软件工程实验讲义.doc

信 息 学院

本科实验教学讲义

（实验）课程名称：软件工程概论

贵州财经学院教务处制

2011年 8 月

目 录
实验项目一 软件的问题定义及可行性分析 4
一、实验内容、目标及要求 4
（一）实验内容 4
（二）实验目标 4
（三）实验要求 4
二、实验准备 4
（一）运行环境说明 4
（二）基础数据设置及说明 5
三、实验基本操作流程及说明 5
（一）系统界面及说明 5
（二）操作步骤 5
四、实验测评与考核 5
实验项目二 数据流图设计实验 6
一、实验内容、目标及要求 6
（一）实验内容 6
（二）实验目标 6
（三）实验要求 6
二、实验准备 6
（一）运行环境说明 6
（二）基础数据设置及说明 7
三、实验基本操作流程及说明 7
（一）系统界面及说明 7
（二）操作步骤 7
四、实验测评与考核 8
实验项目三 系统需求分析实验 10
一、实验内容、目标及要求 10
（一）实验内容 10
（二）实验目标 10
（三）实验要求 10
二、实验准备 10
（一）运行环境说明 10
（二）基础数据设置及说明 11
三、实验基本操作流程及说明 11
（一）系统界面及说明 11
（二）操作步骤 11
四、实验测评与考核 11
实验项目四 软件的总体设计 13
一、实验内容、目标及要求 13
（一）实验内容 13
（二）实验目标 13
（三）实验要求 13
二、实验准备 14
（一）运行环境说明 14
（二）基础数据设置及说明 14
三、实验基本操作流程及说明 14
（一）系统界面及说明 14
（二）操作步骤 14
四、实验测评与考核 14
实验项目五 熟悉UML工具Rational Rose实验 16
一、实验内容、目标及要求 16
（一）实验内容 16
（二）实验目标 16
（三）实验要求 16
二、实验准备 16
（一）运行环境说明 16
（二）基础数据设置及说明 17
三、实验基本操作流程及说明 17
（一）系统界面及说明 17
（二）操作步骤 18
四、实验测评与考核 18
附录 软件项目示例 19
题目一 “教务管理系统之子系统——分院内课程安排” 19
题目二、“学校教材订购系统” 19
题目三、“机票预订系统” 20
题目四：“学校内部工资管理系统” 21
题目五、“实验室设备管理系统” 21
题目六、学生学籍管理系统 22

实验项目一 软件的问题定义及可行性分析
一、实验内容、目标及要求
（一）实验内容
1．选定需模拟开发的软件课题。
2．对选定的课题进行问题定义。
3．对选定的课题进行可行性分析。
（二）实验目标
1．了解软件项目的基本框架；
2．掌握软件的需求的获取, 分析和澄清问题的定义及可行性的分析；
3．进一步研究探讨问题定义阶段所确定的问题是否有可行的解。
（三）实验要求
查阅提供的资料，各小组在组长的带领下讨论问题的可行性，书写项目的可行性分析报告。
二、实验准备
（一）运行环境说明

（二）基础数据设置及说明
三、实验基本操作流程及说明
（一）系统界面及说明
（二）操作步骤
1．以小组为单位，选择附录中的软件项目，认真分析项目的要求。
2．按照可行性报告分析方法，对该项目进行可行性分析，并撰写报告。
四、实验测评与考核
主要根据项目组成员完成的任务，即实验报告的质量及评审提问，项目组成员回答的情况综合评定。主要考核内容为“项目可行性研究报告”。
优秀：能很好地完成实验任务，达到实验大纲中规定的全部要求，实验报告能对实验内容进行全面、系统的总结，并能运用学过的理论知识对某些问题加以分析，在考核时能比较圆满地回答问题，并有某些独到见解。
良好：能较好地完成实验任务，达到实验大纲中规定的全部要求，实验报告能对实验内容进行比较全面、系统的总结。考核时能较圆满地回答问题。
中等：达到实验大纲中规定的主要要求，实验报告能对实验内容进行比较全面的总结，在考核时能正确地回答主要问题。

