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UML建模工具及应用教学基本文件吴志辉 作者： 日期：2 个人收集整理 勿做商业用途UML建模工具及应用课程教学大纲课程编号：课程名称：UML建模工具及应用课程总学时/学分：56/4。5 （其中理论40学时/3.5，实验16学时/1。0）适用专业：本科软件工程专业一、教学目的和任务目的:通过课堂学习、课堂讨论和上机实践，应使学生认识到UML建模在主流的面向对象的软件工程中的重要性，掌握UML的基础知识和它在软件分析设计中的应用；会使用Rose工具对软件系统进行UML建模：能从软件功能,静态结构，动态行为等多个方面，使用多种UML图形来分析设计软件系统,能对小型的软件系统进行实际的详细建模，熟悉基本的软件体系结构设计和设计模式；掌握UML建模的实用技巧和方法.能用某种面向对象的计算机语言实现软件系统的主要功能.任务:1、了解软件工程与UML建模的关系2、掌握UML基础知识；3、掌握建模工具national Rose 2003的使用；4、掌握和应用RUP开发模型；5、需求分析与UML功能建模的建立；6、系统静态结构的设计与UML类图、构件图的建立。7、系统动态行为模型的建立：顺序图、协作图、状态图、活动图8、了解软件体系结构与设计模式9、了解构件接口设计二、教学基本要求(含素质教育与创新能力培养的要求）1、在掌握UML基本知识的基础上，以能力培养为主线，结合实际开发案例，突出主要知识点，避免泛泛而谈。2、通过课堂实例练习，提高实际建模能力,学以致用。3、通过课程设计，把理论知识与实践相结合，获得对UML在软件系统分析设计中应用的能力,提高学习兴趣.4、引导学生创新、创意；对基本教学案例的功能加以扩展，激发创新意识。三、教学内容与学时分配第一课、系统建模与分析设计技术的演变(2学时）内容：了解软件的概念、特点和分类；了解软件工程和软件开发模型，软件生命周期;软件开发方法。重点：各类软件开发方法的优缺点难点：面向对象软件开发方法作业：安装national Rose2003，初步了解其使用方法.第二课、统一建模语言UML（2学时）内容:了解UML模型系统体系结构；掌握UML系统模型与建模的基本内容;了解UML系统体系结构模型;掌握UML扩展机制重点：掌握UML系统模型与建模的基本内容难点：UML建模的基本内容作业：P56全部；要求掌握UML最基本的概念第三课、面向对象的软件开发统一过程UP(2学时）内容：了解UP的特点,掌握UP的核心工作流；了解UP的二维模型和文档。重点：通过UP的二维模型图，掌握UP的核心工作流及其作用难点：UP的核心工作流作业：P56全部；要求掌握UML最基本的概念第四课、需求分析与用例建模（1）（2学时）内容：可行性分析、风险分析；需求模型和用例图；用例之间的关系重点:功能模型:用例图难点:用例之间的关系作业：P109；对教学项目进行简单可行性分析和需求分析，绘制其详细的功能模型图。第五课、需求分析与用例建模（2）（2学时)内容：系统的对象和类；需求分析规格说明书；重点：确定对象的属性和操作难点：对象间的关系作业:P109;对教学项目建立初步的类模型。第六课、需求分析与用例建模（3）(2学时)内容:活动、活动图、分叉与判定、同步、泳道、对象流的基本概念；活动图的绘制重点：通过分析业务流程,熟练掌握活动图的建立方法难点:活动的识别；对象流的参入;活动同步作业：P109；对教学项目建立活动图.第七课、需求分析与用例建模习题课(2学时)内容：对教学项目建立主要的用例图和活动图并展开讨论重点：从需求分析中获取用例和业务流程难点：用例图的层次结构;并发活动作业：P109；课堂实战作业，即时讨论.