软件工程实验指导书

发布时间：2024-11-04

中央民族大学

实验指导书

实验总体要求 .................................................................................................................................. 2

实验一：软件开发的过程计划 ....................................................................................................... 3

实验二：软件开发需求分析 ........................................................................................................... 3

实验三：软件开发系统设计 ........................................................................................................... 4

实验四：软件编码及测试 ............................................................................................................... 5

附录1：实验题目............................................................................................................................ 7

附录2：软件开发文档指南 .......................................................................................................... 17

前言

《软件工程》是计算机科学与技术专业本科生的一门实践性较强的专业必修课程。软件工程实验是验证、巩固和补充课堂讲授的理论知识，是《软件工程》课程中一个重要的、不可或缺的实践环节。其目的是使学生能够针对具体软件工程项目，全面掌握软件工程管理、软件需求分析、软件初步设计、软件详细设计等阶段的方法和技术，通过该课程实验使学生进一步理解和掌握软件开发模型、软件生命周期、软件过程等理论在软件项目开发过程中的意义和作用，培养学生按照软件工程的原理、方法、技术、标准和规范，进行软件开发的能力，培养学生的合作意识和团队精神，培养学生对技术文档的编写能力，从而使学生提高软件工程的综合能力，提高软件项目的管理能力。

通过实验训练，达到以下目的：

使学生进一步了解和掌握软件工程原理，提高对实际项目的分析和设计能力，通过实验课程，熟悉和基本掌握软件工程方法学、软件开发的过程，文档资料的编写格式及规范，全面领会和贯通所学习的理论知识，从而培养学生综合运用所学课程知识，分析解决问题的能力，培养学生理论联系实际作风，实事求是，严肃认真的科学态度和良好的工作作风，为今后从事科学研究工作打下基础。

实验总体要求

软件工程实验要求学生采用“项目小组”的形式，结合具体的开发项目进行设计。具体要求如下：

1．班级按项目小组进行分组，每组不得超过5人。

2．每个项目小组选出项目负责人或项目经理，由项目经理召集项目组成员讨论、选定开发项目。

3．项目中的每项任务要落实到人且规定该任务的起止日期和时间。

4．题目自定或采用附录中的题目。

实验一：软件开发的过程计划

实验课时：2课时

一、实验目的

项目计划的目的是为项目的研发和管理工作制定合理的行动纲领，以便所有相关人员按照计划有条不紊地开展工作。

⑴ 估计项目的总体规模、工作量和成本。

⑵ 制定项目计划，重点放在产品生命周期中的主要关键任务。

⑶ 制定项目时间表和预算。

二、实验要求、实验内容

1、实验要求：

在进行实验之前，必须掌握软件开发过程的一些基础知识，准备参考资料和阅读相关的过程模型的文档。

2、实验内容

熟悉RUP（Rational Unified Process）软件开发统一过程的思想，RUP（Rational Unified Process）是由Rational公司（现已是IBM公司的一部分）提出的过程模型，它软件工程史上最完整、最成熟、最优秀的过程模型之一。

