统一建模语言（UML）是一种用于软件工程的图形化建模语言，它以图形化的方式表示系统的静态结构和动态行为。UML是面向对象分析与设计的标准工具，提供了一种标准的方式来描述软件系统的设计，使得开发人员、分析师和设计者之间的沟通更加明确。UML由三位主要创始人：Jim Rumbaugh、Ivar Jacobson和Grady Booch共同开发，于1997年被OMG（对象管理组织）确立为标准。UML的发展过程中，2003年发布了UML 1.5版，2004年预定发布UML 2.0版，标志着UML的成熟和完善。
UML的特点包括它是统一的标准、面向对象、可视化表达能力强，具有广泛的行业应用。UML不仅适用于可视化的建模，还能说明、建造和建档，是一种通用的标准建模语言。UML的应用主要包括以下几个方面：可视化系统组件和它们之间的关系，详细说明系统的要求和设计，建造系统模型以及记录系统文档。UML不是一种方法，它独立于过程，可以遵循任何类型的建模过程。
UML的图分类包括以下几种：
1. 捕获需求内容的用例图：用于需求分析，描述系统提供的功能以及和外部元素的关联。
2. 捕获逻辑结构的静态结构图：包括类图、对象图、组件图和部署图，用于分析和设计。
3. 捕获行为的动态行为图：包括时序图、协作图、状态图和活动图，也用于分析和设计。
4. 描述实现执行环境的体系架构建模图：捕获系统的源代码和模块的结构以及文件间的依赖关系。
静态建模中的类图用于描述类的定义以及类间的关系；用例图用于从系统外部用户的视角看系统应具备的功能；对象图展示了某一时刻的对象状态；构件图和部署图描述源代码和模块的结构及文件间的依赖关系和系统运行的执行环境。
动态建模中的用例图描述系统或子系统的功能行为；时序图和协作图按时间顺序描述对象间的交互动作；状态图描述对象状态的转换；活动图描述工作流和事件流以及算法。
下面以用例图为例，详细说明UML中的用例图的模型元素包括参与者、用例、关联、用例名和系统边界等。参与者是指系统外部的实体，它们在系统中起作用；用例描述系统所提供的功能；关联表示参与者和用例间的通信路径；系统边界描述系统的范围。
根据文档中的内容，可以通过设计课程管理系统的用例图来实践UML的应用。在这个用例图中，管理员、学生和教师分别具有不同的功能，例如管理员需要维护教师和学生的信息、关闭注册系统；学生需要登录系统、查看课表和注册课程；教师则需要登录系统、开课报告和提交成绩等。
活动图提供了对工作流进行建模的途径，活动图中的活动表示执行工作流中一组动作。活动图的例子包括顾客与销售部门的交互过程，如发送部门、购买处理、支付货款、收取商品等，一旦某个活动结束，控制流会自动转移到下一个活动或者通过转换进入下一个状态。
UML的学习和应用是一个复杂但非常重要的过程，它能够帮助开发者和设计者清晰地表达和理解系统设计的各个方面。通过UML的学习，不仅能够掌握各类图表的设计和应用，而且还能加深对面向对象设计和分析的理解，这对于软件工程的专业人士来说是至关重要的技能。
