實驗教學大綱

《UML面向?qū)ο蠓治?、建模與設計》課程教學大綱課程代碼：課程名稱：UML面向?qū)ο蠓治?、建模與設計/UMLobject-orientedanalysis,modelinganddesign開課學期：4學分/學時：3/32+16課程類型：必修適用專業(yè)/開課對象：先修課程：開課單位：團隊負責人：責任教授：執(zhí)筆人：核準院長：一、課程的性質(zhì)、目的與任務《UML面向?qū)ο蠓治?、建模與設計》是軟件工程專業(yè)中一門綜合性很強的基礎(chǔ)課程，主要內(nèi)容包括軟件工程與面向?qū)ο蠓椒?、UML的定義和背景、UML基礎(chǔ)（UML構(gòu)造塊、UML通用機制、UML“4+1”架構(gòu)、UML建模工具）、UML系統(tǒng)動態(tài)建模（用例圖、活動圖、狀態(tài)機圖、順序圖、通信圖）、類圖、對象圖、包圖、組件圖、部署圖、統(tǒng)一軟件開發(fā)過程、UML具體實例等。本課程的目的與任務是使學生通過本課程的學習，從UML的基本概念入手，由淺入深地認識和學習軟件工程核心要素，以體系化、工程化的方法思考軟件工程過程。本課程除要求學生掌握UML的圖示語法和語義，重點要求學生掌握設計軟件的邏輯能力以及對軟件內(nèi)部各種組織結(jié)構(gòu)的表達能力，掌握對事物的抽象能力和建模的基本思想，為更深入地學習和今后的實踐打下良好的基礎(chǔ)。二、教學內(nèi)容及教學基本要求1.軟件工程與面向?qū)ο蠓椒ǎ?學時）了解軟件工程的概念和歷史，了解軟件工程的目標和原則；了解面向?qū)ο蠓椒ǖ母拍詈蜌v史，了解面向?qū)ο蠓椒ǖ膬?yōu)點。2.統(tǒng)一建模語言UML（2學時）了解UML的定義和歷史背景；了解UML的目標和應用范圍。3.初識UML（2學時）掌握UML構(gòu)造塊，分別是事物、關(guān)系、圖；掌握UML的通用機制；了解“4+1”架構(gòu)；了解常用的UML建模工具。4.用例圖（2學時）了解用例的概念、設計方法和注意事項理解用例圖的組成元素，分別為參與者、用例、用例圖中的關(guān)系；理解并掌握用例圖中的關(guān)系，分別為參與者間的泛化關(guān)系、參與者與用例的關(guān)聯(lián)關(guān)系、用例間的泛化關(guān)系、用例間的依賴關(guān)系；理解用例描述的概念；掌握用例說明文檔的書寫；掌握用例圖建模，分別為對系統(tǒng)的語境建模和對系統(tǒng)的需求建模；了解用例圖的使用環(huán)境。 5.類圖（2學時） 重點掌握類圖中所包含元素的語義及表示法；了解類的高級概念，包括抽象類、模板類、關(guān)聯(lián)類、分析類；理解并掌握類圖中的關(guān)系，分別為關(guān)聯(lián)關(guān)系、泛化關(guān)系、依賴關(guān)系和實現(xiàn)關(guān)系；了解類圖建模技術(shù)，分別為對系統(tǒng)的詞匯建模、對簡單協(xié)作建模和對邏輯數(shù)據(jù)庫模式建模；了解對類圖進行正向工程和逆向工程需要遵循的策略；掌握類圖的創(chuàng)建。 6.對象圖（2學時） 理解對象圖的組成元素，分別是對象和鏈；掌握對象圖建模技術(shù)；理解使用對象圖進行逆向工程時需要遵循的策略；理解對象圖的使用要點；掌握對象圖的繪制。 7.包圖（2學時） 了解包以及包圖的概念；理解分包原則，分別為一個元素不允許在兩個包中重復出現(xiàn)，相同包內(nèi)元素不能重名，包內(nèi)元素要緊密聯(lián)系，包與包盡可能保持獨立；理解包之間的依賴關(guān)系；掌握包圖的建模技術(shù)，分別為對成組元素建模和對體系結(jié)構(gòu)視圖建模；掌握用包圖來表示模型的組織結(jié)構(gòu)的方法。 