【授業レポート】システム開発入門 第20週目 〜OOPミニプロジェクト：UML設計から実装まで〜

20週目の授業では、先週予告した小規模OOPプロジェクトを本格始動。まずは「クラス設計図（UML）」を描き、役割と関係性を明確にしたうえで、実際のコード実装に着手しました。

■ 先生の導入：「設計図があるから、大きなシステムも組める」

田中先生：「UMLは“言葉”より“図”で伝える設計表現。コードを書く前に、クラス同士のつながりや属性・メソッドを整理しましょう。」

黒板には、プロジェクト題材として提示された「図書館貸出システム」のUML例が掲示されました。

■ 実習①：UMLクラス図を描いてみる

まずは紙とペンで、自分たちの題材に合わせたクラス図作成ワーク。

• Book クラス：title, author, is_available 属性と、lend(), return_book() メソッド
• Member クラス：name, member_id 属性と、borrow(book), give_back(book) メソッド
• Library クラス：books リスト属性と、find_book(title), register_book(book) メソッド

生徒A：「図で関係性が見えると、実装のイメージが湧きやすいですね」
生徒B：「UMLなら、あとで設計変更してもわかりやすい！」

■ 実習②：クラスをファイルに分けて実装

UMLをもとに、3つのファイルに分割してクラス定義を開始。

book.py

class Book:
    def __init__(self, title, author):
        self.title = title
        self.author = author
        self.is_available = True

    def lend(self):
        if self.is_available:
            self.is_available = False
            return True
        return False

    def return_book(self):
        self.is_available = True

member.py

from book import Book

class Member:
    def __init__(self, name, member_id):
        self.name = name
        self.member_id = member_id
        self.borrowed = []

    def borrow(self, book: Book):
        if book.lend():
            self.borrowed.append(book)
            return True
        return False

    def give_back(self, book: Book):
        if book in self.borrowed:
            book.return_book()
            self.borrowed.remove(book)
            return True
        return False

library.py

from book import Book

class Library:
    def __init__(self):
        self.books = []

    def register_book(self, book: Book):
        self.books.append(book)

    def find_book(self, title: str):
        return [b for b in self.books if b.title == title and b.is_available]

生徒C：「ファイル分割のおかげで、見通しがいいですね！」
生徒D：「型ヒントを入れると、さらに扱いやすくなりそう」

■ 黙々タイム：動かしてテストコードを書こう

後半は、簡単なテストコードを作成しながら動作確認。

from book import Book
from member import Member
from library import Library

lib = Library()
b1 = Book("ハリーポッター", "J.K.ローリング")
lib.register_book(b1)

m = Member("田中", "M001")
assert m.borrow(b1) == True
assert b1.is_available == False
assert m.give_back(b1) == True
assert b1.is_available == True
print("テストOK！")

生徒E：「assertを使うと、自動でチェックできて便利！」
生徒F：「テストが通ると、安心して次に進めるね」

■ 先生のひとこと

「テストコードは“動くことの証明”。設計図どおりに動いたときの喜びは格別です。これからは、テスト駆動の考え方も取り入れていきましょう。」

■ 来週の予告：継承を使った機能拡張＆UIインターフェース作成

次回は、継承によるクラス拡張（例：ReferenceBook／Magazine クラスの作成）と、**簡易UI（コンソールメニュー）**の実装に取り組みます。ユーザーが操作しやすい画面設計を学びましょう！

設計図からコード、テストまで一貫して体験した20週目。1年生たちのOOPスキルが、さらに確かなものになりました！