第八课、系统分析与类图（1）（2学时）内容:UML系统分析的内容和目标；类的UML表示；对象图和类图; 重点：整体把握系统分析的目标,书写系统分析规格说明书；难点:业务类的识别，类之间的关系作业：P143；对教学项目完善类图第九课、系统分析与类图（2)（2学时）内容：接口、包图；系统的层次结构描述；课堂练习建立系统静态模型图重点：静态模型建立的过程和方法难点:静态模型建立的过程和方法作业:P143；对教学项目完善类图和建立包图。第十课、系统设计（2学时)内容：UML系统设计的内容和目标；系统设计规格说明书;消息和顺序图重点：UML系统设计的方法和技术；难点：对象的交互模型，顺序图作业:P173；对教学项目建立几个主要的顺序图第十一课、合作图与控制流建模（2学时)内容：合作图的概念和组成；控制流的概念重点：合作图的组成和绘制难点：链接和消息的表示。作业：P173;对教学项目建立一个合作图。第十二课、建立对象的状态模型（2学时）内容：状态、状态机、转换、事件、状态图的概念；状态图的作用和组成重点：状态图的组成和绘制难点:事件，并发状态，复合状态。作业：P203；对教学项目建立一个核心对象的状态图。 第十三课、状态图和活动图的比较（2学时）内容：比较状态图和活动图的区别；课堂讨论教学项目的活动图和状态图重点：掌握在实际项目中绘制活动图和状态图的方法和过程难点:作业：P203；完善教学项目的状态图和活动图。第十四课、软件体系结构建模（2学时）内容:软件体系结构建模的方法和过程；构件图的组成和关系重点:体系结构的概念难点:构件的设计作业：P229；对教学项目建立初步的构件图第十五课、硬件系统的模型（2学时）内容：节点，硬件体系结构建模的方法和过程;配置图的组成和关系；课堂讨论教学项目的后见图和配置图重点：配置图的组成和关系难点：作业：P229；对教学项目建立初步的配置图第十六课、设计模式（1)(2学时)内容:设计模式的概念、描述和作用；设计模式的分类；常用设计模式介绍重点:设计模式的类图难点：如何掌握设计模式和灵活使用设计模式。作业：P258第十七课、设计模式（2）（2学时）内容：常用设计模式介绍；设计模式的使用原则和策略重点：设计模式的使用原则和策略难点：如何掌握设计模式和灵活使用设计模式。作业：P258第十八课、软件复用技术简介(2学时)内容:复用技术的发展和技术支持、应用；复用的种类、形式与过程；复用构件的生产重点:复用的种类、形式与过程难点：作业：P305第十九课、构件技术（2学时）内容：了解COM+,EJB，CORBA构件模型的体系结构重点：难点：作业:P305第二十课、分布式体系结构模型（2学时）内容：C/S，B/S的模型和优缺点；课程直接复习重点：掌握C/S，B/S的结构及其优缺点难点:作业：P305四、教学方法及手段（含现代化教学手段)1、课堂多媒体讲课：PPT、应用程序运行演示2、讲授理论知识点后，课堂练习建模,拍照后在投影仪上讨论其优劣，加深建模过程的认识3、通过课程设计，对实际的项目进行UML建模,掌握建模的方法和过程4、及时展开课堂讨论，总结学生在实际建模中遇到的问题，提高分析解决问题的能力五、实验或上机内容见课程设计六、先修课程、后续课程先修课程：C#程序设计语言，或Java程序设计语言，具备基本的面向对象知识。后续课程: 软件工程，系统分析与设计七、考核方式1、作业30% + 理论考试70%2、平时作业：每次课堂作业。3、理论考试：知识考核;闭卷考试；内容：UML、UML建模的基本知识和应用能力。八、教材及主要参考资料1 刁成嘉. UML系统建模与分析设计(1) . 机械工业出版社，2011。11 2 麻志毅. 面向对象分析与设计（1）。 机械工业出版社，2012.4 3 Rebecca WrifsBrock。 对象设计角色、责任和协作. 人民邮电出版社,2006.54 Bernd Bruegge。 面向对象软件工程-使用UML、模式与Java。 清华大学出版社，2006。