Módulo de Avaliação Automático de Modelos UML em Contexto Educativo

Abstract

Atualmente, o ensino do Unified Modeling Language (UML) como uma linguagem standard de modelação é parte fundamental no percurso académico de um futuro engenheiro informático. A modelação permite um desenvolvimento de software mais sistemático (assente em metodologias como o Rational Unified Process (RUP)) e permite raciocinar durante a fase de captura de requisitos e desenho do sistema antes de passar para a fase de implementação. O UML apresenta um conjunto de sublinguagens que permitem a separação de preocupações (separation of concerns), tratando de cada perspetiva de um modo separado (comportamento, estrutura, workflow, arquitetura, etc...). O ensino destas sublinguagens em contexto académico traduz-se em unidades curriculares com uma grande quantidade de modelos para os professores das respetivas unidades curriculares corrigirem, processo que se pode tornar complicado devido à subjetividade presente na avaliação de modelos. O principal desafio desta dissertação foi desenvolver um módulo de avaliação a integrar numa plataforma para submissão, acompanhamento e correção de projetos de modelação em UML que permita a análise e validação dos vários modelos que compõem o projeto. O desenvolvimento deste mecanismo envolveu numa fase inicial uma análise a validações e métricas consideradas úteis para avaliar o rigor e a complexidade dos modelos a avaliar. Estas validações e métricas foram avaliadas nos modelos através de linguagens de transformação e validação de modelos, linguagens que estão preparadas para manipular modelos sem a necessidade de fazer operações diretamente num nível de abstração baixo relativamente aos padrões de abstração da modelação. No contexto desta dissertação, foram ainda implementadas 43 regras e métricas para validação sintática utilizadas posteriormente para uma análise com modelos desenvolvidos em contexto real. A partir deste trabalho, existe um módulo de avaliação sintática de modelos UML que permite a fácil integração com outros projetos que necessitem de uma avaliação sintática de modelos.

Nowadays, the teaching of UML as modeling standard language is fundamental for a Computer Science student. Modeling allows more methodical software development, and allows you to reason with elements closer to the problem domain, abstracting unnecessary detail before moving on to the implementation phase. UML presents a broad set of sub-languages that allows separation of concerns. The teaching of these sub-languages in academic courses usually involves large practical projects. This leads to the production of many models for professors to grade with time constraints, which is challenging to manage without automation tools. The main challenge of this dissertation is to develop a grading module with the purpose of this mechanism become part of a system that manages submissions of practical projects and evaluates the modules that are part of the project. The development of this mechanism covers an early phase, where validations and metrics that can be relevant to assess the project’s accuracy and complexity are analyzed. These validations and parameters will be checked in the models through the use of model transformation and validation languages. These languages are prepared to specify the manipulation of models without the need to compute operations directly at the code level, a lower abstraction level, when compared to the usual modeling abstraction patterns. Thus, in the context of this dissertation, 43 rules and metrics used for syntactic validation were implemented. This rules where used for a later analysis with models developed in a real context. From this dissertation, now exists a syntactic evaluation module for UML models, which allows an easy integratation with other platforms.