网络教学平台系统设计与分析

课程设计报告

学生姓名:学号：

学院:

班级:

题目: 网络教学平台系统设计与分析

职称:

2011年 7 月 15 日

目录

目录

1.选题背景 (1)

2.网络平台系统需求分析 (2)

2.1网络实验平台系统的需求陈述 (2)

2.2需求分析 (3)

2.2.1功能需求 (3)

2.2.2 性能需求 (6)

2.3 系统需求建模 (6)

2.3.1 确定参与者 (6)

2.3.2 确定用例 (7)

2.3.3 系统用例建模 (7)

2.3.4 用例描述 (8)

3. 网络平台系统系统分析 (11)

3.1 系统用例建模 (11)

3.2静态结构模型 (13)

3.2.1 类的识别 (13)

3.2.2类的关联分析 (14)

3.2.3类的属性描述 (14)

3.2.4类的构建 (15)

3.3 系统动态模型 (15)

3.3.1 系统执行顺序分析 (15)

3.3.2 系统的协作分析 (17)

3.3.3 系统的状态分析 (19)

3.3.4 活动分析 (20)

4. 网络平台系统设计与实现 (24)

4.1 UML体系结构设计 (24)

4.1.1硬件配置 (24)

4.1.2软件配置 (25)

4.2 对象模型设计 (26)

4.3 系统实现 (27)

4.3.1组件分析 (27)

4.3.2配置分析 (28)

5.课程设计心得体会 (30)

参考文献 (31)

1.选题背景

1.选题背景

面向对象的软件工程，同传统的面向过程的软件工程相比，在需求的获取、系统分析、设计和实现方面都有着很大的区别。UML是OOA和OOD的常用工具。使用UML来构建软件的面向对象的软件工程的过程，就是一个对系统进行不断精化的建模的过程。这些模型包括用例模型、分析模型、设计模型等。

信息社会的高科技，商品经济的高效益，使对计算机的应用得到普及。计算机虽然与人类的关系越来越密切，但还有人由于计算机操作的不便而使用手工进行管理。为了适应现代社会高度强烈的时间观念，宾馆管理系统软件为管理人员带来了极大的方便。通过操作手册，使用者可以了解本软件的基本工作原理。操作人员只需输入一些简单的汉子，数字，即可达到自己的目标。

应用软件系统，就其本质来说，是使用计算机对现实世界进行的数字化模拟。应用软件的制造过程，按照UML的方法，就是建立这一些模型的过程。关于这个网络平台系统，基本的需求比较简单，另外，也可以通过网络或者计算机的终端来查询和预订。当然，系统管理员也可以对系统者进行管理。为了简化系统，我们没有把系统管理员中的人员作细分。

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2.网络平台系统需求分析

2.1网络实验平台系统的需求陈述

经济管理学院网络实验平台是针对经济管理学院所有师生设计的一个关于实验室使用等方面的网站，所有经济管理学院的师生都可以使用此网站，但是使用之前必须要经过注册方可使用，整个系统所具备的功能有：用户注册，实验申请，留言，文件上传，新闻发布、修改、删除，留言回复，申请回复，应用下载，文章搜索，系统备份等。

用户注册可以界定用户的范围，在用户使用时由于提取了他的IP地址，因此保障了网站的安全，对于注册的用户，在对其留言或者是实验申请时，管理员回复方便简洁。

实验申请：当学生在课下需要进行实验时，可以使用此功能申请实验室的使用，管理员根据实验室的使用情况对申请作出回复。

留言功能：可以让用户对于学院实验室的建设或者是网站的建设有好的建议或者是对不良的行为进行检举，网站将会保密留言人的个人信息。

文件上传：此功能时专门为教师设计的功能，教师可以使用此功能上传课件，作业，关于教学的其他资料等。

新闻发布、修改、删除：这是所有网站最基本的一个功能，管理员根据最新的学院或者是实验室的动态添加新闻，供用户浏览，当新闻发布错误时可以使用此功能对新闻进行修改，当新闻过期时可以讲新闻删除。

