UML Diagramm Übung: Zustandsautomat & Sequenzdiagramm

Kurzzusammenfassung:

In diesem Lehr-Lern-Arrangement geht es darum, dass Studierende mithilfe von bereit gestellten Informationen in Form eines Requirement-Dokuments ein Lückenbild eines Zustandsdiagramms vervollständigen. Die entsprechenden Textbausteine (Trigger, Guards und Actions) für die Fertigstellung des Diagramms werden den Studierenden in Form einer Liste mitgegeben. Zusätzlich ist ein Teil des Zustandsdiagramms eigenständig zu modellieren.
Der zweite der Teil des LLAs besteht aus der Fertigstellung eines Sequenzdiagramms. Auch hier werden den Studenten die Textbausteine zur Verfügung gestellt. Dieses LLA ist eines von zwei LLAs (zuvor kann das LLA zur Modellierung von Use-Case- und Klassendiagrammen eingesetzt werden), das Studierende in die Verwendung der Unified Modeling Language (UML) als eine Sprache zur Modellierung einer Softwarearchitektur und –design einführt.


Übersicht

Ziele:

  • Erstellung eines Zustandsdiagramms
    • Korrekter Einsatz der wesentlichen Elemente (Zustände, Transitionen mit Trigger, Guard und Actions)
    • Semantisches Verständnis von Zustandsfolgen
  • Erstellung eines Sequenzdiagramms
    • Semantisches Verständnis von zeitlichen Abfolgen in einem Anwendungsfall resp. Dem Aufbau eines Sequenzdiagramms
    • Korrekter Einsatz der wesentlichen Elemente, v.a. synchroner und asynchroner Nachrichten

Didaktische Funktion(en):

  • Transfer/Anwendung

Hintergrund / didaktisch-methodische Einordnung:

Sozialform(en):

Einzelarbeit, Partnerarbeit

Anzahl der Lernenden:

Ab 1 Person


Voraussetzungen und Ressourcen

Voraussetzungen:

  • Lehrperson: Erfahrungen in der Modellierung von Sequenzdiagrammen und Zustandsautomaten;
  • Lernende: Software Engineering Studierende, die bereits eine theoretische Grundlagenvorlesung besucht haben; Theoretische Grundlagen in Zustands- und Sequenzdiagrammen

Ausstattung & Medien:


Ablauf
  1. Zu Beginn wiederholt der Dozierende in Form eines Impulsvortrags noch einmal wesentliche Elemente der beiden Diagrammtypen und erläutert diese an einem Beispiel.
  2. Studierende erhalten das Übungsblatt zur Modellierung mit der UML über die Lernplattform. Zentrale Aufgabe ist es auf Basis einer vorhandenen Dokumentation die Lücken eines vorgegebenen Zustandsautomaten mit den korrekten Trigger, Guards und Actions zu vervollständigen.
  3. Die Studierenden bearbeiten (alleine oder in Gruppen) selbstständig die Aufgaben des Übungsblattes.
  4. Während der Übung steht der Lehrende bereit, um aufkommende Fragen zu beantworten oder Hilfestellung bei Problemen zu geben.
  5. Die Studierenden dokumentieren ihre Ergebnisse und geben diese über die Lernplattform in Form einer PDF oder eines Bildes des UML-Diagramms ab.

Beispiele oder Materialien:

Creative Commons Lizenzvertrag
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Aufgabenstellung – Zustandsautomat:

Ergänzen Sie mit Hilfe der gegeben Requirements das Lückenbild des Zustandsdiagramms. Verwenden Sie dabei jeden Begriff auf den gegebenen Listen genau einmal!

Modellieren Sie den fehlenden Teil des Diagramms. Die Begriffe für den zu modellierenden Teil stehen nicht auf der Liste.

Aufgabenstellung – Zustandsautomat:

Ergänzen Sie das gegebene Lückensequenzdiagramm mit den Texten. Wieder gilt Jeder Text muss genau einmal verwendet werden.

Hinweise zur Vorbereitung:

  • Erstellung eines Lücken-Zustandsdiagramms
  • Erstellung eines Lücken-Sequenzdiagramms
  • Erstellung eines Bewertungsschemas für die Abgaben
  • Erstellung eines Requirement-Dokuments

Hinweise zur Nachbereitung:

  • Korrektur der Abgaben anhand eines Bewertungsschemas
  • Analyse der Abgaben auf Probleme der Studierenden

Hinweise zur Dauer: 90 min + Fertigstellung


Kritische Einordnung

Vorteile und Stärken:

Die Studierenden wenden Faktenwissen praktisch an. Studierende erhalten eine Einführung in die Modellierung von Sequenz- und Zustandsdiagrammen.

Grenzen und Schwächen:

Es wird nicht eigenständig ein Sequenzdiagramm modelliert, sondern nur vervollständigt.


Literatur und weiterführende Hinweise
  • H.G. Schmidt (1983). Problem‐based learning: rationale and description. In: Medical Education, Vol. 17, pp. 11-16
  • M. J. Prince, R. M. Felder (2006). Inductive teaching and learning methods: Definitions, comparisons, and research bases. In: Journal of Engineering Education, vol. 95, no. 2, pp. 123-138