网络教学系统.docx
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网络教学系统.docx
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网络教学系统
引言
网络是一个巨大的知识仓库,它借助高性能的计算机和高效率的信息传输机制,将世界各地的计算机连接在一起,使分处地球不同位置的人们可以共享网上的知识信息。
知识信息具有高度的可复制性,并在交换过程中不断地增长。
在网络中,知识信息量的快速增长使得网络拥有超越时空的海量知识。
网络集多种媒体特性于一身,在网络中它既可以传输文本信息,也可以传输非文本信息,如图形、图像、声音和视频信息等等,再加上超媒体链接,就使得网络中的信息资源获得了质的飞跃。
多媒体网络教育应用于课堂教学中,是现代教育改革的需要,也是教育现代化的重要标志。
把多媒体网络教育和科学的教学方法有机地结合起来,既能教给学生知识,又能发展学生智力,培养学生创新探索能力,给学生以性情的陶冶,灵魂的洗涤,同时掌握适应社会发展、与社会交流的技能。
而现有的课堂教学形式是“三统一”,即统一的上课时间、统一的上课进度、统一的课程考试。
如果运用这种教学形式,教师在课堂讲授过程中难以做到因材施教,学生的学习也难以做到个性化。
多媒体远程网络教育技术突破了制约教育发展的时空限制,课堂空间延伸到网络所能覆盖的任何一个场所,因此每位学生都可以自由地根据自己的空闲时间和制定的计划安排上网学习的时间,课程的全部教学内容、教学重点、教学难点以及教学基本要求都开放性地展示给了每一位学生,使他们能够心中有数、把握全局,极大地方便了他们的自主学习。
1系统概述
1.1可行性分析
可行性研究的目的是用最小的代价在尽可能短的时间内确定问题是否能够解决。
也就是说可行性研究的目的不是解决问题,而是确定问题是否值得去解,研究在当前的具体条件下,开发新系统是否具备必要的资源和其它条件。
一般说来,应从经济可行性、技术可行性、操作可行性等方面研究可行性。
(1)技术可行性——一般学校或个人电脑完全可以满足要求。
对于软件技术要求,现在的程序设计语言已经非常成熟,要运用HTML样式,图形图像制作工具来制作生动活泼的网页及美观的图形文件或动画文件,数据库使用SQLserver2000中提供的数据库桌面工具ODBC。
(2)经济可行性——由于本系统是为了通过网络进行教学使用的系统,装上该应用软件即可使用,系统成本主要集中在系统软件的开发上,当系统投入运行以后可以为学校节约大量的人力、物力。
所带来的效益远远大于系统软件的开发成本,在经济是哪个完全可行。
(3)操作可行性----界面设计时充分考虑管理人员的习惯,使得操作简单;数据录入迅速、规范、可靠;统计准确;制表灵活;适应力强;容易扩充。
内容主要是:
系统需要分析,包括现有系统介绍;系统的实体分析,实体关系图。
1.2系统开发方法
在开发方法的选择上,选择了演绎式原型法与生命周期法相结合的方法。
系统基于B/S模式。
1.3结论
通过对该系统的现状调查和可行性分析,在现在这个计算机飞速发展的时代,利用软件实现学生成绩管理是十分必要的,又方便,又安全。
在经济上和技术上的条件都是能达到的,所以我们说这个系统是可以开发和应用的。
2系统总体设计
2.1系统设计分析
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。
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网站服务器。
(2)文件下载:
学生可以使用此模块从网站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:
网站管理员可以使用此模块对网站的页面进行维护。
(6)用户注册批准:
网站管理员可以使用此模块批准用户注册。
信息浏览、查询模块:
(1)网页信息浏览:
用户浏览网站信息。
(2)文章信息搜索:
用户根据关键字搜索文章。
2.2系统功能模块设计
通过对上述各项功能的分析、分类、综合,按照模块化程序设计的要求,得到如图所的功能模块图。
网络教学系统
图1 系统功能模块图
3数据库分析与设计
3.1数据库分析
用户需求具体有成绩管理系统提供保存、更新、查询、维护,这就需求数据库结构能充分满足各种信息的输入与输出,实现有组织地、动态地存储大量关联数据,方便用户访问系统中的数据,它与文件系统的重要区别是数据的充分共享,交叉访问,与应用程序的高度独立性。
3.2E-R图分析
根据网络教学系统的功能要求,通过分析系统要涉及的相关实体以及要收集、存储和操纵的数据信息,得到系统E-R图如图2所示。
从属
班级
学生
授课
选修
课程
教师
教授
图3-1网络教学系统E-R图
3.3表与字段分析
根据以上得到的成绩管理系统的概念模型,我们可以得到本系统的逻辑模型,即表和字段。
