教学评价系统软件设计规格说明书要点

职业技术学院“教学评价”系统软件设计规格说明书1引言1.1编写目的 软件设计的目的是将软件需求转换为软件的具体设计方案，概要设计根据软件需求给出为软件的体系结构，详细设计给出软件模块的内部过程描述，该文档是设计结果的详细描述，也是程序员编写程序的功能依据。1.2术语定义 文档中出现的相关术语定义解释： 系统静态模型，即系统的对象模型。根据需求分析阶段得到的系统用例图，进一步归纳汇总从中可以找出系统中存在的类。一边发现系统的类，一边确定这些类的属性和操作，并确定类与类之间存在的联系，最终给出整个系统的类图。 动态模型：动态模型由一组定义了行为的类组成。UML的动态模型主要包括状态图、顺序图、协作图和活动图。只要能表达出系统的动态行为特点，并不是必需同时画出。 活动图：活动图是UML用于对系统的动态行为建模的另一种常用工具，它描述活动的顺序，展现从一个活动到另一个活动的控制流。活动图在本质上是一种流程图。 时序图：也叫顺序图，用来描述系统中多个对象之间的动态协作，重点是显示对象之间发送消息的时间顺序。时序图的一个用途是用来显示用例中的行为顺序，当执行一个用例行为时，时序图中的每条消息对应了一个类操作或状态机中引起转换的触发事件。 组件图：表示系统模型的物理视图，主要描述了代码部件的物理结构及各部件之间的依赖关系。一个部件可能是一个资源代码部件、一个二进制部件或一个可执行部件。2系统概要设计2.1系统设计原则 系统设计应遵循先进性、规范性、灵活性的原则，采用先进成熟的技术，结合学生评教管理的特性化需求，易于使用、部署和维护，且性能稳定可靠。2.2系统总体结构 “教学评价”信息系统以现有的校园网为网络平台，基于B/S结构模式，采用传统的MVC（Model-View-Controller）架构模式。 表示层（View），是系统界面设计者设计的图形界面，是面向用户的数据表示。在“教学评价”管理信息系统中主要是登录界面、宿管中心管理员操作界面、学生个人信息维护界面、信息查询界面、入住登记界面等软件操作界面。 业务逻辑层（Controller），包括应用系统的对象，并且定义了它们的行为和相互间的关系。用来接受用户指令，转发用户请求，以及对这些请求进行处理。 数据访问层（Model），是由代码编写人员编写程序代码来实现系统应有功能、由数据库专家分析管理数据及设计数据库，最终实现系统具体功能。3系统详细设计3.1系统功能模块设计3.1.1功能模块设计 “教学评价”管理信息系统涵盖了教学评价管理中的各个功能模块，大大降低管理实践中的手工劳动，提高了管理效率和水平。其总体功能结构设计如图3-1所示。教师教学评价系统基础数据维护模块评价信息采集模块评价结果处理查询模块用户管理模块权限分配教师教学评价系统基础数据维护模块评价信息采集模块评价结果处理查询模块用户管理模块权限分配密码修改在线评教按教学单位评价结果统计按课程体系按个人评价结果查询报表统计结果报表评价指标管理3.1.2系统静态模型的建立3.1.2.1识别类1、学生类、教师类、评价类 在教学评价管理信息系统中，关键的业务需求是，学生对任课教师教学情况的评价、同行，专家对任课教师的评价；所以静态模型应该从标识评价(Evaluation)、学生(Student)、教师(Teacher)这些类开始。学生既是系统要管理的数据对象，同时又是系统的一个使用角色，其相关数据必须存储在数据库中。学生具有学号、姓名、性别、系别、专业、班级等属性特征，以学号作为每一个学生身份标识。在系统中，学生具有增加、删除、修改及查询等行为，所以在系统中应该有一个学生实体类，同理教师也如此。同时学生、同行、专家对任课教师的评价也需要系统的一对像来记录并固化到数据库中以供下一学年任课教师聘任做参考和学生选择老师做依据，所以系统应该添加一个评价类(Evaluation)。3、系别类、专业类、班级类、教学班级类、开设课程类学生评价教师的过程是这样的，系部根据学期的开课计划，在系统中添加学期开设课程，再根据学生的人数和任课教师对每门课程分别开设不同的教学班级(一般开设的教学班级的总人数大于学生数)，学生选课的过程就是加入的教学班级的过程，一个教学班级对应着一名任课教师，所以系统应该记录下来系部开设课程，开设的教学班级的信息，所以系统应添加开设课程类(OpenCourses)和教学班级类(TeachingClasses)。 学生在校期间，都在某个系某个专业的某个班级里参加学习和活动。一般地，高等院校有多个系，每个系有1个到多个专业，每个专业有1个到多个班级。系别有系别代码、系别名称、系主任、系办公室等属性特征，专业有专业代码、专业名称、所属系别、学制年限等属性特征，班级有班级代码、所属专业、班主任等属性特征。同时，系别、专业、班级均有可能增减，因此具有添加、删除、修改以及查询等行为。在类图中，要有这三个类。 综合以上分析，得出系统类图如图3-2所示。