面向对象技术_UML在学生综合测评管理系统中的应用

一、面向对象程序概述
(一)基本理论
面向对象程序设计,指一种程序设计范型,同时也是一种程序开发的方法论。它将对象作为程序的基本单元,将程序和数据封装其中,以提高软件的重用性、灵活性和扩展性。当我们提到面向对象的时候,它不仅指一种程序设计方法。它更多意义上是一种程序开发方式。
软件系统的开发都是针对于一个具体的现实应用问题而言的,只是有些应用情况比较复杂,对应的现实应用实体可能会很抽象,但不管对应的现实应用的实体是不是具体的,这些实体都可以上述的汽车和门一样看作是对象[1]。也就是说,我们要开发的一个系统可以看成是要用计算机管理一个现实的对象。
(二)基本特征
面向对象设计方法的主要特点是封装性、继承性和多态性[2]。
封装是一种把代码和代码所操作的数据捆绑在一起,使这两者不受外界干扰和误用的机制。对包装器内部代码与数据的访问通过一个明确定义的接口来控制。
继承是指一个对象从另一个对象中获得属性的过程。
多态是指一个方法只能有一个名称,但可以有许多形态,也就是程序中可以定义多个同名的方法,用“一个接口,多个方法”来描述。可以通过方法的参数和类型引用。
二、学生综合测评管理系统概述
(一)学生综合测评管理系统简介
学生信息对学校是至关重要的,并且随着国家对高校教育事业支持力度的提高,对优秀学生、贫困学生奖赏、扶助力度的提高,我们在申报工作中完善学生信息的统计,力求对学生公平、公正已显得相当重要。传统人工方式对学生综合测评存在着许多缺点,如:效率低、存在遗漏现象、不易进行统计、分析等,另外时间一长,将产生大量的文件和数据,这对于查、更新和维护都带来了不少的困难。因此迫切需要建立一个功能完备的高校学生综合测评管理系统。
学生综合测评管理系统的主要功能是:实现学生综合测评处理的计算机化,将在校学生的基本信息情况,所住寝室的卫生、纪律情况、学生上课考勤情况、成绩情况、学院和系部表彰、惩罚情况等进行统计、分析,并通过计算机网络提供各种申报(国家助学金、国家奖学金等)和审批过程以及结果查询的电子化。该系统主要提供四大管理功能模块:“学生基本信息管理”、“学生异动信息管理”、“学生奖惩情况管理”、“学生通知”。
(二)基于UML的面向对象分析设计
1、UML简介
1977年11月,UML被对象管理组织(OM G)采纳成为基于面向对象技术的标准建模语言,成为面向对象建模语言的工业标准,成为软件工业化生产方式的基础技术。UML是可视化、规范定义、构造和文档化的建模语言[4]。可视化模型的建立为设计人员、开发人员、用户和领域专家之间的交流提供了便利,规范定义意味着用UM L建立的模型是准确的、无二义的、完整的;构造意味着可以将UM L模型映射到代码实现;UML语言目前已成为面向对象软件系统分析与设计的必要工具,是软件设计、开发人员的必备知识。它的作用域不限于支持面向对象的分析与设计,还支持从需求分析开始的软件开发的全过程。因此,系统选用UML语言来建模。UM L语言建模工具很多,但以Rational公司的Rose 工具为最好。因此,本系统的建模工具选用了Rational Rose2002。
2、学生综合测评管理系统的建模
正确的获取和理解系统需求是成功开发系统的关键。在本系统的开发中,为了使开发团队理解客户(学生处)对系统的各种功能需求,因此必须对系统进行需求建模,这里,我们使用UM L语言来建模。
在UML中,使用用例是进行系统需求的最好方法,用例图是用来对系统进行建模的常用工具。而在用例图中最主要的是清楚、准确地描述用例图的两部分:参与者和用例。
参与者代表与系统接口的任何事物或人,即直接作用于系统的一
