。隨著高校教學的不斷改革，會出現新的教學模式，因此，更先進的選課系統也會隨之開發出來。

[1]張龍詳.UML與系統分析設計[M].北京：人民郵電出版社，2001.

[2]BLAHA M，RUMBAUGH J.UML面向對象建模與設計[M].車皓陽，楊眉譯.北京：人民郵電出版社，2007.

[3]趙杰，李濤，朱慧.SQLServer數據庫管理、設計與實現[M].北京：清華大學出版社，2004.

[4]白兆慶.基于B/S模式的選課系統的設計與實現[D].青島：中國海洋大學，2009.