摘 要：分析了教务管理、学生管理以及部门协同工作方面存在的问题，提出了新的综合教务管理、学生管理两方面的教-学综合管理系统，重点描述基于RUP/UML的教-学综合管理系统的实现。
关键词：教-学综合管理；UML；RUP

　教务管理部门及学生管理部门是各大院校管理的两个重要部门，通常各院校都是将两个部门完全分开管理，采用各自的管理系统，但这两个部门却存在众多的数据交合，因此经常出现教务系统更改过相关信息，而学生系统却没有得到及时的更新，存在数据不一致的问题。
　教-学综合管理系统就是综合教务管理、学生管理等多个职能部门的工作，同时将时下在网络流行的信息发布、手机短信、网络留言、博客、专题讨论、在线答疑等师生喜闻乐见的多种形式集成在一起，提供区别于常规教学、学生信息管理模式的师生之间、教师之间、学生之间的互动交流平台，并能准确、及时地为学院的教师、学生及各部门提供各类信息；也为领导更好地了解学院当前的情况、制定更好的方针政策提供了依据；同时也为各个部门更好地服务于学院进行了监督。基于此，本文提出了基于RUP/UML教-学综合管理系统的设计。
1 RUP/UML简介
1.1 UML简介
　统一建模语言（UML）为描述面向对象系统定义了一系列的标准符号，目前已经被工业标准化组织OMG（Object Management Group）接受。UML符号具有准确的语义，使用UML增强了领域专家、工作流专家、软件设计者和其他不同背景的专家之间的交流联系[1]。
UML通过三类图形建立系统模型：Use Case图、静态结构图（对象类图、对象图、组件图、配置图）和动态行为图（顺序图、协同图、状态图、活动图），这些图可以从不同的抽象角度使系统可视化[2]。通过将这些图形放入产品中，使得熟悉UML的人员更加容易加入项目。
1.2 RUP简介
　由于UML作为一种建模语言，本身并没有关于开发过程概念的定义和表示符号，其创始者Booch、Jacobson和Rumbaugh在Rational公司的支持下综合了多种系统开发过程的长处，提出新的面向对象的开发过程，称为Rational统一过程RUP（Rational Unified Process）。RUP是一个面向对象且基于网络的程序开发方法论。RUP过程的核心工作流包括：业务建模、需求分析、系统分析与设计、实现、测试和系统配置。
根据系统开发的需要，选择使用了RUP／UML的一些重要开发步骤和工具，来指导我们的小组软件开发过程。
2 RUP/UML在教-学综合管理系统的应用
　本系统综合运用了J2EE、Hibernate、Spring、Struts等技术，结合SQL Server数据库，实现了一个易维护、易扩展和可重用性高、安全性强的B/S结构的教-学综合管理系统。系统中采用四层结构：Web表示层、业务逻辑层、数据访问层、数据库层，如图1所示。各个层次之间具有不同的功能，并保持清晰的隔离，以使彼此独立存在。但各层之间采用接口进行通信，屏蔽了内部的实现细节[3]。

　下面通过UML分析、构造教-学综合管理系统模型，并结合RUP加以描述，图形用Rational Rose工具软件绘制。
2.1 教-学综合管理系统业务建模与需求分析
　根据RUP的思想，要在业务建模和需求分析阶段完成业务模型和业务对象模型，并把企业方的需求转化为技术的需求，得到相应的用例。针对现实教务系统和学生系统存在的在数据和业务上的交叉等特点，对系统重新进行评估和需求分析。新的教-学综合管理系统包含教务所需的教学日常管理工作（包括学籍管理、教学管理、考试管理等）、技能大赛管理、实验实训的管理、教改项目的管理等；学管部门的学生日常管理（包括学生成绩管理、电子档案管理、奖惩情况管理、学生心理健康管理等）；另外还有互动交流模块（包含时下在网络流行的信息发布、手机短信、网络留言、博客、专题讨论、在线答疑等）及用户管理模块等，具体如图2所示。

