《UML建模技术》教学大纲
（2013版）
课程编码：0611102302
课程名称：UML建模技术
学时/学分：32/2
先修课程：《软件工程》、《面向对象语言》
适用专业：计算机科学与技术
开课教研室：软件工程教研室
执笔：
审定：
一、课程性质与任务
1．课程性质：本课程是计算机科学与技术专业的一门专业选修课。本课程具有较强的实用性，通过对UML语言基本概念、术语和建模方法的分析和学习，掌握面向对象的建模分析与设计方法，为学生毕业后从事具体软件开发工作打下坚实的基础。
2．课程任务：通过本课程的学习，要求学生掌握UML语言的基本概念，基本原理，实用的开发方法和技术；了解UML语言各领域的发展方向；如何用功程化的方法开发软件项目，以及开发过程中应遵循的流程、准则、标准和规范。课程主要内容：
(1) UML语言的产生，软件生产发展史，开发模型。
(2) 软件开发各阶段的目标，任务，特点，步骤和文档。
(3) 各种图的学习和使用。
(4) 面向对象方法的基本思想，基本概念，基本模型。
(5) UML语言的开发技术。
二、课程教学基本要求
对课程教学环节的要求：
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。
教学环境要求：要求安装Powerdesigner以及Rational Rose建模工具。
本课程共计学时：32。
成绩考核形式：末考成绩（开卷考试）（70%）＋平时成绩（平时测验、作业、课堂提问、课堂讨论等）（30％)。成绩评定采用百分制，60分为及格。
三、课程教学内容
第一章 UML简介
1.教学基本要求
掌握UML的注释方法、关键字及构造型的用途以及表达方法；理解UML 2.0中的新图：组成结构图、交互纵览图、计时图以及有创新也有保留的包图；还要理解为什么需要这么多种图；了解UML的诞生及其发展过程；初步了解在纷繁复杂环境中寻求解决问题的办法。
2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能
通过本章学习，熟悉UML的各个主要组成图型的画法，包括：类图、对象图、用例图、状态图、顺序图、活动图、协作图、构件图、部署图。
3.教学重点和难点
教学重点是熟悉UML的各个主要组成图型的画法。教学难点是掌握UML各个关键字。
4.教学内容
（1）什么是UML
主要知识点：UML简介；UML的主要作用。
（2）UML演变
（3）UML组成
主要知识点：用例图；类图、对象图、包图；状态图、活动图；顺序图、协作图；构件图、部署图。
（4）UML的应用领域
（5）UML 2.0的新特性
第二章 理解面向对象
1.教学基本要求
掌握一些面向对象的概念：抽象、继承、多态性、封装、消息传递、关联、聚集；熟悉面向对象的基本术语；理解面向对象思想的基本原则：对象是类的实例，类是具有相同属性和操作的一类对象集合；了解面向对象思想与现实世界的关联；初步了解什么是面向对象，它能给我们带来什么。
2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能
通过本章学习，理解面向对象思想的基本原则：对象是类的实例，类是具有相同属性和操作的一类对象集合。
3.教学重点和难点
教学重点是了解面向对象思想与现实世界的关联。教学难点是掌握UML基本术语。
4.教学内容
（1）面向对象方法学
主要知识点：面向对象方法学概述；面向对象方法学的基本特征。
（2）面向对象的类和对象
主要知识点：抽象、继承、多态性、封装、消息传递、关联、聚集。
（3）面向对象程序设计语言
主要知识点：Java语言；.NET语言。
第三章 运用面向对象
1.教学基本要求
掌握类的可视化表示方法，其中主要是类的属性、类的操作的可视化表示方法；熟悉类的职责和约束的含义及表示方法；理解类为什么需要可视化表示；了解类的附加注释的含义及表示方法；初步了解类应该或者能够做什么？如何从现实世界中去识别出它们？
2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能
通过本章学习，理解面向对象思想为什么需要可视化表示，如何从现实世界中去识别出对象。
3.教学重点和难点
教学重点是如何从现实世界抽象出对象、类。教学难点是类的可视化表示方法。
4.教学内容
（1）面向对象方法的基本概念
主要知识点：面向对象方法概述；面向对象的概念；面向对象方法的主要优点。
（2）面向对象的分析
主要知识点：面向对象分析的基本过程；确定对象、类；确定属性；定义服务；对象间通信。
（3）面向对象的设计
主要知识点：面向对象设计的基本概念；面向对象设计的方法。
（4）软件复用
主要知识点：软件复用的概念；软件复用的效果；软件复用技术；面向对象方法与软件复用的。
第四章 对象关系
