基于数据可视化学⽣管理系统项⽬的需求分析和概念模型
⼯程实践项⽬：数据可视化学⽣管理系统
采取的研究⽅法：采⽤⾯向对象的编程，结合⽹络和数据库技术，实现控制和管理。通过系统分析、需求分析、概要设计、详细设计、编写代码、软件测试、软件维护、经验⽅法总结等⼀系列实验⽅案，实验软件的开发。
⽤户的特点
为保证系统安全⾼效的运⾏，本系统把⽤户划分为3类：教务处（管理员）、教师和学⽣。不同的⽤户在系统中的作⽤和权限也有所不同，所以它所需要完成的功能也就不同。
本系统所有的功能：
1）学⽣信息管理，除学⽣基本信息外，还可管理学⽣所选课程、成绩等；
2）教师信息管理，包括教师个⼈的基本情况和任课情况；
3）项⽬及班数的设定：根据学校教务处所排课进⾏班级数及⼈数的统计，然后根据统计结果进⾏项⽬及班数的设定；
4）排课：根据上⼀步分班情况安排任课教师；
5）报表⽣成及输出：⽣成教师担任课程分班表、按项⽬⽣成学⽣成绩表、按学⽣⾏政班⽣成成绩表及所有报表的输出。
教师在本系统的功能：查询学⽣选课情况、⾃⼰任课情况、获取⾃⼰所担任课程分班表、录⼊及修改成绩等。
学⽣在本系统的功能：查询本⼈信息、教师任课信息、选课、选课信息查询、成绩查询。
需求规定
对功能的规定
1．可实现学⽣选课注册
2．⽅便实现学⽣选课信息查询
3．可对学⽣成绩档案进⾏管理，成绩表单⽣成简便。
4．安全有效的⽤户区分，管理
5．档案数据的⾼安全性，保密性
6．有帮助⽂档
对性能的规定
使⽤稳定，操作性能好，操作⽅法易于掌握，系统的安全性强
设计思想
⽤户的需求具体表现在对各种信息的提供、编辑、处理及查询统计上。这就要求数据库结构能充分满⾜各种信息的输⼊、处理和输出。通过分析学⽣选课管理系统的现实需求，学⽣选课管理系统各环节的基本数据及数据处理流程，在与管理⼈员沟通、交流与探讨的基础上，得到以下学⽣选课系统的数据流程图
项⽬中的⽤例建模
建⽴⽤例模型
使⽤⽤例的⽅法来描述系统的功能需求的过程就是⽤例建模，⽤例模型主要包括以下两部分内容：
⽤例图(Use Case Diagram)
确定系统中所包含的参与者、⽤例和两者之间的对应关系，⽤例图描述的是关于系统功能的⼀个概述。
⽤例规约(Use Case Specification)
针对每⼀个⽤例都应该有⼀个⽤例规约⽂档与之相对应，该⽂档描述⽤例的细节内容。
在⽤例建模的过程中，我们建议的步聚是先出参与者，再根据参与者确定每个参与者相关的⽤例，最后再细化每⼀个⽤例的⽤例规约。
项⽬⽤例图
学⽣⽤例图
教师⽤例图
管理员⽤例图
业务建模
业务建模是以软件模型⽅式描述企业管理和业务所涉及的对象和要素、以及它们的属性、⾏为和彼此关系，业务建模强调以体系的⽅式来理解、设计和构架企业信息系统。
业务建模基本步骤
1. 收集应⽤业务领域的信息。聚焦在功能需求层⾯，也考虑其他类型的需求和资料；
2. 头脑风暴。列出重要的应⽤业务领域概念，给出这些概念的属性，以及这些概念之间的关系；
3. 给这些应⽤业务领域概念分类。分别列出哪些是类、哪些属性和属性值、以及列出类之间的继承关系、聚合关系和关联关系。
4. 将结果⽤ UML 类图画出来。
类：教师，学⽣，教务员，课程。
属性：教务员编号，教务员姓名，密码，课程号，学号，教⼯号，教室，上课时间，学号，学⽣姓名，班级，密码，专业，教⼯号，教师姓名，密码。
业务概念分类并添加属性。
UML类图
数据库的设计
通过对学⽣选课管理系统⼯作内容和相关数据流程分析，根据学⽣选课管理系统的需要，就可以设计出能满⾜⽤户需求的各种实体，以及它们之间的关系，由此得到数据库所⽀持的数据模型，即数据库的逻辑结构，具体情况如下：
1. 学⽣信息表：开学时将教务处提供的学⽣信息库按系统的要求修改库结构并导⼊Access数据库中，应包括如下信息：姓名、学号、院
系、班级、性别、所选课程、任课教师、备注等。
2. 教师信息表：包括教师姓名、教师代码、性别、年龄、职称、主要教授课程、兼任课程等。
3. 课程信息：包括课程⽬录、课程、课程代码、教学内容、任务与⽬的、考试⽅法、要求等。
4. 课程表：包括课程名称、课程编号、任课教师、课程学分、上课时间。
