《统一建模语言UML》课程介绍

统一建模语言UML 教程学习目标◆掌握UML的基本概念、通用机制、扩展机制和规则◆掌握静态建模和动态建模机制◆了解物理架构建模和基于UML的统一建模过程统一建模语言UML教学内容5.1 UML的基本概念5.2 UML语言概述5.3 静态建模5.4 动态建模5.5 物理架构建模5.6 基于UML的统一建模过程——RUP本章小结5.1 UML的基本概念主要教学内容：5.1.1 UML语言的产生5.1.2 UML的定义5.1.3 UML的目标5.1.4 UML语言的应用5.1 UML的基本概念— UML的产生5.1.1 UML语言的产生1995年10月发布了称之为统一方法（Unified Method）的UM0.8。

1996年6月和10月分别发布了UML0.9 和UML0.91两个新的版本，并将UM重新命名为UML（Unified Modeling Language）。

1997年1月正式公布了UML1.0 ，11月，OMG（Object Management Group）接纳UML1.1为基于面向对象技术的标准建模语言。

2001年，UML1.4修订完毕。

5.1 UML的基本概念— UML的定义5.1.2 UML的定义UML是一种可视化的、用于绘制软件蓝图的标准建模语言。

可以用UML对软件系统的各种制品（包括程序、文档等）进行描述。

UML作为一种语言提供了用于交流的词汇表和使用这些词汇的规则，它由一些符号和一套指示如何使用这些符号的规则构成，可以利用这些明确定义的符号和相应的规则，建立待开发系统的各种模型。

5.1 UML的基本概念— UML的目标5.1.3 UML的目标◆利用面向对象概念为系统建模（不仅仅是编制软件）。

◆易于使用、表达能力强，可以进行可视化建模。

◆与具体的实现无关，应用于任何语言平台和工具平台，创建一种所有人和所有机器都可以使用的建模语言。

◆与具体的过程无关，可普遍应用于软件开发的过程。

《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。

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。

第3章统一建模语言UML软件工程领域具有划时代意义的成果之一就是统一建模语言（unified modeling language，UML）。

至少在近十年内，UML将是面向对象技术领域内占主导地位的标准建模语言。

UML应用领域非常广泛，可用于多种类型软件系统开发建模的各个阶段。

具有创建系统的静态结构和动态行为等多种结构模型的能力，具有可扩展性和通用性，适合与多种多变结构系统的建模。

3.1 软件建模的原因高质量的软件开发是项目团队努力追求的一个重要目标。

但是，软件质量受到诸多因素的混合影响，在软件工程中，我们面临着成本和工作量的压力；在软件产品方面，我们需要保证软件的功能、性能、有效性、容错能力、扩展性、可维护性、可移植性等等；尤其对大型复杂软件系统，费用超支、生产率低下和质量不高等问题常常困绕着软件开发。

这些问题的根源在于软件自身的复杂性。

应对软件复杂性问题的根本性方法之一就是要进行软件建模。

我们进行软件建模的最重要原因是为了使我们的最终产品在质量上达到一个较高的水平。

高品质是指产品开发简单，开发周期短，有更好的用户文档，经过更好测试从而减少故障。

事实上，良好的结构可以持续使用，拙劣的结构只会被淘汰。

建立于良好基础之上，使用达到目标的一致的方法、包含大量的重用，没有故障的代码修复起来非常容易。

事实上，建立软件模型要比开发软件耗费的时间更多，而通过合理的软件建模可以减少开发时间也是一个不争的事实。

3.2 UML的发展历程面向对象的建模方法始于20世纪80年代初期，大量有决定意义的思想形成于20世纪90年代中期，这期间涌现出一些重要方法，包括Booch、OMT、Shlaer-Mellor、Fusion、OOSE 和Coad-Yourdon等。

1994年10月，Jim Rumbaugh和Grady Booch开始共同合作，于1995年10月提出统一方法（unified method）0.8版本。

随后，Ivar Jacobson也加入其中，同时将OOSE思想融合进来，于1996年6月发布统一建模语言（Unified Modeling Language，UML）0.9版本。

第一章系统需求1.1系统概述1.1.1系统功能需求●系统的功能需求主要包括以下几个方面：1.学生可以登录网站浏览信息、查找信息和下载文件。

2.教师可以登录网站输入课程简介、上传课件文件、发布消息、修改和更新消息。

3.系统管理员可以对页面维护以及批准用户的注册申请。

●系统主要包括以下几个模块：1 数据库管理模块2 基本业务模块3.信息浏览、查询模块●数据信息管理模块包含的功能：教师信息管理课程简介信息管理文件上传信息的管理学生信息管理●基本业务模块包含的功能：文件上传文件下载消息发布消息修改和更新页面维护用户注册批准●信息浏览、查询模块主要用于网页上信息的浏览、搜索，包括：网页信息浏览文章信息搜索1.2 需求分析基于Internet的网络远程教学系统是计算机应用领域研究的一个热点。

