《UML面向对象分析与设计》课程教案

XXXX职业技术学院教案课程名称UML面向对象分析与设计授课专业班级 授课教师 XXX 授课时间 20XX-2OXX年度第X学期XXXX职业技术学院教务处制教案书写规范与要求一、 以每次课为一个备课单元书写。二、 每一备课单元书写下列内容：周次、课次、授课时间、章节名称；简要说明：教学目的、重点、难点、教学方法和授课手段（包括与课程相关的上机和实验、课件制作等）；教学主要内容（教案主体）及教学方法手段；作业内容。注：其余授课电子版文件待本课程结束后，交教务处统一刻成光盘存档。

UML面向对象分析与设计课程授课总体计划书课程《UML面向对象分析与设计》釆用胡荷芬等主编，清华大学出版社，教材2019年1月。教本课程是高职高专院校工科类各专业的一门必修的重要技能课和主干课程，UML是当前比较流行的一种建模语言，通过本课程的学学习，学生应了解和掌握UML的基本概念、基本理论和基本的画图方目法，逐步培养和提高运用所学的UML知识去分析问题和解决问题的的能力。教学包括实践环节基本要求根据高职高专院校培养应用型人才的宗旨及专业特点，为使所学的知识具有一定的可持续发展性，教学中应贯彻“以应用为H的，以必需、够用为度”的原则，重点放在“掌握概念，强化应用，培养能力，提高素质”上，能力培养要贯穿教学全过程。教学中要结合教学内容及学生的特点，选择适宜的教学方法与教学手段，突出重点、化解难点，有意识、有H的、有重点地营造有利于学生能力发展的氛圉，启发思维，促进能力的提高。通过本课程的学习，要使学生获得：面向对象思想的基本概念、UML的通用知识、RATIONALROSE的安装和操作、用例图、类图、对象图、序列图、协作图、活动图、包图、状态图、构件图和部署图等各种图的画法。通过各个教学环节逐步培养学生以下儿方面的能力：比较熟练的基本画图能力、综合运用所学知识分析和解决问题的能力、创建各种类型的项目需求、设计及上线文档等能力。主要参考资料《UML2面向对象分析与设计》谭火彬编著，清华大学出版社；网上材料参考:https：//lib-nuanxin.WqXUetang.com/#/。周次：第1周次：第1周课次：第1课授课时间：20XX年2月18日XXXX职业技术学院教案教学章节：第1章面向对象设计1 1.2教学目标：（1）掌握面向对象思想的基本概念（2）掌握面向对象的三大要素教学重点：面向对象的三大要素教学难点：面向对象的三大要素教学方法和授课手段：MOODLE平台，QQ、微信，讲授、视频，学习PPT、在线学习、练习教学过程及主要内容：一、面向对象思想的基本概念UML是而向对象的统一建模语言。而向对象的一些相关概念：对象、类、消息与事件。1、 而向对象技术是一种以对象为基础，以事件或消息来驱动对象执行处理的程序设计技术。从程序设计方法上来讲，它是一种自下而上的程序设计方法，它不像而向过程程序设计那样一开始就需要使用一个主函数来概括出整个程序，而向对象程序设计往往从问题的一部分着手，一点一点地构建出整个程序。2、 对象（ObjCCt）是而向对象（ObieCt-Oriented,OO）系统的基本构造块，是一些相关的变量和方法的软件集。可以利用对象来代表现实世界中的对象:可用一个飞行试驾程序来代表现实世界中的正在飞行的飞机，或者用机床数控程序来代表现实世界的运行的机床。同样可以使用对象来造型抽象的概念，比如，点击按钮事件就是一个用在GUl窗口系统的公共对象，它可以代表用户点击程序界而中的一个确定按钮的动作。3、 类（CIaSS）是具有相同属性和操作的一组对象的组合，也就是说，抽象模型中的“类“描述了一组相似对象的共同特征，为属于该类的全部对象提供了统一的抽象描述。4、 所谓消息（IVlCSSage）是指描述事件发生的信息，是对象间相互联系和相互作用的方式。一个消息主要由5部分组成：消息的发送对象、消息的接收对象、消息传递方式、消息内容（参数）、消息的返回。传入的消息内容的目的有两个，一个是让接受请求的对象获取执行任务的相关信息，另一个是行为指令。5、 所谓事件通常是指一种由系统预先泄义而由用户或系统发岀的动作。事件作用于对象，对象识别事件并作出相应反应。对象通过对外提供的方法在系统中发挥自己的作用，当系统中的其它对象请求这个对象执行某个方法时，就向该对象发送一个消息，对象响应这个请求，完成指左的操作。程序的执行取决于事件发生的顺序，由顺序产生的消息来驱动程序的执行。二、面向对象的三大要素而向对象的三大要素是：封装、继承.多态。1、封装(EnCaPSlIIation)是把对象的状态和行为绑到一起的机制，把对象形成一个独立的整体，并且尽可能的隐藏对象的内部细节。