软件工程实验教案计本.docx
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软件工程实验教案计本
课程教案
课程名称：
软件工程实验
任课教师：
陈利平
所属系部：
计算机科学系
教学班级：
计本08级、信本08级
教学时间：
2010－2011学年第2学期
湖南工学院
课程基本信息
课程
名称
软件工程实验
课程代码
总计：
56学时
讲课：
44学时
实验：
12学时
上机：
12学时
课程设计：
1周
学分
类别
必修课（）选修课（）理论课（）实验课（√）
任课
教师
陈利平
职称
副教授
授课
对象
专业班级：
计本0801-04、信本0801-03共7个班
课
程
简
介
一、课程性质、目的和要求
软件工程实验课是提高学生对专业知识的综合应用能力与技能，使学生在接收理论知识的基础上提高并加强工程化知识与实践知识的教育，为学生在今后工作中从事计算机大规模软件开发与维护打下扎实的基础的必修课。
它是计算机系学生在进行了计算机基础课后，进行系统的实验技能训练的开端，也是后继课程实验的基础。
二、课程目标与要求
软件工程实验课的任务是：
1．学习软件工程的原理、概念、技术方法、标准和相关法律法规。
2．培养学生的科学实验能力，包括：
（1）通过阅读教材和资料，做好软件开发前的准备——自学能力；
（2）借助计算机以及学生所学习的程序设计语言和数据库原理，开发一个项目——动手能力；
（3）能够运用软件工程理论对项目开发进行初步分析判断——分析能力；
（4）学会撰写各阶段的实验报告即配合软件发展提交各阶段的文档——表达能力；
（5）对各自负责的模块通过以前所学习的知识实现——设计能力；
（6）软件开发以小组为单位进行，小组成员合作的方式实现该项目——团队合作能力；
3．培养与提高学生的科学素养——实事求是的科学作风、严肃认真的工作态度、主动研究的探索精神。
基本
教材
和
参考
资料
1.理论课教材，《软件工程——理论、方法与实践》，孙家广主编，高等教育出版社，2005
实验一RationalRose的使用
一、实验目的
1．了解RationalRose建模软件的特色与运行环境；
2．掌握RationalRose的基本功能、方法与操作。
二、实验环境
1.安装有RationalRose2003软件的计算机系统；
2.准备将使用RationalRose2003绘制几个UML图。
三、实验内容
1．熟悉RationalRose的建模环境；
RationalRose2003软件分为五个部分：
浏览区、工具栏、文档窗口、图形窗口和日志。
RationalRose是菜单驱动的应用程序，支持八种不同类型的UML图：
用例图、类图、时序图、协作图、活动图、状态图、组件图、部署图
2．根据教材和实验老师的演示，绘制用例图、时序图、活动图等UML图。
四、实验注意事项
在实验过程中，要注意观察Rose的五个区域的内容和相关操作的实现。
五、实验成果
完成实验后，每人提供一份实验报告，简述Rose的使用、特点、组成及安装要点，重点说明其建模环境及使用，至少包含三个已绘制的UML图形文件。
六、实验思考
1.反复练习Rose绘制各种UNML图。
2.利用Rose绘制各种UNML图时界面有何差异？
3.分析Rose在正向与逆向工程中的作用。
实验后记：
实验一RationalRose的使用
一、实验目的
1．了解RationalRose建模软件的特色与运行环境；
2．掌握RationalRose的基本功能、方法与操作。
二、实验环境
1.安装有RationalRose2003软件的计算机系统；
2.准备将使用RationalRose2003绘制几个UML图。
三、实验内容
1.熟悉RationalRose的建模环境；
RationalRose2003软件分为五个部分：
浏览区、工具栏、文档窗口、图形窗口和日志。
RationalRose是菜单驱动的应用程序，支持八种不同类型的UML图：
用例图、类图、时序图、协作图、活动图、状态图、组件图、部署图
