音乐教学管理系统的分析与设计.docx
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音乐教学管理系统的分析与设计
音乐教学管理系统的分析与设计
摘要：
如今信息技术已经进入一个高速发展的时代，尤其是计算机网络技术的发展。
传统的基于C/S架构的桌面系统已经不能满足社会的需要。
教学工作在学校日常管理工作中非常重要，如何利用信息网络实现高效率的教学管理工作逐渐成为研究的热点。
基于计算机网络化的学校教学管理作为课堂教学管理的辅助和延伸，改变了传统的教学管理模式，实现个性化、自主化及交互式的学习。
国内各级别学校都迫切要对自己的现有教务管理系统进行改进和提高，使其既能适应目前网络教学工作，又能将音乐教学等素质教育涵盖进来。
由于音乐教学与普通课程教学的需求方面存在差异，因此本文将网络技术与教学管理工作结合，进行音乐教学管理系统的分析和设计。
本文首先通过介绍学校音乐教育教学管理系统的研究背景和现状及意义，对学校音乐教育教学管理研究现状、存在的不足进行分析。
然后介绍本系统分析和设计过程中所用到的开发方法和相关技术，将对软件工程中的软件过程模型、结构化设计方法、B/S结构做详细的介绍。
接着进行系统的需求分析，主要包括本系统基本情况介绍，业务需求分析、功能需求分析、数据流分析、数据需求分析、非功能需求分析。
然后展开对系统的设计工作，这主要包括系统的总体设计、功能模块设计、数据库设计。
最后对音乐教育教学管理系统的分析和设计进行了简单的总结。
关键字：
教学管理；信息系统；分析与设计；结构化方法
第一章引言
1.1研究的背景
如今信息技术已经进入一个高速发展的时代，尤其是计算机网络技术的发展。
传统的基于C/S架构的桌面系统已经不能满足社会的需要。
当今社会是一个网络社会，电子商务系统，企业信息系统已经进入了网络应用的阶段。
由于教学工作在学校日常管理工作的重要性，如何利用信息网络实现高效率的教学管理工作逐渐成为研究的热点[1]。
基于计算机网络的教学管理是传统课堂教学管理的有效辅助和补充，可以实现学习的个性化、自主化，交互方式丰富，将网络与传统的课堂教学模式结合，正是网络教学管理系统建设的主要目标。
除此之外，随着素质教育、综合能力教育不断被我国广大人民认可，学生普遍对音乐教育的需求不断增大，使我国普通学校音乐教育得到了加强。
我国高等院校在充分吸收国内外精良的音乐教学模式的基础上，结合国内多年的办学经验，逐步探索出适合我国发展现状的音乐教学方式，极大地丰富了学生的素质教育活动。
国内各大院校迫切要对自己的现有教务管理系统进行改进和提高，使其既能适应目前网络教学工作，又能扩展其教学范围，将音乐教学等素质教育涵盖进来。
并且音乐教学与普通课程教学的需求方面存在巨大的不同，音乐教学更强调多媒体的效果运用，对互动性要求更高[2]。
在这样的背景下，本文选择“音乐教学管理信息系统的分析与设计”作为本次毕业论文的题目。
本题目符合目前学校教学工作的实际需求，将对素质教育在学校教育的推进起到重要的作用。
1.2研究的意义
传统的教学管理系统虽然近几年发展迅速，但是通常着重于专业学科的教学工作，像类似专门针对音乐教学的管理系统基本是一个有待开发的研究领域。
音乐教学管理系统本质上也是一个教学管理系统，它与一般那的教学管理系统在系统功能、用户、系统结构等方面存在高度的相似性，只不过音乐教学管理系统充分考虑了音乐教学的特殊性，更加注重老师和学生的交互性，课程的多媒体特性。
音乐教学管理系统既能减少教务工作者的工作量，又能充分吸引学生的兴趣，提高教学的水平[3]。
教学管理是学校日常管理工作的核心内容，随着学校规模的扩大，学生人数的增多，课程的增设，其复杂性和综合性要求现代化的管理手段，而我国一些学校对教学管理仍然沿用原始的机制，极大的浪费了人力物力，在信息化时代的今天这种传统的管理方式已经被以计算机为基础的信息管理系统所取代。
