网络教学系统UML建模
1、软件问题描述
随着现代信息技术的迅猛发展，网络技术在教育中的应用日益广泛和深入，特别是Internet与校园网的接轨，为教育提供了丰富的资源，使网络教学真正成为现实，同时也为教育开辟了广阔的前景。对于如何有效地利用网上的资源，建构基于网络的现代教学模式是一个迫切研究的问题，而开展网络教学模式研究的重要理论基础之一就是网络教学的设计与评价。因此，开展网络教学的设计与评价的探索与实践研究有着十分重要的意义。 1.1需求分析 1.1.1系统功能需求
（1）系统的功能需求主要包括以下几个方面： ①学生可以登陆浏览和查找各种信息以及下载文件。
②教师可以登陆给出课程见解、发布、修改和更新消息以及上传课件。
③系统管理员可以对页面进行维护和批准用户的注册申请。 （2）满足上述需求的系统主要包括下面几个模块：
①数据库管理模块：提供使用者录入、修改并维护数据的途径。 ②基本业务模块：教师可以上传文件、发布消息、修改和更新消息；学生可以下载文件；管理员可以维护页面，批准注册等。
③信息浏览、查询模块：主要用于对的信息进行浏览、搜索查询。
图 1.1系统功能需求 图 1.2数据库管理模块
1.1.2数据库管理模块
（1）教师信息管理：负责教师信息的管理。 （2）课程简介信息管理：负责课程简介信息的管理。 （3）文件上传信息管理：负责文件上传信息的管理。 1.1.3基本业务模块
（1）文件上传：教师可以使用此模块将课程的数据上传到服务器。 （2）文件下载：学生可以使用此模块从上下载课件及其他资料。 （3）消息发布：教师可以通过此模块发布学习方法、课程重点等和教学相关的文章，以及和课程相关的通知等。
（4）消息修改和更新：教师可以通过此模块对自己发布的信息进行修改和更新。
（5）页面维护：管理员可以使用此模块对的页面进行维护。 （6）用户注册批准：管理员可以使用此模块批准用户注册。
图 1.3基本业务模块 图 1.4信息查询模块功能
1.1.4信息浏览、查询模块
（1）网页信息浏览：用户浏览信息。
（2）文章信息搜索：用户根据关键字搜索文章。 2、分析说明 2.1用例图
创建用例图之前首先需要确定参与者。在网络教学系统中，需要学生和教师的参与。学生可以浏览课程简介，教学计划，学习方法等教师发布的文章，并可以根据关键字查询文章。此外，学生可以从上下载课件。教师作为教学的主导者，使用此可以发布学习方法，课程重点等和
教学相关的文章，以及和课程相关的通知等，还可以将某一门课程的课件上传。需要一个专门的管理者进行日常维护与管理，所以需要有系统管理员的参与。
2.1.1系统用户参与的总的用例图
教师和学生都可以从“用户”这个参与者泛化而来，用户是指的注册用户，注册用户可以登录系统完成相应的操作。系统所有参与者与管理员的用例图如下图所示，从图中可以清楚地看到泛化关系与各个参与者所参与的用例：
图2.1 系统所有参与者的总用例图
2.1.2 Student用例图
（1）文章浏览用例:学生可以浏览诸如课程简介，教学计划，学习方法等教师发布的文章。
（2）文章搜索用例:学生可以使用搜索功能根据关键字查询相应的文章。
（3）文章下载用例:学生可以使用下载功能将上的课件以及资料信息下载到本地机器上。
图2.2 Student用例图
2.1.3 Teacher 用例图
（1）添加课程简介用例：教师可以为自己所教授的课程添加课程简介。 （2）上传课件用例：教师可以将课程的课件上传到上供学生下载。 （3）文章或消息发布用例：教师可以发布介绍学习方法，课程重点等和教学相关的文章，以及和课程相关的通知等。
（4）文章或消息修改用例：教师可以修改自己发布的文章和通知。
图2.3 Teacher 用例图
2.1.4 Administrator用例图
（1）页面维护。系统管理员可以对进行日常维护与管理。
（2）处理注册申请。系统管理员可以处理学生或教师用户的注册申请。
图2.4 Administrator用例图
2.2活动图
2.2.1用户登录系统的活动图
用户登录系统时，首先要输入登录的URL，然后从首页的登录窗口中输入信息登录信息，如用户名和密码，点击页面上的登录按钮。用户输入的信息会与数据库中的信息对比验证，如果验证成功返回登录成功页面，如果失败，返回登录失败页面。 FailureShow Success PageSuccessCertify UserInfoInput Login InfomationPress\"OK\" ButtonInputURLShow HomePageUserWebSite : Database
图2.5用户登录系统的活动图
2.2.2教师上传课件的活动图
教师要上传文件，先要进入文件上传页面，然后验证上传文件的大小和其他信息是否符合要求。验证成功后将文件存储，当系统管理员认证通过，更新页面；认证不通过删除文件。
: Teacher : WebSite : Administrator Apply Certify Size And FileUpLoadOther Aspact Error OK Store FileAdministrator Authorize Update Pass Page Delete FileNot Pass图2.6教师上传课件的活动图 2.2.3系统管理员进行维护的活动图 NewSwimlaneNewSwimlane2LoginProcessCAIUpdate InformationModify Page图2.7系统管理员进行维护的活动图
2.3类分析图
通过对用例图与活动图的分析中发现，可以从中搜寻到实体类并根据所找的实体类进行类分析建模。如下图所示：
图2.8用户注册分析类图
图2.9用户登录分析类图
3、设计说明 3.1类设计图
类不是单独一个模块，各个类之间是存在联系。如下图所示，例如教师可以教授几门课程，所以有几门课程的课程简介；教师可以发布多条信息，也可以不发布；教师可以不上传文件，也可以上传多个文件。一个学生可以下载一个文件，也可以不下载文件。
图3.1参与者相关的类
a.