学习软件开发的组织和管理，将项目开发各阶段的任务明确，掌握各阶段的里程碑，并熟悉相应的工具。

三、思考题

1、项目开发首先要做的事是什么？

2、你认为该软件应具备的最重要的特性是什么。

3、你认为怎样分工是最合理的？

4、软件开发过程需要经历哪些阶段？

5、软件开发过程各阶段的里程碑是什么？

实验二：软件开发需求分析

实验学时：4课时

实验类型：设计型

一、实验目的

确定各组所开发项目的需求，在此基础上完成系统的用例分析模型和用例文档。

可以采用不同的分析工具（如Rose或Visio），完成对项目的分析过程，给出系统的需求分析文档。

二、实验要求、实验内容与安排方式

1、实验要求

⑴实验之前学生应了解本项目的业务流程。

⑵学生基本掌握Microsoft Visio或Rational Rose建模工具。

2、实验内容：

熟悉UML（Unified Modeling Language）统一建模语言，它融入了软件工程领域的新思想、新方法和新技术。

分析项目的业务流程图，掌握用Microsoft Visio及 Rational Rose工具进行功能分析和建模，并绘制用例图、数据流图、类图、顺序图等。

3、实验安排方式：

本实验为设计性实验，各组可同时进行实验。

三、思考题

1、需求分析在软件开发中真的有那么重要吗？

2、针对所开发项目的用例模型，谈谈识别Actor和Use Case的方法。

3、用例之间有哪几种关系？怎样表示？

4．怎样组织对分析阶段工作的评审？

实验三：软件开发系统设计

实验学时：4课时

实验类型：设计型

一、实验目的

⑴ 掌握体系结构设计的方法。

⑵ 了解用户界面设计的方法。

⑶ 了解数据库设计的方法。

⑷ 了解模块设计的方法。

二、实验要求、实验内容与安排方式

1、实验要求

在实验之前要求学生掌握关系数据库的数据库设计知识。

在实验二基础上完成系统的体系结构的建立和系统详细设计，并给出规格说明书。

2、实验内容

系统设计过程是软件工程的重要组成部分。系统设计是指设计软件系统的体系结构、用户界面、数据库、模块等，指导开发人员去实现能满足用户需求的软件产品。

认真分析实验二的结果，给出系统合理的体系结构，描绘系统结构图，合理分工，安排角色与任务分配，并合理划分系统的各组成模块，最后给出系统的各部分设计规格说明书。

3、实验安排方式：

本实验为综合性实验，各组可同时进行实验。

三、思考题

1．系统设计和需求分析的关系是什么？两者必须先后关联吗？

2．怎样描绘系统的体系结构？

3．怎样绘制符合规范的类图？

4．怎样组织对设计阶段工作的评审？

实验四：软件编码及测试

实验学时：8

实验类型：综合性

一、目的与任务

目的：在实验三的基础上，完成对系统的编码和测试。

任务：编码实现软件。正确运用软件测试技术和方法，完成系统的单元测试、综合测试、确认测试、系统测试，掌握测试用例的设计方法，并给出测试报告。

二、内容、要求与安排方式

1、实验内容与要求：

（1）能够选用合适的编程语言，编码实现实验三中设计的软件功能。

（2）熟悉单元测试、综合测试、确认测试、系统测试的方法，掌握测试用例设计方法。

（3）树立正确的软件测试思想，培养分析问题、解决问题的能力，提高查询资料和撰写书面文件的能力。

2、实验安排方式：

本实验为开放实验，各组可同时进行实验。

三、思考题

1．怎样看待测试的重要性。

2．怎样选择测试的技术和方案。

3．比较逻辑测试和基本路径测试的不同和联系。

4．怎样组织对测试阶段工作的评审？

附录1：实验题目

一、仓库管理信息系统的设计和实现

人数：3-5 人/组

1、功能需求

（1）权限管理：增加或删除系统操作人员，并指定操作人员的权限。

（2）仓库设置管理：对仓库信息进行管理，包括仓库信息的建立、编辑和删除操作。

（3）部门档案管理：对部门档案进行管理，包括部门档案的建立（部门名称、职责、部门职工情况）、编辑和删除操作。

（4）客户档案管理：对客户档案进行管理，包括客户档案的建立（单位、姓名、联系电话、地址、信誉度等）、编辑和删除操作。

（5）材料入库管理：使用材料入库单的方式来进行材料入库管理，对于每一个入库单，要求在审核以后才能进行材料实际的入库操作，在单据审核以前，入库单的信息可以进行修改，但在审核以后，不允许进行修改。

