《统一建模语言UML》实验教学大纲(0+32学时)

《UML建模》实验课程教学大纲课程代码：30314310课程名称：UML建模/UML Modeling课程类型：专业课学时学分：15学时/ 1学分先修课程：信息系统分析与设计适用专业：信息管理与信息系统专业开课部门：电子商务系/商务学院一、课程的地位、目的和任务本课程是人才培养方案（计划）中一门非常重要的专业课，作为信息系统分析与设计等课程的扩展和延伸，强调理论和工程技术应用相结合，学生通过学习该课程后，可以系统地掌握面向对象技术和UML建模方法。

本课程授课对象为信息管理与信息系统专业学生。

二、课程与相关课程的联系与分工本课程的先修课为信息系统分析与设计，在教学内容及教学环节中有大量关于面向对象分析设计方法与传统信息系统分析设计方法比较的内容。

三、教学、实验内容与要求实验项目一：建模软件的安装与基本使用（2学时/验证性实验）实验内容：安装Rational Rose 2003或Power Designer软件，练习这些软件的基本使用方法。

实验内容的重、难点及要求：实验的重点是Rational Rose 2003的安装及简单使用。

实验的难点是Rational Rose 2003中线条、箭头、标注的绘制、各种UML模型建立及浏览的基本方法。

实验的要求是通过安装及使用Rational Rose 2003或Power Designer软件掌握常用UML建模工具的简单使用方法。

实验项目二：UML用例模型的设计（2学时/设计性实验）实验内容：利用UML建模工具设计用例模型实验内容的重、难点及要求：实验的重点和难点是用例图中角色及用例的选取，关联、依赖、使用、扩展关系的设计；实验的要求是掌握利用UML建模工具建立用例模型的方法。

实验项目三：UML顺序图、协作图的设计（3学时/设计性实验）实验内容：利用UML建模工具设计顺序图、协作图实验内容的重、难点及要求：实验的重点和难点是对象的设计、消息流的设计、协作图中对象交互关系的设计；实验的要求是掌握利用UML建模工具建立顺序图和协作图的方法。

《统一建模语言》实验教学大纲课程名称：统一建模语言英文名称：Unified Modeling Language课程编号：22151202课程性质：课程类型：专业必修是否为独立设课的实验课：否适用专业：软件工程专业应用软件方向学时与学分：总学时：90 总学分：4 实验学时：36 实验学分：1执笔人：陈昊制定时间：2010年7月修订一、实验课的任务、性质与目的：《统一建模语言》是软件工程专业应用软件方向专业必修课程。

该课程的特点是涉及面广、实用性强。

本课程的目的是使学生在学习面向对象程序设计的基本原理以及掌握一门面向对象编程语言之后，进一步了解和掌握建模语言——UML（统一建模语言），从而提高软件开发的能力与水平。

该课程不仅要求掌握UML的基础知识，而且还要求学生通过本课程实验，掌握UML的应用技术，并具备使用UML建模工具来支持软件开发过程的基本技能。

本课程实验目的是验证、巩固和实现课堂讲授的UML基础知识，并依据课程讲授的案例来对一个待开发系统进行建模。

本课程实验能培养与提高学生使用UML进行面向对象系统分析与设计的能力，为今后的从事软件开发工作打下基础。

实验内容主要围绕熟悉UML图形元素、模型元素、通用机制以及建模过程而进行。

实验的安排和要求是：使用建模工具实现结构建模、行为建模、体系结构建模；使用建模工具进行团队开发；使用建模工具进行正向与逆向工程；在建模工具的支持下，使用UML的基本元素建模设计模式；依据课堂案例中所采用的软件开发过程，在建模工具的支持下，进行软件建模。

