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基于UML的网络教学系统的分析与设计

作者：丁春芳

来源：《价值工程》2010年第07期

摘要: 以网上学习为开发背景,采用UML对系统需求进行建模,结合软件工程和面向对象技术,介绍简易网络教学系统的设计过程。

Abstract: The thesis introduces the designing process of the simple net-teaching system under the backround of net-learning ,modeling to the system needs with UML,combining the technology of software engineering and object-oriented. 关键词:UML;网络教学;B/S Key words: UML;net-teaching;B/S

中图分类号:TP393 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)07-0010-01 0引言

近年来,以弹性学制和交互协作教学为主要特征的远程网络教育,是进行知识传输和知识学习的新型教育形式,它可以最大限度地利用各种资源,将各个学校的优势教育资源、优秀的教师、最好的教学成果通过网络传播到四面八方,使任何人无论何时、何地、从任何章节开始,可以学习任何课程,为终身学习及学生的自主学习、个性化学习提供了必要条件。本文根据网络课程设计与开发的理论角度出发,以使教与学更加灵活,有利于学生能力培养为目的,基于UML作为分析设计描述语言,分析和设计了一个网络教学系统。 1系统功能及架构论述

1.1 系统功能分析根据网络教学系统的作用,网络教学系统应提供以下方面的功能:①数据库管理:它提供了使用者录入、修改并维护数据的途径;负责教师信息的管理,课程简洁信息的管理,文件上传信息的管理。②基本业务管理:它负责教师将课程数据上传到网站服务器,学生从网站下载课件及其他资料,教师发布学习方法、课程重点等和教学相关的文章及和课程相关的通知,教师对自己发布的信息进行修改和更新,网站管理人员对网站的维护,网站管理员批准用户注册。③信息浏览、查询:主要负责用户浏览网站信息,用户根据关键字查询信息。

1.2 模式选取通过系统的功能分析,确立系统采用B/S架构模式。B/S结构是目前较流行的体系结构,它将用户界面、应用逻辑与数据管理分开,使得系统可以灵活地应付各种变化,通过分布式对象允许客户机直接与服务器联系,实现动态平衡负载及数据安全服务。

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2系统建模

UML是在统一Booch表示方法、OOSE方法和OMT方法的基础上提出的标准化的统一建模语言。UML主要用于软件开发中的系统分析和设计阶段,UML通过三类图建立系统模型:Use Case(用例)图、静态结构图和动态行为图,通过这三类图从不同的抽象角度使系统可视化。利用著名的 RationalRose 工具,实现整个系统直观、统一、规范的描述,便于开发者协调工作,全面理解系统需求。

2.1 确定系统的角色和用例利用 Use Case 图对网络教学系统的行为建立模型,初步确定未来系统的角色和用例。在构建一个用例时,首先要做的是识别角色即参与者,然后再识别系统为参与者提供的服务:参与者的行为,即用例,最后,确定角色和用例之间的关系。根据网络教学系统的职责范围和需求可以确定三个角色:“系统管理员“、”学生”和“教师”。“系统管理员”角色可以进行页面维护、教师上传课件的审批和处理、页面更新、处理注册等活动;“教师”和“学生”的用例见图1。

2.2 静态模型的建立系统的静态结构模型主要由对象类图和对象图表达。发现对象类及其联系,确定它们的静态结构和动态行为,是面向对象分析的最基本的任务。类图描述了类的属性和行为以及对模型中各种成分的约束。完成系统的用例建模后,就可建立系统的静态模型。类图设计是系统设计最核心部分,根据系统中参与者可确定的类,有学生类、教师类、管理员类,其余相关的类如课程类、文章类、上传文件信息类等类,由于篇幅所限不再累述。

2.3 动态模型建立动态模型主要描述如何完成系统的功能。在面向对象的系统中,系统的动态模型由交互图(时序图和协作图、状态图和活动图)表达。在系统分析和设计中应当对主要的用例和对象类绘制这些图形,以便分析系统的行为,印证和修改系统的静态结构,满足用户的需求,达到系统的目标。①时序图。时序图按时间顺序描述系统元素之间的交互。时序图具有时间顺序,表达清楚的优点,经常被采用建立动态模型。网络教学系统中用例较多,所能画的时序图也很多。学生要下载文件,首先要向下载窗口发送请求,然后下载窗口将下载的参数传递给服务器,服务器与数据库交互以获得拥护的权限的认证,认证信息再通过服务器以及下载窗口传递给学生。②活动图。活动图描述活动是如何协同工作的。当一个操作必须完成一系列事情,而又无法确定以什么样的顺序来完成这些事情时,活动图可以更清晰地描述这些事情。在此,仅给出系统管理员维护网站的活动图,如图2所示。 3网上学习系统的实现

本系统采用B/S三层架构:各类教学资源在服务器端;采用JSP作为表示层,Java Bean作中间层,MySQL作数据库的技术方案。为了使系统将来的维护、升级等工作方便、简单,采用MVC开发模式,使得表示层、逻辑层、数据层的分工更加明显。 4结束语

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本文以简易网络教学系统为例,基于UML面向对象建模技术,从系统的需求分析、系统架构、系统的设计到系统的实现,论述了网络教学系统的分析与设计过程。从中了解UML开发应用系统的方法与过程,为类似系统的开发提供借鉴和参考。 参考文献:

[1]蔡敏,徐慧慧,黄炳强.UML基础与ROSE建模教程[M].北京:人民邮电出版社,2006. [2]王少峰.面向对象技术[M]. 北京:清华大学出版社.2004. [3]张龙祥.UML与系统分析设计[M]. 北京:人民邮电出版社,2001.