2.根据教材和实验老师的演示，绘制用例图、时序图、活动图等UML图。
（3）UseCase视图用于建立系统的概念模型。
UseCase视图包括业务UseCase模型包和UseCase模型包，UseCase模型包依赖于业务UseCase模型包。
每种模型包中包含系统（或子系统）包、UseCase图、活动者、UseCase及其相互的联系等内容。
这些系统包图，可以在应用窗口中直接用图形工具进行编辑，同时在特性窗口输入相应的特性说明。
在编辑了模型图之后接着创建UseCase图，而UseCase图可以从顶层UseCase图到细化的UseCase图逐个编辑。
图一借阅者请求服务的用例图
（4）逻辑视图用于建立系统的逻辑模型，包括分析模型和设计模型。
模型用包图组织。
在模型包图下可以建立包中的对象类/对象图、交互图、状态机图、活动图。
在对象类图下可以创建对象类/对象，对每个对象类都可以绘制状态机图或活动图。
编辑对象类/对象图、交互图、状态机图、活动图的方法与编辑UseCase图相同，即利用图形工具箱中的模型元素图标，在应用窗口绘制图形，利用特性编辑窗口输入相应的特性说明。
图二系统管理员添加书籍的时序图
图三图书馆理类图
实验二系统需求分析
一、实验目的
1.掌握系统需求分析的方法与步骤
2.掌握如何获取用户需求
3.掌握用Rose建立模型的方法
4.明确需求分析说明书的内容和格式，掌握需求说明书的撰写
二、实验环境
1.安装有RationalRose2003软件的计算机系统；
三、实验内容
1．确定对系统的综合要求
2．分析问题领域,绘制用例模型
3．检查需求分析报告
四、实验注意事项
本实验为设计性实验，要求学生对项目进行具体的调查与分析，因此掌握需求调研与分析技巧是十分重要的事情。
五、实验成果
完成实验后，项目组成员结合项目的实际完成需求规格说明书，并按GB/T8567的需求规格说明书撰写。
六、实验思考
1.总结需求获取和分析建模的方法，说明可以采用哪些图来描述需求。
2.总结Rose在需求分析中的作用。
实验后记：
实验二简易教学管理系统系统需求分析
一、实验目的
1.掌握系统需求分析的方法与步骤
2.掌握如何获取用户需求
3.掌握用Rose建立模型的方法
4.明确需求分析说明书的内容和格式，掌握需求说明书的撰写
二、实验环境
1.安装有RationalRose2003软件的计算机系统；
三、实验内容
1．确定对系统的综合要求
对简易教学管理系统JXGL要求提供两个方面的服务：
（1）选课管理，负责新学期的课程选课注册工作；
（2）成绩管理，负责学生成绩管理。
在选课管理方面应提供的服务功能：
1）．录入与生成新学期课程表
2）．学生选课注册
3）．查询
4）．选课注册信息的统计与报表生成
5）．把学生选课注册信息传送给财务系统
在成绩管理方面应提供的服务功能：
1）．成绩录入
2）．成绩查询
3）．成绩统计与报表生成
JXGL的用户
（1）学生。
查询信息，只允许对自己有关的数据进行添加、更新、删除等操作。
（2）教师。
查询信息，只允许对自己有关的数据进行添加、更新、删除等操作。
（3）教学管理员。
有权操纵数据库的数据，进行添加、更新、删除等操作。
JXGL的系统环境
（1）基于局域网的客户机/服务器系统（Client/Server）
（2）外部相关系统：
财务系统
2．分析问题领域,绘制系统用例模型
3.检查需求分析报告
实验三面向对象分析
一、实验目的
1.进一步掌握Rose绘制UML图，加深对UML的理解；
2.学会利用UML进行面向对象分析与建模。
二、实验环境
1.安装有RationalRose2003软件的计算机系统；
三、实验内容
在下面案例学习的基础上，进行类似的操作，练习Rose工具的使用。
针对所选系统的具体问题的需求，开展系统的面向对象分析。
本项目实验的案例：
简易教务管理系统的面向对象分析。
1.理解用例模型
2.确定系统中的类
3.定义交互行为
4.绘制用例图、包图、活动图、时序图、协作图
四、实验注意事项
