Выпускная работа бакалавра

Санкт-Петербургский государственный университет 
Математико-механический факультет 
Кафедра системного программирования 
Николаева Дарья Михайловна 
Управление учебным контентом на примере UML-
практикума 
Выпускная работа бакалавра 
Допущена к защите 
Зав. кафедрой: 
д.ф.-м.н., проф. А. Н. Терехов 
Научный руководитель: 
к.ф.-м.н., доцент Д. В. Кознов 
Рецензент: 
ст. преп. Ю. В. Литвинов 
Санкт-Петербург 
2014

Saint Petersburg State University 
Mathematics and Mechanics Faculty 
Software Engineering Department 
Daria Nikolayeva 
Learning content management: assignments for UML workshop 
Bachelor’s thesis 
Admitted for defense. 
Head of Department: 
Professor A. N. Terekhov 
Scientific Advisor: 
Ph.D., associate professor D. V. Koznov 
Reviewer: 
Senior Lecturer Y. V. Litvinov 
Saint Petersburg 
2014 

3 
Оглавление 
Введение ......................................................................................................................................... 4 
1. Постановка задачи .................................................................................................................. 6 
2. Обзор ....................................................................................................................................... 7 
2.1 Краткое описание UML ....................................................................................................... 7 
2.2 UML-практикум ................................................................................................................... 9 
2.3 Электронное обучение и LMS-системы .......................................................................... 11 
2.4 Интеллект-карты и Comapping ......................................................................................... 12 
2.5 Метод проектирования дипломных работ с использованием карт памяти ................. 12 
3. Доработка практикума по UML .......................................................................................... 14 
3.1. Задания на изучение диаграмм классов .......................................................................... 14 
3.2. Задания на изучение диаграмм случаев использования ............................................... 18 
4. Электронный сервис по настройке практикума ................................................................ 22 
4.1. Требования ........................................................................................................................ 22 
4.2. Реализация ......................................................................................................................... 22 
5. Исследование эффективности использования карт памяти при разработке дипломов 26 
5.1 Критерии оценки дипломных работ................................................................................. 27 
5.2 Анализ данных и выводы .................................................................................................. 30 
6. Заключение ........................................................................................................................... 32 
Список литературы ...................................................................................................................... 33
 

4 
Введение 
Одним из способов наглядного представления информации о программном 
обеспечении является визуальное моделирование — метод, который, согласно [1]: 

использует графовые модели для визуализации ПО; 

предлагает моделировать ПО с разных точек зрения; 

может применяться в разработке и эволюции ПО, а также в различных видах 
деятельности по его созданию. 
Полученные в результате визуального моделирования графовые модели могут 
использоваться при обсуждениях основных аспектов ПО при его разработке с различными 
заинтересованными сторонами, а также в формальных спецификациях ПО и в документах, 
делая последние более понятными и выделяя главную информацию. 
Наиболее известным и широко используемым языком визуального моделирования 
является UML (Unified Modeling Language — унифицированный язык моделирования) [2]. 
Он позволяет описывать требования, бизнес-процессы, структуру ПО, архитектуру и 
алгоритмы. Используя один стандарт, известный по всему миру, можно решать очень 
широкий спектр задач. Однако здесь же кроется и главный недостаток UML — обилие 
разнообразных средств, включённых в него, а также внушительные размеры описания 
(около 1000 страниц) делают язык достаточно сложным для изучения [3], [4], поэтому 
часто его практическое использование ограничивается небольшим подмножеством. Так в 
работе [5] в качестве такого подмножества указываются диаграммы вариантов 
использования, классов и сценариев.
UML посвящено немало книг и пособий, которые, однако же, преимущественно 
излагают лишь теорию и примеры. Но в языке имеется много тонкостей, которые можно 
освоить лишь на практике. Отсюда появляется необходимость создания учебного 
практикума, который помогал бы осваивать разные неочевидные аспекты UML и 
грамотно использовать язык. 
В настоящее время активно развивается электронное обучение (e-learning), 
предполагающее использование информационных и коммуникационных технологий, а 
также мультимедийных материалов
1
.
Для разработки учебных онлайн-материалов, 
управления ими, а также их распространения с обеспечением совместного доступа были 
созданы системы управления обучением — LMS (Learning Management System). С их 
помощью организовывается эффективное взаимодействие между преподавателями и 
1
E-learning: http://en.wikipedia.org/wiki/E-learning 

5 
студентами, что позволяет как решать задачи дистанционного обучения, так и 
организовывать пространство обычных занятий в классе.
Так появляется идея о том, чтобы не только создать учебный практикум по 
изучению UML, но и адаптировать его для использования в средствах электронного 
обучения.

6 
1. Постановка задачи 
Цель данной работы состоит в том, чтобы реализовать электронный практикум по 
UML, используя современные концепции и средства электронного обучения. Основная 
особенность данного электронного практикума – настраиваемость на индивидуальные 
особенности обучаемых (имеющиеся знания, мотивация и др.).
В рамках работы ставятся следующие задачи: 

доработка UML-практикума по исходным материалам; 

изучение электронных систем управления обучением; 

реализация онлайн-сервиса для выборки заданий из практикума, интеграция с 
существующей электронной системой обучения; 

апробация метода разработки и контроля дипломных работ средствами 
интеллект-карт (mind maps). 

7 
2. Обзор 
2.1 Краткое описание UML
В данном разделе будет кратко описан язык UML, при этом используются 
материалы и рисунки работы [1]. 
Язык визуального моделирования UML представляет из себя формализованный 
набор графических символов и правил построения из них визуальных моделей. 
Авторы UML выделяют 13 типов диаграмм – см. рис. 1. Стоит отметить, что узлы 
«Структурные», «Поведенческие», «Взаимодействий» обозначают не конкретный тип, но 
группу диаграмм.