8.順序圖（2學時） 理解順序圖的主要概念；了解順序圖的結(jié)構(gòu)化控制以及按時間順序?qū)刂屏鹘Ｋ裱牟呗?；掌握對順序圖的繪制。 9.通信圖（2學時） 理解通信圖的組成元素，分別是對象、鏈和消息；理解通信圖與順序圖的區(qū)別和聯(lián)系；掌握通信圖的繪制及其具體步驟。 10.狀態(tài)機圖（2學時） 掌握狀態(tài)機圖的組成部分，分別為狀態(tài)、轉(zhuǎn)換、事件、動作和活動；掌握狀態(tài)機圖的建模技術(shù)；掌握狀態(tài)機圖的繪制及其步驟。 11.活動圖（2學時） 掌握活動圖的基本組成元素；了解活動圖的高級組成元素，分別為分叉節(jié)點與結(jié)合節(jié)點、對象流和擴展區(qū)域；掌握活動圖建模技術(shù)，分別為對工作流建模和對操作建模。掌握活動圖的繪制。 12.組件圖（2學時） 掌握組件圖的組成元素，分別為組件、接口和端口；了解UML2規(guī)范中組件圖的內(nèi)部結(jié)構(gòu)；掌握利用組件圖對源代碼或可執(zhí)行程序進行建模的方法。 13.部署圖（2學時） 掌握部署圖的組成元素，分別為節(jié)點和連接；掌握部署圖的繪制。 14.統(tǒng)一軟件開發(fā)過程（2學時） 理解統(tǒng)一軟件開發(fā)過程（RUP）的概念；了解統(tǒng)一軟件開發(fā)過程的二維圖表示；理解統(tǒng)一軟件開發(fā)過程的四個階段；理解統(tǒng)一軟件開發(fā)過程的靜態(tài)結(jié)構(gòu)，分別為工作者、活動、制品、工作流、核心工作流；了解掌握在統(tǒng)一軟件開發(fā)過程中使用UML的一般方法。 15.小型網(wǎng)上書店系統(tǒng)（2學時） 掌握對于小型網(wǎng)上書店系統(tǒng)的需求分析；掌握小型網(wǎng)上書店系統(tǒng)的基本模型，分別為需求分析階段模型、基本動態(tài)模型；掌握對于小型網(wǎng)上書店系統(tǒng)中類的設計和實現(xiàn)過程；掌握小型網(wǎng)上書店系統(tǒng)的組件圖和部署圖的設計。 16.小型二手貨交易系統(tǒng)（1學時） 掌握對小型二手貨交易系統(tǒng)的需求分析；掌握小型二手貨交易系統(tǒng)的靜態(tài)和動態(tài)模型的設計。 17.汽車服務管理系統(tǒng)（1學時） 掌握對汽車服務管理系統(tǒng)的需求分析；掌握汽車服務管理系統(tǒng)的基本模型設計，分別為需求分析階段模型、基本動態(tài)模型；掌握汽車服務管理系統(tǒng)中累的設計；掌握汽車服務管理系統(tǒng)的劃分與部署，主要體現(xiàn)在對系統(tǒng)的包圖和部署圖的分析和設計。 18.實驗（16學時）教學說明及教學基本要求見《UML面向?qū)ο蠓治觥⒔Ｅc設計》實驗教學大綱。三、教學方法本課程教學方法以教師為主導的啟發(fā)式講授教學法為主，討論（提問）式教學為輔，結(jié)合課外學習的教學方法。實驗以學生動手實驗為主，教師的啟發(fā)式講授教學法為輔，并結(jié)合討論（提問）式教學，以及結(jié)合課外學習的教學方法。1．本課程概念較多，因此教學形式以講授方式為主。本課程擬采用多媒體PPT的教學方法，增加課堂信息，淺顯通俗地對概念、定義和原理進行解釋，增加教學的直觀性，教學過程中注意各個知識點的關(guān)聯(lián)性，以使學生更好地理解課程內(nèi)容。