注意通过实际建模的操作，进一步了解UML的组成和其中各种图形的作用，理解UML标准将更好地理解面向对象方法，促进面向对象分析建模的能力。
五、实验成果
对所选系统进行面向对象分析后，利用Rose建立的系统模型的文件是本次实验的成果。
六、实验思考
1.在Rose2003中创建一个新的模型时，有哪些视图？
其主要作用有哪些？
2.列举Rose2003中多种建立、删除、修改用例、用例图、角色、包的方法。
实验三面向对象分析
一、实验目的
1.进一步掌握Rose绘制UML图，加深对UML的理解；
2.学会利用UML进行面向对象分析与建模。
二、实验环境
1.安装有RationalRose2003软件的计算机系统；
三、实验内容
在下面案例学习的基础上，进行类似的操作，练习Rose工具的使用。
针对所选系统的具体问题的需求，开展系统的面向对象分析。
本项目实验的案例：
简易教务管理系统的面向对象分析。
1.理解用例模型（上实验已分析）
2.确定系统中的类
3.定义交互行为
4.绘制用例图、包图、活动图、时序图、协作图
实验四面向对象设计
一、实验目的
掌握使用Rose进行面向对象系统设计的方法。
二、实验环境
1.安装有RationalRose2003软件的计算机系统；
三、实验内容
在面向对象方法中，分析与设计的界限实际上比较模糊。
在问题域部分，设计的重点是类的设计，因此将案例中对象、类的分析和设计都放在这里。
本项目实验的案例：
图书馆管理系统的面向对象设计。
1.识别系统中的实体类
2.识别边界类
3.识别控制类
4.创建类图
四、实验注意事项
注意通过实际建模的操作，进一步了解UML的组成和其中各种图形的作用，理解UML标准将更好地理解面向对象方法，促进面向对象分析与设计建模的能力。
五、实验成果
对所选系统进行面向对象分析后，利用Rose建立的系统模型的文件是本次实验的成果。
六、实验思考
1.在Rose2003创建一个新的模型时，有哪些视图？
其主要作用有哪些？
2.列举Rose2003中多种建立、删除、修改用例、用例图、角色、包的方法。
实验四面向对象设计
一、实验目的
掌握使用Rose进行面向对象系统设计的方法。
二、实验环境
1.安装有RationalRose2003软件的计算机系统；
三、实验内容
在面向对象方法中，分析与设计的界限实际上比较模糊。
在问题域部分，设计的重点是类的设计，因此将案例中对象、类的分析和设计都放在这里。
本项目实验的案例：
简易教学管理系统的面向对象设计。
1．定义对象类
首先从研究UseCase和交互剧本中发现对象类，确定类的属性和主要操作。
对于JXGL系统可以抽象出以下一些主要的对象类：
在人事信息处理方面有“学生”类、“教师”类。
在选课管理方面有“课程”类、“开设课程”类、“学生登记”类、“课程登记”类、“选课统计”类等。
在成绩管理方面有“学生成绩登记”类、“成绩统计”类。
对于每一个类应当确定其职责、属性、主要操作以及其他性质说明。
对象类的属性可以通过检查类的定义、分析问题的需求和运用领域知识而确定。
对象类的操作可以通过检查分析交互图确定，把交互图中对象之间的交互活动抽象成一个类的操作。
2．定义用户接口
除了一般类外还需要分析与定义系统的用户接口。
JXGL系统可以有的接口：
“课程信息管理表单”、“查询课程表单”、“查询成绩表单”、“选课注册表单”、“开设课程表单”、“选课统计表单”、“成绩信息管理表单”、“成绩统计表单”等。
3．定义联系
JXGL系统的对象类之间的联系有多种类型，关联、聚合、泛化、依赖等都有。
（1）关联
在“开设课程”类与“师生”类之间存在“授课”关联和“登记注册”关联，在“开设课程”类与“学生成绩登记”类之间存在关联。
（2）聚合联系
在“开设课程”类与“课程”类之间存在聚合联系，在“开设课程”类与“学生登记”类、“课程登记”类之间存在聚合联系。
（3）泛化联系
“学生”类、“教师”类与“师生”类的联系为泛化联系。
（4）依赖联系
在“成绩统计”类与“学生成绩登记”类之间存在依赖联系，在“选课统计”类与“开设课程”类之间存在依赖联系。