留言回复：管理员要定期对留言进行审核，只有当留言审核通过时才会在前台页面显示，有效地防止不正当的言论在网站上出现。

申请回复：管理员必须要对申请进行及时的处理，它的处理的实效性要比留言回复高得多，防止申请没有及时审核而延误学生做实验的时间。

应用下载：管理员上传一些常用的软件或者是与教学、实验相关的软件，学生可以根据自己的需要自行到网站上进行下载。

文章搜索：当用户没有在前台页发现自己所需要的文章时，可以根据自己所需要的文章的题目来对文章搜索。

系统备份：系统要对数据库及时的备份，防止意外丢失数据。

我们力争做到本系统的具体功能达到以下要求：

●快捷及时的新闻发布系统，随时掌握教学动态

●方便准确的作业提交功能，即时查看作业提交情况

●使用方便的在线交流平台，答疑解惑，交流生活

●迅速查询资源、事件的详细信息，统计信息灵活

●资料分享功能，操作简捷，教学共享

2.网络平台系统需求分析

●强大可靠的后台管理功能，维护方便

●对象明确，实用性强

本系统的目标是为师生双方提供基于Internet的教学平台所需的主要功能，此外还提供身份认证、课程介绍、投票站等辅助功能。本系统注重以互动的方式方便地完成人机交互教学活动。

2.2需求分析

一个网站项目的确立是建立在各种各样的需求分析的基础之上的，这种需求往往来自客户的实际需求，或者是出于公司自身发展的需求，其中客户的实际需求也就是这种交易性的需求站了绝大部分，因此我们在对系统进行需求分析时，应把用户放在第一位。

2.2.1功能需求

系统主要包括以下几个模块：

数据库管理模块

基本业务模块

信息浏览、查询模块

学生可以登录网站浏览信息、查找信息，下载文件，实验室的申请以及留言。

教师可以登录网站输入课程简介、上传课件文件、发布消息、修改，更新消息以及进行

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留言。

系统管理员可以对页面维护，批准用户的申请以及留言的回复。

数据信息管理模块包含的功能：

（1）用户信息管理：管理员对教师，学生的信息进行定期的管理，当学生毕业或者教师离职时，删除其信息，当管理员离职时，有其他管理员删除其信息。

（2）文章信息管理：管理员对网站的信息要定期的更新，对于过期的信息要及时的删除，减少存储空间的浪费，对于要发布的信息进行及时的发布，要修改的信息要及时修改，保证用户看到的信息时最新的，准确的。

（3）文件上传信息管理：对于教师上传的课件，试题等信息，要通过管理员的审核才能进行网上发布，有效地避免了垃圾信息的发布。

（4）实验室申息管理：当学生需要在课下进行实验时，需要通过网站进行申请，需要填写必要的信息并提交，有管理员或者是老师进行申请的批示。

（5）留言管理：当学生或者是老师对网站的建设以及实验室有关管理等方面的建议，可以通过网络进行留言，但是留言必须经过管理员的审核才能在网上进行发布，防止不文明的言语在网站上出现，管理者也可以对留言进行直接回复，或者是通过邮箱进行回复。