1.教学基本要求
熟悉UML中表达关系的基本术语，如：关联、多重性、限定关联、自身关联、继承和泛化、依赖；理解可视化类和子类的关系的意义；了解为什么对类之间的关系建模；初步了解类之间的关系建模对系统设计的重要性。
2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能
通过本章学习，掌握如何可视化类和子类的关系、如何对类之间的关系建模。
3.教学重点和难点
教学重点是熟悉UML中表达关系的基本术语。教学难点是如何从现实世界抽象出对象、类之间的关系。
4.教学内容
（1）类图概述
（2）类图元素
主要知识点：类图元素；类名称；属性；方法；可见性。
（3）类间关系
主要知识点：关联、多重性、限定关联、自身关联、继承和泛化、依赖。
（4）抽象类
（5）类图图符
（6）类图理解
（7）类图应用
主要知识点：类图的层次；需求描述；类的提取；类图设计。
（8）对象图概述
（9）对象图应用
第五章 聚集、组成、接口和实现
1.教学基本要求
熟悉UML中接口和类之间的关系建模的基本符号；理解接口和端口的可见性和作用域，类和类之间如何连接的；了解聚集与组成的区别，以及接口和实现的关系；初步了解什么是聚集、组成、接口和实现的概念。
2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能
通过本章学习，掌握如何对接口和类之间的关系进行建模，如何画组成结构图，如何画类和接口以及实现。
3.教学重点和难点
教学重点是熟悉聚集、组成、接口和实现的基本概念。教学难点是如何从现实世界抽象出聚集、组成、接口和实现。
4.教学内容
（1）聚集
（2）组成
（3）接口
（4）实现
（5）抽象
主要知识点：如何从现实世界抽象出聚集、组成、接口和实现。
第六章 用例
1.教学基本要求
掌握包含用例、扩展用例的画法；熟悉如何进行用例分析和用例分析中的术语及符号；理解实例——饮料销售机；了解包含用例、扩展用例的含义以及用途；初步了解什么是用例，它能给我们带来什么。
2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能
通过本章学习，掌握如何使用用例描述现实世界的需求。
3.教学重点和难点
教学重点是熟悉用例的基本概念。教学难点是包含用例、扩展用例。
4.教学内容
（1）用例概述
（2）用例元素
主要知识点：用例、包含用例、扩展用例
第七章 用例图
1.教学基本要求
熟悉用例模型的表示法，熟悉如何运用用例模型——获取需求；理解用例图分析实例——“清查存货”；了解UML用例大图的含义；初步了解用例图在分析过程中的作用。
2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能
通过本章学习，掌握用例之间关系的可视化表示（包含、扩展、泛化、分组）。
3.教学重点和难点
教学重点是熟悉用例图的基本概念。教学难点是如何描述用例与用例之间的关系。
4.教学内容
（1）用例图概述
（2）为什么要使用用例图
（3）用例图元素
主要知识点：执行者；用例；系统；关系；用例描述。
（4）用例图图符
主要知识点：输入输出原理；扩展槽与适配卡；系统总线；端口与链接电缆。
（5）用例粒度
主要知识点：显示器；打印机；其他输出设备。
（6）用例图应用
主要知识点：用户需求；需求分析；需求描述。
第八章 状态图
1.教学基本要求
熟悉状态图的基本符号集、状态图中的细节表示；理解状态图的子状态以及历史状态；了解面UML 2.0中状态图的新变化；初步了解什么是状态图，状态图的重要性。
2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能
通过本章学习，掌握状态图的可视化表示法。
3.教学重点和难点
教学重点是熟悉状态图的基本概念。教学难点是熟悉状态图的基本符号集、状态图中的细节表示。
4.教学内容
（1）状态图概述
主要知识点：状态机；状态图概述。
（2）状态图元素
主要知识点：起点和终点；状态；事件；转换；复合状态和子状态。
（3）状态图图符
（4）状态图应用
主要知识点：状态分析；状态图描述。
第九章 顺序图
1.教学基本要求
熟悉在消息序列中创建对象实例，熟悉组成顺序图的对象、消息和时间；理解两个实例：汽车和车钥匙、饮料销售机的顺序图的分析与设计过程；了解UML 2.0中帧化顺序图；初步了解什么是顺序图。
2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能
通过本章学习，掌握顺序图的可视化表示法。
3.教学重点和难点
教学重点是熟悉顺序图的基本概念。教学难点是如何使用顺序图描述对象间的消息序列。
4.教学内容
（1）顺序图概述
（2）顺序图元素
