在线课程选修系统——UML建模报告

武汉工程大学 计算机科学与工程学院

课程综合设计报告

设计名称： 《面向对象技术》课程综合设计 设计题目： 在线选修课程管理系统 学生学号：专业班级： 二〇〇九级信息技术4班 学生姓名： 学生成绩： 指导教师（职称）： 张俊（副教授） 课题工作时间： 2011年12月

说明：

1、报告中的第一、二、三项由指导教师在综合设计开始前填写并发给每个学生；四、五两项（中英文摘要）由学生在完成综合设计后填写。 2、学生成绩由指导教师根据学生的设计情况给出各项分值及总评成绩。 3、指导教师评语一栏由指导教师就学生在整个设计期间的平时表现、设计完成情况、报告的质量及答辩情况，给出客观、全面的评价。 4、所有学生必须参加综合设计的答辩环节，凡不参加答辩者，其成绩一律按不及格处理。答辩小组成员应由2人及以上教师组成。

5、报告正文字数一般应不少于5000字，也可由指导教师根据本门综合设计的情况另行规定。

6、此表格式为武汉工程大学计算机科学与工程学院提供的基本格式（适用于学院各类综合设计），各教研室可根据本门综合设计的特点及内容做适当的调整，并上报学院批准。

成绩评定表

答辩记录表

一、综合设计目的、条件、任务和内容要求： 1.设计目的 《面向对象技术》是计算机科学与技术专业(信息技术方向)本科生 的一门专业主干课程，本课程主要学习 UML 和系统建模技术。UML 是一 种定义良好、易于表达、功能强大且普遍适用的建模语言，基于 UML 的 面向对象建模技术融入了软件工程领域的新思想、新方法和新技术，得到 计算机界的广泛关注。 本课程主要介绍统一建模语言 UML 的基本概念和各种模型、视图， 以及主流建模工具 Rational Rose 的应用。以统一建模语言 UML 为主线， 以 Rational Rose 环境为建模工具，以培养学生的信息系统建模能力和软件 工程能力为目的。通过课程教学、上机实践、作业练习、综合设计等教学 环节，使学生逐步掌握 UML 的概念、模型和 Rational Rose 建模工具，并 能在实践中熟练应用所掌握的语言和工具解决实际问题，从而培养学生良 好的程序设计技能和软件工程能力。

2.实施方式 由于本课程重在培养学生的应用能力，因此本课程批准为考试改革课 程，课程考核将以项目开发和设计报告为主。具体实施方式为：针对某一 信息系统的分析和设计，学生上机开发系统并撰写报告，并在规定时间递 交程序和报告。分数比例为：项目开发结果(即相关程序代码)为 60%, 设计报告为 40%。

3.任务和要求： 针对某一信息系统，完成如下任务： (1)简要的需求分析 (2)建立该系统的各种视图和模型。 (3)完成各项系统功能的设计。 (4)形成系统建模的各种文档和开发报告。

4.工具与环境： 建模工具：Rational Rose

指导教师签字：

张俊

2011

年

11

月

03

日

二、进度安排：

第 11 周~第 12 周：熟悉 Rational Rose 建模工具；确定目标系统，收 集整理系统需求。 第 13 周~第 16 周：完成系统的分析与设计，按照要求建立系统的各 种功能模型。撰写设计报告，并按时递交。 第 17 周：成果验收，答辩及成绩评定。

三、应收集资料及主要参考文献： [1]拉曼著. UML 和模式应用. 机械工业出版社, 2006.5. [2]福勒，徐家福著.UML 精粹.清华大学出版社，2005.5. [3]施穆勒，李虎著.UML 基础案例与应用.人民邮电出版社，2004.7.1. [4]Booch 著.UML 用户指南.人民邮电出版社，2006.6. [4](美)Wendy Boggs 著， 邱仲潘 译.UML with Rational Rose 从入门到精通. 电子

工业出版社.2000.3. [5]国刚 著.UML 与 Rational Rose2003 软件工程统一建模原理与实践教 程.电子工业出版社.2007.4. [6]刘敏莺 著.Rational Rose 2003 基础教程.冶金工业出版社.2005.5. [7]Scott W.Ambler 著，王少峰 译.UML 风格.清华大学出版社.2004.7. [8]Martin Fowler 著.UML Distilled. Addison-Wesley Professional. 2003.9.25.