封装有两个含义：一是把对象的全部状态和行为结合一起，形成一个不可分割的整体。对彖的私有属性只能够由对彖的行为来修改和读取。二是尽可能隐蔽对象的内部细节，与外界的联系只能够通过外部接口来实现。封装的信息屏蔽作用反映了事物的相对独立性，我们可以只关心它对外所提供的接口，即能够提供什么样的服务，而不用去关注其内部的细节问题。2、 继承(InhCritanCC)是一种连接类与类的之间的层次模型。继承是指特殊类的对象拥有英一般类的属性和行为。继承意味着“自动地拥有”，即在特殊类中不必重新对已经在一般类中所定义过的属性和行为进行定义，而是特殊类自动地、隐含地拥有其一般类的属性和行为。继承对类的重用性，提供了一种明确表述共性的方法。即一个特殊类既有自己定义的属性和行为，乂有继承下来的属性和行为。3、 多态性(POIynlOrPhiSnl)是指在两个或多个属于不同类中同一函数名对应多个具有相似功能的不同函数，可以使用相同的调用方式来调用这些具有不同功能的同名函数。练习P19 1:作业布置：P20 3.(1)-(2)周次：第#日教学章节：第13章状态图1——13.3教学目标：掌握对象图的基木概念；掌握对象图的组成；使用ROSE创建对象图.教学重点：使用ROSE创建对象图教学难点：使用ROSE创建对象图教学方法和授课手段：MOODLE平台，QQ、微信，讲授、视频，学习PPT、在线阅读、练习教学过程及主要内容：一、对象图二、使用ROSe创建类图案例练习P129 2作业布置:P130 4教学章节：第13章状态图4——13.6教学目标：掌握对象图的基木概念；掌握对象图的组成；使用ROSE创建对象图.教学重点：使用ROSE创建对象图教学难点：使用ROSE创建对象图教学方法和授课手段：MOODLE平台，QQ、微信，讲授、视频，学习PPT、在线阅读、练习教学过程及主要内容：一、对象图二、使用ROSe创建类图案例练习P129 2作业布置:P130 4周次：第15周（修改前的）授课时间：20XX年5月26日课次：第1课教学章节：第13章状态图13.1 13.3教学目标：掌握状态图的基木概念；掌握构成状态图的元素；掌握状态的组成。教学重点：构成状态图的元素。教学难点：构成状态图的元素。教学方法和授课手段：MOODLE平台，QQ、微信，讲授、视频，学习PPT、在线阅读、练习。教学过程及主要内容：什么是状态图状态用于对实体在其生命周期中的各种状况进行建模，一个实体总是在有限的一段时间内保持一个状态。状态曲一个带圆角的矩形表示，状态的描述应该包括：名称、入口和出口动作、内部转换和嵌套状态。每个状态图都应该有一个初始状态，它代表状态图的起始位置。初始状态是一个伪状态（一个和普通状态有连接的假状态），对象不可能保持在初始状态，必须要有一个输出的无触发转换（没有事件触发器的转换）。通常初始状态上的转换是无监护条件的,并且初始状态只能作为转换的源，而不能作为转换的U标。一个状态图只能有一个初始状态，用一个实心的圆表示。终止状态是一个状态图的终点，一个状态图可以拥有一个或者多个终止状态。对象可以保持在终止状态，但是终止状态不可能有任何形式的触发转换，它的目的就是为了激发封装状态上的完成转换。活动图和状态图中都有需要根据给定条件进行判断，然后根据不同的判断结果进行不同的转换的情况。实际就是工作流在此处按监护条件的取值发生分支，在UML中判定用空心菱形表示。构成状态图的元素状态图由状态、转换、事件、活动和动作5部分组成：1状态指的是对象在其生命周期中的一种状况，处于某个特定状态中的对象必然会满足某些条件、执行某些动作或者是等待某些事件。一个状态的生命周期是一个有限的时间阶段。2转换指的是两个不同状态之间的一种关系，表明对象将在第一个状态中执行一定的动作，并且在满足某个特定条件下Ill某个事件触发进入第二个状态。3事件指的是发生在时间和空间上的对状态机来讲有意义的那些事情。事件通常会引起状态的变迁，促使状态机从一种状态切换到另一种状态，如信号、对象额度创建和销毁等。4活动指的是状态机中进行的非原子操作。5动作指的是状态机中可以执行的那些原子操作，所谓原子操作指的是它们在运行的过程中不能被其他消息所中断，必须一直执行下去，最终导致状态的变更或者返回一个值。三、状态图的组成1、 顺序组成状态如果一个组成状态的多个子状态之间是互斥的，不能同时存在的，这种组成状态称为顺序组成状态。一个顺序组成状态最多可以有一个初始状态和一个终态，同时也最多可以由一个浅（ShdIlow）历史状态和一个深（deep）历史状态。2、 并发组成状态在一个组成状态中，可能有两个或者多个并发的子状态机，我们称这样的组成状态为并发组成状态。每个并发子状态还可以进一步分解为顺序组成状态。一个并发组成状态可能没有初始状态，终态，或者历史状态。但是嵌套在它们里的任何顺序组成状态可包含这些伪状态。四、 练习P231 1填空题2选择题3简答题五、 作业布置：P232 4上机题