及格：实验态度基本端正，完成了实验的主要任务，达到实验大纲中规定的基本要求，能够完成实验报告，内容基本正确但不够完整、系统，考核中能回答主要问题。
不及格：未达到实验大纲中规定的基本要求，实验报告马虎潦草或内容有明显错位；考核时不能回答主要问题或有原则性错误。

实验项目二 数据流图设计实验
一、实验内容、目标及要求
（一）实验内容
请根据以下描述画出‘定货合同管理’子系统的第0层和第1层数据流图：
该子系统共有三个加工：
1）首先是“建立订货合同台帐”：从客户的订货合同和材料检验单及客户文件输入数据、输出形成合同台帐文件；
2）然后是“分类合并”：从合同台帐文件输入数据，排序合并后形成合同分类文件；
3）最后“打印”加工单元从合同分类文件打印出合同分类表给合同管理员。
（二）实验目标
1．巩固数据流图的概念及数据流图各分层之间的关系；
2．掌握通过文字描述画出数据流图的方法；
（三）实验要求
1）数据流图中的所有符号：数据加工、数据存储、数据流和数据源或终点实体都必须定义名称；
2）第0层和第1层数据流图之间必须保持平衡。
二、实验准备
（一）运行环境说明
Windows XP, Microsoft Visio等。
（二）基础数据设置及说明
Visio是一个图形化管理软件，它可以将管理活动以图形的方式展示出来，便于跟踪管理。Visio 专门提供给工程技术人员或一般商业人士使用，是一种快速的绘图软件，能够轻松做出专业化、高质量的图形或图表。
三、实验基本操作流程及说明
（一）系统界面及说明

（二）操作步骤
1．用visio绘制出如下定货系统的SFD（系统流程图）的模型。

2．用visio绘制定货系统的DFD图的顶层模型、第一层模型和第二层模型。
3．用visio绘制如下图所示的取款手续的数据流图。

4．结合目前的银行柜台取款手续，对上图的取款数据流图进行改进，绘制其顶层和第一层数据流图。
四、实验测评与考核
主要根据项目组成员完成的任务，即实验报告的质量及评审提问，项目组成员回答的情况综合评定。主要考核内容为实验报告。
优秀：能很好地完成实验任务，达到实验大纲中规定的全部要求，实验报告能对实验内容进行全面、系统的总结，并能运用学过的理论知识对某些问题加以分析，在考核时能比较圆满地回答问题，并有某些独到见解。
良好：能较好地完成实验任务，达到实验大纲中规定的全部要求，实验报告能对实验内容进行比较全面、系统的总结。考核时能较圆满地回答问题。
中等：达到实验大纲中规定的主要要求，实验报告能对实验内容进行比较全面的总结，在考核时能正确地回答主要问题。
及格：实验态度基本端正，完成了实验的主要任务，达到实验大纲中规定的基本要求，能够完成实验报告，内容基本正确但不够完整、系统，考核中能回答主要问题。
不及格：未达到实验大纲中规定的基本要求，实验报告马虎潦草或内容有明显错位；考核时不能回答主要问题或有原则性错误。

