【文章內容簡介】 (Things)、關系 (Relationships)、圖 (Diagrams ) 的構成。事物是 UML 模型中最基本的構成元素，是具有代表性的成分的抽象；關系把事物緊密聯(lián)系在一起；圖是事物和關系的可視化表示。 UML 包含 4 種事物： 結構事物 、行為事物、分組事物、注釋事物。 結構事物 是 UML 模型的靜態(tài)部分，描述概念或物理元素 ,它包括類、接口、協(xié)作、用例、構件、節(jié)點等幾種元素。類是具有相同屬性相同操作相同關系相同語義的對象的描述；接口是描述元素的外部可見行為，即服務集合的定義說明；協(xié)作是描述了一組事物間的相互作用的集合；用例是代表一個系統(tǒng)或系統(tǒng)的一部分行為，是一組動作序列的集合；構件是系統(tǒng)中物理存在，可替換的部件；節(jié)點是運行時存在的物理元素。 行為事物是 UML 模型圖的動態(tài)部分，描述跨越空間和時間的行為。其中交互是實現(xiàn)某功能的一組 結構事物 之間的消息的集合，涉及消息、動作序列、鏈接；狀態(tài)機是描述事物或交互在生命周期內響應事件所經(jīng)歷的 狀態(tài)序列。 分組事物是 UML 模型圖的組織部分，描述事物的組織結構。 注釋事物是 UML 模型的解釋部分，用來對模型中的元素進行說明，解釋。 常用的 UML 模型圖 用例圖 用例圖用來描述軟件需求模型中的系統(tǒng)功能，通過一組用例可以描述軟件系統(tǒng)能夠給用戶提供的功能。 用例圖可以作為整個系統(tǒng)開發(fā)過程中的開發(fā)依據(jù)，指導和驅動其他模型。 類圖 類圖 (Class Diagram)是由類、相關建模元素及其關系構成的圖，用來描述類之間的靜態(tài)關系。類圖在系統(tǒng)中處在核心位，也是 UML 中最為重要的一種圖。在系統(tǒng)的不同開發(fā)階段，類圖可以具有不同的抽象程度。隨著開發(fā)的深入，類圖應該越來越詳細、具體。 類圖不僅定義系統(tǒng)中的類，表示類之間的聯(lián)系如關聯(lián)、依賴、聚合等，也包括類的內部結構 (類的屬性和操作 ) 。 活動圖 活動圖是 UML 的動態(tài)視圖之一，用來描述事物或對象的活動變化流程?；顒訄D描述了一組順序的或并發(fā)的活動?；顒訄D可以用來描述工作流或者業(yè)務流程、工程組織、算法流程等。 [4] 第三章 系統(tǒng)需求分析 需求概述 操作可行性 目前高校的教學模式已經(jīng)基本脫離了傳統(tǒng)的粉筆加黑板的模式，所有的教室都已經(jīng)多媒體，教室里擁有電腦、投影儀等多媒體設備，每個老師都已經(jīng)擁有筆記本電腦，對電腦中課件制作（ PPT、 WORD、 EXCEL）都有一定的熟悉，這些都是計算機輔助教學系統(tǒng)很好的基礎。 由于目前沒有計算機輔助教學系統(tǒng)進行管理，所有的知識都只存在教師的個人電腦里面，沒有能隨機、靈活、全方位的知識展現(xiàn)，沒有很好的激發(fā)學生學習興趣，發(fā)揮學生認知主體作用，教師與學生的互動性也無法表現(xiàn)。 系統(tǒng)的目標 基于網(wǎng)絡的計算機輔助系統(tǒng)，利用網(wǎng)絡的特性，可以將輔助教學更好的發(fā)揮，通過系統(tǒng)，教師可以達到： （ 1） 只要有網(wǎng)絡，可以隨時隨地管理課件、資料信息； （ 2） 可以不帶任何課件進行授課； （ 3） 通過查看學生測試信息，可以很好的了解學生的知識掌握情況； （ 4） 可以很好的跟學生進行互動； （ 5） 發(fā)布公告、活動等信息。 