《面向对象的系统分析与设计UML》课程简介与教学大纲

PAGEPAGE6《面向对象的系统分析与设计[UML]》课程简介课程编号：07024010课程名称：面向对象的系统分析与设计[UML]/Object-OrientedSystemsAnalysisandDesign[UML]学分:3学时：48（课内实验(践)：14上机：14课外实践：）适用专业：软件工程专业，计算机科学与技术专业建议修读学期：4开课单位：计算机科学与技术学院软件工程系先修课程：面向对象编程技术考核方式与成绩评定标准：闭卷考试，占总评70%；平时成绩占30%教材与主要参考书目：1．教材《UML系统建模与分析设计》.刁成嘉主编.机械工业出版社,2007年7月.2．参考书(1)《UML和模式应用面向对象分析与设计导论》.CraigLarman著,姚淑珍译.机械工业出版社,2002年1月.(2)《UML精粹：标准对象语言简明指南（第3版）》.（美）MartinFowler著,徐家福译.清华大学出版社,2005年5月.(3)《UML系统建模与分析设计课程设计》.刁成嘉编著.机械工业出版社,2008年1月.内容概述：中文：本课程旨在让学生深入理解面向对象建模技术的基本概念，较好掌握面向对象分析和设计方法，以及与面向对象技术相关的一些软件开发技术；在重点理解软件建模各阶段的原则、方法和依据的同时，记住UML表示法的含义和规范，学会使用UML辅助面向对象分析和设计、表达分析结论和设计决策。英文：Thiscourseaimsatlettingstudentscomprehendthebasicconceptsofobject-orientedmodeling,masterthemethodofOOA/OODandsomeofrelatedsoftwaredevelopingtechniques;Thecourseemphasizestheprinciplesandmethodsofeachstageduringsoftwaredeveloping,inthemeantime,letstudentsrememberthemeaningsandcriterionsofUML,learntousingUMLtoassistanalyzinganddesigning,expressanalysisconclusionsandthedesigndecisions.《面向对象的系统分析与设计[UML]》教学大纲课程名称课程编号学分/学时建议开课学期面向对象的系统分析与设计[UML]070240103/484先修课程后续课程开课单位适用专业面向对象编程技术计算机科学与技术学院软件工程系软件工程专业，计算机科学与技术专业一、课程性质、目的与任务（说明课程在人才培养过程中的地位及作用，概括本课程的指导思想，提出本课程的任务。包括对学生分析、解决问题的能力，实践能力和创新能力的培养等。）《面向对象的系统分析与设计[UML]》是软件工程专业教学计划中一门理论和实践相结合的专业必修课，旨在让学生深入理解面向对象建模技术的基本概念，较好掌握面向对象分析和设计方法，以及与面向对象技术相关的一些软件开发技术；在重点理解软件建模各阶段的原则、方法和依据的同时，记住UML表示法的含义和规范，学会使用UML辅助面向对象分析和设计、表达分析结论和设计决策。在现代软件企业中，面向对象的系统分析和设计方法已逐渐取代了传统的方法，成为当前国内外计算机软件工程学的主流方法。其核心思想是利用面向对象的概念、方法和原则为软件建立客户需求模型、系统分析模型和系统设计模型。采用UML表达OOA/OOD各阶段的制品已成为OO领域内占主导地位的建模形式，尽管UML不是OOA/D，也不是软件过程和方法，但掌握UML语言，不仅有助于理解面向对象的分析与设计方法，也有助于把握软件开发的全过程。本课程通过课堂教学和实验环节，采用项目驱动方式，讲解软件建模各阶段的原则、方法和依据，以及所用到的UML表示法的含义和规范，可以使学生全面掌握面向对象分析和设计技术，以及如何采用UML表达分析结论和设计决策，提高学生在应用面向对象技术开发软件方面的分析问题、解决问题的能力，有助于学生在今后的工程实践中建立实用可行的、健壮的软件系统。（对应毕业要求：3-3、4-2、5-1、5-2、6-2、9-2、9-3）本课程分为课堂教学和上机实验两个环节。1．课堂教学（学时数：34）（1）系统建模与分析设计技术的演变：了解软件的概念、特点和分类及软件工程产生的原因；理解软件开发模型的演变和生存周期；初步了解软件开发方法中的面向对象开发方法。（主要指标点：3-3、4-2）（2）统一建模语言UML：了解UML模型系统体系结构，理解UML系统模型与建模原理，初步了解面向对象的软件开发统一过程。（主要指标点：4-2）（3）需求分析与用例建模：了解可行性研究与风险分析的作用，掌握客户需求分析与用例建模的方法、步骤和文档说明。（主要指标点：5-1、9-2）（4）系统分析与对象类建模：了解系统分析阶段的任务，掌握对象类静态模型建模的方法、步骤和UML表示。（主要指标点：5-1、9-3）（5）系统设计与对象动态交互模型：了解系统设计阶段的任务，掌握对象动态交互模型建模的方法、步骤和UML表示。