本课程实验内容能使学生加深对UML基础知识的理解，进一步提高使用建模工具进行软件建模的能力，并使他们对软件开发过程有初步的认识。

二、主要仪器设备及环境：硬件设备：高档微机软件环境：Windows XP中文版IBM Rational Software Architect 6.0 or IBM Rational Modeler 6.0IBM Rational Rose 2003JDK 5.0Visual Studio 6.0开发环境三、实验项目的设置与实验内容四、教材、实验教材（指导书）：[1] UML用户指南(第2版), Grady Booch, James Raumbaugh, Ivar Jacobson[著] 邵维忠等[译]，人民邮电出版社，2006.6[2] Rational Software Architect Workshop, Distrubuted by IBM Corporation，2006.2[3]Terry Quatrani, Jim Palistrant, IBM RSA和UML可视化建模指南,机械工业出版社，2007.6[4] DEV396: Essentials of Rational Software Architect, Distrubuted by IBMCorporation，2005.2[5] DEV275: Essentials of Visual Modeling with UML 2.0, 2004.8[6] DEV475: Mastering Object-Oriented Analysis and Design with UML , 2004.8[7] Joseph Schmuller[著]，李虎[译]，UML基础、案例与应用，人民邮电出版社，2004.8五、考核方式与评分办法：实验要求提交相应的文档及实验报告，教师对其进行评分，最后纳入《统一建模语言》课程的总分之中。

统一建模语言教学大纲《统一建模语言》课程教学大纲一、课程概况：英文名称：Unfied Modeling Language课程编码：开课单位：课程类型：专业选修课授课对象：信息管理与信息系统专业授课时间：第6学期学分学时：2学分，32学时，其中上机10学时先修课程：无二、课程性质、教学目的和要求课程性质与教学目的：通过本课程的学习让学生了解面向对象技术的基本概念与方法，并掌握使用UML进行信息系统系统分析与设计的能力。

知识要求：1、面向对象分析和设计的方法。

2、UML的语法规则及组成部分。

3、使用ROSE用UML进行分析和设计。

素质、情感要求：1、统一、规范的工程管理思想。

2、通过该课程为软件开发奠定良好基础，增强学生的专业自信心。

能力要求：1、面向对象进行程序设计和分析的能力。

2、分析复杂问题的能力。

三、课程教学内容与安排第一章面向对象设计与UML教学目的：了解UML的历史、特点与构成，了解相关的工具，以及了解面向对象技术的基本概念，掌握消息和接口的概念。

教学重点：面向对象的基本概念和原理教学难点：面向对象分析和设计方法教学内容：第一节UML的历史、特点与构成第二节面向对象思想的基本概念第三节面向对象的三大要素第四节面向对象与项目设计第五节用面向对象思想建立系统模型第二章进程管理教学目的：掌握UML的构成以及UML基本元素、理解UML的通用机制，了解UML的扩展机制。

教学重点：UML基本元素、UML的通用机制。

教学难点：UML基本元素。

教学内容：第一节 UML概述第二节常用的UML元素分析第三节UML的通用机制第四节UML的扩展机制第三章用例和用例图教学目的：掌握UML用例图的组成元素，掌握UML用例图组成元素的关联方式。

教学重点：用例间的关系、用例图、用例的描述。

教学难点：用例的描述。

教学内容：第一节用例、参与者及脚本、用例间的关系第二节用例图的构成及实例第四章顺序图和协作图教学目的：掌握顺序图的四个主要标记符和其消息类型，掌握顺序图的建模方法；掌握协作图的三个主要标记符和其消息类型，掌握协作图的建模方法。

《UML统一建模实用教程》课程教学大纲课程简介本课程主要介绍三个部分的知识:1.UML语言的特点、UML语言体系结构、UML组成元素、UML包含的图形种类、UML图的表示方法、UML图的作用、UML的应用领域和建模方法;2.还介绍了RUP统一过程及UML工具----Rational Rose的使用;3.最后以图书管理系统为例子，介绍了系统开发的每个阶段，如何采用UML对系统进行建模。

通过对本书的学习，使学生通过UML语言，运用面向对象的分析方法、和设计方法对系统进行分析和建模。

课程大纲一、课程的性质与任务本课程为计算机专业限选课程，主要介绍统一建模语言UML和面向对象的分析和设计知识。

使学生掌握利用UML工具进行面向对象的分析和设计，在分析和设计中如何进行建模，同时使得学生掌握在Rose环境下用UML分析和设计，学会使用UML建模工具，为系统和科学的软件开发打下良好的基础。

二、课程的目的与基本要求1、掌握UML的元素的语义、语法及其作用；2、掌握UML的表示法和建模方法；3、理解静态建模和动态建模方法及其作用；4、理解体系结构的建模方法和作用；5、掌握绘制各种类型的图，例如类图，用例图，协作图，顺序图等等；6、理解RUP开发模型及其裁剪方法；三、面向专业软件工程；计算机科学与技术四、前导课程:软件工程，面向对象程序设计语言五、本课程与其它课程的联系前导课程是：软件工程和面向对象的程序设计语言。