學生可以達到 : （ 1） 可以隨時隨地學習，給予學生無限的學習空間和寬裕的學習時間； （ 2） 通過隨機測試，實時掌握知識掌握情況，針對性、自主性的學習，提高效率； （ 3） 可以跟老師、同學提問、互動； （ 4） 可以 發(fā)表課程看法，經(jīng)驗以供同學、老師參考； （ 5） 最重要的是通過以上可以將學生的學習積極性進行調動。 另 外， 學生、教師也可以通過查看系統(tǒng)知識庫，方便的搜索有用信息。 系統(tǒng)可能帶來的影響 系統(tǒng)可能帶來的影響，主要有以下幾點： （ 1） 形成“以老師為主導，以學生為主體”，充分發(fā)揮學生主動學習的精神； （ 2） 通過課件等教學信息的有效組織和管理，提高教學素質； （ 3） 有利于培養(yǎng)合作精神和創(chuàng)新精神，發(fā)揮學生的發(fā)散性思維和創(chuàng)造性思維，從而為培養(yǎng)高信息時代所需要的新型人才。 系統(tǒng) 數(shù)據(jù)流圖 業(yè)務對象分析 業(yè)務分析是需求分析的原始階段，業(yè)務需求分析主要工作有： （ 1） 首先提取系統(tǒng)的業(yè)務角色、業(yè)務實體（業(yè)務角色代表在系統(tǒng)中承擔的角色，業(yè)務實體表示業(yè)務角色需要處理的對象），就是提取需求中涉及的名詞，名詞是組成系統(tǒng)的基本元素； （ 2） 分析業(yè)務實體間的關系，對于有共同屬性的業(yè)務實體進行歸類； （ 3） 分析業(yè)務角色和業(yè)務實體之間在執(zhí)行業(yè)務時的關系，并用圖列表示出來 ，進一步說明實現(xiàn)業(yè)務的工作流程，也用圖列表示出來。 業(yè)務對象模型（也叫領域模型 domain model）是描述業(yè)務用例實現(xiàn)的對象模型。它是對業(yè)務角色和業(yè)務實體之間應該如何聯(lián)系和協(xié)作以執(zhí)行業(yè)務的一種抽象。 計算機輔助教學系統(tǒng)，對其主要涉及的業(yè)務對象進行分析如表 1 所示： 表 1：計算機輔助教學系統(tǒng)業(yè)務對象分析表 序號 對象名詞 類別 1 EXCEL 課件 實體 2 PPT 課件 實體 3 WORD 課件 實體 4 PDF 課件 實體 5 視頻 實體 6 Flash 動畫 實體 7 文本文件 實體 8 圖片 實體 9 考試試卷 實體 10 試題庫 實體 11 成績 實體 12 日常作業(yè) 實體 13 作業(yè)庫 實體 14 畢業(yè)論文 實體 15 研究成果 實體 16 匯報總結 實體 17 思想總結 實體 18 科技文檔 實體 19 BBS 留言版 實體 20 即時通訊 實體 21 人機交互 實體 22 學生 角色 23 教師 角色 24 系統(tǒng)管理員 角色 EXCEL 課件、 PPT 課件、 WORD 課件、 PDF 課件、文本文件、圖片屬于電子課件， 視頻、 Flash 動畫屬于視頻課件，都是課件的實例，課件是業(yè)務模型；考試試題、試題庫都是測試的實例，測試是業(yè)務模型；日常作業(yè)、作業(yè)庫都是作業(yè)的實例，作業(yè)是業(yè)務模型；畢業(yè)論文、研究成果、匯報總結、思想總結、科技文檔屬于知識百科，知識百科是業(yè)務模型； BBS 留言版、即時通訊、人機交互屬于信息交互模塊，信息交互模塊是業(yè)務模型。 