与欧美发达国家相比，我国网络教育仍然处于初级阶段，但是教育部已经把发展网络教育作为教育改革的重要突破口，因此网络教育具有巨大的发展空间，开发教学管理系统势在必行[6]。
在这一次跳跃性发展的重大机遇面前，不能生搬硬套国外的教学管理制度，毕竟国内外的制度体系有一定的不同之处，开发适合国内学校体制的教学系统，并持续完善和改进是非常重要的。
基于web的音乐教学管理系统，可以实现学校内教学任务、行政力量和资源信息的全面管理。
通过该系统，将教学过程中的各个关键要素统一协调配合，有助于实现教育资源的最优化。
这对解决目前我国高等院校中音乐教学工作的教师普遍短缺、多媒体教室缺乏、院校教育资金紧张等问题[4]。
通过上述分析，如何建设一个安全可靠、技术先进、效率稳定的学校音乐教学管理系统是非常紧迫和富有意义的一件事。
通过计算机网络实施学校音乐教学工作的综合管理，对学校的教务管理工作和素质教育的改革和发展具有重要的意义。
第二章系统需求分析
目前针对普通教务工作的教学管理系统虽然已经比较成熟，但是专门针对音乐教学所开发的教学管理系统还非常少。
相对于一般的教学管理系统，音乐教学管理系统具有一定的特殊性，它更强调课程设置的多媒体性质、学生与教师的互动性等，因此对其做好系统需求分析将变得非常重要。
本章将对系统进行需求分析，主要包括本系统的基本情况介绍，系统业务需求、系统功能需求分析、系统的数据流分析、系统数据需求分析、非功能需求分析。
2.1系统基本需求情况
音乐教学管理系统不仅像普通的教学管理系统一样具有很强的综合性，而且由于音乐教学的特殊性，它也具有一定的专业性，它既要实现一般的教学管理系统的功能，又要充分考虑音乐教学的特殊性。
通过调查部分学校音乐教学工作的实际管理现状，音乐教学管理系统的基本需求应该有以下这些：
（1）实现教务活动的方便而高效的管理和监督；为教师和学生提供一个音乐资源共享的平台，方便教学资源的安全共享和访问；
（2）实现对学生和教师的个人空间管理。
按不同安全级别为学生和教师提供用户账户，在可靠的安全机制下实现对学生和教师的个人空间管理，用户根据用户账户和密码登陆系统，在授权模式下访问系统资源；
（3）构建一个师生交互的平台，学生可以通过该平台针对学习问题向教师提出咨询；教师可以通过该平台解答学生疑惑；学生之间也可以通过平台进行学习讨论；
（4）构建一个完整的教学管理平台，涵盖音乐教学管理的完整功能，提高管理效率和管理品质，并最终促进学校素质教育的快速发展。
2.2业务需求分析
2.2.1业务需求描述
本节将对本系统的主要业务做简要的描述。
1、本系统应该实现对通知公告的管理，通知公告分两种，一种是由老师发起的，一种是由管理员发起的。
管理发起的公告有：
学校通知，音乐教学活动（比如学校组织的名师现场教学），教师发起的公告有：
调课通知、上课地点调整、代课通知等。
2、本系统应该实现对本学校音乐教学资源的管理，包括音乐教学队伍的总体介绍、名师简介、音乐教学硬件设施的展示、音乐教学成果的展示。
3、本系统应该实现对于音乐教学课件的管理，老师可以上传课件资源、管理员审核课件资源、学生下载课件资源。
4、本系统应该实现网上视频教学的管理，音乐教学视频的上传由老师自己负责，管理员审核视频，学生在线观看视频。
5、本系统应该实现网上作业的管理，老师针对所教班级发布作业，学生网上下载、浏览作业，并在限时内完成作业。
6、本系统应该实现在线交流的功能，学生相互之间进行学习交流，也可以针对某种音乐、某个乐器提出问题，邀请老师回答问题。
老师可以对任何问题进行解答。
管理负责对帖子的审核工作。
2.2.2主要业务流程图
针对前一部分所分析的主要业务需求，本节对关键的业务流程进行介绍。
1、通知公告的管理流程
通知公告的管理由两个角色实现，管理员可以对学校通知、集体音乐教学活动进行管理，老师可以对调课、代课、调整时间地点等通知进行管理。