UML建模语言和软件工程的知识密不可分，面向对象的软件工程中，使用UML语言对系统进行分析和设计，使用面向对象的程序设计语言作为实现语言，因此，还应该具备一定的面向对象程序设计的思想，所以UML的先修课程是软件工程和面向对象的程序设计语言。

六、教学内容安排、学时分配本课程通过课堂教学使学生掌握UML的基本概念，能够使用UML进行面向对象的分析与设计。

理论教学：36学时。

课时分配如下：第一章：UML概述（2学时）1．UML的起源、发展和应用。

UML统一建模语言实验报告UML（统一建模语言）是一种标准化的图形化建模语言，可以用于描述、设计和分析软件系统。

它是由Object Management Group（OMG）开发，并于近几十年来广泛应用于软件工程领域。

本实验报告将介绍UML的基本概念、符号和使用方法，并通过一个简单的示例来展示UML的应用。

一、UML的基本概念1. 类（Class）：表示一个对象的抽象特征，包括属性和方法。

2. 对象（Object）：实际存在的类的实例。

3. 关联（Association）：描述不同类之间的关系，包括单向和双向的关联。

4. 继承（Inheritance）：表示一个类从另一个类派生出来的关系。

5. 接口（Interface）：定义了一个类必须实现的方法。

6. 依赖（Dependency）：表示一个类的实现依赖于另一个类的定义。

7. 聚合（Aggregation）：表示整体与部分之间的关系，整体可以包含多个部分。

二、UML的符号1. 类图（Class Diagram）：用于描述类及其之间的关系。

类图中，类被矩形框包围，类名位于框上方，属性位于框中部，方法位于框下方。

2. 对象图（Object Diagram）：用于描述类的实例及其之间的关系。

3. 时序图（Sequence Diagram）：用于描述对象之间按照时间顺序进行交互的过程。

时序图中，对象用矩形框表示，过程用垂直的虚线表示。

4. 用例图（Use Case Diagram）：用于描述系统功能，包括各个用例（功能模块）及其之间的关系。

5. 活动图（Activity Diagram）：用于描述系统中的活动流程和控制流程。

6. 状态图（State Diagram）：用于描述对象的各种状态及其状态之间的转换。

三、UML的使用方法1.确定需求：首先，根据系统需求，确定使用哪些UML图表来建模系统。

2.绘制图表：根据需求，使用相应的UML工具绘制相应的图表。

统一建模语言UML课程教学大纲一、课程的性质、任务和目的该课程为计算机专业课，主要介绍面向对象的系统分析和建模语言UML 的基本概念、发展历程、UML语言的特点和使用UML进行系统分析建模的基本过程。

为从事面向对象的软件开发和设计等应用系统的开发奠定一个坚实的基础。

二、课程的基本内容和要求：一UML简介教学任务：1．传统的软件开发方法介绍2．面向对象分析和设计技术3．UML语言的发展和特点教学要求：介绍传统的软件工程开发方法，包括生命周期法和原型法等，同时介绍面向对象分析和设计方法，了解UML作为面向对象方法的国际标准的基本特点和发展历程。

二UML语言概述教学任务：1．UML语言的基本结构2．UML语言模型和图形3．视图、图、模型组织、公共机制、扩展机制4．使用UML建模5．UML支持的工具教学要求：简要介绍UML语言的概念、组成内容和定义方法，以便读者进一步了解UML语言以及正确掌握其方法。

这里的基本内容包括：UML模型、图形、视图、图、模型组织等。

三USE CASE 图教学任务：1．USE CASE图概述2．用例图USE CASE3．活动者和角色4．描述用例5．测试用例6．实现用例教学要求：介绍USE CASE图的基本用法，能够熟练的使用USE CASE图进行问题论域的分析，绘制USE CASE图。

四对象类图和对象图教学任务：1．对象类图2．对象类的关联3．聚合和组合4．泛化和依赖5．对象图与接口6．高级对象类与模板7．对象类图的用法教学要求：介绍对象类图与对象图的表示方法，能够熟练的使用对象类图和对象图表达对象的静态结构和对象之间的关联，掌握高级对象类与模板的特殊用法。