在sqlserver2005开发环境中建立数据库Webschosys,然后依次建立以下7张表,分别是用户表、学生基本信息表、教师信息表、管理员信息表、课程信息表、文章信息表、上传文件信息表。
(1)“用户信息”表
表名:
User
表3-1 “学生基本信息”表的列属性
字段
数据类型
长度
是否允许空值
备注
Account
nchar
30
否
用户名
Password
nchar
10
否
密码
nchar
10
是
用户邮箱
(2)“学生基本信息”表
表名:
Stuinfo
表3-2 “学生基本信息”表的列属性
字段
数据类型
长度
是否允许空值
备注
number
nchar
30
否
学号(主键)
name
nchar
10
是
姓名
sex
nchar
10
是
性别
age
nchar
20
是
年龄
class
nchar
10
是
班级
grade
nchar
10
是
年级
(3)“教师信息”表
表名:
Teacherinfo
表3-3 “教师信息”表的列属性
字段
数据类型
长度
是否允许空值
备注
name
nchar
10
是
姓名
sex
nchar
10
是
性别
IdentityCard
nchar
20
是
身份证号
course
nchar
10
是
教授的课程
TelephoneNum
nchar
20
是
电话号码
(4)“管理员信息”表
表名:
Teacherinfo
表3-4 “教师信息”表的列属性
字段
数据类型
长度
是否允许空值
备注
TelephoneNum
nchar
20
是
电话号码
(5)“课程信息”表
表名:
courseinfo
表3-5 “课程”表的列属性
字段
数据类型
长度
是否允许空值
备注
courseName
nchar
30
是
课程名
college
nchar
30
是
开课学院
teacher
nchar
30
是
授课教师
scorePoint
nchar
30
是
课程学分
time
nchar
30
是
开课时间
Place
nchar
30
是
上课地点
teachingPlan
nchar
30
是
教学计划
(6)“文章信息”表
表名:
Article
表3-6 “教师信息”表的列属性
字段
数据类型
长度
是否允许空值
备注
articleNum
nchar
10
是
文章序号
articleTitle
nchar
10
是
文章标题
teacherToIssue
nchar
20
是
发布教师
createTime
nchar
10
是
创建时间
article
nchar
20
是
文章内容
(7)“上传文件信息”表
表名:
FileUploadOrDownload
表3-7 “教师信息”表的列属性
字段
数据类型
长度
是否允许空值
备注
fileName
nchar
10
是
文件名
fileType
nchar
10
是
文件类型
fileSize
nchar
20
是
文件大小
shortIntro
nchar
10
是
文件简短介绍
fileURL
nchar
20
是
文件地址
create
nchar
20
是
文件创建者
createTime
nchar
20
是
文件创建时间
4需求分析与用例建模
4.1需求分析
创建用例图之前首先需要确定参与者。
1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,学生可以从网站上下载课件。
教师作为教学的主导者,使用此网站可以发布学习方法,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。
2网站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。
4.2系统用户参与的总的用例图
教师和学生都可以从“网站用户”这个参与者泛化而来,网站用户是指网站的注册用户,注册用户可以登录系统完成相应的操作。
系统用户参与的总的用例图如图所示。
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4.1系统用户参与的总的用例图
抽象参与者注册用户的用例只有登录系统(SystemLogin)一个,学生和老师用户除了包含这个用例以外,还各自有相对应的用例。
4.3学生参与者的用例图
学生参与者的用例图如下图所示。
图4.2学生参与的用例图
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网站上的课件以及资料信息下载到本地机器上。
4.4教师参与者的用例图
教师参与者的用例图如下所示。
图4.3教师参与者的用例图
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网站上供学生下载。