流程如下图所示：
图2-2通知公告管理的业务流程图
2、音乐教学资源管理的管理
包括音乐教学队伍的总体介绍、名师简介、音乐教学硬件设施的展示、音乐教学成果的展示。
其业务流程如下：
图2-3音乐教学资源管理的业务流程图
3、音乐教学课件管理的业务流程
音乐教学课件是由老师发布，管理员审核，学生下载学习。
其业务流程如下所示：
图2-4音乐教学课件管理的业务流程图
4、视频教学管理的业务流程
视频教学管理是由老师上传视频教程，管理员审核，学生在线观看学习。
其业务流程如下所示：
图2-5音乐视频教学管理的业务流程图
5、网上作业管理的业务流程
网上作业管理是由老师发布作业，学生浏览下载，并提交作业的过程。
其业务流程如下所示：
图2-6网上作业管理的业务流程图
6、在线交流的业务流程
在线交流是学生间，学生老师间交流互动的平台，由学生提出问题，其他学生跟帖，老师解答，管理员审核。
其业务流程如下所示：
图2-7在线交流的业务流程图
2.3功能需求分析
通过上述分析，可以得出本系统主要可以实现以下的管理功能：
通知公告、音乐教学队伍建设、音乐教学课件的管理、音乐视频教学的管理、网上作业管理以及在线交流等。
下面将会对不同的模块展开功能需求分析。
2.3.1系统角色分析
系统设置要符合音乐教学管理中用户的需求，满足学生、教师和管理员的需要，系统的设计要达到以下几点：
1.学生需求。
学生群体存在很大的个体差异，一些学生会对教师课堂中的教授知识不感兴趣，对于这部分学生，他们需要课堂之外主动学习的机会。
网络教学给了他们课堂之外的学习场地，学生可以方便的下载自己感兴趣的课程资源，包括教师上传的教案、课件、视频资源。
也可以通过答疑模块和自己兴趣圈内的同学进行交流沟通。
2.教师需求。
教师可以通过系统发布通知，可以对自己部分的课件资源和视频教学资源进行管理，可以网上发布作业，批改作业，还可以与学生在线交流音乐学习。
3.管理员员需求。
管理员可以通过系统方便的发布各类通知，可以对用户权限进行管理，可以对课件、视频、帖子等进行审核。
2.3.2业务功能
本论文使用结构化的分析方法来分析业务功能。
使用结构化分析中常用的数据流图和数据字典工具来描述。
本文对于数据流图的分析采用自顶向下的方式。
系统的参与者主要分为三类，学生、教师和教务人员。
其中学生主要使用系统来获取各种音乐教学信息，并提交问题、作业等信息；教师使用系统来发布通知、课件、视频、作业等音乐教学相关信息，并获取诸如作业、答疑等信息；除此之外，教务人员在整个过程中参与系统的维护操作，主要维护系统中的用户信息、用户权限，通知公告，以及系统信息的维护和审核等。
如下为对顶层数据流图中相关词条的描述。
表2-2源点“学生”词条描述
源点名称：
学生
别名：
同学
简述：
使用本系统音乐教学资源的主要用户
表2-3源点“教师”词条描述
源点名称：
教师
别名：
老师
简述：
对本系统音乐教学相关信息进行维护的用户
表2-4源点“教务人员”词条描述
源点名称：
教务人员
别名：
系统管理员
简述：
对本系统进行管理维护的用户
下面将针对每一块业务功能进行数据流的分析。
1、通知公告管理
通知公告模块的加工和终点描述：
表2-5终点“通知公告展示”词条描述
终点名称：
通知公告展示
别名：
无
简述：
对通知公告进行展示的平台
数据流：
通知公告
表2-6加工“班级通知发布”词条描述
加工名：
班级通知发布
加工编号：
1.1
简要描述：
对班级相关的音乐课程相关通知进行发布
输入数据流：
调课、代课等信息
输出数据流：
班级相关通知
加工逻辑：
将教师输入的调课、代课等信息存储为通知公告
表2-7加工“学校通知发布”词条描述
加工名：
学校相关通知发布
加工编号：
1.2
简要描述：
对学校相关通知进行发布
输入数据流：
学校通知、大型教学活动等信息
输出数据流：
学校相关通知