四、课程综合设计摘要(中文) : 本系统以网络为平台， 教师可以选择要教授的课程以及查询选修所教 课程的学生花名册，学生可以选课并按最终的课程表到财务处缴费，教务 管理人员负责协调选课(教师和学生选课均有门数或人数限制) 、排出本 学期的课程表并管理教师和学生的信息。关键词： 关键词：学生选课

数据库 管理 http://

五、课程综合设计摘要(英文) :This system is based on the net on which teacher can choose courses to teach and request for the roster of students who chose the courses. And on this system, student can choose the courses he/she likes and pay for them according to the final curriculum. The administrator of this system coordinate course-choosing for there are some restricts on the number of people, arrange the schedule of this semester and manage information of professors and students. Key: course-choosing, data base, manage, http://

目 录

摘 要 ……………………………………………………………………………………… I Abstract …………………………………………………………………………………... I 第一章 概述……………………………………………………………………………..1 1.1 课题背景和研究意义………………………………………………………………...1 1.2 主要工作和论文结构 …………………………………..…………………………… 1 第二章 需求分析 ……………………………………………………….. 2 2.1 UML概述…… ……………………………………………..………………………….…2 2.2 需求分析……………………………………………..………………………….…2 2.2.1 系统流程图……………………………………………..………………………….…3 2.3 系统用例模型 …………………………………………..………………………….…3 2.3.1 系统参与者及用例……………………………………..………………………….…3 2.3.2 主用例图 ……………………………………………..………………………….…5 第三章 系统静态建模……………………………………………………..……………….. 6 3.1 关于类元的包图. ………………………………………..………………………….…6 3.2 类之间的关系 ………………………………………..………………………….…8 第四章 系统动态建模…………………………………………………..……………….. 9 4.1 序列图 ………………………………………..………………………….…9 4.1.1 制作课程目录序列图…………………………………..………………………….…9 4.1.2课程信息管理序列图 …………………………………..………………………10 4.2 协作图 ………………………………………..………………………….…11 4.2.1 课程信息管理协作图…………………………………..………………………….…11 4.3 状态图 ………………………………………..………………………….…12 第五章 系统实现建模…………………………………………………..……………….. 14 5.1 构件图 ………………………………………..………………………….…14 5.1.1 关于构件的包图 ……………………………..………………………….…14 5.1.2 University构件图…………………………..………………………….…15 5.2 部署图 ………………………………………..………………………….…15 总结 …………………………………………….………………………………..….…16

致 谢 …….……………………………………………………..………………………….17 参考文献 …….………………..………………………………..………………………….18

摘 要

本系统以网络为平台，教师可以选择要教授的课程以及查询选修所教课程的学生花名册，学生可以选课并按最终的课程表到财务处缴费，教务管理人员负责协调选课（教师和学生选课均有门数或人数限制）、排出本学期的课程表并管理教师和学生的信息。

本系统利用IBM Rational Rose建模，建立了系统需求和系统体系架构的可视化模型，帮助系统开发，进而方便教师和学生选课，实现学生选课的动态管理以及教师和学生的信息管理，使得对信息的管理更加及时、高效，提高了效率。 关键词：学生选课 ； 数据库 ； 管理

Abstract

This system is based on the net on which teacher can choose courses to teach and request for the roster of students who chose the courses. And on this system, student can choose the courses he/she likes and pay for them according to the final curriculum. The administrator of this system coordinate course-choosing for there are some restricts on the number of people, arrange the schedule of this semester and manage information of professors and students.

IBM Rational Rose is a visual modeling and development tool that uses UML to enable software application development, data modeling, web services design, business modeling, legacy application extension and component-based modeling. This system is based on this tool. By it we can build the visual model.

Keywords：course-choosing, data base, manage

第一章 概述

在线课程选修系统是一个很常用，应用也是很广泛的一个课题，对于这个系统的开发，也有各式各样的工具，例如Java，http://等等。但是本系统的目的不在开发，只在可视化建模，也是为开发作好铺垫。

1.1 课题背景和研究意义

为了丰富同学的生活，拓展大家的知识面，加强学生素质教育，培养复合型人才而开设的选修课程，不能像必修课一样提前设定安排，要根据个人的兴趣爱好自由选择，这就对课程选排带来了一些挑战。在没有网上选课系统时，课程安排不仅带来大人力物力的消耗，还会带来时间，财务上的浪费，数据资料的统计管理也存在很多的问题。随着技术的发展，网上选课系统成为学校课程管理必不可少的管理工具。网上选课系统不仅节省很多时间，节约资源，提高了数据处理的工作效率。同时也提高了学生选课的准确性，学生能更自主，便捷的进行选课。

1.2 主要工作和论文结构

本次设计的任务是使用Rational Rose 2003对该系统进行系统建模。通过使用用例驱动创建系统用例模型、获取系统的需求，并使用系统的静态模型创建系统内容，然后通过动态模型对系统的内容进行补充和说明，最后通过部署模型完成系统的部署情况。