（6）部门领料管理：部门可以通过领料单的方式进行领料，下领料单后，需要对领料单进行审核后方可领料。

（7）库存盘点：对现有的库存情况进行盘点。

2、性能需求

操作系统： Windows98 以上/ME/2000/XP 等

数据库： Microsoft Access 2000/ SQL Server 2000

二、试卷生成系统的设计和实现

人数：3-5 人/组

1、功能需求：

(1) 题库管理：系统的操作人员可以设置试题类型、难度、知识点、空行数(解答题所需试卷空白)、分值；可以录入试题(或答案)、修改试题(或答案)、删除试题(或答案)；也可以查询和浏览试题。注意考虑试题中可能有数学符号或图形

的情况（即非纯文本的情况）。

(2) 试卷管理：系统的操作人员可以从试题中选择试题，将选择的试题组成

试卷，即手工成卷；或者由计算机按照某种算法，自动生成试卷，即自动成卷。能够修改(即换题)和删除库中的试卷。能够自动的把库中的试卷按照标准格式生成Word 文档(提示：可以在Word 中用VBA 编程实现)。

(3) 权限管理：增加或删除系统操作人员，并指定操作人员的权限。可通过

对用户组进行权限及管理范围设定，减轻操作内容，也可对单个用户权限及范围进行修订，从而保证系统在实施中的灵活性。

2、组卷的要求

要求能进行自动组卷：即按照用户要求以试卷难度等级（难、中、易）、知

识点、题型（判断题、选择题、计算题、证明题、绘图）、题目难度等级、分值等进行组卷，并提供人工编辑的功能，对生成的试卷进行修改、调整、替换。

3、性能需求

操作系统： Windows98 以上/ME/2000/XP 等

数据库： Microsoft Access 2000/ SQL Server 2000

三、银行网络ATM 系统

人数：3-5 人/组

ATM(Auto Trade Machine)银行网络系统包括人工出纳和分行与分理处共享

的自动出纳机，其连接情况如图1 所示。

问题的陈述

1.银行网络系统包括人工出纳和分行共享的自动出纳机；

2.各分理处用自己的计算机处理业务（保存帐户、处理事务等）；

3.各分理处与出纳站通过网络通信；出纳站录入帐户和事务数据；

4.自动出纳机与分行及分理处计算机通信；

5.自动出纳机与用户接口，接受现金卡；发放现金；打印收据；

6.分行计算机与拨款分理处结帐。

要求系统正确处理同一帐户的并发访问；网络费用平均摊派给各分理处。

要求

采用UML 对系统进行分析和设计；

课程设计应交的文档；

1.系统的简要说明书（系统名称、开发及运行环境、系统的功能性能要求、软

件体系结构、系统完成情况等）；

2.需求分析文档，USE CASE 模型，使用者和用例的模板描述；

3.静态模型，类的描述（类名、属性、操作）及类图；

4.动态模型（状态图、时序图、活动图、协作图）；

5.用户界面及数据结构设计

* 编码源文件及可执行文件；

* 其它（如系统界面的截图等）。

四、在线房产交易系统的设计与实现

人数：3-5 人/组

1、在线房产交易网站的建立和发布

2、售房、租房信息的发布、查询

3、求租房屋、求购房屋信息的发布、查询

4、房产交易信息数据的汇总、统计、查询。要求对交易信息进行适当的数据分

析和挖掘形成相应的分析结果

五、教务管理系统之子系统——学院课程安排

1．系统简介

每个学期的期中，学校教务处向各个学院发出下各学期的教学计划，包括课程名称、课程代码、课时、班级类别（本科、专科、成人教育、研究生）、班号等；学院教学主管人员根据教学任务和要求给出各个课程的相关限制（如：任课教师的职称、上课的班数、最高和最低周学时数等）；任课教师自报本人授课计划，经所在教研室协调任可，将教学计划上交学院主管教学计划的人员，批准后上报学校教务处，最终由教务处给出下个学期全学院教师的教学任务书。