（6）数据库备份：管理员要定期对数据库的信息进行备份，防止意外发生时，数据库的信息全部丢失。

基本业务模块包含以下功能：

2.网络平台系统需求分析

（1）应用软件下载：为了方面学生对实验室软件的应用或者是有关软件的使用，在这个模块中，可以上传实验室有关的应用软件或者是日常所用的软件，供学生进行下载。

（2）消息发布：当实验室有最新的新闻，或者是与专业相关的信息时，管理员通过后台对消息进行发布，使学生了解学院最新的动态。

（3）页面维护：管理员可以对前台页面进行修改，使网站的视觉效果达到最佳，提高学院的人气，增加网站访问量。

（4）用户注册批准：当有学生或者是教师想使用此系统时，必须要进行注册，管理员审核通过之后才能使用这个系统。

（5）实验室申请：当学生想借用实验室时，通过填写申请表，然后提交，就可以完成对实验室使用的申请，然后等待通知。

（6）留言：当用户对网站或者是其他方面有建议或者是不满的时候，可以通过留言向管理员反映问题，然后由管理员负责处理。

信息浏览、查询模块的功能：

信息浏览、查询模块主要用于网页上信息的浏览、搜索，包括：

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（1）网页信息的浏览：信息浏览使网站最基本的功能，用户可以通过前台页对所需要的信息进行浏览。

（2）文章的搜索：当用户在前台页没有发现自己所需要的信息时，可以使用搜索功能对所需要的信息进行搜索。

2.2.2 性能需求

性能需求是从各个角度描述对系统的约束和限制，反映了应用系统对软件系统质量的特性的额外要求，例如响应时间、数据精度可靠性等。下面是关于网络教学平台系统的性能需求分析；

(1)时间特性需求：本系统应为用户提供24小时服务。

(2)客户端：采用浏览器的方式进行业务处理，在3s内完成页面的下载，网络宽带应

在128Kbps以上。

（3）系统开放性要求：基于主流的WINDOWS平台建设的“网络教学平台系统”使其具有良好的可扩充性。

遵循主流的标准和协议，不仅可以为系统与上级平台系统交换信息提供便利，而且有利于系统各部分间的信息交换，进一步提高系统的可扩充性。

（4）系统可用性要求：系统操作快捷、内容完整是保证对用户进行实用的基础。因此，应该准确而详细的理解个用户群特征、任务和使用环境，在“有效性”、“效率”、以及“满意度”等方面满足各类用户对系统的要求。

（5）系统可管理性要求：本系统涉及面较广，系统应提供对管理内容的分级分类管理和维护、审批服务事项维护、工作流定制与监控、用户信息维护、系统配置和管理、故障诊断等功能。

