基于UML的学生管理信息系统的研究与设计

摘　要：文章以学生管理信息系统为例，运用UML中视图对系统设计各阶段进行描述，介绍了UML在系统设计中的应用。

关键词：UML；建模；学生管理
　　随着信息工作的迅速增长，计算机的应用的功能也由一般的数据处理走向支持决策，这些原因促使了信息系统的产生。本文以学生管理信息系统为例，采用UML技术对其进行研究与设计。在系统建模过程中，采用用例和域分析技术对其进行描述，然后进一步把它扩展成设计模型。这个过程充分展示运用UML建模技术在信息系统开发中的巨大优势。
1 UML概述
　　UML是一种可视化的建模语言，它能够让系统构造者用标准的、易于理解的方式建立起能够表达他们设计思想的系统蓝图，并且提供一种机制，以便于不同的人之间可以有效地共享和交流设计成果。UML的重要内容可以由9种图形来定义。包括用例图、类图、对象图、状态图、活动图、顺序图、协作图、组件图、配置图。
2 功能模块分析
　　此学生管理信息系统采用模块化结构设计，由主模块调用各个子模块，每个子模块均能独立完成相应的功能，具有良好的可扩展性。根据项目设计的功能目标，将此系统分为六大功能模块：学籍管理模块，课程管理模块，成绩管理模块，学费管理模块，毕业管理模块及系统管理模块。
　　1.学籍管理模块主要包括学生学籍档案的建立、修改、删除、查询、打印等功能，学生档案包括学生的学号、姓名、性别、出生年月、民族、籍贯、系别、专业、班级编号、入学时间、联系电话、联系地址等内容。查询学生档案时可以按学生单个属性以及多种属性组合进行查找并能打印查询结果。
　　2.课程管理模块能够实现课程表的输入、修改、删除、查询，学生网上选课输入和选课情况查询等功能。查询时可根据课程号、学号等精确或模糊查询课程表或选课情况等信息。
　　3.成绩管理模块主要包括成绩录入、修改、删除、查询以及统计分析等功能。可以输入学生的学号、姓名、系别、专业、年级、班级、考试时间、课程编号、课程名称、考试成绩等信息，并能根据学号查询计算学生某学期、某学年或入学以来的所有个人成绩总分与排名。
　　4.学费管理模块主要用来管理学费缴纳的信息，包含学费信息录入、学费信息查询、学费信息打印三个模块。可以根据年级、系别、专业、学期的不同来设置收费类型和收费标准并进行录入。学生学费缴纳情况的查询功能，包括学生已全额缴纳学费、学生部分缴纳学费、学生未缴纳学费等功能，查询时能对交费详细情况和历史交费情况进行分别查询，能根据实际交费计算出当期或以往的欠费金额。
　　5. 毕业管理模块主要包括毕业学生鉴定，就业信息录入、查询及统计分析等功能，可以根据系别、专业等信息查询就业情况。
　　6. 系统管理模块包括权限设置、用户名设置、密码管理、数据备份、数据恢复等功能。通过此模块进行权限管理、基础数据维护管理。用户权限包含管理员、授权人员、一般用户（只读操作）三级，其中授权人员又细分为学籍管理、课程管理，成绩管理，学费管理，毕业管理等几种权限类型的操作人员。
　　下图(图2-1)给出了整个学生管理信息系统的功能需求：
　　
　　图2-1学生信息管理系统功能模块图
3 基于UML的系统建模分析与设计
3.1 系统用例图
　　用例图描述了用户希望如何方便快捷地使用一款软件应用系统，是软件应用系统从需求分析到软件最终实现的第一步。学生管理信息系统可以细化可以确定如下用例图:学籍管理用例图、成绩管理用例图、课程管理用例图、学费管理用例图、毕业管理用例图、系统管理用例图。以学籍管理子用例为例，学籍管理子用例包括学籍管理员进行学籍管理，包含入学注册资料登记、修改、查询和打印。一般人员即普通教师和学生进行查询，并能打印。如图3-1所示：
　　
　　图3-1学籍管理子用例图
3.2 类图
　　类图由类、接口等模型元素以及它们之间的关系组成。类图的目的在于描述系统的构成方式。类图包含以下元素：对象类、包、接口。在学生管理信息系统中，可以按需求描述标识出的实体有学生、教师、权限授予人员、成绩、课程、学费等。
3.3顺序图
　　顺序图描述了对象之间传递消息的时间顺序，它用来表示用例中的行为顺序，是强调消息时间顺序的交互图。顺序图包括了4个元素，分别是对象、生命线、激活和消息。下面是系统的部分顺序图（图3-3）。

图3-2录入成绩顺序图
3.4配置图
　　配置图描述了运行软件的系统中硬件和软件的物理结构。配置图中通常包含节点和关联关系两种元素。配置图可以显示实际计算机和设备（节点）以及它们之间的必要连接，也可以显示连接的类型。
　　本系统包含3类服务器，其中数据库服务器负责管理数据，应用服务器负责协调整个系统的工作，WEB服务器用于网上选课及基本信息查询等业务。
4 结束语
　　本文将UML可视化建模技术引入到学校学生管理信息系统的设计中，在研究UML的内容的基础上，借助Rational Rose工具绘制了用例图、类图、顺序图、配置图等，建立了一个符合高校学生管理实际的系统模型。但同时由于系统规模庞大，结构复杂，系统模型的构建也是一个不断完善的过程。
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