图3-2系统类图3.1.2.2界面类教学评价管理信息系统中主要的用户界面如表3-1所列。表3-1系统界面类序号界面类名称主要功能说明1系统登录界面实现用户通过账号、密码登录系统2教学督导办公室管理员操作界面对评价结果进行统计、并生成统计报表，上报到各系部。汇总评语，向系部和任课教师反馈。3系统管理员基础数据管理，主要是基础数据的导入4学生操作界面修改登录密码、对自己选修的课程老师评价及简单评语和查询老师评价情况(为选课做准备5教师操作界面修改登录密码、查看自己的评价情况及评语3.1.3系统动态模型的建立 为详细说明本系统动态模型的建立方法和步骤，以下主要创建学生入住用例和来访登记用例的活动图，创建中心管理员添加宿舍用例和查询学生住宿用例的时序图。3.1.3.1学生选课活动图 虽然本系统是教学评价管理系统，但是基础数据的来自是教务系统，所以有必要对选课的活动了解清楚，这样才能确定记录数据的类和固化数据的数据库对象表格。根据相关工作流程，画出其活动图如图3-3所示。图3-3学生选课活动图3.1.3.2学生评价教师活动图 学生登录教学评价系统后，可以看到自己的选课信息。根据相关工作流程，画出其活动图如图3-4所示。图3-4学生评价活动图3.1.3.3添加开设课程时序图 虽然开设课程数据是来自教务管理系统，但是教学评价系统和教务管理系统在业务上有着千丝万缕的关系，只有在理解教务管理系统业务基础上，才能更好的设计、理解评价系统。所以有必要了解教务管理系统中的核心业务：开设课程。开设课程的管理，添加开设课程数据的主要参与者是系统管理员，涉及到的类主要有开设课程维护界面、课程类和数据库操作类。系统中心管理员登录系统后，要执行添加新的开设课程数据的操作，系统创建并显示开设课程维护界面，中心管理员在界面上编辑完毕后，调用该界面的Add()方法，界面再去调用课程的selectCourse()方法检索到需要开设的课程，调用系部类selectDepart()去检索开设课程的系部。设置了开设系部、开设的课程后进而调用业务逻辑层开设课程类的Add()方法添加新开设课程，再调用数据操作层的开设课程数据库操作类的Insertdata()向数据表中插入新记录，并且将更新后的数据返回到开设课程维护界面供浏览。添加开设课程时序图如图3-5所示。图3-5添加开设课程时序图3.1.3.学生教学评价时序图 学生登录系统后，可浏览自己的课程并对课程任课教师做出评价，学生对任课教师评价的时序图如图3-6所示。图3-6学生评价时序图3.2数据库设计3.2.1逻辑模型设计1、系别实体 学校一般都设有1个以上的系别进行教书育人活动。系别实体的主要属性有系别代码、系别名称、系主任、办公室和办公电话等。基于E-R模型，画出实体属性图如图3-7所示。图3-7系别实体属性图2、专业实体 学校的每个院系一般都开设1个以上的专业进行人才培养。专业实体的主要属性有专业代码、专业名称、所属系别、办学层次以及修学年限等。基于E-R模型，画出实体属性图如图3-8所示。图3-8专业实体属性图3、班级实体 每年招生时，每个专业视实际招录人数多少而编排至少1个以上的学生班级。班级是学校各项教学、管理活动的最基本的单位。班级实体的主要属性有班级代码、入学年份、所属专业及班主任等属性。基于E-R模型，画出实体属性图如图3-9所示。图3-9班级实体属性图4、学生实体 学生是学校教书育人活动中的客体和核心对象，同时也是本系统最主要的管理和服务对象。学生实体的主要属性有学号、姓名、性别、出生日期、民族、籍贯、政治面貌、身份证号、所在班级、职务、家长姓名、家庭地址、家庭电话、个人电话等。基于E-R模型，画出实体属性图如图3-10所示。图3-10学生实体属性图5、课程实体 课程进行教学活动的媒介，教师通过课程和学生发生教学的关系，也是评教系统中重要的一个对象，它的属性有，课程代码、课程名称，课程中文拼音首字母(可通过拼音实现对课程的快速检索)。基于E-R模型，画出实体属性图如图3-11所示。课程代码课程代码课程中文拼音首字母课程代码课程图3-11课程实体属性图6、教师实体 教师是教学活动发起者，在教学评价系统中属于被评价对象，所以也是个重要的对象。基于E-R模型，画出实体属性图如图3-12所示。课程名称教师工号名字中文拼音首字母课程名称教师工号名字中文拼音首字母教师名称教师职称学历教师图3-12教师实体属性图7、开设课程教务管理人员根据各系的教学计划在教务管理系统中进行开设课程录入，所以在教学评价系统中也是一个重要的实体，它的主要属性有：课程学时、课程学分、开设学年、开设学期、课程性质、考察方式。开设课程开设课程课程代码系部代码课程学分课程学时课程性质开设学年开设学期考察方式开课流水号图3-13开设课程实体属性图8、开设教学班级在开设课程的基础上，教务工作人员根据学生的人数在教务管理系统中对课程开设不同的教学班级来实施教学计划，每个班级对应着一名任课教师，所以教学班级也是一个重要的实体，学生选课就是加入到课程教学班级的一个过程。