第一大题

1.1

“4+1”视图模型包含：

• 逻辑视图：关注系统的功能需求和静态结构（如类、对象、关系），描述系统提供什么功能。
• 开发视图：关注系统的静态组织结构（如模块、组件、包及其依赖关系），描述如何分解和构建软件。
• 进程视图：关注系统的动态行为、并发性、同步、通信（如进程、线程、活动图、顺序图），描述系统运行时的情况。
• 部署视图：关注系统的物理部署、硬件配置、网络拓扑（如节点、设备、连接），描述软件如何映射到硬件。
• 场景视图：整合其他视图，通过用例或场景（通常用用例图描述）展示系统如何满足用户需求，验证设计的有效性。

运用用例图构建预约实验课程业务的场景视图需经过以下步骤：识别参与者、提取用例、确定关系并绘制用例图。

• 识别参与者：主要有教师（发起预约请求）、实验员（审批预约申请）、学生（接收预约通知）、系统（处理资源冲突）。
• 核心用例：主要有浏览实验室空闲时段、浏览设备状态、提交预约申请、查看历史预约、审批预约申请、检查资源冲突、查看预约通知。

1.2

第二大题

2.1

依据业务需求描述抽象的方法有 4 个步骤：

1. 识别核心实体对象：从业务流程中提取关键名词 (如设备、维修记录、报废申请)；
2. 识别业务参与者：明确操作系统的角色 (如实验员、管理员)；
3. 定义对象属性与方法：属性描述对象静态特征 (如设备编号、状态)，方法描述对象动态行为 (如更新状态、提交申请)；
4. 建立对象间关系：如继承 (实验员→用户)，关联 (设备→维修记录)；

2.2

该业务涉及的类包括设备、用户、实验员（继承自用户）、管理员（继承自用户）、维修记录、报废申请、审批记录等。

类	主要属性	主要方法
设备类	设备编号 设备名称 设备状态 所属实验室编号	更新状态() 自动释放()
用户基类	用户 ID 密码 角色类型	查询设备状态()
实验员类	（继承自用户基类的所有属性）	登记维修() 发起报废()
管理员类	（继承自用户基类的所有属性）	审批报废() 修改设备信息()
维修记录类	记录 ID 设备编号 维修原因 处理结果	完成维修()
报废申请类	申请单 ID 设备编号 审批状态	通过审批()
审批记录类	审批 ID 申请单 ID 审批意见 审批状态	签署审批意⻅() 更新审批状态()

• 设备状态：空闲/使用中/维修中/报废
• 角色类型：实验员/管理员
• 审批状态：待批准/已批准

2.3

第三大题

3.1

3.2

第四大题

4.1

根据 RUP 的理论框架，结合业务建模、需求分析、系统设计、实现与测试等核心工作流。

实验室管理系统的开发过程需要设计以下 UML 模型来描述“实验教学实施环节”的业务逻辑：

业务建模阶段：主要描述业务流程与角色交互

• 用例图：定义“实验教学实施环节”的核心业务场景，识别参与者与系统功能的交互关系
• 活动图：描述“实验教学实施环节”中跨角色的业务活动顺序，通过泳道划分职责

需求分析阶段主：主要细化功能与规则

• 顺序图：按时间顺序展示“实验教学实施环节”中对象间的消息传递，聚焦交互细节
• 状态机图：描述“实验教学实施环节”中关键对象（如实验设备）的状态转换逻辑

系统设计阶段：主要将业务逻辑映射到技术实现

• 类图：定义“实验教学实施环节”涉及的业务实体类及其关系，如学生、设备及其之间的操作关系
• 组件图：描述实现“实验教学实施环节”功能的系统组件（如签到模块）及其依赖关系

4.2