9执笔人：吴志辉 2012年9月4日审核人: 年 月 日批准人: 年 月 日UML建模工具及应用课程设计大纲课程名称:UML建模工具及应用课程学时:16面向专业：本科计算机软件工程专业一、课程设计的目的和任务 通过本课程设计教学，使学生加深理解、验证巩固课堂教学内容；能够在实际的软件分析设计中应用UML来建模，加深对各种UML模型图的认识,提升面向对象的分析设计能力，能较完善的实现教学项目的主要功能；培养学生理论与实践相结合的能力.二、UML建模工具及应用课程设计教学的基本要求1、掌握UML的基本知识和概念。2、熟练使用Rose来建模.3、掌握UML建模的基本操作过程和方法。4、初步具备面向对象系统分析与设计的表达能力。5、能对教学项目系统建模并实现主要功能。三、课程设计内容及学时分配（16课时）课程设计项目从下列教学项目中选择：1、牙科诊所管理信息系统要求：WebAPP，含服务器和客户端(浏览器或移动设备客户端,数据库用Access)2、成三围棋要求：可以是桌面游戏程序或移动平台游戏程序3、教学排课管理系统要求：WebAPP，含服务器和客户端（浏览器或移动设备客户端，数据库用Access）4、坦克大战游戏要求：桌面应用程序或移动平台游戏程序;可选择素材编辑器或地图编辑器或游戏主程序5、学生考勤管理系统要求:WebAPP，含服务器和客户端（浏览器或移动设备客户端,数据库用Access)6、MP3音乐文件管理工具要求：桌面应用程序，能对上万的MP3文件分类管理语言要求：面向对象的程序设计语言，如Java， Object-C, C， Object Pascal等.建模要求：学生4人一组，选择一个项目进行系统分析和设计，建立详细的UML模型，并加以实现(主要业务功能）.课程设计课时分配：序号内 容要 求实验学时1功能建模:用例图需求表达全面、准确，书写SRS文档，用例模型图不得小于3个22静态结构：类图对核心业务对象分析全面，属性和方法表达清晰，类图不得少于2个，类之间的关系表达正确.使用了设计模式的加分.43动态行为建模：设计2个主要业务用例的实现过程。序列图的消息要表达清晰设计2个主要业务对象或系统的状态图，转换事件表达准确描述系统的2个主要业务流程；活动图要求使用泳道绘制44系统体系结构建模体系构建图和系统部署图25实现主要业务功能编码与测试4合计16四、工具环境要求Windows PCRational Rose 2003建模软件实现语言及开发工具：Java/eclipse， Object-C/Qt， C /VS2010或 Object Pascal/Delphi五、考核方式1. 提交资料：模型电子文档和实现系统的源代码及其可执行程序。2。 小组根据评分标准互评,教师核定最终成绩：优秀(90）：分析设计全面周到，无错误，实现完整。良好（80)：分析设计全面周到，有少量缺陷,实现完整。中等(70）：系统主要模型提交,有少量缺陷，基本实现。及格（60）：规定数量的UML模型提交，缺陷偏多；基本实现。不及格（50）：模型数量不够,无实现.3。 鼓励学生的创新设计。UML建模工具及应用课程授课教案 课程编号: 课程名称：UML建模工具及应用 课程总学时/学分：56/3.5 （其中理论40学时，实验0学时,课程设计1周）适用专业：本科软件工程专业一、课程地位目标：该课程是面向对象分析与设计的基础课程，掌握UML的基础知识和它在系统分析设计中的应用；会使用Rose工具对软件系统进行UML建模：能从软件功能，静态结构，动态行为等多个方面,使用多种UML图形来分析设计软件系统,能对小型的软件系统进行实际的详细建模,熟悉基本的软件体系结构设计和设计模式；掌握UML建模的实用技巧和方法。基础课程要求：C#或Java,了解面向对象程序设计的方法。后续课程：面向对象分析与设计；软件工程.二、教材及主要参考资料1 刁成嘉。 