《面向对象分析设计与建模》课程教学大纲

面向对象分析设计与建模课程教学大纲课程名称（中/英）面向对象分析设计与建模Object-OrientedAnalysis，DesignandModeling课程类别专业核心课课程性质考试学时48学分3学时安排讲授：30实验：10上机：8适用专业软件工程，计算机科学与技术授课语言汉语先修课程程序设计基础、面向对象程序设计课程简介本课程介绍面向对象的思想和基本理论，重点介绍面向对象的分析设计过程和方法，以及软件建模的过程和方法。课程分为三个部分，第一部分介绍软件的本质，面向对象分析设计与建模技术的概念和内涵，软件模型的概念和内容。第二部分介绍软件建模语言UML的知识。第三部分结合一个工程案例介绍软件的业务分析与建模、需求分析与建模、系统分析与建模、软件架构设计与建模和软件详细设计与建模，这部分内容是课程的重点。本课程是计算机科学与技术和软件工程专业的专业核心课。重点在于培养学生运用面向对象的思想和方法从事软件工程的分析设计和建模的工程实践能力，为以后的相关学习和工作打下基础。培养学生成为一名合格的软件分析师和软件工程师，并为其在该领域进一步深造打下坚实的基础。课程目标1.理解面向对象思想，掌握面向对象的基本理论和基本方法，初步具备软件分析师和软件设计师应当具有的知识及技能。能够熟练运用课程知识对软件工程问题进行分析，并对问题所涉及的科学问题给出解决方案。(M1)2.灵活运用面向对象技术对软件工程项目进行业务分析、需求分析、系统分析、架构设计和详细设计，能够熟练运用UML建立软件模型。具有分析和解决问题的基本能力，为从事大型复杂软件分析和设计打下良好的基础。(M2)3.具有良好的设计表达和文字组织能力，掌握软件工程项目所需要的建模能力，能够准确、清晰的表达模型内容。(M3)4.具有一定的交流与沟通和团队协作能力，具有跟踪软件技术的发展及时更新知识结构的能力。(M4)03课程内容及基本要求（一）第一章概论（4学时）本章内容：软件的本质、面向对象引论、软件模型、软件建模技术。基本要求：1.理解软件的本质；2.理解面向对象思想；3.理解软件模型的概念；4.了解软件建模技术。重点：面向对象思想，软件模型概念。难点：面向对象思想。（二）第二章软件建模语言（6学时）本章内容：UML概述、类图、用例图、活动图、状态机图、顺序图。基本要求：1.了解软件建模语言以及UML;2.掌握类图、用例图、活动图、状态机图和顺序图的内涵和画法。重点：类图、用例图、顺序图难点：类图、顺序图（三）第三章业务分析与建模（4学时） 本章内容：业务调查、组织愿景分析、涉众分析、组织职能分析、业务用例分析、业务对象分析、业务流程分析、业务规则分析、业务分析与建模实践。基本要求：1.了解业务调查的方法；2.理解组织愿景分析；3.掌握涉众分析的方法；4.理解组织职能分析；5.掌握业务用例分析的方法；6.掌握业务对象分析的方法；7．掌握业务流程分析的方法；8．理解业务规则分析；9.熟悉业务分析与建模实践。重点：业务用例分析、业务对象分析、业务流程分析。难点：业务用例分析、业务流程分析。（四）第四章需求分析与建模（4学时）本章内容：需求捕获、用例建模、用例规约、需求架构、非功能需求建模、需求管理、需求分析与建模实践。基本要求：1.掌握需求捕获的方法；2.掌握用例建模的方法；3.理解用例规约的内涵；4.了解需求架构；5.理解非功能建模；6．理解需求管理；7.熟悉需求分析与建模实践。重点：用例建模、用例规约。难点：用例建模、用例规约。（五）第五章系统分析与建模（6学时）本章内容：分析架构、事务模式、分析类建模、用例分析建模、优化分析类、分析建模实践。基本要求：1.了解分析架构；2.掌握事务模式；3.熟练掌握分析类建模；4.熟练掌握用例分析建模；5.学会优化分析类的方法；6.熟悉分析建模实践。重点：分析类建模、用例分析建模、优化分析类。难点：用例分析建模。（六）第六章软件架构设计与建模（2学时）本章内容：软件架构的概念、软件概念架构及建模、软件逻辑架构及建模、软件运行架构及建模、软件部署架构及建模、软件架构建模实践。基本要求：1.理解软件架构的概念；2.掌握软件概念架构及建模；3.掌握软件逻辑架构及建模；4.熟悉软件运行架构及及建模；5.掌握软件部署架构及建模；6.熟悉软件架构建模实践。重点：软件架构的概念、软件逻辑架构及建模。难点：软件逻辑架构及建模。（七）第七章详细设计与建模（4学时）课程内容：用例设计与建模、设计类建模、数据库设计建模、界面设计与建模、详细设计建模实践。基本要求：1.掌握用例设计建模的方法；2.掌握设计类建模的方法；3.掌握数据库设计建模的方法；4.掌握界面设计及建模的方法；5.熟悉详细设计建模实践。重点：用例设计与建模、设计类建模。难点：用例设计与建模。04教学进度及要求序号章节号课内学时教学方式课外环节支撑课程目标1第一章4讲授预习、复习M1，M32第二章6讲授预习、上机实践M1，M33上机8上机预习M2，M3，M44第三章4讲授作业M1，M2，M35第四章4讲授作业M1，M2，M36第五章6讲授作业M1，M2，M37第六章2讲授作业M2，M38第七章4讲授作业M2，M39实验10实验预习/撰写实验报告M2，M3，M405、考核方式序号考核环节实施途径与措施总评占比1平时作业1.