实验项目三 系统需求分析实验
一、实验内容、目标及要求
（一）实验内容
用结构化数据流分析技术进行软件系统需求分析，分析项目的业务流程图，绘制数据流图，功能分析图，编写数据字典，数据加工处理的描述，软件系统流程设想图（新系统模型），需求规格说明书。具体内容：
1．确定对系统的综合要求
2．分析系统的数据要求
3. 导出系统的逻辑模型
4．实现最后的分析报告,主要是数据流图和数据字典。
（二）实验目标
1．根据所选定题目进行需求分析工作；
2．通过实例掌握结构化数据流分析技术；
3．进行业务需求分析、用户需求、功能需求、非功能需求分析；
4．写出需求规格说明书（含数据流图）
（三）实验要求
要求做到使用结构化数据流分析技术分析课题需求，写出详细的数据流图和数据字典，数据流图的基本处理的个数不得少与5 个。
二、实验准备
（一）运行环境说明
Windows XP, Microsoft Visio等。
（二）基础数据设置及说明
机票预定系统的总目标是：在计算机网络，数据库和先进的开发平台上，利用现有的软件，配置一定的硬件，开发一个具有开放体系结构的、易扩充的、易维护的、具有良好人机交互界面的机票预定系统，实现航空公司的机票销售的自动化的计算机系统，为企业的决策层提供准确、精细、迅速的机票销售信息。根据可行性研究的结果和客户的要求，分析现有情况及问题，采用Client/Server结构，将机票预定系统划分为两个子系统：客户端子系统，服务器端子系统。
三、实验基本操作流程及说明
（一）系统界面及说明
（二）操作步骤
1．到相关单位进行需求分析。
2．综合利用Internet 网和相关书籍整理并完善需求分析。
3．画出系统数据流图（分清系统是事务型还是加工型）。
4．得出系统数据字典。
四、实验测评与考核
主要根据项目组成员完成的任务，即实验报告的质量及评审提问，项目组成员回答的情况综合评定。主要考核内容为“需求分析说明书”。
优秀：能很好地完成实验任务，达到实验大纲中规定的全部要求，实验报告能对实验内容进行全面、系统的总结，并能运用学过的理论知识对某些问题加以分析，在考核时能比较圆满地回答问题，并有某些独到见解。
良好：能较好地完成实验任务，达到实验大纲中规定的全部要求，实验报告能对实验内容进行比较全面、系统的总结。考核时能较圆满地回答问题。
中等：达到实验大纲中规定的主要要求，实验报告能对实验内容进行比较全面的总结在考核时能正确地回答主要问题。
及格：实验态度基本端正，完成了实验的主要任务，达到实验大纲中规定的基本要求，能够完成实验报告，内容基本正确但不够完整、系统，考核中能回答主要问题。
不及格：未达到实验大纲中规定的基本要求，实验报告马虎潦草或内容有明显错位；考核时不能回答主要问题或有原则性错误。

实验项目四 软件的总体设计
一、实验内容、目标及要求
（一）实验内容
主要解决实现该系统需求的程序模块设计问题。(包括如何把该系统划分成若干个模块、决定各个模块之间的接口、模块之间传递的信息，以及数据结构、模块结构的设计等。)熟悉功能结构图设计，软件处理流程设计，输出设计（主要指打印输出设计），存储文件格式设计（数据库结构设计），输入设计（主要指数据录入卡设计）。具体内容：
1．首先进行系统设计，从数据流图出发设想完成系统功能的合理物理方案
2．软件结构设计，确定软件由哪些模块组成以及这些模块之间的动态调用关系。
3. 利用层次图和结构图描绘软件结构。
（二）实验目标
1．建立初始结构图；
2．对初始结构构图进行改进、优化；
3．掌握软件的总体设计报告的书写方法和技术要求。
（三）实验要求
用面向数据流的软件设计技术，对上一实验的数据流图和数据字典，进行总体设计；要求做到对上一实验的软件需求进行软件结构设计，模块数不少于四个。
二、实验准备
（一）运行环境说明
Windows XP, Microsoft Visio等。
（二）基础数据设置及说明
三、实验基本操作流程及说明
（一）系统界面及说明
（二）操作步骤
1． 首先确定系统总体设计方案（分清系统是事务型还是加工型）。
2． 完成系统的模块结构图及模块的功能说明
3． 完成系统的接口设计
4． 完成系统的数据结构设计
四、实验测评与考核
主要根据项目组成员完成的任务，即实验报告的质量及评审提问，项目组成员回答的情况综合评定。主要考核内容为“项目概要设计说明书”。
优秀：能很好地完成实验任务，达到实验大纲中规定的全部要求，实验报告能对实验内容进行全面、系统的总结，并能运用学过的理论知识对某些问题加以分析，在考核时能比较圆满地回答问题，并有某些独到见解。
良好：能较好地完成实验任务，达到实验大纲中规定的全部要求，实验报告能对实验内容进行比较全面、系统的总结。考核时能较圆满地回答问题。
中等：达到实验大纲中规定的主要要求，实验报告能对实验内容进行比较全面的总结，在考核时能正确地回答主要问题。
及格：实验态度基本端正，完成了实验的主要任务，达到实验大纲中规定的基本要求，能够完成实验报告，内容基本正确但不够完整、系统，考核中能回答主要问题。
不及格：未达到实验大纲中规定的基本要求，实验报告马虎潦草或内容有明显错位；考核时不能回答主要问题或有原则性错误。