UML系统建模与分析设计(1） 。 机械工业出版社,2011。11 2 麻志毅. 面向对象分析与设计（1). 机械工业出版社，2012。4 3 Rebecca WrifsBrock。 对象设计角色、责任和协作。 人民邮电出版社,2006.54 Bernd Bruegge。 面向对象软件工程使用UML、模式与Java. 清华大学出版社，2006.9三、课时分配序号授 课 内 容 提 要学时1面向对象基础知识和建模技术22UML统一建模语言43需求分析与用例建模84系统分析与对象建模45系统设计与对象动态交互模型46系统动态建模-状态模型47系统体系结构建模48设计模式及其应用49软件复用与构件技术6合计40四、考核方式与成绩核定办法 1。 考核方式：平时作业 + 理论考试 2. 成绩核定办法：平时成绩30%；理论考试70% 五、授课方案第一章、系统建模与分析设计技术的演变(2学时）1、教学内容：了解软件的概念、特点和分类；了解软件工程和软件开发模型，软件生命周期；软件开发方法。2、教学要求：使学生了解软件开发与UML建模的关系3、教学重点：各类软件开发方法的优缺点和面向对象软件开发方法4、教学策略：通过复习OO的概念，了解在面向对象分析设计中建模的必要性. 5。 教学预习: 6。 习题作业：P29。第二章、统一建模语言(4学时）1. 教学内容：l UML的视图和元素；UML图形和模型; l UML的扩展机制；统一开发过程 2. 教学要求：掌握UML的基本概念、建模内容和统一开发过程. 3。 教学难点：UML图形和模型、UP开发过程4。 教学策略：结合实际教学系统，通过详细介绍UML的基本元素,掌握UML的基本概念和建模要求.通过绘制UP的二维开发模型图，掌握UP的开发方法和过程 5. 教学预习:UML元素、UP二维图 6。 习题作业:P56。第三章、需求分析与用例建模（6+2学时)1。 教学内容：l 可行性研究和风险分析；需求分析与用例建模：参入者、用例、用例图l 系统对象和类、需求规格说明书l 业务流程描述：活动图l 教学项目用例图的建立2。 教学要求:掌握用例图、活动图的作用和建模;能对教学项目建立功能模型 3. 教学难点：参入者和用例的获取；用例之间的关系；活动图的同步 4. 教学策略：通过课堂讲解教学案例，使学生掌握用例建模的基本概念和过程 5. 教学预习:需求分析的过程6. 习题作业:P109；教学项目的用例图绘制第四章、系统分析与对象类建模(4学时)1. 教学内容：l 系统分析的目标;类的属性和操作；类图、类之间的关系l 接口的概念，系统体系结构的描述;包图；静态模型的建立 2. 教学要求:掌握类图的绘制，描述类之间的关系；建立类的层次结构3。 教学难点：正确表达类之间的关系4。 教学策略：通过课堂讲解教学案例的类图建立过程，掌握静态建模的方法和过程 5。 教学预习：类图的概念和作用 6. 习题作业:P148；建立教学案例的多个类图第五章、系统设计与对象动态交互模型（4学时） 1. 教学内容：l 系统设计的内容；顺序图与合作图l 控制流建模；交互模型的建立过程和示例2。 教学要求:熟练掌握顺序图的建立方法和过程 3。 教学难点：消息的类型；分支与循环结构的表达 4。 教学策略：通过对教学项目讲解顺序图的建立，使学生掌握顺序图的建立方法 5。 教学预习：顺序图的概念和作用 6。 习题作业：P173；绘制教学项目中主要用例实现的顺序图。第六章、系统动态建模状态图(4学时）1。 教学内容：l 状态图的作用和组成；状态的类型；转换与事件；动作l 状态图与活动图的比较;状态图的建立 2。 教学要求：熟练掌握状态图的建立方法 3。 教学难点：状态的识别；状态的转换和事件 4. 教学策略：通过对教学项目建立主要对象的状态图，使学生掌握状态的识别、转换和事件的概念。 5。 教学预习：状态图的概念 6。 习题作业：P203；建立教学项目的状态图。