个角。根据对学生综合测评管理系统需求的分析,在该系统中,主要存在以下参与者:学生、专职辅导员(班主任)、部门行政人员、系统管理员。
3、绘制学生综合测评管理系统用例图
用例是对系统行为的动态描述,即活动者使用系统中一项功能所进行的交互操作的过程描述序列,在该系统中用例描述如下:登录系统(提供了验证用户身份的功能)、信息查询(提供了全校学生按系、班级信息查询)、考勤管理(提供学生网上请假和专职辅导员、部门行政人员网上审批功能)、奖惩管理(提供部门行政人员在网上公示奖励学生名单)、综合排名查询(提供了全校学生根据各项管理制度加分、减分后按系、班级排名次序)、打印(提供了打印数据功能),本系统的用例图如图1所示。
图1高校学生综合测评管理系统用例图
图2高校学生综合测评管理系统中综合查询活动图
教室管理系统4、绘制活动图
用例的事件流是对完成用例行为所需事件的描述,事件流描述了系统应该作什么,即UML中的流程图。高校学生综合测评管理系统中综合排名查询模块的用例可用如图2所示的活动图描述,首先系统提示用户输入用户名和密码,然后用户输入用户名和密码并提交,系统验证输入的用户名和密码是否正确,如正确,则启动系统,并可对校园网中的数据库中学生综合排名进行查询;否则,系统提示错误信息,并提示用户重新输入用户名和密码。用户首先选择查询方式,按系别查询还是按专业或班级查询,并输入查询条件,得到查询结果;否则,系统提示错误信息,并提示用户重新输入用户名和密码。
三、面向对象的实现
(一)程序设计语言
面向对象技术——
—UML在学生综合测评管理系统中的应用
重庆工程职业技术学院李治鹏张春晏
[摘要]面向对象是一种新兴的程序设计方法,它是一种新的程序设计范型,其基本思想是使用对象,类,继承,封装,消息等基本概
念来进行程序设计。本文介绍了通过Internet实现对在校学生进行综合测评的学生综合测评管理系统的设计思想和各功能模块及
开发工作中的部分实例,进行面向对象方法上的分析,把面向对象的开发方法以一种直接具体的分析和体验的方式进行介绍,并利
用UML对该系统建模,介绍了面向对象系统的分析与设计过程。
[关键词]面向对象UML学生综合测评管理系统
统一建模语言
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——
正常运行。
关于多媒体教学软件的设置。一定要注意教师端与学生端的IP 在
一个网段。
教学频道一定一致。教学班组的设置及作业发送与接收设置要事先设置好,一些教师不熟悉会影响上
课质量。
对于无盘站机房的管理,做到网络不互串,以网卡的M AC 作为识
别标志。一个方面的教学做一个镜像,
减轻服务器的负担。另一方面做到对服务器和工作站随时数据清理,以防止数据过大导致工作站反应迟缓。
2.3在机房上课尚需要注意的问题
有的学生上机时总喜欢携带U 盘到机房安装游戏,有些学生私自使用一些来历不明的光盘,这些都很容易导致机房病毒泛滥,影响正常的教学秩序,虽然机房管理条例中明文规定不准学生私自携带光盘、U 盘进教室,但是仍然屡禁不止,很让人头疼。所以,大家不妨从源头来解决,利用注册表编辑器,将机器的光驱隐藏,学生上机时不到光盘的驱动器,也就没有办法使用了。再把主板里的U 盘也封锁掉,免得学生乱拷东西,把病毒、游戏带进来安装。还有些学生喜欢更改桌面属性,往往非把电脑的桌面改得面目全非才肯罢休,针对这种现象,我们同样可
以通过更改注册表,锁定桌面属性解决之。
我们也可以利用软件来锁定桌面属性。为了防止个别学生修改注册表,还可以利用注册表加密工具锁定注册表,防止学生更改机器设置。
3、注重安全管理3.1用电安全