　所针对的用户有管理员、教务管理员、学务管理员、教师、学生、家长等。但根据个人在学院所承担任务的不同，分别处在不同的角色，又可以将用户分为：
（1）系统管理员。系统管理员是整个系统中权限最大的用户，能操作系统的所有功能，能设定系统的默认初始数据。如：添加、删除管理员及设置权限，可以进行用户角色的设置，角色权限的修改等；同时还要做好系统维护工作，包括代码维护和数据维护两部分。
（2）教务管理员。包括学生管理部门工作人员、辅导员等。可以完成教师课表的添加和修改、学生成绩的打印、教师调课信息的添加、教室使用的修改、教学计划的录入等。
（3）学务管理员。包括教务部门工作人员、教学秘书等。可以实现学生证注册、学生操行成绩的录入、学生电子档案信息的录入、学生奖惩情况的录入等。
（4）学生。个人信息的查询和更改、成绩查询、选课、网上评教、查看教材领取情况、收费情况及参加论坛。
（5）教师。个人信息的查询和更改、成绩查询与录入、选课、网上评学、查看教材领取情况、参加论坛。
（6）家长。只能查看学生本人的相关信息。
2.2 教学综合管理系统的分析与设计
　系统的分析与设计阶段是要求根据系统的特点进行分析设计，最终产生一个设计模型和一个可选的分析模型。
　对于系统的静态结构，可以通过对象类图、对象图、组件图和配置图来描述；对于系统的动态行为，可以通过顺序图、协同图、状态图、活动图描绘。
2.2.1 静态模型的建立
　教-学综合管理系统综合了教务、学管、互动交流等多个部门的工作，信息量大、内容繁琐。对其进行静态模型的建立也就是建立对象模型，分析系统用例图，不难得出相应的类，只要给出类的属性和操作以及类之间的联系，就可以得出系统类图。
　类图分为实体类、边界类及控制类。在学生选课模块中就包含以上类。其中实体类有：学生类、教材类、用户类、课程类、教师类等；边界类有：学生管理界面、选课管理界面、教师管理界面、课程管理界面、教材管理界面及登录窗口界面等；控制类有用户登录、信息查询、信息录入等。图3中给出了教务管理中的学生选课模块的类图。

2.2.2 动态模型的建立
　动态模型主要描述系统随时间变化的行为。动态图包含：顺序图、活动图、状态图。动态模型包含表达对象时序交互的顺序图、用于反映对象执行状态的活动图以及描述对象事件排序的状态图。
　（1）顺序图：顺序图明确表达了对象时序交互。如用户登录系统时，提交登录信息后，经验证登录信息不为空时，会通过用户对象获取数据库中数据，再验证用户信息是否合法。图4给出了用户登录系统的顺序图。

2.3 教-学综合管理系统的实现、测试与系统配置
　经过系统分析与设计后，本系统根据设计模型在具体的环境中实现系统，生成系统的源代码、可执行程序和相应的软件文档，建立一个可执行的系统。然后对系统进行测试和排错，保证系统符合预定的要求，获得一个无错的系统实现。测试的结果将确认所完成的系统可以真正使用。最后系统配置的任务是在真实的使用运行环境中配置、调试系统、解决系统正式使用前可能存在的任何问题。
　本系统综合运用了J2EE、Hibernate、Spring、Struts等技术，结合SQL Server数据库，实现了一个易维护、易扩展和可重用性高、安全性强的B/S结构的教-学综合管理系统。
RUP作为一种软件开发过程，将UML的应用发挥极致。采用RUP方法使用UML，在教-学综合管理系统的建模和开发过程中达到良好的效果。
参考文献
[1] 张龙详.UML与系统分析设计[M].北京：人民邮电出版社，2001.
[2] 金毅，杨宗英.基于UML的高校图书馆管理系统[J].现代图书情报技术，2002（6）.
[3] 王磊.基于Struts+Spring+Hibernate的架构设计及其在电子商务中的应用[D].成都：电子科技大学，2007.
[4] GARLAND J， ANTHONY R. Large Scale Software Architecwre： A Practical Guide Using UML[M]. 北京：电子工业出版社，2004.
[5] 万桂怡.网络开放实验教学资源管理系统的构建[J].实验室研究与探索，2009（11）.
[6] 刘德山，张菁.基于B_S架构的实验教学管理系统设计与开发[J].渤海大学学报：自然科学版，2010（1）.