計算機輔助教學系統(tǒng)的業(yè)務模型主要有：課件、測試、作業(yè)、知識百科、信息交互模塊，學生、教師、系統(tǒng)管理員、管理層等角色與模型通過泛化、依賴和關聯(lián)等關系組成了系統(tǒng)的領域模型。 課件業(yè)務 執(zhí)行課件業(yè)務時 主要關系描述如下： （ 1） 教師上傳或編輯課件； （ 2） 管理員審核課件； （ 3） 學生、教師查看課件； （ 4） 課件主要包括 PPT、 EXCEL、 WORD、 FLASH、視頻、文本文件、圖片等類型； （ 5） 課件列表中顯示課件信息。 采用 UML 表示課件的領域模型圖，如圖 1 所示： 教 師課 件 管 理11 . . N管 理 員11 . . N11 . . NP P T 課 件E X C E L 課 件W O R D 課 件P D F 課 件F L A S H 課 件視 頻 課 件學 生課 件1 1課 件 信 息11文 本 文 件圖 片 圖 1 課件領域模型圖 圖 1 中，課件管理是一個事件，代表上傳、編輯、查看、審核，課件與 PPT課件、 EXCEL 課件、 WORD 課件、圖片、文本文件等是泛化關系。課件信息用于描述課件的基礎信息、大小、瀏覽次數(shù)等。 測試業(yè)務 執(zhí)行測試業(yè)務時主要關系描述如下： （ 1） 教師日常編輯試題庫； （ 2） 系統(tǒng)根據(jù)教師要求通過試題庫中自動生成試卷； （ 3） 教師調整自動生成的試卷； （ 4） 學生答題； （ 5） 教師批改，并生成學生成績； （ 6） 學生查看成績； （ 6） 試題列表中顯示試題屬性。 采用 UML 表示試題業(yè)務的領域模型圖，如圖 2 所示： 學 生測 試 管 理111 . . N11 . . N教 師試 卷1 1試 題 庫1成 績 管 理試 卷 屬 性111 . . N 11 . . N1成 績11 . . N圖 2 試題業(yè)務領域模型圖 圖 2 中，測試管理是一個事件，代表答題、批改、調整。成績管理也是一個事件，代表查看、編輯。試卷屬性用來描述試卷時間、難易程度、平均成績等。 作業(yè)業(yè)務 執(zhí)行作業(yè)業(yè)務時主要關系描述如下： （ 1） 教師日常編輯作業(yè)； （ 2） 系統(tǒng)根據(jù)教師要求生成作業(yè)； （ 3） 教師調整自動生成的作業(yè)； （ 4） 學生完成作業(yè)； （ 5） 教師批改作業(yè)； （ 6） 學生修正錯誤； （ 7） 作業(yè)屬性顯示作業(yè)生成時間、要求完成時間、完成情況等。 采用 UML 表示作業(yè)的領域模型圖，如圖 3 所示： 學 生作 業(yè) 管 理11 . . N1 . . N11 . . N教 師作 業(yè)1 1作 業(yè) 庫1作 業(yè) 屬 性1 . . N111 . . N11 . . N圖 3 作業(yè)領域模型圖 知識百科業(yè)務 執(zhí)行知識百科業(yè)務時主要關系描述如下： （ 1） 學生、教師日常提交知識文檔； （ 2） 管理員審核； （ 3） 學生、教師對知識文檔發(fā)表評論、編輯錯誤； （ 4） 知識信息列表中顯示知識信息。 