5. 成绩单列表：包括学⽣姓名、学号、院系、班级、课程、任课教师、成绩。
数据库概念设计
根据以上数据流图导出数据库所需数据项和数据结构
学⽣：学号，姓名，性别，⽣⽇，所在院系，所在班级：
课程：课程号，课程名，讲师，上课时间，地点，课程简介
选课结果：记录号，选课学⽣，所选课程
学籍变更记录：记录号，变更情况，记录时间，详细描述
数据库概念结构设计的E-R 图
说明：E-R图中矩形代表实体，菱形代表实体间的联系，圆⾓矩形代表实体的属性
数据库逻辑结构设计
根据以上E-R图，需要五个基本表：学⽣信息表、课程信息表、选课结果表、奖惩信息表、其中教师信息是处部表，不列出，由于使⽤打开系统的不光是教务⼈员，每个学⽣都要登录到选课系统进⾏课程的选择，因此，需要对不同的登录⼈员进⾏密码的认证和权限的限制，防⽌越权⾏为，⽤户名，密码，权限，保存在⼀个表中。
数据模型
（1）学⽣
字段名称字段类型字段描述
Student_id int主键
account varchar账号
password varchar密码
name varchar姓名
email varchar电⼦邮件
class varchar班级
字段名称字段类型字段描述
lessons set课程
（2）教师
字段名称字段类型字段描述
数据管理系统有哪些Teacher_id int主键
account varchar账号
password varchar密码
name varchar姓名
email varchar电⼦邮件
course varchar课程
（3）管理员
字段名称字段类型字段描述
Administrator_id int主键
Account varchar账号
password varchar密码
name varchar姓名
email varchar电⼦邮件
jurisdiction int权限
（4）课程
字段名称字段类型字段描述
Course_id int主键
Course_name varchar课程名称
Course_location varchar上课地点
Course_time varchar上课时间
Course_weeks varchar课程的周数
Course_teacher varchar授课⽼师
Course_credit int课程学分
（5）成绩
字段名称字段类型字段描述
Course_id Int主键
Course_grade set成绩表
Course_student set学⽣表
概念原型
概念原型简介
概念是⼈对能代表某种事物或者发展过程的特点及其意义所形成的思维结论，⽽概念原型是⼀种虚拟化的、理想化的软件产品形式。我们可以得到这样的公式：概念原型=⽤例+数据模型。
项⽬中的概念原型
概念原型需要结合具体的⽤例与数据模型去分析，就好像程序是由算法和数据结构两部分组成的。
本项⽬中运⽤到了学⽣⽤例、教师⽤例和管理员⽤例。涉及的数据模型为学⽣、教师、管理员、课程和成绩表。
学⽣⽤户输⼊学号和密码，登录系统，可以点击个⼈中⼼修改个⼈信息（登录密码、邮箱、出⽣年⽉、联系⽅式等）；在选课允许的时间内，选择和退选课程，查看课表和成绩，这些都是业务操作的结果。在教师⽤例下，教师⽤户登录后，可以查看⾃⼰的课程安排，在期末的时候也能对学⽣的课程进⾏成绩评定。⽽对于管理员⽤例来说，具有最⾼的权限，统筹课程、⽤户和成绩的管理，对于这些信息进⾏全局的维护与增删改查，完成相关业务⼯作后，管理员即可退出系统。
⼯作过程举例
学⽣进⾏登录，选择学⽣窗⼝登录，填⼊账号以及密码进⾏登录，系统进⾏校验，完成登录。学⽣可以在登录界⾯点击修改密码，通过邮件认证⽅式进⾏修改确认；学⽣可以根据课程名称，选择课程，或者推选课程，并可以查看课程成绩；教师登录后，可以查看⾃⼰课程信息，如课程地点时间，并对学⽣打分；管理员掌管对⽤户信息以及成绩课程数据的增删改查最⾼权限。
总结
通过对⼯程实践项⽬的概念模型和需求分析，让我对项⽬的理解更加深⼊，整个开发思路变得更加清晰，这对项⽬的进展提供了很⼤的帮助，相信项⽬可以完成的更快更好。

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