摘要： 分析《Java程序设计》课程教学与学习过程中存在的一些问题，提出在实践教学中依照软件工程的开发方法进行课程设计的方法，同时利用PowerDesigner建模工具软件进行辅助教学。
关键词： 课程设计；PowerDesigner；对象建模；概念数据模型；物理数据模型
中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2011）0310139－01
《Java设计》是计算机专业一项重要的实践环节，是巩固所学理论知识、提高程序设计能力的重要实践环节。通过训练，使学生能够综合应用Java的基础知识和基本方法，体会软件设计的全过程，编写出高效率的应用程序，培养学生的数据处理能力，提高软件设计能力，从而为今后进行系统软件和应用软件的开发研究打下坚实的基础。在Java的设计过程中，学生很难把理论和实践相结合去进行软件的开发设计。比如如何进行需求分析、功能设计、数据库设计等，这些内容比较抽象，学生动手实践比较困难，因此我们在Java设计中引入PowerDesigner建模工具来辅助分析设计。使用PowerDesigner进行设计，学生较容易掌握软件工程和数据库系统规划设计的思维方法。
1 PowerDesigner简介
Sybase公司的PowerDesigner是一个“一站式”的企业级建模及设计解决方案，它集UML与ER精华于一身。从需求分析阶段到详细设计都可以使用它作为辅助开发工具，它包括以下模型：需求分析模型、企业业务流程模型、概念数据模型、物理数据模型、对象模型。用户可以根据需求分析模型，从面向对象分析设计开始，依次建立用例图、时序图及类图，由类图转化为概念数据模型以及物理数据模型。在设计的过程中，使用PowerDesigner作为辅助开发工具，可以很好的体会软件工程设计的思维方法，并对数据库的概念设计、逻辑设计和物理设计三个阶段的任务和区别有了直观的了解。
2 基于PowerDesigner的需求建模
建立需求模型的目的是确定系统边界，了解系统需求，为估算开发成本和时间提供基础。在PowerDesigner可以进行有效的需求建模，降低项目实施的风险，并通过建立软件的设计与需求的关联，从而保证更好的可追踪性。
3 基于PowerDesigner的对象建模
PowerDesigner的对象模型是一种基于UML语言，针对系统的需求，分析与设计，实施等不同阶段进行的全面建模。它支持UML的所有图包括用例图、序列图和类图、活动图表和组件图表等。在PowerDesigner中可以采用典型的面向对象分析方法，由需求模型出发，建立用例图，时序图和类图。
3.1 用例图（The Use Case Diagram）
用例图能够帮助确定系统的外部和内部元素以及系统范围，还能够以可视化的方式，表达系统如何满足所收集的业务规则，以及特定的用户需求等信息。借助用例图中定义的需求来协助测试项目的相关功能，还可以验证系统性能是否无错误，甚至是验证系统运行时是否按照要求执行了指定命令，测试系统是否完全满足用户的需求。
3.2 序列图（The Sequence Diagram）
序列图主要用于按照交互发生的一系列顺序，显示对象之间的这些交互，是把用例表达的需求，转化为进一步、更加正式层次的精细表达。
4 基于PowerDesigner的数据库建模
根据PowerDesigner建立的需求建模的结果和概念数据模型描述出的概念设计内容，即可将概念模型转化为物理数据模型，然后导出数据库建立脚本，选择对应的数据库管理系统，最终生成完整的数据库模型。
4.1 创建概念模型
创建概念模型图，需要依照需求分析的内容，首先要确定每一个实体中的属性及主码，并得到实体间的联系，主要包括实体属性、属性的取值范围、关系和继承等。关系是指实体间的联系，主要有一对一、多对一、一对多和多对多这四种关系。概念模型图创建后，可以使用PowerDesigner
的工具来判断是否有效，如果有效则可直接转化为物理模型图。
4.2 创建物理模型
得到概念模型图后，并且对它的有效性进行验证通过后。通过菜单项Generate Physical Data Model即可自动创建物理模型图。在PowerDesigner
向导生成物理模型图时还必须指定具体的数据库系统。
4.3 生成数据库
生成物理模型后，此时尚未得到真正的数据库，通过菜单项Generate Database会产生一个SQL文件，该SQL文件包含了物理模型中结构定义的SQL语句，在Powerdesigner中运行该文件后即可生成目标数据库。
5 结束语
通过在《Java程序设计》实践过程中，有机地结合使用PowerDesigner
这一数据库建模工具，简化了软件的需求分析设计，提高了学生对软件设计与数据库实践能力，增强了学习效果。
参考文献：
[1]白尚旺、党伟超，软件分析建模与PowerDesigner实现[M].北京：清华大学出版社，2010．
[2]赵韶平，PowerDesigner系统分析与建模（第2版）[M].北京：清华大学出版社，2010．
[3]杨蔚鸣，PowerDesigner在《数据库原理》实践教学中的应用[J].电脑知识与技术，2009，（27）．
[4]华却才让，基于PowerDesigner的大型数据库开发研究和应用[J].青海师范大学民族师范学院学报，2008，（2）．
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