实验项目五 熟悉UML工具Rational Rose实验
一、实验内容、目标及要求
（一）实验内容
使用Rational rose 2003进行简单用例图的设计。
（二）实验目标
1．熟悉Rational rose 2003的工作环境及组成；
2．能够根据系统的功能分析系统的用例组成。
3．正确确定用例图中的角色。
4．能够分析系统的用例、活动者以及它们之间的关系。
5．使用Rose 软件能正确画出用例图，并说明每一个用例的事件流。
（三）实验要求
1．要求能够熟练运用Rational rose 2003 软件所提供的菜单、工具、模型等；
2．初步掌握使用使用Rational rose 2003进行设计的基本思路。
3．根据需求文档确定每一个用例的名称、参与执行者(活动者)、前置条件、主事件流、辅事件流和后置事件流。

二、实验准备
（一）运行环境说明
Rose 是用UML 快速开发应用程序的工具之一，支持用例图、活动图、协作图、状态图、组件图和布局图，通过正向和逆向转出工程代码的特性，可以支持C++、Java、Visual Basic 和XML DTD 等代码生成和逆向转出工程代码。
（二）基础数据设置及说明
三、实验基本操作流程及说明
（一）系统界面及说明
Rose2003 的界面由6 个部分组成，分别是菜单、浏览器、文档窗口、框图窗口、日志窗口和工具栏。

菜单：集成了系统中几乎所有的操作。包括File、Edit、View、Add．Ins、Window、Help 几大项。选择其中一项，又会弹出相应的子菜单。
浏览器：用于在Rose 模型中迅速漫游。图所示为浏览器的画面图。可以看到，UML 的视图包括用例视图(use case view)、逻辑视图(logicalview)、组件视图(component view)和布局视图(deployment view)。
文档窗口：用于查看或更新模型元素的文档。
工具栏：用于迅速访问常用命令。
图窗口：用于显示和编辑一个或几个UML 图。
日志窗口：用于查看错误信息和报告各个命令的结果。
（二）操作步骤
1．系统需求分析
2．确定事件流
3．用Rose 画出用例图
四、实验测评与考核
主要根据项目组成员完成的任务，即实验报告的质量及评审提问，项目组成员回答的情况综合评定。主要考核内容为“实验报告”。
优秀：能很好地完成实验任务，达到实验大纲中规定的全部要求，实验报告能对实验内容进行全面、系统的总结，并能运用学过的理论知识对某些问题加以分析，在考核时能比较圆满地回答问题，并有某些独到见解。
良好：能较好地完成实验任务，达到实验大纲中规定的全部要求，实验报告能对实验内容进行比较全面、系统的总结。考核时能较圆满地回答问题。
中等：达到实验大纲中规定的主要要求，实验报告能对实验内容进行比较全面的总结，在考核时能正确地回答主要问题。
及格：实验态度基本端正，完成了实验的主要任务，达到实验大纲中规定的基本要求，能够完成实验报告，内容基本正确但不够完整、系统，考核中能回答主要问题。
不及格：未达到实验大纲中规定的基本要求，实验报告马虎潦草或内容有明显错位；考核时不能回答主要问题或有原则性错误。

附录 软件项目示例
题目一 “教务管理系统之子系统——分院内课程安排”
1．系统简介
每学期的期中，学校教务处分别向各个分院发出下学期的教学计划，包括课程名、课时、班级类别（本科、专科、高职）、班号等；分院教学主管人员根据教学任务和要求给出各课程的相关限制（如：任课教师职称、和班数、最高周学时数等）；任课教师自报本人授课计划，经所在教研室协调确认，将教学计划上交分院主管教学计划的主任，批准后上报学校教务处，最终有教务处给出下学期全系分院教师的教学任务书。假设上述排课过程全部为人工操作，现要求改造为能利用计算机实现的自动处理过程。
2． 限定条件
（1）每位教师的主讲门数不超过2 门/学期：讲师以下职称的教师不能承担系定主课的主讲任务。
（2）分院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学期的主讲任务。
（4）本系统的输入项至少应包含3 个：教务处布置的教学计划、分院教师自报的讲课计划和系定的有关讲课限制条件。
（5）本系统的输出项至少应包含2 个：教务处最终下达的全分院教师教学任务书和分院各教学班一学期的课程表（可不包含上课地点）。