由于机房的电线线路错综复杂,任何一处的差错小则可能引起设备的损坏,大则可能引起火灾,造成人员的伤亡。所以管理中用电安全十分的重要。在实际工作中,电源控制由管理人员具体负责,白天巡视线路,每晚关闭电源,严格规范学生行为,禁止学生乱碰电源、电线等物,并在危险处标示出来。这有效地将发生电伤害的可能性降到最低。
3.2设备安全
以前,机房的安全全靠巡视人员四处不停地查看是否有人损坏或
偷盗机器设备的行为。如今,
信息技术楼安装有防盗监控系统,对计算机机房进行闭路监控。该举措较好地防止了人为的损坏和偷盗公共资源的行为,同时也较好地遏制了机房考试中的舞弊行为。
3.3人员安全
管理人员要保持人员的有序化,才能更好地保证人员的安全。特别
是在一些特殊情况发生的时候,如大规模选课、突然停电、发生意外事
故时,此时加派管理人员,说明情况,并引导学生有序地出入,一定要避免由于学生的拥挤而发生的人员安全事故。
4、用道德观念教育学生要维持良好的机房秩序,帮助学生上好电脑课,光靠严格的管理显然是不够的,最主要的还是要激发学生学习的兴趣,可以利用公民道德
观念教育学生。在上机过程中,
根据学生的实际动手能力,可适当分配一些任务给那些动手能力强的学生,努力引导其成为我们管理机房的好帮手,这一方面在一定程度上减轻了教师负担,另一方面也为学生创造了锻炼其实际动手能力的良好条件;使学生觉得在老师眼里受到了重视,蓄意破坏学校机房的可能性也就小了。引导远比防范更重要。其
具体表现为:(1
)在一个机房里上课,总会有那么几个学生,他们的计算机知识比较扎实,动手能力也较强,而且比
较调皮,有一定的表现欲望。如我们机房里有些老师上计算机基础课,给学生上机操作的内容较为简单,这些学生认为自己在机房里不到施展自己计算机才能的机会,就很可能会朝破坏机房设备的方向发展,如随意增删系统文件、破坏注册表等等,甚至利用学生机把教师机弄垮,似乎把机房的系统搞垮掉便
是他们计算机很强的体现。
我们完全可以对他们加以引导,在不影响这些学生完成正常上机操作的情况下,充分利用他们动手能力强的优势,引导他们帮忙查机房故障,寻求解决方法。这不失为一个好的教学方法。此外,由于机房里可能出现的故障多种多样,由教师引导学生自己摸索,去发现问题,解决问题,挖掘他们的优点来激发他们的学习兴趣,他们也就不会觉得上机操作枯燥无味了。(2)用企业的管理理念管理机房,建立一个有效的以提高学生满意度为目标的管理组织去管理机房,我们的工作就有了很强的目的性和组织性。计算机机房是为教学服务的,机房的管理也应该以学生为中心,把学生当成“客户”。所以,我们要管理好机房,首先应该建立有效的管理组织,制订有效的管理制度,不断改进机房的管理方法,提高管理的质量。
学院机房的管理相当烦琐复杂,且具有一定的不可预见性,要到完全解决问题的方法显然是不可能的。目前,国内许多报刊杂志包括互联网络,有关机房管理的原则、技巧的介绍层出不穷,并且都在
不断翻新,我们只有不断学习,多总结经验,取长补短,才能不断进步,来更好地为学院的教育教学服务。
(上接第256页)1、选择面向对象语言
采用面向对象方法开发软件的基本目的和主要优点是通过重用提高软件的生产率。因此,应该优先选用能够最完善、最准确地表达问题域语义的面向对象语言。
在选择编程语言时,应该考虑的其他因素还有:对用户学习面向对象分析、设计和编码技术所能提供的培训操作;在使用这个面向对象语
言期间能提供的技术支持;能提供给开发人员使用的开发工具、
开发平台,对机器性能和内存的需求,集成已有软件的容易程度。
2、程序设计风格(1)提高重用性。(2)提高可扩充性。(3)提高健壮性。