随着网络技术和多媒体技术的发展,网络远程教学系统的表现形式更加多样化。

第二章需求分析2.1识别参与者通过对系统的需求分析可以确定系统的三个参与者：对参与者的描述如下：1、教师2、学生3、系统管理员2.2识别用例根据对需求的进一步分析，可以确定系统中有如下用例存在 1）学生参与的用例图浏览信息查找信息下载文件2）教师参与的用例图输入课程简介上传课件文件发布消息修改和更新消息3）系统管理员参与的用例图页面维护批准用户的注册申请1.系统用户参与的总的用例图2.学生参与的用例图3.教师参与的用例图4.系统管理员参与的用例图第三章静态模型设计3.1定义系统对象系统对象类1、参与者相关类(1) 学生Student属性：学号number姓名name性别sex年龄age年级classNum班级grade方法：学生信息Student（）（2）教师Teacher属性：namesexidentityCardIDcoursetelephoneNum方法：Teacher()UpdateCourseInfo()UpdateTeacherInfo()(3)系统管理员Administrator属性：TelephoneNum方法：Administrator()CertifyUploaded()UpateInformation()AddUser()DeleteUser()(4)用户User属性：AccountPasswordemail方法：getEmail()getAccount()changePass()系统界面类(1)课程简介CourseIntro属性：courseNameCollegeTeacherscorePointTimePlaceteachingPlan方法：Modify()(2)教学文章Article属性：artitleNumartitleTitleteacherTolssuecreate Timecontent方法：issue()Delete()Modify()(3)文件上传或下载FileUpload Or Download属性：fileNamefileTypefileSizeshortIntrofileURLCreatercreateTime方法：CheckSize()Modify()Store()Cancle()建立类图1、参与者相关类图2、系统界面类3、各个类之间的关系3.2 定义类间的关系系统实体界面类图第四章动态模型设计4.1建立交互作用图（用时序图表达）系统的时序图1. 系统管理人员管理网站的时序图2. 用户登录系统的时序图3. 学生下载文件的时序图4. 教师上传文件的时序图1.系统管理人员管理网站的时序图说明：系统管理员登陆系统后，具有绝对权限。

统一建模语言UML第二版教学设计课程简介本课程是介绍统一建模语言（UML）第二版的基础知识和应用，是软件工程及计算机科学等专业的重要课程之一。

通过本课程的学习，学生将了解到UML图表的应用领域，掌握UML图表的各种元素和使用方法，并掌握UML建模的基本技能。

教学目标本课程旨在使学生：1.掌握UML第二版的基础知识和应用；2.熟悉UML图表的应用领域、各种元素和使用方法；3.掌握UML建模的基本技能；4.能够运用UML工具进行软件开发的设计、分析和实现。

教学内容第一章 UML概述1.UML的定义、历史和作用2.UML在软件开发中的应用第二章 UML的基本概念1.UML的结构和行为2.UML的关系和模型3.UML的建模过程第三章 UML图表1.用例图2.类图3.对象图4.顺序图5.通信图6.状态图7.活动图8.部署图9.构件图第四章 UML建模实践1.建模开发过程2.使用UML工具进行建模3.应用UML工具进行软件开发教学方法本课程采用讲授、互动和案例分析相结合的教学法。

在这个过程中，教师既是讲解者又是导师，通过展示案例和讲解UML各个方面的知识点，加强学生的理解和运用能力。

教学评估本课程的评估方式包括学生的平时表现和课程设计。

其中，平时表现的评估主要包括课堂听讲和参与讨论的质量，对UML知识的理解和掌握程度等。

课程设计的评估主要体现在学生的设计思路、完整性和规范性等方面。

注意事项1.本课程主要面向软件工程及计算机科学等专业的大学生；2.在教学中，应引导学生严格遵循UML规范，在设计时具有创新思维和实践能力；3.教师要根据学生的理解情况及时调整教学进度和方法，以达到培养学生UML建模能力的目的；4.本课程的教学过程中，应加强学生的练习及应用环节，促进UML建模技能的熟练掌握。

《UML统一建模语言》课程教学大纲1。

课程概况2。

教学内容及要求第一章 UML与面向对象教学内容（1）UML概述（2）UML组成（3)面向对象教学要求（1）了解UML的发展和组成（2）理解建模的意义（3）掌握UML的四层结构（4）理解UML视图和图的关系(5)掌握UML模型元素内容(6)理解UML通用机制（7）理解面向对象基本概念（8）了解面向对象开发（9）熟悉面向对象开发的优点（10）掌握面向对象开发三层设计教学重点难点建模的意义；UML的四层结构；模型元素；通用机制；视图和图的关系;面向对象相关知识。

第二章用例图教学内容（1)用例的基本概念，参与者，用例,泛化，用例之间的关系（2）如何发现参与者、用例(3）用例描述的格式要求（4）绘制用例图教学要求(1）理解用例的基本概念(2）能够很好的识别参与者与用例(3）掌握用例之间的关系（4)理解泛化在用例图中的使用（5）熟练掌握用例图的绘制（6）熟练掌握用例描述的格式要求教学重点难点用例的基本概念，绘制用例图;用例描述的格式要求;识别参与者与用例。

第三章类图、对象图和包图教学内容（1）面向对象的基本概念（2）类图的基本概念（3）对象图的基本概念（4）包图的基本概念教学要求（1)了解面向对象的基本概念（2）掌握类的设计原则（3)理解类图的基本概念（4)掌握类间的关系(5）了解对象图和包图的概念（6)熟练使用建模工具建模类图教学重点难点类的设计原则；类图的基本概念;类之间关系的模型表示及含义；熟练使用建模工具建模类图.第四章活动图教学内容（1)活动图的标记符（2）其他标记符（3）使用建模工具为活动图建模教学要求（1）理解活动图的功能（2）掌握活动图基本标记符（3）掌握条件的使用(4）掌握分叉和汇合的使用(5）掌握泳道概念及其标记符的使用（6）理解对象流概念及其标记符（7）熟练掌握使用建模工具为活动图建模教学重点难点活动图的功能；活动图的基本标记符；使用建模工具为活动图建模；分叉和汇合；泳道的概念及其标记符的使用;对象流的概念。