题目二、“学校教材订购系统”
1、 系统简介
本系统可细化为两个子系统：销售系统和采购系统销售系统的工作过程为：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，教师或学生即可去书库领书。采购系统的主要工作过程为：若是脱销教材，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的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（包括领书和进书时），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，需考虑有关单据的合法性验证
（3） 系统的外部项至少包含三个：教师、学生和教材工作人员。
（4） 系统的相关数据存储至少包含6 个：购书表、库存表、缺书登记表、待购教材表、进/出库表。

题目三、“机票预订系统”
1、系统简介
航空公司为给旅客乘机提供方便，需开发一机票预定系统。各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、旅行时间、旅行目的地等）输入到该系统，系统为旅客安排航班。当旅客交付了预定金后，系统印出取票通知和帐单给旅客，旅客在飞机起飞的前一天凭取票通知和帐单交款取票，系统核对无误即印出机票给旅客。此外航空公司为随时掌握各航向飞机的乘载情况，需定期进行查询统计，以便适当调整。
2、 技术要求及限定条件
（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、
交款发票等）。
（2） 对于本系统还应补充以下功能：
（1） 旅客延误了取票时间的处理
（2） 班机取消后的处理
（3） 旅客临时更改机票班次的处理
（3） 系统的外部项至少包含三个：旅客、旅行社和航空公司。

题目四：“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 个系部。每个月20 日前各部门（包括分学院、部）要将出勤情况上报人事处，23 日前人事处将出勤工资、奖金及扣款清单送财务处。财务处于每月月底将教职工的工资表做好并将数据送银行。每月初（3 日前）将工资条发给各单位。若有员工调入、调出、校内调动、离退休等数据变化，则由人事处通知相关部门和财务处。
2、 技术要求及限定条件
（1） 本系统的数据存储至少包含：工资表、部门汇总表、扣税款表、银行发放表
（2） 除人事处、财务处外，其他职能部门和学院（部）名称可简化，如学院1，学院2…..等。
（3） 工资、奖金、扣款细节可由学生自定。

题目五、“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） 对于已彻底损坏的作报废处理，同时详细记录有关信息。
（2） 对于有严重问题（故障）的要即使修理，并记录修理日期、设备名、修理厂家、修理费、责任人等。
（3） 对于急需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、型号、规格、单价、数量、购置日期、生产厂家、购买人等），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（某日期之前）查询。
2、技术要求及限定条件
（1） 所有工作由专门人员负责完成，其他人不得任意使用。
（2） 每件设备在作入库登记时均由系统按类别自动顺序编号，形成设备号；设备报废时要及时修改相应的设备记录，且有领导认可。
（3） 本系统的数据存储至少应包含：设备记录、修理记录、报废记录、购买申请。
（4） 本系统的输入项至少包含：新设备信息、修理信息、申请购买信息、报废信息具体查询统计要求。
本系统的输出项至少包含：设备购买申请表、修理/报废注销/设备资金统计表。

题目六、学生学籍管理系统
功能说明：
本学生学籍管理系统分为学生信息管理、学生成绩管理、考试管理和用户管理四个功能模块。
（1）学生信息管理模块主要是对学生信息（如学号、姓名、性别、家庭住址等）进行管理。本模块又分为三个子模块：
◇学生信息录入
◇学生信息查询
◇学生信息修改/删除
其中，学生信息查询不需登录即可使用，信息录入和修改/删除模块则需要先登录后才能使用。
（2）学生成绩管理模块主要是对学生成绩进行管理。本模块又分为五个子模块：
◇学生成绩录入
◇学生成绩查询
◇学生成绩修改/删除
◇计算总分与排名
◇目标分管理
其中，学生成绩查询不需登录即可使用，其他模块则需要先登录后才能使用。
（3）考试管理模块主要对考试进行如下管理：
◇添加新考试
◇对已有的考试信息进行修改/删除
◇对考试科目进行添加/删除
本模块需要先登录后才能使用。
（4）用户管理模块主要对使用本系统的用户进行如下管理：
◇添加新用户
◇对已有的用户进行更改用户名、密码和权限（管理员或普通用户）等操作
◇删除用户
本模块只有管理员才能使用，普通用户不能进入