教学班级实体的主要属性有：班级代号、课程代号、任课教师工号、班级人数等。教学班级教学班级教学班级编号开课流水号任课教师人数图3-14教学班级实体属性图9、选课实体选课实体选课实体学号教学班级编号图3-15选课实体属性图10、用户实体 用户是指本系统的所有使用人员，包括督导办公室人员、学生、教师。每个用户凭用户账号和密码登录使用，不同用户有不同的权限，查看操作不同数据。用户实体的主要属性有用户名、密码、用户类型、权限、电子邮箱等。基于E-R模型，画出实体属性图如图3-14所示。图3-16用户实体属性图11、系统E-R图 综合以上分析，基于E-R模型，获得系统所有实体及其关系，画出系统E-R图如图3-15所示。系系部开设专业1n班级招收学生属于n1n教师1nn专家同行教师评价mnn指标...时间评价者身份学生n课程开课开班mnp选择教学班级图3-17系统E-R模型3.2.2物理模型设计根据3.2.1的分析，采用关系模型，将实体及实体间的关系用二维表来表示，数据库的逻辑模型转换得到其物理模型。1、系别表表3-1系别表字段名数据类型字段长度说明备注departIDCHAR2系别代码主键departmentCHAR8系别名称非空chairmanCHAR10系主任officeCHAR8办公室officetelCHAR8办公电话2、专业表表3-2专业表字段名数据类型字段长度说明备注specialtyIDCHAR4专业代码主键specialtyCHAR12专业名称非空departIDCHAR2所属系别外键schoollevelCHAR4办学层次durationINT学制年限3、班级表表3-3班级表字段名数据类型字段长度说明备注classIDCHAR10班级代码主键specialtyCHAR4所属专业外键rx_yearINT入学年份classteacherCHAR12班主任4、学生表表3-4学生表字段名数据类型字段长度说明备注s_noCHAR12学号主键nameCHAR10姓名NotsexCHAR2性别birthdayDATETIME出生日期nationalCHAR8民族birthplaceCHAR12籍贯PoliticalstatusCHAR8政治面貌IDCHAR18身份证号classIDCHAR10所在班级编号外键positionCHAR8职务parentCHAR12家长姓名addressCHAR28家庭地址family_telCHAR12家庭电话mobileCHAR11个人手机5、课程表表3-5课程表字段名数据类型字段长度说明备注c_noCHAR10课程编号主键C_namevarchar课程名称6、教师表表3-6教师表字段名数据类型字段长度说明备注t_idint序号设置为自动递增t_noCHAR6教师工号主键t_xbnoCHAR6所属系部编号外键t_nameCHAR10姓名t_xlFLOAT学历t_zcCHAR6职称7、开设课程表表3-7开设课程表字段名数据类型字段长度说明备注open_numint开设课程流水号设置为自动递增，主键c_noCHAR6课程代码外键xb_noCHAR6系部编号外键c_xsint学时c_xfint学分c_typeCHAR1课程性质c_kcCHAR1考察方式c_yCHAR10开设学年c_termchar10开设学期8、教学班级表表3-8教学班级表字段名数据类型字段长度说明备注cl_nochar教学班级编号主键open_numint开课流水号外键cl_tnochar12任课教师工号外键9、选课表表3-9选课表字段名数据类型字段长度说明备注xk_numint选课流水号，设成自动递增主键stu_noCHAR11学号外键cl_nochar15教学班级编号外键10、评价表表3-10评价表字段名数据类型字段长度说明备注serial_numINT评价流水号主键，标识列c_noCHAR12课程号外键s_noCHAR12学号外键value1int指标1value2int指标2value3int指标3value4int指标4value5int指标5value6int指标6totalVlueint指标值的和pjTimedatetime评价时间11、用户表表3-11用户表字段名数据类型字段长度说明备注usernameCHAR8用户名主键，标识列passwordCHAR6密码typeCHAR6用户类型permissionCHAR6权限emailCHAR20电子邮箱3.3物理模型3.3.1组件图 教学评价管理信息系统的组件图如图4-1所示。图3-18系统组件图3.3.2部署图教学评价管理信息系统是一个基于校园网和数据库的应用系统，图3-17表示整个系统的部署情况。图3-19系统部署图 整个教学评价管理信息系统在不同的节点上，通过校园网相互通信。后台数据库与应用服务器相互通信，应用服务