軟件工程實驗教學大綱

1、軟件工程實驗教學大綱前 言軟件工程實驗是為計算機相關(guān)專業(yè)本科軟件工程課程 配套設(shè)置的,是軟件工程課程講授中一個重要的、不可或 缺的實踐環(huán)節(jié)。其目的是使學生能夠針對具體軟件工程項目, 全面掌握軟件工程管理、軟件需求分析、軟件初步設(shè)計、軟件 詳細設(shè)計、軟件測試等階段的方法和技術(shù),通過該課程設(shè)計使 學生進一步理解和掌握軟件開發(fā)模型、軟件生命周期、軟件過 程等理論在軟件項目開發(fā)過程中的意義和作用,培養(yǎng)學生按照 軟件工程的原理、方法、技術(shù)、標準和規(guī)范,進行軟件開發(fā)的 能力,培養(yǎng)學生的合作意識和團隊精神,培養(yǎng)學生對技術(shù)文檔 的編寫能力,從而使學生提高軟件工程的綜合能力,提高軟件 項目的管理能力。按該課程的

2、特點,實驗內(nèi)容包括軟件開發(fā)的兩大方法學的 專題訓練,即結(jié)構(gòu)化(生命周期學的方法學和面向?qū)ο蟮姆?法學,通過對一個簡單項目,要求學生利用結(jié)構(gòu)化軟件開發(fā)技 術(shù)或面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)技術(shù)完成對該項目的開發(fā)。因此設(shè)置 五個實驗項目,從項目發(fā)的準備工作,系統(tǒng)分析過程,系統(tǒng)設(shè) 計過程,軟件測試到系統(tǒng)實施,覆蓋軟件開發(fā)的整個過程,此 外又引入我國國家計算機開發(fā)規(guī)范,以規(guī)范技術(shù)文檔的書 寫標準,提高實驗教學質(zhì)量。通過實驗訓練,達到如下目的:使學生進一步了解和掌握軟件工程原理,提高對實際項目 的分析和設(shè)計能力,通過實驗課程,熟悉和基本掌握軟件工 程方法 學、 軟件 開發(fā) 的過 程, 文檔 資料 的編 寫格式 及規(guī)

3、 范,全面領(lǐng)會和貫通所學習的理論知識,從而培養(yǎng)學生綜合 運用所學課程知識,分析解決問題的能力,培養(yǎng)學生理論聯(lián)系 實際作風,實事求是,嚴肅認真的科學態(tài)度和良好的工作作 風,為今后從事科學研究工作打下基礎(chǔ)。實驗一:項目開發(fā)的準備工作實驗學時:2 實驗類型:驗證性一、目的與任務(wù)目的:確定課題,組織組員,合理分工,熟悉軟件開發(fā)環(huán) 境,培養(yǎng)團隊精神。任務(wù):學習軟件開發(fā)小組的組織和管理,合理分工,將項目 開發(fā)各階段的任務(wù)明確,并熟悉相應(yīng)的軟件開發(fā)環(huán)境。二、內(nèi)容、要求與安排方式1、實驗內(nèi)容與要求:根據(jù)各組選擇的課題,實行項目經(jīng)理制,各組推薦一名組 長,統(tǒng)一管理整個項目的實施過程,并合理調(diào)整資源和負責項目 全

4、局;根據(jù)項目的難易合理分配組員的任務(wù),對問題達成一致的 看法;針對項目的實施,熟悉相應(yīng)的軟件開發(fā)工具的使用環(huán)境。 2、實驗安排方式:本實驗為開放實驗,各組可同時進行實驗,每組 8-10人。 3.準備參考資料和閱讀相關(guān)的國家有關(guān)軟件開發(fā)的標準文檔。 三、思考題1、項目開發(fā)首先要做的事是什么 ?2、你認為該軟件應(yīng)具備的最重要的特性是什么。3、你認為怎樣分工是最合理的?實驗二:系統(tǒng)分析過程實驗學時:4 實驗類型:驗證性一、目的與任務(wù)目的:確定項目的可實施性,在此基礎(chǔ)上完成系統(tǒng)的邏輯功 能模型的建立。任務(wù):采用不同的軟件開發(fā)技術(shù),完成對項目的分析過程, 給出系統(tǒng)的邏輯功能模型,數(shù)據(jù)字典以及規(guī)格說明書。