2．對課程中關(guān)鍵性概念、設計思想方面的問題可輔以課堂討論的形式。3．為加強和落實動手能力的培養(yǎng)，每章課后應安排作業(yè)，幫助學生學習和應用。四、課內(nèi)外教學環(huán)節(jié)及基本要求本課程共32+16個學時，理論32個學時，講授16周（每周2學時）；實驗16個學時。課外學習要求：1．做好課前預習，預習時以教材為主，了解相關(guān)的概念、定義、原理。預習中認真思考，以便帶著問題主動地聽課。2．課后要復習，有余力的學生復習時還應閱讀參考資料，認真整理課堂聽課筆記。3．要求學生課外自主學習，學生課外閱讀的參考資料以本大綱所列參考資料為主。4．認真完成所布置的大作業(yè)。五、考核內(nèi)容及方式本課程成績由平時成績和期末考核成績組合而成，課程成績以百分制計算，分配比例如下：1．平時成績占30%，主要考查作業(yè)的完成程度，理論課和實驗課的出勤率，實驗課的考試結(jié)果。其中作業(yè)占10%，實驗占15%，出勤率占5%。2．期末成績占70%，采用考試的考核方式。考試采用閉卷形式，題型為選擇題、正確/錯誤題、填空題、簡答題，以及應用題。六、持續(xù)改進本課程根據(jù)學生作業(yè)、課堂討論、平時考核情況和學生、教學督導等反饋，及時對教學中不足之處進行改進，并在下一輪課程教學中改進。七、建議教材及參考資料建議教材：呂云翔，趙天宇.UML面向?qū)ο蠓治觥⒔Ｅc設計（第2版，微課視頻版）[M].北京：清華大學出版社，2021《UML面向?qū)ο蠓治?、建模與設計》課程實驗教學大綱教學內(nèi)容及教學基本要求1.熟悉EnterpriseArchitecture（EA）建模環(huán)境(2學時)（1）安裝EnterpriseArchitecture（EA）建模軟件，并對系統(tǒng)進行配置。（2）使用EnterpriseArchitecture（EA）建模軟件進行各界面的簡單操作。2.繪制用例圖(2學時)（1）使用EA新建用例圖，添加用例圖的組成元素，如參與者、用例、用例之間的關(guān)系。（2）使用EA繪制“機票預訂系統(tǒng)”的用例圖。3.繪制類圖(2學時)（1）使用EA新建類圖，添加類圖的組成元素，如類、類的關(guān)系。（2）使用EA繪制“機票預訂系統(tǒng)”的類圖。4.繪制對象圖和包圖(2學時)（1）使用EA新建對象圖，添加對象圖的組成元素，如對象、鏈。（2）使用EA繪制“機票預訂系統(tǒng)”的對象圖。（3）使用EA新建包圖，添加包圖的組成元素，如包、關(guān)系。（4）使用EA繪制“機票預訂系統(tǒng)”的包圖。5.繪制順序圖和通信圖(2學時)（1）使用EA新建順序圖，添加順序圖的組成元素，如對象、生命線、消息。（2）使用EA繪制“機票預訂系統(tǒng)”“登錄”用例的順序圖。（3）使用EA新建通信圖，添加通信圖的組成元素，如對象、鏈、消息。（4）使用EA繪制“機票預訂系統(tǒng)”“查詢航班”用例的通信圖。6.繪制狀態(tài)機圖和活動圖(2學時)（1）使用EA新建狀態(tài)機圖，添加狀態(tài)·機圖的組成元素，如狀態(tài)、轉(zhuǎn)換。（2）使用EA繪制“機票預訂系統(tǒng)”“航班”類的狀態(tài)機圖。（3）使用EA新建活動圖，添加活動圖的組成元素，如動作、活動節(jié)點、控制流。。（4）使用EA繪制“機票預訂系統(tǒng)”“購買機票”用例的活動圖。7.繪制組件圖和部署圖(2學時)（1）使用EA新建組件圖，添加組件圖的