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。
4.5系统管理员参与者的用例图
系统管理员的用例图如下所示。
图4.4系统管理员参与者的用例图
5页面维护。
系统管理员可以对网站进行日常维护与管理。
6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。
5、系统分析与对象类建模
5.1建立对象类
根据已经建立的用例图和用户业务需求,采用CRC卡的方法确定对象类及其属性和操作。
通过检查类的定义、分析问题的需求和运用该领域知识来完善和确定类的属性。
根据系统功能要求和系统设计需要完善和确定类的操作。
下面将“网络教学系统”中的对象类及其属性和操作的定义简介如下:
(1)用户
•类名:
用户。
•类的编号:
ABC010101。
•类的类型:
该类创建的对象为持久对象,存储在服务器上的数据库中,可以共享。
•功能:
对用户进行用户信息处理。
•属性:
登录名、密码、用户邮箱等。
•操作:
获取邮箱()、获取登录账户名()、修改密码()。
(2)学生
•类名:
学生。
•类的编号:
ABC010101。
•类的类型:
该类创建的对象为持久对象,存储在服务器上的数据库中,可以共享。
•功能:
对学生进行信息处理。
•属性:
除继承用户类的属性外还有学号、姓名、性别、年龄、班级、年级等。
•操作:
学生用户()、获取邮箱()、获取登录账户名()、修改密码()。
(3)教师
•类名:
教师。
•类的编号:
ABC010101。
•类的类型:
该类创建的对象为持久对象,存储在服务器上的数据库中,可以共享。
•功能:
对教师进行信息处理。
•属性:
除继承用户类的属性外还有姓名、性别、身份证号、教授的课程、电话号码等。
•操作:
教师用户()、获取邮箱()、获取登录账户名()、修改密码()。
(4)管理员
•类名:
管理员。
•类的编号:
ABC010101。
•类的类型:
该类创建的对象为持久对象,存储在服务器上的数据库中,可以共享。
•功能:
对管理员进行信息处理。
•属性:
电话号码
•操作:
上传认证()、更新页面信息()、添加用户()、删除用户()。
(4)课程介绍
•类名:
课程介绍。
•类的编号:
ABC00000001。
•类的类型:
该类创建的对象为持久对象,存储在服务器上的数据库中,可以共享。
•功能:
对课程介绍信息处理。
•属性:
课程名、开课学院、授课教师、课程学分、开课时间、上课地点、教学计划等。
•操作:
修改课程信息()。
(5)发表文章
•类名:
发表文章。
•类的编号:
ABC00000001。
•类的类型:
该类创建的对象为持久对象,存储在服务器上的数据库中,可以共享。
•功能:
对发表文章信息处理。
•属性:
文章序号、文章标题、发布教师、创建时间以及文章内容等。
•操作:
文章发布()、文章删除()和修改()。
(6)上传文件信息
•类名:
上传文件信息。
•类的编号:
ABC00000001。
•类的类型:
该类创建的对象为持久对象,存储在服务器上的数据库中,可以共享。
•功能:
对上传文件信息处理。
•属性:
文件名、文件类型、文件大小、文件的简短介绍、文件的地址、文件的创建者、文件的创建时间等。
•操作:
检查文件大小()、修改文件信息()、文件存储()以及取消上传等。
5.2.参与者相关的类
系统中和参与者相关的类的类图如下:
〖类图说明〗
①用户(User)类是所有类的父类,包括属性有登录名(Account)、密码(Password)、用户邮箱(email)等。
方法有获取邮箱(getEmail)、获取登录账户名(getAccount)以及修改密码(changePass)。
②学生(Student)类,除了继承父类的属性和方法,还包括学号(number)、姓名(name)、性别(sex)、年龄(age)、班级(class)、和年级(grade)等属性。
③类是教师(Teacher)类,除了继承父类的属性和方法,还包括姓名(name)、性别(sex)、身份证号(IdentityCard)、教授的课程(course)、以及电话号码(TelephoneNum)。
④管理(Adminstrator)类,管理员有自己的属性,电话号码(TelephoneNum)。
还有自己的方法:
文件的上传认证(CertifyUpload)、更新页面信息(UpdatePageInformation)、添加用户(AddUser)和删除用户(DeleteUser)等。
图5.1参与者相关的类
5.3.系统中用到的其他类
①课程介绍类(CourseIntro)。
此类的属性有:
课程名(courseName)、开课院校(college)、授课教师(teacher)、课程学分(scorePoint)、开课时间(time)、上课地点(Place)和教学计划(teachingPlan)等,它有一个修改课程信息的方法Modify()。