主要知识点：对象；生命线；激活；消息。
（3）顺序图图符
（4）顺序图理解
主要知识点：条件分支；从属流；消息延迟；循环；顺序图片段。
（5）顺序图应用
第十章 协作图
1.教学基本要求
熟悉协作图的图符集以及在UML 2.0中的变化；理解两个实例：汽车和车钥匙、饮料销售机的协作图的分析与设计过程；了解协作图中如何创建新对象；初步了解什么是协作图以及协作图的其他概念（如：发送给多对象的消息、返回结果、主动对象等）。
2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能
通过本章学习，掌握协作图的可视化表示法。
3.教学重点和难点
教学重点是熟悉协作图的基本概念。教学难点是如何使用协作图描述对象间的消息序列。
4.教学内容
（1）协作图概述
（2）协作图元素
主要知识点：对象；多对象；主动对象；链；消息；消息种类；消息序列化。
（3）协作图图符
（4）协作图理解
（5）协作图应用
（6）顺序图与协作图之间关系
第十一章 活动图
1.教学基本要求
掌握活动图的可视化表示法、泳道以及混合图的可视化表示法；熟悉活动图的图符集；理解泳道的概念；了解活动图中UML 2.0的新概念；初步了解什么是活动图。
2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能
通过本章学习，掌握活动图的可视化表示法。
3.教学重点和难点
教学重点是熟悉活动图的基本概念。教学难点是如何使用活动图描述对象间的消息序列。
4.教学内容
（1）活动图概述
（2）活动图元素
主要知识点：起点和终点；活动；转移；接收信号和发送信号；决策点和汇合点；分岔和汇合；泳道。
（3）活动图图符
（4）活动图应用
主要知识点：过程分析；活动连接；活动图描述。
第十二章 构件图
1.教学基本要求
掌握构件图的可视化表示法；熟悉构件和接口；理解构件图的接口表示法、黑盒和白盒表示法；了解构件和接口中的替换和复用的概念；初步了解什么是构件图。
2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能
通过本章学习，掌握构件图的可视化表示法。
3.教学重点和难点
教学重点是熟悉构件图的基本概念。教学难点是理解构件图的接口表示法、黑盒和白盒表示法。
4.教学内容
（1）构件图概述
（2）构件图元素
主要知识点：构件；接口；依赖关系。
（3）构件图图符
（4）构件图理解
（5）构件图应用
第十三章 部署图
1.教学基本要求
熟悉部署图的图符集；理解在家用计算机系统、令牌环网、ARCnet、细缆以太网以及Ricochet无线网的部署；了解部署图应用的重要性；初步了解什么是部署图。
2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能
通过本章学习，掌握部署图的可视化表示法。
3.教学重点和难点
教学重点是部署图的图符集。教学难点是通过部署图描述网络拓扑。
4.教学内容
（1）部署图概述
（2）部署图元素
主要知识点：节点；关联关系。
（3）部署图图符
（4）部署图理解
（5）部署图应用
四、学时分配表
讲授内容及学时分配
|
章序 |
内容 |
课时 |
备注 |
|
|
一 |
UML简介 |
2 |
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|
|
二 |
理解面向对象 |
2 |
|
|
|
三 |
运用面向对象 |
2 |
|
|
|
四 |
对象关系 |
4 |
|
|
|
五 |
聚集、组成、接口和实现 |
4 |
|
|
|
六 |
用例 |
2 |
|
|
|
七 |
用例图 |
2 |
|
|
|
八 |
状态图 |
2 |
|
|
|
九 |
顺序图 |
4 |
|
|
|
十 |
协作图 |
2 |
|
|
|
十一 |
活动图 |
2 |
|
|
|
十二 |
构件图 |
2 |
|
|
|
十三 |
部署图 |
2 |
|
|
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合计 |
32 |
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五、主用教材及参考书
（一）主用教材：
《UML系统分析与设计教程》主编：冀振燕 出版社：人民邮电出版社 出版时间：2009年。
（二）参考书：
1. 《UML设计及应用》主编：赵从军 出版社：机械工业出版社 出版时间：2004年。
2. 《UML面向对象分析与设计教程》主编：胡荷芬 出版社：清华大学出版社 出版时间：2012年。
3.《UML与Rose软件建模案例教程》主编：陈承欢 出版社：人民邮电出版社 出版时间：2010年。