（主要指标点：5-2、6-2）（6）系统体系结构建模：了解系统体系结构模型的作用，掌握软、硬件系统系统体系结构建模的方法、步骤和文档说明。（主要指标点：5-2、6-2）（7）设计模式及其应用：了解设计模式的概念、类及其相互关系，理解其在设计决策中的作用，掌握几种常用设计模式的应用。（主要指标点：5-2）2．上机实验（学时：14）该实验通过一个完整案例，循序渐进地启发学生运用面向对象方法建立系统的需求、分析和设计模型，从而在实践中掌握面向对象软件建模的原则、方法、步骤和UML表示。具体应用课题和要求由任课教师给出。（1）实验一：用例建模。主要指标点：5-1、9-2。（2）实验二：分析建模。主要指标点：5-1、9-3。（3）实验三：设计建模（职责分配）。主要指标点：5-2、6-2（4）实验四：设计建模（关联设计）。主要指标点：3-3、5-1、6-2二、教学内容及学时分配（按章节列出内容要求学时等，实验上机项目要列在课程内容一栏）《面向对象的系统分析与设计[UML]》总学时数为48学时，其中理论教学为34学时，实验教学为14学时；课程教学共有7章，具体内容及学时安排等如下表所示：课程内容教学要求重点（☆）难点（△）学时安排实验学时上机学时备注第1章系统建模与分析设计技术的演变1.1软件的概念、特点和分类1.2软件的发展与软件工程1.3软件开发模型的演变和生存周期1.4软件开发方法简介1.5面向对象软件开发方法简介B4讲授第2章统一建模语言UML2.1UML模型系统体系结构2.2UML系统模型与建模2.3UML系统体系结构模型2.4UML的扩展、调整机制2.5UML与面向对象的软件开发统一过程B△4讲授第3章需求分析与用例建模3.1可行性研究与风险分析3.2客户需求分析与用例建模3.3定义系统的对象和类3.4客户需求分析规格说明3.5需求分析中的用例建模步骤3.6客户需求分析中的活动图3.7需求分析用例建模案例A☆6讲授+1学时案例讨论或习题第4章系统分析与对象类建模4.1系统分析4.2对象类的概念4.3描述对象类4.4类之间的关系4.5接口4.6系统体系结构的分层次描述4.7对象类静态模型建模的步骤4.8对象类静态模型建模案例A☆△6讲授+1学时案例讨论或习题第5章系统设计与对象动态交互模型5.1系统设计5.2交互模型建模5.3顺序图建模5.4合作图建模5.5动态交互模型——控制流建模5.6动态交互模型建模案例A☆△6讲授+1学时案例讨论或习题第7章系统体系结构建模7.1系统体系结构模型7.2软件系统体系结构建模7.3硬件系统体系结构建模7.4系统体系结构模型建模案例B4讲授第8章设计模式及其应用8.1设计模式概述8.2设计模式的分类及其相互关系8.3经典设计模式8.4设计模式遵循的原则和使用策略8.5几种设计模式应用探析B△4讲授+1学时案例讨论或习题实验一：用例建模 分析业务需求，识别并编写用例、绘制用例图以理解系统需求B4上机实验二：分析建模 识别系统中的事物、事物的属性、事物间的关系,建立概念模型，并绘制初始类图A4上机实验三：设计建模（职责分配） 分析系统操作,为对象分配职责,建立对象交互模型并绘制顺序图A4上机实验四：设计建模（关联设计） 设计关联和对象可见性,绘制设计类图B2上机（教学基本要求：A-熟练掌握；B-掌握；C-了解）三、建议实验（上机）项目及学时分配思路：设计研究性实验，要求学生以一个小型信息系统为例，按照实际的项目开发过程，依次建立客户需求模型、系统分析模型和系统设计模型，从而掌握用例建模技术、OOA和OOD技术。实验编号实验或上机项目名称内容学时实验类型实验要求07010314实验一：用例建模分析业务需求，识别并编写用例、绘制用例图以理解系统需求。4设计研究性必做07010315实验二：分析建模识别系统中的事物、事物的属性、事物间的关系,建立概念模型，并绘制初始类图。4设计研究性必做07012092实验三：设计建模（职责分配）分析系统操作，,为对象分配职责，建立对象交互模型并绘制顺序图。4设计研究性必做07012093实验四：设计建模（关联设计）设计关联和对象可见性,绘制设计类图。2设计研究性必做四、教学方法与教学手段课堂教学采用多媒体课件，结合答疑、作业批改，使学生掌握面向对象软件建模的基本概念，能够掌握软件建模各阶段的原则、方法和依据。强调实验教学环节，通过上机实践使学生加深理解，并把理论应用于实践中。课堂教学采用多媒体课件，结合答疑、作业批改，使学生掌握面向对象软件建模的基本概念，能够掌握软件建模各阶段的原则、方法和依据。强调实验教学环节，通过上机实践使学生加深理解，并把理论应用于实践中。鉴于软件行业发展日新月异，项目案例将参考国内外著名教材和最新的软件发展趋势，不局限于指定教材。五、考核方式与成绩评定标准课程考核采用百分制。课程考核成绩采用平时成绩+期终考试成绩相结合的方式，平时成绩占课程考核成绩的30%，平时成绩考核采用考勤、作业、课堂提问、实验和报告相结合的方式；期终成绩考核采用闭卷考试方式，期终考试成绩占课程考核成绩的70%，期终考试试卷对应该课程支撑毕业要求指标点的情况如下表所示：课程支撑毕业要求指标点在试卷中的相应分数指标点3-320指标点4-210指标点5-130指标点5-220指标点6-210指标点9-25指标点9-35