加工逻辑：
将学校相关的通知存储成通知公告
2、音乐教学建设
音乐教学建设模块的加工和终点描述：
表2-8终点“音乐教学力量浏览”词条描述
终点名称：
音乐教学力量浏览
别名：
无
简述：
对音乐教学建设信息的浏览
数据流：
音乐教学力量信息
表2-9加工“教学力量管理”词条描述
加工名：
教学力量管理
加工编号：
2.1
简要描述：
对音乐教学工作相关的教师、设施、成果的管理
输入数据流：
各种教学相关信息
输出数据流：
名师信息、教学设施信息、教学成果信息
加工逻辑：
将教务人员输入的教学力量信息进行整理生成标准化信息
3、音乐教学课件的管理
音乐教学课件管理模块的加工和终点描述：
表2-10终点“课件下载”词条描述
终点名称：
课件下载
别名：
无
简述：
下载音乐教学课件
数据流：
音乐教学课件的下载信息
表2-11加工“课件上传”词条描述
加工名：
课件上传
加工编号：
3.1
简要描述：
教师上传音乐教学课件，教务人员审核课件
输入数据流：
课件的原始数据
输出数据流：
格式化的教学课件
加工逻辑：
将教师上传的教学课件，经教务人员审核后，分类存储
表2-12加工“课件浏览”词条描述
加工名：
课件浏览
加工编号：
3.2
简要描述：
学生在线浏览教学课件
输入数据流：
课件分类等信息
输出数据流：
课件列表
加工逻辑：
学生按照分类信息，浏览查看教学课件
4、视频教学的管理
视频教学管理模块的加工和终点描述：
表2-13终点“视频下载”词条描述
终点名称：
视频下载
别名：
无
简述：
下载音乐教学视频
数据流：
音乐教学视频的下载信息
表2-14加工“视频上传”词条描述
加工名：
视频上传
加工编号：
4.1
简要描述：
教师上传音乐教学视频，教务人员审核视频
输入数据流：
视频的原始数据
输出数据流：
格式化的教学视频
加工逻辑：
将教师上传的教学视频，经教务人员审核后，分类存储
表2-15加工“观看视频”词条描述
加工名：
观看视频
加工编号：
4.2
简要描述：
学生在线观看教学视频
输入数据流：
视频分类等信息
输出数据流：
视频数据
加工逻辑：
学生按照分类信息，在线观看教学视频
5、网上作业的管理
网上作业管理模块的加工和终点描述：
表2-16终点“评分”词条描述
终点名称：
评分
别名：
无
简述：
教师对学生的作业进行评分
数据流：
教师对作业评分的结果
表2-17加工“作业发布”词条描述
加工名：
作业发布
加工编号：
5.1
简要描述：
教师向学生发布作业
输入数据流：
作业的基础数据
输出数据流：
格式化的作业信息
加工逻辑：
编辑作业，生成作业数据库
表2-18加工“查看作业”词条描述
加工名：
查看作业
加工编号：
5.2
简要描述：
学生在线浏览与自己相关的作业
输入数据流：
学生的基本信息
输出数据流：
作业信息
加工逻辑：
学生输入自己的学号等信息，查看自己的作业
表2-19加工“网上作答”词条描述
加工名：
网上作答
加工编号：
5.3
简要描述：
学生对老师发布的作业网上作答
输入数据流：
学生给出的答案信息
输出数据流：
作业信息
加工逻辑：
将学生所填写的答案信息写入作业信息中
6、在线交流管理
在线交流管理模块的加工和终点描述：
表2-20终点“回答问题”词条描述
终点名称：
回答问题
别名：
无
简述：
教师对学生帖子中所提出的问题进行回答
数据流：
教师对问题的回答
表2-21加工“发表帖子”词条描述
加工名：
发表帖子
加工编号：
6.1
简要描述：
学生发表帖子
输入数据流：
学生的问题
输出数据流：
帖子
加工逻辑：
学生根据问题发表帖子，管理员审核帖子
表2-22加工“浏览帖子”词条描述
加工名：
浏览贴子
加工编号：
6.2
简要描述：
教师浏览学生发布的帖子
输入数据流：
浏览信息
输出数据流：
帖子信息
加工逻辑：
教师点击感兴趣的帖子，打开内容
2.4系统数据需求