根据课程进展实际情况灵活布置作业；2.成绩采用百分制，根据作业完成准确性、是否按时上交、是否独立完成评分。10%2实验1.通过学生在实验预习、实验操作、实验报告的撰写各个环节中的表现综合评定。20%3课堂表现通过出勤、讨论、回答问题等环节随时检查学生学习情况，并根据学生表现完成评分。5%4课堂测试1.利用学习通进行网络开卷测试，成绩采用百分制，成绩总分为100分；2.考核学生对基础知识的掌握程度，针对课程目标M1，M3出题，题型包括单选题和判断题。5%5期末考试1.闭卷考试，成绩采用百分制，卷面成绩总分100分。2.考核学生对知识的运用能力，针对课程目标M1，M2，M3和M4出题，题型包括简答题、填空题、选择题和设计题。60%06、教材及教学资源1.课程所用教材：《面向对象分析设计与建模》，卫红春编著，清华大学出版社，20252.参考资料：序号教学参考资料1图书|UML软件建模教程，卫红春，高等教育出版社，2012.2图书|软件方法（第2版），潘加宇，清华大学出版社，2018.3图书|UML2面向对象分析与设计，潭火彬，清华大学出版社，2019.4图书|软件架构设计（第2版），温昱，电子工业出版社，2021.5图书|软件架构精髓（第2版）,IanGorton,Springer,2011. 3.教学大纲：卫红春编写。 4.电子课件：卫红春编制。 5.微课视频：卫红春录制。 6．习题解答：卫红春编写。 7.教学案例：卫红春制作。07、教材目录概论1.1软件的本质1.1.1软件概念的实体性定义1.1.2软件的本质1.1.3软件的特征1.2面向对象引论1.2.1什么是对象1.2.2面向对象的思想基础1.2.3面向对象的基本机理1.3软件模型1.3.1软件模型的概念和特征1.3.2软件模型在软件开发中的作用1.3.3软件模型的内容1.4软件建模技术1.4.1软件建模方法1.4.2软件建模过程1.4.3软件建模语言1.4.4软件建模工具本章小结习题UML软件建模语言2.1UML构成2.2图 2.2.1类图 2.2.2用例图 2.2.3活动图 2.2.4状态机图 2.2.5顺序图本章小结习题业务分析与建模3.1概述3.1.1业务分析的目的和任务3.1.2业务分析的主要工作3.1.3业务模型3.2业务调查3.2.1业务调查的原则3.2.2业务调查的内容3.2.3业务调查的方法3.3组织愿景分析3.3.1组织的业务目标3.3.2企业的优势和挑战3.4涉众分析3.4.1涉众的概念和类型3.4.2涉众分析3.5组织的职能分析3.5.1概述3.5.2职能分析3.6业务用例分析3.6.1业务参与者3.6.2业务用例3.7业务对象分析3.8业务流程分析3.8.1描述业务流程的方法3.8.2现行业务流程分析与建模3.8.3业务流程改进与建模3.9业务规则分析3.10业务分析与建模实践本章小结习题需求分析与建模4.1概述4.1.1需求分析的概念及意义4.1.2需求分析的工作内容4.2需求获取4.2.1引言4.2.2需求获取的方法4.2.3需求获取的内容4.2.4在业务模型的基础上捕获系统需求4.3用例建模4.3.1识别参与者4.3.2提取用例4.3.3绘制用例图4.4用例规约4.5需求架构4.6非功能需求建模4.7需求管理4.7.1概述4.7.2需求基线管理4.7.3需求跟踪管理4.7.4需求变更管理4.8需求分析与建模实践4.8.1用例模型4.8.2非功能需求模型本章小结习题系统分析与建模5.1概述5.1.1系统分析的内涵5.1.2系统分析的工作5.1.3系统分析建模5.2分析架构5.2.1概述5.2.2分层分析架构5.2.3用例实现5.3事务模式5.3.1事务模式的四要素5.3.2事务模式之间的关系5.4分析类建模5.4.1边界类建模5.4.2控制类建模5.4.3实体类建模5.5用例分析建模5.5.1用例的实现5.5.2用例分析模型5.5.3用例分析建模5.5.4用例分析中用例关系建模优化分析类5.6.1分析类的职责分析类的属性分析类的操作5.6.4控制类的优化5.7分析建模实践5.7.1分析架构模型5.7.2分析类模型5.7.3用例分析模型本章小结习题软件架构设计与建模6.1系统设计的任务和特点6.2软件架构的概念6.2.1软件架构的含义6.2.2软件架构视图6.2.3软件架构模式6.2.4在软件开发的不同阶段软件架构的演化6.3软件概念架构及建模6.4软件逻辑架构及建模6.4.1软件的分层架构6.4.2确定设计元件6.4.3分层架构中的子系统划分6.4.4打包构件和定义接口6.5软件运行架构及建模6.6软件部署架构及建模6.7质量性需求和约束性需求对软件架构的影响6.8软件架构建模实践6.8.1逻辑架构模型6.8.2运行架构模型6.8.3部署架构模型本章小结习题软件详细设计与建模7.1用例设计与建模7.1.1用例设计建模的基本原理7.1.2用例设计建模7.2设计类建模7.2.1实体型设计类建模7.2.2控制型设计类建模7.2.3中间型实体