JXGL系统中，上述关联、聚合、泛化、依赖等联系可参见对象类图图12.8、图12.9、图12.10等。
4．绘制对象类图
根据已定义的对象类及其联系，以及对象类的多重性、角色、导航等性质，可以画出对象类图，如图12.8、图12.9、图12.10所示。
在对象类图的基础上可以根据需要绘制一些对象图。
使用对象图的目的是分析系统的瞬间状态，以便进一步了解系统的结构和行为。
5．建立数据库模型
在分析和设计系统的静态结构模型时需要进行数据分析和数据库设计。
JXGL系统采用关系数据库系统存储和管理数据。
JXGL系统有4个方面的数据需要管理：
人员数据（学生、教师）
课程数据
选课注册数据
学生成绩数据。
经过分析，JXGL系统至少应有6个数据库表：
学生表、教师表、课程表、开设课程表、选课表、任课表。
这些基本表定义为：
学生（学生号、姓名、出生日期、性别、籍贯、地址、电话、入学时间、专业、班级备注）
教师（教师号、姓名、出生日期、性别、籍贯、地址、电话、职称、专长、备注）
课程（课程号、课程名、描述、学分、学时、性质、备注）
开设课程（课程号、学期、授课日期、授课时间、地点、选修人数、备注）
选课（学生号、课程号、学期、成绩、备注）
任课（教师号、课程号、学期、备注）
对于这些基本表需要进行关系规范化，设计用户视图、触发器、存储过程等。
6．建立组件模型
JXGL系统的运行软件可以组织成组件图，如下图所示。
其中有“教学管理”、“课程管理”、“成绩管理”、“人事信息”、“课程”、“开设课程”、“选课注册”、“教师”、“学生”等组件。
在所有这些组件中包含了各自相应的对象类、接口、联系的实现代码。
如果需要，可以绘制系统的源代码、二进制码、执行码的组件的跟踪关系图。
7．建立配置图
JXGL系统是一个基于局部网络（校园网）和数据库的应用系统，因此有必要进行系统的配置，建立配置图。
JXGL系统的各个部分可以配置在不同的节点上，通过网络相互通信。
在配置图中，把数据库服务器、应用服务器、课程管理（包含人事信息管理）和成绩管理的相应组件配置在不同的节点上。
JXGL系统是一个客户机/服务器结构的分布式系统，也可以绘制如图的配置图。
实验五面向对象实现
一、实验目的
1.掌握面向对象系统实现的方法
2.掌握使用Rose生成代码的方法。
二、实验环境
1.安装有RationalRose2003软件的计算机系统；
三、实验内容
在进行以下案例学习的同时，进行操作练习。
针对各项目组的具体选题，在面向对象系统设计的基础上，进行合理的分工，按实验内容与步骤的指引，分别实现系统的若干部分，对正向工程和逆向工程的结果进行分析比较。
四、实验注意事项
Rose缺省安装所支持的编程语言是有限的，要注意通过加装插件使Rose支持更多的编程语言。
五、实验成果
对所选系统进行面向对象实现，利用Rose建立的系统模型的文件与生成的代码是本次实验的成果。
六、实验思考
1.什么是正向工程和逆向工程？
2.列举Rose2003中设置模型元素的代码生成属性的不同方法。
实验后记：
实验六软件测试
一、实验目的
1．了解软件测试的重要性和目的
2．通过软件测试诊断并改正错误，开发出高质量的完全符合用户需要的软件。
二、实验环境
1.安装有RationalRose2003软件的计算机系统；
三、实验内容
1．设计测试方案
2．单元测试
3．集成测试
4．软件调试
四、实验注意事项
以上所有模块的测试过程，都要求系统在用户输入出错时，给出正确的响应，并不影响数据的安全性与完整性。
五、实验成果
每人提交一份实验报告，详细记录测试过程，包括每一项测试的数据与结果及失败的原因，说明所采用的测试工具及其特点。
六、实验思考
1.阐述测试过程中的主要步骤。
2.单元测试包括哪五个方面的内容？
3.在设计测试方案时采用的技术有很多种，其中逻辑覆盖包括哪些覆盖技术？
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