本节将针对数据流分析，使用IPO图对功能数据需求进行分析。
2.4.1通知公告管理
该功能主要实现对通知公告的管理，包括通知公告的发布、删除和修改。
本系统中管理员和教师都可以发布通知公告，管理员负责发布针对全校师生的通知，比如学校放假通知、名师教学活动等，教师负责发布针对所教班级的通知，比如调课通知、代课通知等。
另外可以对通知公告信息进行删除、修改等操作。
因此该功能的输入数据为通知信息以及班级信息，输入为标准的通知公告。
通知公告模块的数据字典描述如下：
表2-23数据流“通知公告信息”词条描述
数据流名称：
通知公告信息
别名：
无
简述：
教务人员和教师撰写的通知公告内容
来源：
教务人员或教师
去向：
加工“学校通知发布”、“班级通知发布”
数据流量：
1000份/每分
组成：
通知公告ID+通知公告内容+发布者+被通知者+发布日期
表2-24数据流“班级信息”词条描述
数据流名称：
班级信息
别名：
无
简述：
发布或查询通知公告时需要输入的班级信息
来源：
教务人员
去向：
加工“班级通知发布”
数据流量：
1000份/每分
组成：
班级ID+班级名称+班级简介+音乐教师ID
2.4.2音乐教学建设
该功能主要实现学校音乐教学建设成果的展示，主要有总体简介、师资力量介绍、名师介绍、音乐教学硬件设施介绍等。
本功能中需要数据需求主要是名师介绍，其输入为教师信息，输出为名师简介。
音乐教学建设模块的数据字典描述如下：
表2-25数据流“教师信息”词条描述
数据流名称：
教师信息
别名：
无
简述：
教师的基本信息
来源：
教师
去向：
加工“教学力量管理”
数据流量：
1000份/每分
组成：
教师ID+教师姓名+教师其他信息+名师标示+名师简介
表2-26数据流“名师简介”词条描述
数据流名称：
名师简介
别名：
无
简述：
对本校音乐教学名师的简要介绍
来源：
教师
去向：
加工“名师介绍”
数据流量：
1000份/每分
组成：
教师ID+学历信息+获奖信息+从业经历
2.4.3音乐课件管理
该功能主要实现对音乐教学课件的管理，包括上传课件，审核课件，学生浏览、查询、下载课件。
因此本功能输入有班级信息、教师信息、课件简介、课件附件、搜索条件，输出有课件列表、课件信息。
音乐课件管理模块的数据字典描述如下：
表2-27数据流“课件信息”词条描述
数据流名称：
课件信息
别名：
无
简述：
课件的相关信息
来源：
教师
去向：
加工“课件发布”
数据流量：
1000份/每分
组成：
课件ID+课件简介+教师ID+班级ID+课件类别+附件+审核标示
表2-28数据流“搜索条件”词条描述
数据流名称：
搜索条件
别名：
无
简述：
根据关键字搜索课件资源
来源：
学生
去向：
加工“课件搜索”
数据流量：
1000份/每分
组成：
<关键字>
表2-29数据流“课件分类”词条描述
数据流名称：
课件分类
别名：
无
简述：
根据不同条件对课件分类
来源：
管理员
去向：
加工“课件搜索”、“课件浏览”
数据流量：
1000份/每分
组成：
课件类别ID+班级ID+教师ID
表2-30数据流“课程信息”词条描述
数据流名称：
课件信息
别名：
无
简述：
课程的基本信息
来源：
教师、管理员、学生
去向：
加工“课件搜索”、“课件浏览”
数据流量：
1000份/每分
组成：
课程ID+教师ID+班级ID+课程名+其他
2.4.4视频教学管理
该功能主要实现对视频教学的管理。
本系统中视频资源分为两类，一类为本校音乐教师的公开课视频、另一类为学校购买的其他视频教学资源。
因此教师可以上传视频，管理员审核视频，同时管理员自己还负责学校购买视频的管理活动。
学生可以通过不同分类浏览视频，根据关键字查找视频，然后在线学习观看。
视频教学管理模块的数据字典描述如下：
表2-31数据流“视频信息”词条描述
数据流名称：
视频信息
别名：