2.3 系统需求建模

2.3.1 确定参与者

确定参与者分为两步，分别为：找出所有候选的类与对象。对象是对问题域中有意

义的事物的抽象，它们可能是物理实体抽象概念。

a教师: 调整学生心态和与人相处能力的人,可以给学生一个目标和动力.也是管理

其动向和指导思想的人,具体包括系统的参与和网络规则的制定

b学生：每一个学生都可以申请用户名和密码，能够方便按照某种关键字对自己的

信息和工资进行查询，也可以修改自己密码；

c管理员：管理员有唯一用户名和密码，完成对学生资料的增加，删除，修改和查

询。并且是唯一日常管理维护者。

2.网络平台系统需求分析

2.3.2 确定用例

一个用例是用户与计算机之间的一次典型交互作用，用例捕获某些用户可见的需求,

实现一个具体的用户目标，用例由执行者激活,并将结果值反馈给执行者，用例必须具

有功能上的完整描述。

在确定用例时，必须要理解：

1、与系统实现有关的主要问题是什么？

2、系统需要哪些输入/输出？这些输入/输出从何而来？到哪里去？

3、执行者需要系统提供哪些功能？

4、执行者是否需要对系统中的信息进行读、创建、修改、删除或存储？

通过以上几步的分析可以确定出系统的用例是：添加用户、修改用户、删除用户、

查询信息，申请回复，留言回复，网站内容更新，用户登陆，数据库备份。

2.3.3 系统用例建模

用例模型描述的是外部执行者(Actor)所理解的系统功能。它描述了待开发系统的功能需求。用例模型由若干个用例图构成，用例图中主要描述执行者和用例之间的关系

留言

实验申请

图2-5 系统用例建模

东北电力大学课程设计报告2.3.4 用例描述

1:实验申请用例描述如表2.1

表2.1 实验申请用例表

2: 发布留言用例描述如图2.2

表2.2 发布留言用例表

2.网络平台系统需求分析

3：应用下载用例描述如表2.3

表2.3 应用下载用例表

4：信息浏览用例描述如表2.4所示

表2.4 信息浏览用例表

5：系统备份用例描述如表2.5所示

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表2.5 系统备份用例表

6：注册审核

用例描述如表2.6所示

表2.6 注册审核用例表

3.网络平台系统系统分析

3. 网络平台系统系统分析

3.1 系统用例建模

（1）学生参与的用例图：

留言申请填写留言内容管理员审核

图3-1 学生参与的用例图

【用例图说明】

下载文件：下载文件用例，学生选择自己所要下载的东西进行下载，但是要通过验证才能进行下载。

信息浏览：学生根据自己的需要浏览所需要的信息

文章搜索：当学生在前台页没有发现自己所需要的文章时，可以通过这个功能来查找自己所需要的文章。

实验室课表查询：当学生课下要进行实验时，当不知道实验室进行的课程时，可以通过此模块查询实验室的课程安排。

留言：学生有建议或者其他方面的信息需要向管理员反应时，可以通过这个留言来实现，留言时要填写所必需的内容，并管理员审核之后才能发布。

实验申请：学生在课下进行实验时，需要进行申请。

【用例图说明】

课程信息上传：教师将自己所主讲的课程的简介以及教学大纲进行上传。

密码修改：教师修改自己的密码

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信息浏览：教师根据自己的需要浏览所需要的信息

信息修改：当教师发现自己上传的信息有错误时，进行修改。

留言：教师有建议或者其他方面的信息需要向管理员反应时，可以通过这个留言来实现，留言时要填写所必需的内容，并管理员审核之后才能发布。

实验室课表查看：当教师进行实验时，当不知道实验室进行的课程时，可以通过此模块查询实验室的课程安排。

填写留言内容提交内容等待管理员审核

图3-2 教师参与的用例图

申请恢复

图3-3 管理员参与的用例图

3.网络平台系统系统分析

【用例说明】

页面修改：管理员最基本的任务，通过修改前台页面，增加网站的活性。

注册通过审核：当用户想使用此系统时，需要注册并经过管理员的审核。

留言审核：审核用户的留言，防止不正当的言论在网站上出现。

申请回复：回复学生的实验申请。

3.2静态结构模型

3.2.1 类的识别

确定参与者分为两步，分别为：

找出所有候选的类与对象

对象是对问题域中有意义的事物的抽象，它们可能是

物理实体

抽象概念

从候选的类与对象中筛选掉不正确的或不必要的

①冗余

如果两个类表达了同样的信息，则应该保留在此问题域中最富于描述力的名称

②无关

把与本问题密切相关的类与对象放进目标系统中

有些类在其他问题中可能很重要，但与当前要解决的问题无关，同样也应该把它们删掉。

③笼统

在需求陈述中的笼统的、泛指的名词，在初步分析时把它们作为候选的类与对象列出来了，通常把这些笼统的或模糊的类去掉

④属性

在需求陈述中有些名词实际上描述的是其他对象的属性，应该把这些名词从候选类与对象中去掉。

如果某个性质具有很强的独立性，则应把它作为类而不是作为属性

⑤操作

应该慎重考虑它们在本问题中的含义，以便正确地决定把它们作为类还是作为类中定义的操作

⑥实现

去掉仅和实现有关的候选的类与对

通过以上几步的分析，初步确定本网络实验平台系统的参与者为：

用户（扩展为学生，教师，管理员），备份系统，课程信息，留言，文件上传或下载，

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新闻文章，留言，实验室申请等类。

3.2.2类的关联分析

识别出系统的类之后，在进行类之间的关系识别，进行类的分析。

在此系统中，属于user类的有教师类，学生类以及管理员类。教师类与课程信息、文章信息、以及上传之间存在“一对一”的关联关系。教师类与注册、留言、密码修改存在“一对一”的关联关系。学生类与下载、实验申请、注册、留言、审核存在“一对一”的关联关系。管理员与审核、留言回复、申请回复以及页面修改记录存在“一对多”的关联关系。

