Bei der Entwicklung komplexer Software wird eine gute Planung notwendig und so ist es inzwischen zum Standard geworden, objektorientierte Programme und Datenbanken in UML zu planen und zu dokumentieren. Binäre Assoziationen dienen in UML-Klassendiagrammen der Abbildung von Interaktionen zwischen Klassen: Welche Klasse muss also welche Instanzen von anderen Klassen enthalten? Die Unterrichtsstunde veranschaulicht dies am konkreten Beispiel des Auftrags eines Mainboardherstellers zur Abbildung seiner Kundenbeziehungen .
Assoziationen in UML-Klassendiagrammen
Unterrichtseinheit
Die Unified Modeling Language (UML) ist eine standardisierte Sprache zur Modellierung von Software und anderen Systemen. Als Modellelement bestimmt eine Assoziation das Verhältnis von Klassen. Die folgende Unterrichtseinheit vermittelt anhand solcher Assoziationen wichtige statische Elemente zur Software- und Datenbankentwicklung.
- Informationstechnik
- Sekundarstufe II
- variabel
- Ablaufplan, Arbeitsblatt
- 1 Arbeitsmaterial
Beschreibung der Unterrichtseinheit
Unterrichtsablauf
Inhalt
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Einstieg
Der Auftrag des Mainboardherstellers GIGABYTE zur Erstellung eines Klassendiagramms in UML (Version 2.0) wird vorgestellt.
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Problematisierung
Wie können Beziehungen in UML-Klassendiagrammen dargestellt werden?
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Erarbeitung
Assoziationen in UML-Klassendiagrammen und „Objecteering“ mit:
- Multiplizität
- Assoziationsname
- Sichtbarkeit
- Einschränkung
- Leserichtung
- Rolle
- Eigenschaft
- Navigierbarkeit
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Informationsaustausch
UML-Notationen und „Objecteering“-Eingaben für Assoziationen mit Multiplizität, Leserichtung, Assoziationsname, Rolle, Sichtbarkeit, Eigenschaft, Einschränkung und Navigierbarkeit
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Sicherung
UML-Klassendiagramm mit Assoziationen für den Mainboardhersteller; „Objecteering“-Darstellung
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Übung
UML-Klassendiagramm mit Assoziationen für einen Kundenauftrag
Didaktisch-methodischer Kommentar
In der Unterrichtsstunde werden durch die Assoziationen wichtige statische Elemente zur Software- und Datenbankentwicklung vermittelt. Im Anschluss bieten sich die Behandlung der Generalisierung, der Aggregation und der Komposition an. Die Schülerinnen und Schüler arbeiten sich in die Darstellung von Assoziationen in Expertengruppen ein. In Stammgruppen werden die Informationen aus den Expertengruppen weitergegeben. Unterschiedliche Leistungsstände werden in den Gruppen kompensiert. Die Darstellung der Leserichtung, der Eigenschaft und der Einschränkung ist in "Objecteering" nicht direkt umsetzbar. Die Navigierbarkeit ist auch in UML nicht eindeutig umsetzbar. Diese offenen Probleme sind bewusst eingeplant, um Diskussionen anzuregen. Problematisch ist die Arbeitsteilung in den Expertengruppen: Auf dem Arbeitsauftrag wird daher der bewusste Informationsaustausch gefordert, damit jede Expertin in der Stammgruppe allen anderen Gruppenmitgliedern die Ergebnisse vermitteln kann. In jeder Stammgruppe wird nur je ein PC verwendet, um die Aufmerksamkeit zu kanalisieren. Obgleich die Darstellung der Assoziationen in "Objecteering" vom UML-Standard abweicht, wird die Anwendung genutzt, um einen Praxisbezug herzustellen und Detailfragen zu diskutieren.
- Unterrichtsablauf und Einsatz der Materialien
Der Ablauf der Unterrichtsstunde und die Einbindung der Materialien werden hier von der Problemstellung bis zur Anknüpfungsmöglichkeit der Folgestunde erläutert.
Download
- uml_assoziationen_materialien.zip
Die Arbeitsblätter und Beispiellösungen für Ihre Schülerinnen und Schüler im gezippten Ordner.
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Vermittelte Kompetenzen
Die Schülerinnen und Schüler
- können eine Assoziation mit Leserichtung, Rolle, Sichtbarkeit, Eigenschaft, Einschränkung und Navigierbarkeit in einem UML-Klassendiagramm (Version 2.0) darstellen und erläutern.
- vertiefen die Schreibweise und Darstellung einer Assoziation mit Assoziationsnamen und Multiplizität in einem UML-Klassendiagramm (Version 2.0).
- können in "Objecteering" eine Assoziation mit Assoziationsnamen, Multiplizität, Rolle und Sichtbarkeit umsetzen.
Zusatzinformationen
- objecteering.com
Auf dieser Seite erhalten sie Detailinformationen zu "Objecteering" und haben die Möglichkeit zum Download.
Kurzinformation zum Unterrichtsmaterial
| Titel | Assoziationen in UML-Klassendiagrammen - Auftrag eines Mainboardherstellers zur Abbildung seiner Kundenbeziehungen (Gruppenpuzzle) |
|---|---|
| Autor | Alexander Biehounek |
| Fächer | Mathematik, Technische Informatik |
| Zielgruppe | Technisch orientierte Bildungsgänge |
| Zeitumfang | 1 Unterrichtsstunde |
| Technische Voraussetzungen | Lehrerrechner mit Beamer, ein Computer pro 2-3 Schülerinnen und Schüler, mindestens Word 2000, Acrobat Reader (kostenloser Download), Objecteering, Lernplattform (z. B. lo-net², Moodle) |
| Planung | Assoziationen in UML-Klassendiagrammen |