5、二、內(nèi)容、要求與安排方式1、實驗內(nèi)容與要求:明白項目的業(yè)務(wù)流程圖,繪制數(shù)據(jù)流程圖,功能分析圖,編 寫數(shù)據(jù)字典,數(shù)據(jù)加工處理的描述,軟件系統(tǒng)流程設(shè)想圖(新系 統(tǒng)模型,需求規(guī)格說明書。2、實驗安排方式:本實驗為開放實驗,各組可同時進行實驗,每組 8-10人。 三、思考題1、需求分析在軟件開發(fā)中真的有那么重要嗎?2、分析系統(tǒng)流程圖,流程圖和數(shù)據(jù)流圖的區(qū)別和各自的特點。3、怎樣寫合乎規(guī)范的數(shù)據(jù)流圖和數(shù)據(jù)詞典?4、怎樣組織對該工作的評審?實驗三:系統(tǒng)設(shè)計過程實驗學時:4 實驗類型:設(shè)計性一、目的與任務(wù)目的:在實驗二基礎(chǔ)上完成系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)的建立和系統(tǒng)詳細設(shè)計,并給出相應(yīng)的規(guī)格說明書。任務(wù):認真分析實驗二

6、的結(jié)果,給出系統(tǒng)合理的體系結(jié)構(gòu), 描繪系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖,并合理劃分系統(tǒng)的各組成模塊,最后給出系統(tǒng) 的各部分設(shè)計規(guī)格說明書。二、內(nèi)容、要求與安排方式1、實驗內(nèi)容與要求:功能結(jié)構(gòu)圖設(shè)計,軟件處理流程設(shè)計,輸出設(shè)計(主要指打 印輸出設(shè)計,存儲文件格式設(shè)計(數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計,輸入設(shè) 計(主要指數(shù)據(jù)錄入卡設(shè)計,代碼設(shè)計,程序設(shè)計說明書 2、實驗安排方式:本實驗為開放實驗,各組可同時進行實驗,每組 8-10人。 三、思考題1.系統(tǒng)設(shè)計和需求分析的關(guān)系是什么?兩者必須先后關(guān)聯(lián)嗎?2.怎樣描繪系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)?3.怎樣繪制復合規(guī)范的流程圖。4.怎樣組織對設(shè)計階段工作的評審?實驗四:系統(tǒng)實現(xiàn)實驗學時:4 實驗類型:設(shè)計性

7、一、目的與任務(wù)目的 :系統(tǒng)運行和軟件后期制作,了解程序設(shè)計的風格。 任務(wù):編寫源程序,正確書寫軟件說明書和用戶手冊,總結(jié) 軟件開發(fā)中的得失。二、內(nèi)容、要求與安排方式1、實驗內(nèi)容與要求:完善系統(tǒng)所涉及的程序框圖,源程序,模擬運行數(shù)據(jù), 打印報表,軟件使用說明書和用戶手冊等。2、驗安排方式:本實驗為開放實驗,各組可同時進行實驗,每組 8-10人。 三、思考題1、怎樣合理選擇軟件開發(fā)的工具?2、怎樣進行用戶說明手冊和使用手冊的編寫。3、總結(jié)項目實施中的得失。實驗五:軟件測試實驗學時:4 實驗類型:綜合性一、目的與任務(wù)目的:在實驗四的基礎(chǔ)上,完成對系統(tǒng)的組裝和測試。任務(wù) :正確運用軟件測試技術(shù)和方法,

