Исследование дефектов моделей функциональных требований, созданных студентами при объектно-ориентированном анализе

Авторы

  • Наталья Николаевна Дацун Пермский государственный национальный исследовательский университет https://orcid.org/0000-0001-8560-7036

DOI:

https://doi.org/10.17072/1993-0550-2022-4-43-53

Ключевые слова:

сформированность компетенций, объектно-ориентированный анализ, UCD с низким уровнем детализации, дефект модели, количество дефектов, закон распределения, корреляция, педагогический эффект

Аннотация

Оценка степени сформированности профессиональных компетенций ИТ-специалистов при выполнении заданий по практико-ориентированным дисциплинам является актуальной проблемой. Дефекты моделей функциональных требований, созданных студентами при объектно-ориентированном анализе, оказывают влияние на остальные этапы моделирования информационной системы. Целью является исследование дефектов в UCD. Задачами являются исследование распределения количества типов дефектов и их количества в диаграммах прецедентов с низким уровнем детализации, созданных студентами ИТ-направлений подготовки на этапе объектно-ориентированного анализа; изучение зависимости между дефектами различных типов в течение нескольких учебных годов с целью обнаружения влияния педагогического воздействия на плотность дефектов. Применены методы статистического анализа, использующие шкалы отношений. В результате исследования корпуса из 247 моделей за период наблюдений с 2016–2017 по 2021–2022 учебный год выявлено 2585 дефектов. Использована их классификация: лексические, синтаксические и семантические. В каждом классе выделены типы дефектов. В исследовании ис-пользованы показатели: количество типов дефектов и количество этих дефектов. В результате выявлено, что распределения показателей дефектов UCD не являются нормальными. Использование в учебном процессе учебно-методического пособия с примерами создания UCD, начиная с 2019–2020 учебного года, привело к устойчивому снижению количества дефектов, что подтверждено статистически значимым на уровне 95 % по критерию Вилкоксона–Манна–Уитни отличием пока-зателей для пары учебных годов 2018–2019 и 2019–2020. Выявлена положительная средняя связь между количеством дефектов лексического и семантического классов в 2016–2017, 2017–2018 и 2021–2022 учебных годах. Положительная сильная связь выявлена среди лексических дефектов между типами, которые относятся к атрибутам одного элемента модели. Во всех остальных случаях не выявлено связи, которая может быть принята во внимание. Использованный подход может быть применен для анализа других видов UML-моделей студентов.

Библиографические ссылки

OMG® Unified Modeling Language® (OMG UML®) Version 2.5.1. URL: https://www.omg.org/spec/UML/2.5.1/PDF (дата обращения: 22.09.2022).

Буч Г., Рамбо Д., Якобсон И. Язык UML. Руководство пользователя. М.: ДМК Пресс, 2006. 496 с.

Bourque P., Fairley R.E. Guide to the software engineering body of knowledge (SWEBOK®): Version 3.0. Washington: IEEE Computer Society Press. 2014. URL: https://www.computer.org/education/bodies-of-knowledge/software-engineering (дата обращения: 22.09.2022).

Boberić-Krstićev D., Tešendić D. Experience in teaching OOAD to various students. Informatics in Education. 2013. 12 (1). P. 43–58. URL: https://eric.ed.gov/?id=EJ1064307 (дата обращения: 22.09.2022).

Insights in students' problems during UML modeling / R. Reuter [et al.] // Proceeding of the IEEE Global Engineering Education Conference. 2020. art. no. 9125110 P. 592–600. URL: https://ieeexplore.ieee.org/document/9125110 (дата обращения: 22.09.2022).

Anke J., Bente S. UML in der Hochschullehre: Eine kritische Reflexion // CEUR Workshop Proceedings. München: 2019. Vol. 2358, art. № 01. P. 8–20. URL: http://ceurws.org/Vol.2358/paper-01.pdf (дата обращения: 22.09.2022).

Lopes A., Steinmacher I., Conte T. UML Ac-ceptance: Analyzing the Students' Perception of UML Diagrams // Proceedings of the XXXIII Brazilian Symposium on Software Engineering. 2019 P. 264–272. URL: https://dl.acm.org/doi/10.1145/3350768.3352575 (дата обращения: 22.09.2022).

Validation Automation of UML Diagrams Created by Students / T.S. Gasheva [et al.] // Trudy ISP RAN/Proc. ISP RAS. 2021. Vol. 33, № 4. P. 7–18. DOI: 10.15514/ISPRAS-2021-33(4)-1.

Отинов А.В., Дацун Н.Н. Автоматизация проверки UCD студентов // Актуальные проблемы математики, механики и информатики: сб. статей по материалам студ. конф. / Перм. гос. нац. исслед. ун-т. Пермь, 2021. С. 107–114.

Bolloju N., Leung F.S.K. Assisting novice an-alysts in developing quality conceptual models with UML. Communications of the ACM. 2006. Vol. 49, № 7. P. 108–112. doi: 10.1145/1139922.1139926.

Mistakes in UML Diagrams: Analysis of Stu-dent Projects in a Software Engineering Course / S. Chren [et al.] // Software Engi-neering Education and Training: proc. of the IEEE/ACM 41st Int. Conf. on Software Engineering. 2019. P. 100–109. doi: 10.1109/ICSE-SEET.2019.00019.

Does the level of detail of UML diagrams affect the maintainability of source code?: a family of experiments / A.M. Fernández-Sáez [et al.] // Empirical Software Engineering. 2016. Vol. 21, № 1. P. 212-259. URL: https://dl.acm.org/doi/10.1007/s10664-014-9354-4 (дата обращения: 22.09.2022).

Дацун Н.Н. Моделирование информационных систем. Практикум [Электронный ресурс]: учеб.-метод. пособие. Пермь: Перм. гос. нац. исслед. ун-т, 2022. URL: http://www.psu.ru/files/docs/science/books/uchebnie-posobiya/Dacun-Modelirovanie-Informacionnyh-Sistem-Praktikum.pdf (дата обращения: 22.09.2022).

Naveed A., Ikram N. A Novel Checklist: Comparison of CBR and PBR to Inspect Use Case Specification // Requirements Engineering in the Big Data Era. Communications in Computer and Information Science. Vol. 558. Berlin, Heidelberg: Springer, 2015. URL: https://doi.org/10.1007/978-3-662-48634-4_8 (дата обращения: 22.09.2022).

Загрузки

Опубликован

22.12.2022

Как цитировать

Дацун, Н. Н. (2022). Исследование дефектов моделей функциональных требований, созданных студентами при объектно-ориентированном анализе. ВЕСТНИК ПЕРМСКОГО УНИВЕРСИТЕТА. МАТЕМАТИКА. МЕХАНИКА. ИНФОРМАТИКА, (4 (59), 43–53. https://doi.org/10.17072/1993-0550-2022-4-43-53

Выпуск

Раздел

Информатика, кибернетика и вычислительная техника