密码）。
User类是所有类的父类，包括属性有Account（登录名）、Password（密码）、email
（用户）等。方法有getEmail（获取）、getAccou（获取登录账户名）以及changePass（修改
b. c.
Student类是学生类， 除了继承父类的属性和方法，还包括number（学号）、nameTeacher类是教师类，除了继承父类的属性和方法，还包括name（）、sex（性别）、Identity
（）、sex（性别）、age（年龄）、class（班级）、和grade（年级）等属性。 Card（号）、course（教授的课程）、以及TelephoneNum（）。
d. Adminstrator是管理类，管理员有自己的属性，TelephoneNum（）。还有自己的方法：CertifyUpload（文件的上传认证）、UpdatePageInformation（更新页面信息）、AddUser（添加用户）和DeleteUser（删除用户）等。
图3.2各个类之间的关系
3.2对象协作图
3.2.1用户登录系统的协作图
theServer : Server2: Send(String,int)5: return1: Input(Sring,int)6: showInformation( ) : UsertheLoginInter : LoginInterface3: Query_and_Validate( )4: feedBack( )theDatabase : Database
图3.3用户登录系统的协作图
3.2.2学生下载文件的协作图
theServer : Server2: Request(String,String)5: ReturntheDownLoadPage : DownLoadPage6: ShowSatus( ) : Student4: Return3: Identity( )1: RequesttheDatabase : Database
图3.4 学生下载文件的协作图
3.3对象时序图
3.3.1系统管理人员管理的时序图
系统管理人员通过与管理窗口的交互可以添加或删除文章，更新
CAI课件，添加或删除用户。具体的操作由管理窗口与数据库交互完成，管理员操作后的结果会在页面上显示。
图3.5系统管理人员管理的时序图
10: success7: success : Administrator1: Login( )2: Add_or_delete_Article3: show( )4: successmanage : ManageInterfacetheDatabase : DatabasethePage : Page5: UpdateCAI( )6: show( )8: Add_or_delete_User9: Notify( ) 3.3.2用户登录系统的时序图
用户要登录系统，首先要和登录窗口交互，输入用户名和密码。登录窗口负责和服务器交互，将用户输入的用户名和密码发送到服务器，服务器再与数据库交互，以验证用户名和密码的有效性，如果验证成功，则返回OK，验证失败返回Error。服务器将通过登录窗口将信息显示给用户。
图3.6用户登录系统的时序图
6: ShowInformation( )4: feedBack( )5: Return1: Input(String,int)2: send(String,int)3: Query_and_Validate( ) : UsertheLogFace : LoginInterfacetheServer : ServertheDatabase : Database3.3.3学生下载文件的时序图
学生要下载文件，首先要向下载窗口发送请求，然后下载窗口的参数传递个服务器，服务器与数据库交互以获得用户的权限认证，认证信息再通过服务器及下载窗口传递给学生。
6: Success(Transfer)/Fail(Error)5: return4: authorize : Student1: Request2: Send(String,String)theDownLoadPage : DownLoadPagetheServer : ServertheDatabase : Database3: Identity( )
图3.7学生下载文件的时序图
3.4对象状态图
InputURLHomePageInput LoginInfoCertifySuccessErrorSuccess PageUpLoad RequestUpLoad Apply PageStoring FilesOld PageAdministrator LoginNot PassAuthorize PagePassNew Page
图3.8 系统状态图
3.5系统配置图
图3.9 系统配置图
图3.10 系统配置图
4、总结
在建模过程中，遇到一些问题，诸如某些操作界面无法看到，一些修改影响了其他模图的建立，通过上网查找资料和询问同学，得到了比较满意的解决；在这次实验中，关于UML的概念以前比较模糊的地方，我在实际操作中，变得更加清楚了，对Rational Rose的UML功能运用的更加系统，更加熟练；但是更让我明白，UML的知识是十分丰富的，我现在的认识还不够，我将会在以后的学习中，不断提高自己的UML知识。