装对象原则使得它对变化比较有弹性。因此从整体看,面向对象分析以对象作为系统的基本构成单位,对象的稳定性和相对独立性使系统具有一种宏观的稳定效果。
(4)软件复用。
软件复用已从20世纪80年代中期主要着眼于程序的复用发展到注重分析结果和设计结果的复用,这样产生的效果更加显著。面向对象
分析中,类由于其完整性和独立性很适于作为可复用构件。
当分析员完成一个系统的面向对象分析工作后,其面向对象分析结果较容易通过复用而扩展为一个系统族。因此能很好的支持软件分析复用。
(二)类的实现在开发过程中,类的实现是核心问题。在用面向对象风格所写的系
统中,所有的数据都被封装在类的实例中。
而整个程序则被封装在一个更高级的类中。在使用既存部件的面向对象系统中,可以只花费少量时
间和工作量来实现软件。
只要增加类的实例,开发少量的新类和实现各个对象之间互相通信的操作,就能建立需要的软件。
(三)应用系统的实现
应用系统的实现是在所有的类都被实现之后的事。实现一个系统
是一个比用过程性方法更简单、
更简短的过程。有些实例将在其他类的初始化过程中使用。而其余的则必须用某种主过程显式地加以说明,或者当作系统最高层的类的表示的一部分。
在C++和C 中有一个main()函数,可以使用这个过程来说明构成系统主要对象的那些类的实例。
(四)面向对象测试(1)算法层。(2)类层。
测试封装在同一个类中的所有方法和属性之间的相互作用。(3)模板层。
测试一组协同工作的类之间的相互作用。(4)系统层。
把各个子系统组装成完整的面向对象软件系统,在组装过程中同时进行测试。
四、面向对象方法的意义和前景
面向对象(Object Oriented,OO)是当前计算机界关心的重点,
它是90年代软件开发方法的主流。面向对象的概念和应用已超越了程序设计和软件开发,扩展到很宽的范围。如数据库系统、交互式界面、应用结构、应用平台、分布式系统、网络管理结构、CAD 技术
、人工智能等领域。
现在面向对象这方面的文章非常多,但是明确地给出对象的定义或说明对象的定义的非常少。最初,“面向对象”是专指在程序设计中
采用封装、
继承、抽象等设计方法。可是,这个定义显然不能再适合现在情况。面向对象的思想已经涉及到软件开发的各个方面[3]。如,面向对
象的分析(OOA ,
Object Oriented Analysis ),面向对象的设计(OOD ,Object Oriented Design )以及我们经常说的面向对象的编程实现(OOP ,Object Ori-ented Programming
)。许多有关面向对象的文章都只是讲述在面向对象的开发中所需要注意的问题或所采用的比较好的设计方法。看这些文章只有真正懂得什么是对象,什么是面向对象,才能最大程度地对自己有所裨益。
面向对象是当前计算机界关心的重点,它是2000年代软件开发方
法的主流。
面向对象的概念和应用已超越了程序设计和软件开发,扩展到很宽的范围。如数据库系统、交互式界面、应用结构、应用平台、分布
式系统、
网络管理结构、CAD 技术、人工智能等领域。参考文献[1]方跃胜.面向对象建模技术在计算机控制系统中应用[J ].福建电脑,2009年第8期.[2]Grady Booch.冯博琴,冯岚译.面向对象分析与设计[M ].北京:机械工业出版社,2003.
[3]王少峰.面向对象技术教程[M ].北京:清华大学出版社,2002.[4]刘超,张莉.可视化面向对象建模技术[M ].标准建模语言UML 教程.北京:北京航空航天大学出版社,1999.
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