假设上述排课过程全部由人工操作，现要求为上述过程实现计算机自动处理过程。

2．限定条件

（1）每位教师的主讲课程门数不超过2门/学期：讲师以下职称的教师不能承担学院定主课的主讲任务。

（2）学院中层干部的主讲课时不能超过4学时/周。

（3）本学期出现严重教学事故的教师不能承担下各学期的主讲任务。

（4）本系统的输入项至少包括：教务处布置的教学计划，学院教师自报的授课计划和学院定的有关授课限制条件。

（5）本系统的输出项至少包括：教务处最终下达全院教师的教学任务书和学院各个班级下各学期的课程表（可以不含上课地点）。

六学校教材定购系统

1．系统简介

本系统可以细化为两个子系统：销售系统和采购系统

销售系统的主要工作过程为：首先由教师或学生提交购书单，经教材发行人员审核是有效购书单后，开发票、登记并返给教师或学生领书单，教师或学生可以到书库领书。

采购系统的主要工作过程为：若是教材脱销，则登记缺书，发缺书单给书库采购人员；一旦新书入库后，即发进书通知给教材发行人员。

以上功能要求在计算机上实现。

2．技术要求和限制条件

（1）当书库中的各种书籍数量发生变化（包括进书和出书）时，都应修改相关的书库记录，如库存表或进/出库表。

（2）在实现上述销售和采购的工作过程时，需考虑有关的合法性验证。

（3）系统的外部项至少包括：教师、学生和教材工作人员。

（4）系统的相关数据存储至少包括：购书表、库存表、缺书登记表、待购教材表、进库表和出库表。

七机票预定系统

1．系统简介

航空公司为给旅客乘机提供方便，需要开发一个机票预定系统。各个旅行社把预定机票的旅客信息（姓名、性别、工作单位、身份证号码（护照号码）、旅行时间、旅行始发地和目的地，航班舱位要求等）输入到系统中，系统为旅客安排航班。当旅客交付了预订金后，系统打印出取票通知和帐单给旅客，旅客在飞机起飞前一天凭取票通知和帐单交款取票，系统核对无误即打印出机票给旅客。此外航空公司为随时掌握各个航班飞机的乘载情况，需要定期进行查询统计，以便适当调整。

2．技术要求和限制条件

（1）在分析系统功能时要考虑有关证件的合法性验证（如身份证、取票通知和交款发票）等。

（2）对于本系统还应补充一下功能：

1．旅客延误了取票时间的处理

2．航班取消后的处理

3．旅客临时更改航班的处理

（3）系统的外部输入项至少包括：旅客、旅行社和航空公司。

八学校内部工资管理系统

1．系统简介

假设学校共有教职工约1000人，10个行政部门和8个系。每个月20日前各个部门（包括系和部门）要将出勤情况上报人事处，23日前人事处将出勤工资、奖金及扣款清单送到财务处。财务处于每个月月底将教职工的工资表做好并将数据送银行。每个月3日将工资条发给每个单位。若由员工调入或调出、校内调动、离退休变化，则由人事处通知相关部门和财务处。

2．技术要求和限制条件

（1）本系统的数据存储至少包括：工资表、部门汇总表、扣税款表、银行发放表等。

（2）除人事处、财务处外，其他职能部门和系名称可以简化表示。

（3）工资、奖金、扣款细节由学生自定义。

九实验室设备管理系统

1．系统简介

每学年要对实验室设备使用情况进行统计、更新。其中：

（1）对于已彻底损坏的做报废处理，同时详细记录有关信息。

（2）对于由严重问题（故障）的要及时修理，并记录修理日期、设备名、编号、修理厂家、修理费用、责任人等。

（3）对于急需修改但又缺少的设备，需以“申请表”的形式送交上级领导请求批准购买。新设备购入后要立即进行设备登记（包括类别、设备名、编号、型号、规格、单价、数量、购置日期、生产厂家、保质期和经办人等信息），同时更新申请表的内容。

（4）随时对现有设备及其修理、报废情况进行统计、查询，要求能够按类别和时间段等查询。

2．技术要求及限制条件