采用 UML 表示知識百科的領域模型圖，如圖 4 所示： 教 師知 識 庫 管 理11 . . N管 理 員11 . . N11 . . N畢 業(yè) 論 文研 究 成 果匯 報 總 結思 想 總 結科 技 文 檔學 生知 識 庫1 1知 識 信 息11圖 4 知識百科領域模型圖 圖 4 中，知識庫管理是一個事件，代表提交知識文檔、發(fā)表評論、編輯、審核文檔。知識信息用于顯示知識文檔的時間、類型、提交人、瀏覽次數(shù)等。 信息交互業(yè)務 執(zhí)行信息交互業(yè)務時主要關系描述如下： （ 1） 學生、教師實時發(fā)送信息、留言； （ 2） 學生、教師回復信息、留言； （ 3） 學生、教師查詢系統(tǒng)； （ 4） 系統(tǒng)自動回復； （ 5） 信息、留言自動保存。 采用 UML 表示信息交互模塊的領域模型圖，如圖 5 所示： 學 生信 息 管 理教 師信 息 交 互 模 塊1 . . N111 . . N11 . . N 圖 5 信息交互領域模型圖 業(yè)務流程分析 計算機輔助教學系統(tǒng)的有課件、試題、作業(yè)、知識百科、信息交互、用戶管理 6 個主要業(yè)務流。 業(yè)務流程分析主要由活動圖來建模，活動圖主要由活動狀態(tài)、動作狀態(tài)、動作流、開始節(jié)點、終止節(jié)點、對象、對象流、分支與合并、分叉與匯合、泳道等部分組成。 帳戶管理流程 帳戶管理主要包括學生、教師帳戶的創(chuàng)建、密碼變更、停用、備份、刪除等流程管理，業(yè)務流程圖如圖 6 所示： 系 統(tǒng) 管 理 員 學 生 / 教 師新 學 生 、 教 師 創(chuàng) 建 用 戶輸 入 用 戶 名 / 密 碼密 碼 修 改畢 業(yè) 、 離 職 用 戶 停 用用 戶 刪 除用 戶 所 有 信 息 備 份輸 入 正 確系 統(tǒng) 登 錄系 統(tǒng) 退 出重 新 輸 入密 碼 錯 誤密 碼 錯 誤 圖 6 帳戶管理業(yè)務流程圖 說明： （ 1） 新學生、教師創(chuàng)建帳戶：系統(tǒng)管理員根據(jù)新報告的學生、教師信息創(chuàng)建帳戶，默認初始密碼，并將登陸用戶名、密碼發(fā)送給學生、教師； （ 2） 系統(tǒng)登錄：新學生、教師根據(jù)用戶名、密碼進行登錄； （ 3） 用戶名 /密碼：用戶名、密碼輸入正確，進入系統(tǒng)，輸入錯誤重新輸入，如無法正確，則退出系統(tǒng)； （ 4） 密碼修改：修改初始的密碼； （ 5） 畢業(yè)、離職用戶停用：系統(tǒng)管理員對畢業(yè)、離職的用戶進行停用； （ 6） 用戶信息備份：對于超出一定年限的用戶信息，系統(tǒng)管理員需要進行備份，包括用戶所有信息、日志，以便刪除后可以導入信息后查看； （ 7） 用戶刪除：系統(tǒng)管理員備份后刪除用戶，包括用戶所有信息、日志，以防系統(tǒng)信息量過大，保證系統(tǒng)正常運行。 課件管理流程 課件管理主要分析課件上傳、課件審核、課件查看、課件編輯、課件刪除的課件業(yè)務流程，流程圖如圖 7 所示： 教 師 系 統(tǒng) 管 理 員登 錄審 核待 審 核 課 件 列 表課 件 刪 除重 新 上 傳上 傳 成 功上 傳 課 件學 生 管 理 層上 傳 失 敗P P TE x c e l W o r d F l a s h 視 頻選 擇 課 件類 型發(fā) 布 課 件課 件 編 輯未 通過通 過課 件 查 看 課 件 查 看 課 件 查 看課 件 停 用課 件 信 息 整 理信 息 反 饋提 醒 管 理 員 審 核課 件 修