3.2.3类的属性描述

⑴类名：课程信息

属性：课程名、学院、教师、学分绩点、时间、地点、教学计划

操作：更改

⑵类名：文章信息

属性：文章编号、文章题目、创建时间、内容

操作：编辑、删除、更改

⑶类名：上传

属性：文件名、复杂文件、文件地址、简介、创建时间

操作：审核、更改、存储

⑷类名：学生

属性：学号。姓名、性别、年龄、半截、年级

操作：学生信息

⑸类名：下载

属性：文件名、复制文件、文件地址、简介、创建时间

操作：更改、取消、存储、审核

⑹类名：留言

属性：留言时间、姓名

⑺类名：教师

属性：姓名、性别、身份证号、电话号

操作：教师信息、更新课程时间、更新教师信息

⑻类名：管理员

属性：电话号

操作：添加、删除、修改

⑼类名:实验教师

属性：编号、申请时间、返还时间

3.网络平台系统系统分析

操作：添加、删除

3.2.4类的构建

经过分析，综合类的属性，画出系统的类图如图3-4所示：

图3-4系统的类图

3.3 系统动态模型

3.3.1 系统执行顺序分析

（1）管理员管理网站的时序图

【时序图说明】

管理员在对网站进行管理时，首先要登录，登陆成功后，管理员可以选择添加或者是删除文章，这时系统会弹出所有的文章的目录，管理员选择相应的目录进行添加，当管理员要删除文章时，点击管理文章，选择相应的目录，就会弹出此目录下所有的文章，选择要删除的文章，这时会有提示信息，点击确定即可将文章删除。当出现故障时，系统会提示，成功时，在前台面就找不到被删除的文章。管理员在进行审核时，首先要查看留言或者是申请的

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理由，当内容或者是理由恰当时，管理员点击审核，此时审核通过，管理员此时可以通过发邮件或者是回复的形式对用户进行回复。这是在前台页可以看到相应的留言或者是审核的信息。每过一段时间，管理员要对用户进行添加或者是删除，以便及时的更改使用网站的用户目录。

图 3-6 管理员管理网站的时序图

（2）学生下载时序图：

图 3-7 学生下载的时序图

3.网络平台系统系统分析

【时序图说明】

当学生要下载自己所需的内容时，先跳转到下载页面，点击下载，这时系统会向服务器发出下载请求，这时服务器就会验证下载是否合理，接着回向前台页面返回验证信息，如果可以下载，则学生可以直接进行下载，如果存在错误，则提示原因。

（3）用户登录的时序图

图3-8 用户登录的时序图

【时序图说明】

用户要使用此系统时，首先要登录系统，如没有登录系统，在进行相应的操作时，系统会提示用户没有登录，自动跳转登陆页面。输入账号和密码并点击确定，这时系统向服务器发送用户名与密码，数据库进行验证，如果用户名存在且正确则提示登录成功，如果存在错误则提示错误原因。

3.3.2 系统的协作分析

（1）用户登陆的协作图

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图3-9 用户登陆协作图

【协作图说明】

用户登录系统，输入账号和密码，然后系统传递给服务器，然后进行信息验证，然后将结果返回，如果验证正确则登陆成功，如果有错误，则提示原因。

（2）学生下载的协作图

图3-10 学生下载协作图

【协作图说明】

当学生要下载自己所需的内容时，先跳转到下载页面，点击下载，这时系统会向服务器发出下载请求，这时服务器就会验证下载是否合理，接着回向前台页面返回验证信息，如果可以下载，则学生可以直接进行下载，如果存在错误，则提示原因。