无
简述：
视频的相关信息
来源：
教师、管理员
去向：
加工“视频发布”、“视频查询”、“在线观看”
数据流量：
1000份/每分
组成：
视频ID+视频简介+教师ID+视频类别+审核标示+视频附件
表2-32数据流“视频分类”词条描述
数据流名称：
视频分类
别名：
无
简述：
根据不同条件对视频分类
来源：
管理员
去向：
加工“视频搜索”、“视频浏览”
数据流量：
1000份/每分
组成：
视频类别ID+教师ID+类别名称
2.4.5网上作业管理
该功能主要实现对网上作业的管理。
教师针对所教班级上传发布作业，学生浏览、下载作业，线下完成以后提交教师批改，并给出成绩。
因此本功能的输入有班级信息、教师信息、作业内容，输出有作业信息、作业成绩。
网上作业管理模块的数据字典描述如下：
表2-33数据流“作业信息”词条描述
数据流名称：
作业信息
别名：
无
简述：
作业的相关信息
来源：
教师
去向：
加工“作业发布”、“作业上传”
数据流量：
1000份/每分
组成：
作业ID+班级ID+教师ID+附件+简介
表2-34数据流“作业成绩”词条描述
数据流名称：
作业成绩
别名：
无
简述：
教师对学生提交的作业给出评分
来源：
学生
去向：
加工“成绩管理”
数据流量：
1000份/每分
组成：
成绩ID+学生ID+作业ID+分数
2.4.6在线交流管理
该功能主要实现对在线交流的管理。
本系统可以实现学生与学生间，学生与老师间的在线学习交流，学生或老师发表帖子，其他同学或老师浏览并跟帖，管理员对一系列活动进行审核。
因此本功能的输入有学生信息、教师信息、帖子内容、帖子分类，输出有帖子信息、回复信息。
网上作业管理模块的数据字典描述如下：
表2-35数据流“帖子信息”词条描述
数据流名称：
帖子信息
别名：
无
简述：
帖子的相关信息
来源：
教师或学生
去向：
加工“帖子发布”、“帖子审核”
数据流量：
1000份/每分
组成：
帖子ID+发布者+帖子内容+附件+发布时间+帖子分类
表2-36数据流“帖子分类”词条描述
数据流名称：
帖子分类
别名：
无
简述：
对帖子进行分类管理
来源：
学生、教师
去向：
加工“帖子管理”
数据流量：
1000份/每分
组成：
帖子分类ID+类别+简介
表2-37数据流“回复信息”词条描述
数据流名称：
回复信息
别名：
无
简述：
跟帖回复的信息
来源：
学生、教师
去向：
加工“帖子回复”
数据流量：
1000份/每分
组成：
回复ID+回复内容+回复者+回复时间+帖子ID
第四章系统设计
4.1系统总体设计
4.1.1系统设计原则
1.系统设计时应确保使所建成的系统拥有完善的性能，各类操作过程能够很好的连贯起来，工作效率进一步提高，能够提高学校管理服务质量。
2.系统的界面在交互功能方面非常的好，操作和使用过程不复杂没有难度，非常有利于计算机基础用户的学习应用。
3.将良好的信息沟通环节建立起来，将各种信息的传递加快。
4.使数据共享和数据查询拥有高效率。
5.系统应具备较强的扩展性，当后续有新的业务需求可以较快的进行开发。
6.系统应具备较高安全性，确保数据访问的角色控制和数据的备份维护。
7.系统应具有较好稳定性，具备较快的页面相应速度。
4.1.2系统总体结构
在结构化的系统设计方法中，系统功能设计可以采用HIPO图、系统流程图、形式语言等方法进行，本文采用HIPO图方法对系统的总体功能和详细功能进行设计。
本系统共实现七大板块的功能。
通知公告的管理：
主要由管理员和教师发布不同类别的通知，学生浏览通知；音乐教学资源管理：
本模块对本校的音乐教学资源进行展示，包括师资力量介绍、名师介绍、硬件资源、取得成果等；音乐课件管理：
主要实现对音乐课件的管理，由教师根据分类上传课
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