课次：第1课周次：第15周（修改后的）授课时间：20XX年5月课次：第1课教学章节：第13章状态13.1 13.3教学目标：掌握状态图的基本概念；掌握构成状态图的元素；掌握状态的组成。教学重点：构成状态图的元素。教学难点：构成状态图的元素。教学方法：讲授法、演示法、讲练结合，等等。授课手段：MOODLE平台、QQ、微信、视频、学习PPT、在线阅读，等等。教学过程：（一教学内容：（共40分钟）什么是状态图（10什么是状态图（10分钟）状态用于对实体在其生命周期中的各种状况进行建模，一个实体总是在有限的一段时间内保持一个状态。状态由一个带圆角的矩形表示，状态的描述应该包括：名称、入口和出口动作、内部转换和嵌套状态。每个状态图都应该有一个初始状态，它代表状态图的起始位置。初始状态是一个伪状态（一个和普通状态有连接的假状态），对象不可能保持在初始状态，必须要有一个输出的无触发转换（没有事件触发器的转换）。通常初始状态上的转换是无监护条件的，并且初始状态只能作为转换的源，而不能作为转换的LI标。

一个状态图只能有一个初始状态，用一个实心的圆表示。终止状态是一个但是终止状态不可能有任何形式的触发转换，它的U的就是为了激发封装状态上的完成转换。活动图和状态图中都有需要根据给定条件进行判断，然后根据不同的判断结果进行不同的转换的情况。实际就是工作流在此处按监护条件的取值发生分支，在UML中判定用空心菱形表示。状态图的终点，一个状态图可以拥有一个或者多个终止状态。对象可以保持在终止状态，状态图的终点，一个状态图可以拥有一个或者多个终止状态。对象可以保持在终止状态，狀态名entry/doSOmethingexit/doSOmething■j2、构成状态图的元素（25分钟）状态图由状态、转换、事件、活动和动作5部分组成：1） 状态指的是对象在其生命周期中的一种状况，处于某个特定状态中的对象必然会满足某些条件、执行某些动作或者是等待某些事件。一个状态的生命周期是一个有限的时间阶段。2） 转换指的是两个不同状态之间的一种关系，表明对象将在第一个状态中执行一定的动作，并且在满足某个特定条件下由某个事件触发进入笫二个状态。3） 事件指的是发生在时间和空间上的对状态机来讲有意义的那些事情。事件通常会引起状态的变迁，促使状态机从一种状态切换到另一种状态，如信号、对象额度创建和销毁等。4） 活动指的是状态机中进行的非原子操作。5）动作指的是状态机中可以执行的那些原子操作，所谓原子操作指的是它们在运行的过程中不能被其他消息所中断，必须一直执行下去，最终导致状态的3、状态的组成3、状态的组成（5分钟）0(≡)∕⅜ITrT‰ L JL J变更或者返回一个值。活动活动1、顺序组成状态如果一个组成状态的多个子状态之间是互斥的，不能同时存在的，这种组成状态称为顺序组成状态一个顺序组成状态最多可以有一个初始状态和一个终态，同时也最多可以由一个浅（ShdlIOW）历史状态和一个深（deep）历史状态。2、并发组成状态在一个组成状态中，可能有两个或者多个并发的子状态机，我们称这样的组成状态为并发组成状态。每个并发子状态还可以进一步分解为顺序组成状态。一个并发组成状态可能没有初始状态，终态，或者历史状态。（二）、学习视频13,结合PPT。（20分钟）（三）、课堂练习：（15分钟）P231 1填空题2选择题（四） 、作业布置：（5分钟）P232 4上机题，完成图13-27学生信息状态图。（五） 、教学总结：（5分钟）本节课掌握三个知识点：1、 状态图的基本概念，每个状态图只能有一个起始状态；2、 状态图的构成元素，由状态、转换、事件、活动和动作5部分组成：3、 状态的组成方式有2利-顺序组成状态、并发组成状态。（六）、教学反馈：（5分钟）学生基本上能掌握本节课的主要知识点，通过学习视频，提高了学生学习的积极性和主动性，促进了学生对知识点的理解。周次：第15周授课时间：20XX年5月27日课次：第2课教学章节：第13章状态图13.4 13.5教学目标：掌握状态图的创建流程；会创建状态图。教学重点：会创建状态图。教学难点：会创建状态图。教学方法和授课手段：MOODLE平台，QQ、微信，讲授、视频，学习ppt、在线阅读、练习。教学过程及主要内容：一、创建状态图的流程：（1） 启动StarUML5.0,启动后，选择第三个：RatiOnaIAPPrOaCh（RatiOnaI模式），进入R