五交互图教学任务：1．顺序图2．协同图3．交互图的应用教学要求：介绍交互图的一般表示方法，能够熟练的使用两种交互图（顺序图和协同图）表示对象之间的消息传递的时间顺序，掌握顺序图和协同图在表达问题的异同。

六状态图1教学任务：1．状态机和状态图2．转移3．并发状态图4．状态图的应用教学要求：介绍状态图一般表示方法，能够熟练的使用状态图表示系统模型的状态变化的动态特征，掌握状态机和状态图的转化关系以及状态图的基本应用。

《UML统一建模语言》课程教学大纲一课程说明1.课程基本情况课程名称：UML统一建模语言英文名称：Unified Modeling Language课程编号：2414223开课专业：信息管理与信息系统开课学期：第5学期学分/周学时：3学分/3学时课程类型：专业选修课2．课程性质（本课程在该专业的地位作用）UML统一建模语言是计算机科学与技术、信息管理与信息系统专业的专业选修课。

本课程的任务是通过介绍统一建模语言UML和一些相关的建模知识，使得学生掌握一些软件开发和设计过程中有效的建模知识和方法，同时使得学生掌握在Microsoft Office Visio或Rose环境下用UML分析和设计，学会使用UML 建模工具，为系统和科学的软件开发打下良好的基础。

同时培养学生的分析、设计能力和工程思想。

3．本课程的教学目的和任务。

通过本课程的学习，使学生学习和掌握系统的基本概念和基本理论，了解UML统一建模语言的基本原理和技术，掌握管理UML统一建模语言开发的基本方法和技能；要求学生能读懂软件开发队伍中各个成员绘制的各类UML图，能根据软件需求进行系统分析与设计，并绘制UML图，能将设计模式应用到实际软件开发中，能对不同的设计进行评估和分析。