第七章、系统体系结构建模（4学时)1。 教学内容：l 系统体系结构模型；构件，软件系统体系结构建模，构建图l 节点，硬件系统体系结构建模，配置图；教学项目体系结构的建立2. 教学要求:掌握构件、节点的概念;构建图和配置图的建立方法和过程3. 教学难点：构建图、构件的交互4。 教学策略：通过建立教学项目的构建图，了解软件体系结构模型的建立方法和过程5。 教学预习:构件、节点的概念 6。 习题作业：P229。第八章、设计模式及其应用（4学时）1。 教学内容：l 设计模式的概念和作用；模式的分类；模式的组成和类的职责l 常用设计模式;设计模式的使用原则2。 教学要求：掌握设计模式的概念和作用；了解常用设计模式3. 教学难点：设计模式的组成及类的职责；设计模式原则 4. 教学策略:PPT讲课 5. 教学预习：设计模式的概念 6. 习题作业：P258第九章、软件复用与构件接口技术（6学时）1。 教学内容：l 软件复用技术的发展与应用；复用的形式和过程;可复用构件的生产与使用l 构件接口技术；COM+，EJB,CORBA模型体系结构l 面向对象的数据库管理系统;分布式系统体系结构模型 2. 教学要求:了解软件复用的概念、生产和使用过程；了解COM+,EJB,CORBA模型体系结构 3. 教学难点：构件接口技术 4。 教学策略:PPT讲课 5。 教学预习：复用的概念 6。 习题作业：P305UML建模工具及应用课程考试大纲课程编号： 课程名称：UML建模工具及应用课程总学时/学分: 56/3.5 （其中理论40学时，实验16学时）适用专业：本科软件工程专业一、考试对象修完该课程所规定内容的本科学生。二、考试目的UML建模工具及应用课程考试旨在考察学生掌握UML的基础知识和它在软件分析设计中的应用能力；能从软件功能，静态结构，动态行为等多个方面，使用多种UML图形来分析设计软件系统,能对小型的软件系统进行实际的详细建模,熟悉基本的软件体系结构设计和设计模式；掌握UML建模的实用技巧和方法。三、命题的指导思想和原则指导思想:考查学生掌握UML的基础知识和它在软件分析设计中的应用能力。命题原则:选择题与填空题，属于客观性题目,占60分.简述题:占15分，需要一定的归纳总结；课本没有现成答案。应用题:25分；分5小题,小型项目的建模.四、考核知识点和考核要求第一章、系统建模与分析设计技术的演变1、了解软件工程、传统软件开发方法2、掌握面向对象的概念,面向对象开发的方法第二章、统一建模语言UML1、熟练掌握UML的基本概念和结构2、掌握UML建模内容和作用3、熟练掌握统一开发过程的内容第三章、需求分析与用例建模1、掌握需求分的过程,识别参入者、用例，用例的关系；能绘制用例图2、掌握活动图的建立方法,能绘制活动图第四章、系统分析与对象类建模1、掌握类图的建立方法和过程；2、熟练掌握类图的绘制，建立类的层次结构和关系第五章、系统设计与对象动态交互模式1、了解系统设计的目标；掌握消息的类型2、熟练掌握顺序图的建立方法和过程第六章、系统动态建模状态图1、掌握状态、转换、事件的概念2、熟练掌握状态图的建立方法和过程第七章、系统体系结构建模1、了构件图、部署图的作用和组成2、掌握构件图、部署图的建立方法第八章、设计模式及其应用1、掌握设计模式的基本概念和设计原则2、了解常用设计模式的结构和作用第九章、软件复用与构件接口技术1、了解软件复用的形式、过程；复用构件的生产与使用2、了解常用构件模型的结构3、了解分布式体系结构的组成与优缺点五、题目类型1、选择题（30分）2、填空题（30分）3、简答题、简述题（15分）4、应用题（25分）六、考试方法和考试时间1、考试方法：院系统考,闭卷,笔试2、记分方式：百分制，满分为100分3、考试时间:100分钟执笔人：吴志辉 2012年9月4日审核人： 年 月 日批准人: 年 月 日20