论文第一章简要阐述了此次课题的背景和研究意义；第二章对本系统做需求分析，给出系统流程图以及用例模型；第三章系统静态建模，为每个类创建包，画类图；第四章系统动态建模，给出序列图、协作图、状态图以及活动图；第五章系统实现建模，给出构件图以及部署图。

第二章 需求分析

在线课程选修系统是一个便于师生进行网上课程选修的管理信息系统，该系统能够为教师和学生提供方便的选课服务，也能够为教务管理员提供方便的管理学生和教师信息的服务。

2.1 UML概述

Unified Modeling Language (UML)又称统一建模语言或标准建模语言,是始于1997年一个OMG标准，它是一个支持模型化和软件系统开发的图形化语言,为软件开发的所有阶段提供模型化和可视化支持，包括由需求分析到规格，到构造和配置。 面向对象的分析与设计(OOA＆D，OOAD)方法的发展在80年代末至90年代中出现了一个高潮，UML是这个高潮的产物。它不仅统一了Booch、Rumbaugh和Jacobson的表示方法，而且对其作了进一步的发展，并最终统一为大众所接受的标准建模语言。

标准建模语言UML的主要特点可以归结为三点：

（1） UML统一了Booch、OMT和OOSE等方法中的基本概念。

（2） UML还吸取了面向对象技术领域中其他流派的长处，其中也包括非OO方法的影响。UML符号表示考虑了各种方法的图形表示，删掉了大量易引起混乱的、多余的和极少使用的符号，也添加了一些新符号。因此，在UML中汇入了面向对象领域中很多人的思想。这些思想并不是UML的开发者们发明的，而是开发者们依据最优秀的OO方法和丰富的计算机科学实践经验综合提炼而成的。

（3）UML在演变过程中还提出了一些新的概念。在UML标准中新加了模板(Stereotypes)、职责(Responsibilities)、扩展机制(Extensibility mechanisms)、线程(Threads)、过程(Processes)、分布式(Distribution)、并发(Concurrency)、模式(Patterns)、合作(Collaborations)、活动图（Activity diagram）等新概念，并清晰地区分类型(Type)、类(Class)和实例(Instance)、细化(Refinement)、接口(Interfaces)和组件(Components)等概念。

因此可以认为，UML是一种先进实用的标准建模语言，但其中某些概念尚待实践来验证，UML也必然存在一个进化过程。

2.2 需求分析

网上选课系统是一个学校用来进行对学生选修课程管理的信息系统。该系统能够为学生提供方便的选课功能，也能够提高学校对学生和教育管理的效率。网上选课系统包括的主要内容有：

1）大学教师选择本学期要教授的课程，教师选课结束后，教务管理人员进行协调和确认教师的课程，并创建本学期的课程目录表，向学生公布。教师可查询所教课程的学生花名册(roster)。

2）教务管理人员维护学生、教师和课程的信息。查看所有的学生信息和课程信息，对以上信息进行添加，修改，删除。

3）学生通过客户机浏览器根据学号和密码进入个人信息界面。可以进行在线选课。选择好课程后进行提交，系统要记录学生所选择地课程和提交时间；学生也可撤销提交。也可以进行查询已选课程及自己基本信息的查询。

4）选课中心处理选课数据。查看选课信息，统计每门课程的选课人数，停开选课人数少于规定人数的课程。

2.3 系统用例模型

2.3.1 系统参与者及用例

1.系统参与者: 1) 教师 2）学生

3）教务管理人员 4）选课中心 2.系统用例 1）教师：登陆

查看教学公告

教师个人信息管理 选择课程教授 查看学生信息 提交学生成绩 2）学生：登陆 选课 退课 课程查询 查看个人信息 查看教师信息

3）教务管理人员：教师信息管理 学生信息管理

修改，添加，删除学生信息 课程信息管理

修改，添加，删除课程 公布课程目录 4）选课中心：查询所有学生的选课信息

删除人数不够的课程 统计每门课程的选课人数

2.3.2 用例图

图2.2 主用例图

关于此用例图的说明如下：

1） 参与者Student能够通过该系统查询并选择课程； 2） Professor能够通过该系统进行如下活动：

选择教授课程：Professor选择本学期要教授的课程，且每位教师最多只能上报4

门课程。

查询学生名单：选课结束后，Professor可以查询所教课程的学生名单。 3） Administrator能够通过该系统进行如下活动：

维护教师信息：教务管理员可以管理并维护教师的个人信息。 维护学生信息：教务管理员可以管理并维护学生的个人信息。 维护课程信息：教务管理员可以管理并维护课程信息。

制作课程目录：教师选课结束后，教务管理人员通过协调和确认教师的课程，

创建本学期的课程目录表，向学生公布。