②发表的文章类(Article),包括文章序号(articleNum)、文章标题(articleTitle)、发布教师(teacherToIssue)、创建时间(createTime)以及文章内容。
方法有文章发布(Issue)、文章删除(Delete)和修改(Modify)。
③上传的文件信息类(FileUploadOrDownload),属性包括文件名(fileName)、文件类型(fileType)、文件大小(fileSize)、文件的简短介绍(shortIntro)、文件地址(fileURL)、文件的创建者(create)以及文件的创建时间(createTime)等。
操作包括检查文件大小(checkSize)、修改文件信息(Modify)、文件存储(Store)以及取消上传(Cancle)等。
图5.2系统中的其他类
5.4.各类之间的关系
类不是单独一个模块,各个类之间是存在联系。
网络教学系统各个类之间的联系如下图:
〖类图说明〗
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5.3各类之间的关系
6系统设计与对象动态交互模型
网络教学系统中的用例很多,所能画出的顺序图也很多,在此不一一介绍。
6.1系统管理人员管理网站的顺序图
〖时序图说明〗
1登录系统。
2添加或删除的文章。
3更新CAI课件。
4添加或删除用户。
5刷新页面。
6通知用户。
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6.1系统管理人员管理网站的顺序图
6.2用户登录系统的顺序图
〖时序图说明〗
1输入用户名和密码。
2将用户名和密码发送给服务器。
3查询数据库并验证用户名和密码正确性。
4发送反馈消息,如果验证通过,发送OK;如果验证出错,发送Error.
5将反馈信息显示给用户。
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6.2用户登录系统的顺序图
6.3学生下载文件顺序图
〖时序图说明〗
①学生发送下载请求。
②传递下载参数。
③验证用户权限。
④返回认证信息。
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。
图6.3学生下载文件的顺序图
7总结
这两周的课程设计,是对课本的学习的知识的总结和巩固,让我对UML有了更深刻的理解,明白了UML中的这些图分别能表达的意思,以及各图的优缺点及它们对于程序设计的作用。
UML的模型图能够将被建模的系统的某一个方面的某一部分以图形的方式表示出来,不同的视图通过将多个不同的模型图有机组合在一起就能够描述系统模型的某方面的特征。
UML的模型图是有模型元素构成的,模型元素以图标的形式直观形象的表达各种概念。
有的模型元素可以在多个模型图中使用,如注释和注释连接可以在任何模型图中使用,用于给其他的模型元素进行注释。
各种模型图能使用的模型元素集合也不相同,在介绍各种模型图的时候会有具体的说明。
结构分类模型图描述了的是系统的与时间不相关的属性和行为。
静态模型图包括类图、对象图、构件图和部署图。
类图描述的是类和类之间的相互关系。
类在UML中的是用矩形表示,矩形中可以有三个区域,最上方的区域是名字域,用来显示类名,中间的区域是属性域,用来显示类所具有的属性列表,最下方的区域是操作区域,显示定义的操作列表
动态行为模型图描述了系统随时间变化的行为。
动态模型图包括:
用例图、状态图、活动图、顺序图和协作图。
用例图从用户的角度来描述系统的行为和特征。
用例图一般是用来进行系统的需求分析的工具。
用例图中首先要明确的概念就是用例。
用例是系统的一个功能单元,描述了参与者与系统发生的一次交互行为。
顺序图通过描述对象之间的交互来表达被描述对象的行为。
顺序图重点强调对象交互的时间性顺序性。
与前面介绍的模型图可以随意组织模型元素不同,顺序图有一定的结构,可以将顺序图看成一个二维坐标,纵向上表示的是不同的对象,横向上是顺序的时间
对于建模过程中,遇到的问题通过询问辅导老师和身边的同学或通过上网查找找资料,得到了比较满意的解决,避免了自己的眼高手低,从实践中发现自己的不足,并及时改正。
对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,要很好的让UML为将来的编程设计服务。
参考文献
[1]刁成嘉,UML系统建模与分析设计,北京:
机械工业出版社,2007
[2]刁成嘉,UML系统建模与分析设计课程设计,北京:
机械工业出版社,2008
[3]J.L.Whitten,L.D.Bentley,肖刚,孙慧译,《系统分析与设计方法》,北京:
机械工业出版社,2007
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