4．本课程与相关课程的关系、教材体系特点及具体要求习本课程之前，高级程序设计语言、面向对象程序设计。

5．教学时数及课时分配共（总54）二教材及主要参考书1.UML设计及应用，机械工业出版社；赵从军著，2004年版。

2.面向对象分析与设计：UML2.0版，清华大学出版社；[美] Mike O’Docherty著，2006年版。

3.UML与软件建模，清华大学出版社；徐宝文，周毓明，卢红敏著，2006年版。

4.面向对象设计UML实践，清华大学出版社；[美] Mark Priestley 著，2005年版。

三教学方法和教学手段说明本课程包括讲授与实验两部分。

讲授采用课堂教学方法，大部分内容采用大屏幕投影辅助教学。

UML统一建模语言实验报告完整版一、实验目标掌握UML统一建模语言的基本概念和使用方法，能够运用UML进行软件建模与设计。

二、实验内容1.熟悉UML的基本概念和语法规则；2.通过使用UML工具进行实际软件建模与设计实践；3.撰写实验报告，总结实验过程和心得体会。

三、实验步骤1.认识UML语言UML是一种建模语言，用于描述和设计软件系统。

它包括了一套统一的符号和标识，用于表示软件系统的结构和行为。

UML语言的基本概念包括类、对象、关联、继承等。

2.使用UML工具进行实际建模与设计实践在实验中，我们选择使用Visual Paradigm作为UML工具进行实际建模与设计实践。

首先，我们根据具体的案例或需求，创建一个新的项目。

然后，根据需求分析文档或者用户故事，开始进行系统的建模和设计。

3.完成实验报告在实际软件建模与设计实践的过程中，我们需要做好记录和总结。

实验报告是对整个实验过程的总结和梳理，需要包括实验的目标、内容、步骤，以及实验过程中遇到的问题和解决方案等。

四、实验结果通过实验，我们成功完成了对UML统一建模语言的学习和应用。

我们使用Visual Paradigm工具进行了实际建模与设计实践，创建了包括类图、用例图、活动图和时序图等在内的多个实例，清晰地表达了系统的结构和行为。

在实验过程中，我们遇到了一些问题，例如理解UML语法和符号的准确性，以及对需求的理解和表达等。

我们通过认真学习UML文档和参考资料，与实验指导教师和同学讨论，逐步解决了这些问题并完成了实验。

五、实验心得通过参与UML统一建模语言的学习和实践，我们对软件系统的建模和设计有了更深入的了解。

UML作为一种标准的建模语言，可以帮助我们清晰地表达系统的结构和行为，准确地理解和满足需求。

在实际建模和设计的过程中，我们需要充分理解需求，准确选择和使用UML图表，并与团队成员进行有效的沟通和合作。

只有通过不断地实践和总结，我们才能提高对UML的应用能力，并能够更好地进行软件系统的建模和设计。

UML统一建模语言实验报告完整版UML（Unified Modeling Language）统一建模语言是一种用于软件系统建模和设计的图形化语言。

通过使用UML，开发人员可以清晰地表示软件系统的结构、行为和交互。

下面是一份关于UML统一建模语言的实验报告。

实验目的：熟悉UML统一建模语言的概念和使用方法，了解如何使用UML进行软件系统的建模和设计。

实验步骤：1.了解UML的基本概念：UML包括多种图形元素，如用例图、类图、时序图等。

在实验开始前，我们对UML的基本概念进行了学习和了解。

2.创建用例图：用例图是UML中用来描述系统功能的图形化工具。

我们使用UML建模工具创建了一个简单的用例图，并添加了系统的参与者和用例。

用例图清楚地显示出系统的功能和用户之间的交互。

3.创建类图：类图是UML中用来描述系统静态结构的图形化工具。

我们使用UML建模工具创建了一个包含类、属性和方法的类图，并建立了它们之间的关系。

类图能够清楚地表示出系统的数据结构和类之间的依赖关系。

4.创建时序图：时序图是UML中用来描述系统交互行为的图形化工具。

我们使用UML建模工具创建了一个简单的时序图，并按照时间顺序显示了系统中对象之间的交互。

时序图可以帮助开发人员更好地理解系统中对象之间的通信过程。

5.创建活动图：活动图是UML中用来描述系统过程和流程的图形化工具。

我们使用UML建模工具创建了一个包含活动和决策的活动图，并展示了系统中的流程和操作顺序。

活动图可以帮助开发人员更好地理解系统中的工作流程。

实验结果：通过这些实验步骤，我们成功地创建了一个简单的UML模型，包括用例图、类图、时序图和活动图。

这些图形化工具帮助我们更好地理解和设计软件系统，并与其他开发人员进行沟通和合作。

实验总结：通过本次实验，我们深入了解了UML统一建模语言的概念和使用方法。

UML提供了多种图形化工具，可以方便地描述系统的结构、行为和交互。

这些工具对软件系统的设计和开发非常有帮助，可以提高开发效率，减少错误。

编号：11040300
课程名称：UML及其建模工具
英文名称：UML with Modeling Tools
实验指导书名称：
UML及其建模工具实验指导书，自编
一、学时学分
总学时：32 学分：2 实验时数：8 开课学期：5
二、实验目的
掌握《UML及其建模工具》课堂教学内容，培养学生对UML系统建模过程中实际问题的分析解决能力和实际动手能力，为全面掌握使用UML进行信息系统的分析和设计奠定一定的基础。

三、实验基本原理
通过使用UML建模工具VISIO，绘制UML各种图的典型实例，分析典型实例的工作原理，建立使用UML进行系统建模的基本思想。

综合运用所学的UML建模的各种图，遵从系统需求、需求分析、静态结构模型、动态行为模型、物理模型的一系列过程，对图书管理系统进行分析和设计，掌握运用UML进行系统建模的一般流程。

四、实验基本要求
根据实验指导书所列的验证、设计实验要求，运用所学的系统专业知识，完成“图书管理系统”分析与设计综合实验。

按照实验指导书要求，调研图书管理的业务和过程，按照UML建模方法进行系统分析和设计。

遵从系统需求、需求分析、静态结构模型、动态行为模型、物理模型的一系列过程，使用VISIO完成图书管理系统的UML建模。

对于学有余力且有良好的面向对象程序开发能力的同学，可根据UML建模结果进行局部或全局的面向对象软件实现。

五、考核与报告
在每次实验结束前，指导教师验收实验完成情况。

六、主要仪器设备(含重要软件)
计算机作为硬件设备，Windows、VISIO作为软件环境。

八、适用专业
信息管理与信息系统专业与电子商务专业。