8、完成系統(tǒng)的單元測 試、綜合測試、確認測試、系統(tǒng)測試的方法,掌握測試用例的設(shè) 計方法,并給出測試報告。二、內(nèi)容、要求與安排方式1、實驗內(nèi)容與要求:(1能夠正確運用軟件測試的過程與方法,結(jié)合一個模擬課題, 復習、鞏固、軟件工程中系統(tǒng)測試知識,提高軟件測試的實踐能 力。(2熟悉單元測試、綜合測試、確認測試、系統(tǒng)測試的方法,掌 握測試用例的設(shè)計方法。(3樹立正確的軟件測試思想,培養(yǎng)分析問題、解決問題的能 力,提高查詢資料和撰寫書面文件的能力。2、驗安排方式:本實驗為開放實驗,各組可同時進行實驗,每組 8-10人。 三、思考題1.怎樣看待測試的重要性。2.怎樣選擇測試的技術(shù)和方案。3.比較邏輯測試和基本

9、路徑測試的不同和聯(lián)系。4.怎樣組織對測試階段工作的評審?附錄一:實驗要求軟件工程實驗要求學生采用“項目小組”的形式,結(jié)合 具體的開發(fā)項目進行設(shè)計。具體要求如下:1、班級按項目小組進行分組,每組不得超過 10人2、每個項目小組選出項目負責人或項目經(jīng)理,由項目經(jīng)理召 集項目組成員討論、選定開發(fā)項目3、項目中的每項任務(wù)要落實到人且規(guī)定該任務(wù)的起止日期和 時間4、每個項目小組必須按照軟件工程實驗教學大綱附錄中 給定的文檔規(guī)范標準提供項目文檔5、題目自定或采用附錄二中的題目6、軟件開發(fā)的方法自定(結(jié)構(gòu)化或面向?qū)ο蟮姆椒▽W附錄二:實驗題目題目一:“ 基于最小二乘法的公交車輛 GPS 補償定位系統(tǒng)的研 究

10、”1. 研 究內(nèi)容 :本項目主要研究智能公交調(diào)度系統(tǒng)中,在不增加硬件設(shè)備的基 礎(chǔ)上,通過軟件來解決 GPS 在動態(tài)環(huán)境中信號失鎖問題的方法。提 出了基于最小二乘曲線擬合方法的 GPS 數(shù)據(jù)補償算法,該算法將公 交車輛的行駛線路數(shù)字化為一個曲線模型,并且在客觀條件影響車 載 GPS 設(shè)備無法接收到 GPS 信號時,利用對應(yīng)線路的曲線模型模擬 公交車輛的行駛,實現(xiàn)補償定位。解決由于 GPS 失鎖引起的三個問 題。2. 研 究意義 :城市智能公共交通管理系統(tǒng)公交車輛的定位跟蹤、輔助導航、 車輛調(diào)度指揮、動態(tài)發(fā)布公交信息以及出行者最佳路徑查詢等功 能。通過建設(shè)智能公交管理系統(tǒng)可以大大提高城市公交車輛的

11、綜合 管理和調(diào)度的智能化,從而有效緩解城市交通的壓力。3. 研 究方案:針對公交行業(yè)中公交車輛的行駛路線相對固定的特點,根據(jù)車 輛的歷史定位數(shù)據(jù),對該行駛線路進行曲線擬合,形成一條數(shù)字曲 線模型。由于公交線路形狀存在復雜和多樣性,所以在擬合中采用 分段擬合,將線路根據(jù)其形狀分成幾條分別擬合。在 GPS 無法接收 到定位信號時,將最后一次獲得的定位坐標投影到曲線模型上,以 此為起點,在曲線模型上模擬車輛行駛并按原定 GPS 采樣間隔發(fā)送 曲線模型上的對應(yīng)坐標值,作為車輛的定位數(shù)據(jù)信息,解決 GPS 的 失鎖問題。當 GPS 定位信號重新獲取后,停止模擬行駛,以實際定 位數(shù)據(jù)為準。本項目采用最小二

12、乘二次曲線擬合。4. 研 究成果:本系統(tǒng)以公交業(yè)務(wù)三級調(diào)度模式為系統(tǒng)設(shè)計框架,集計算機控 制技術(shù)、無線通信技術(shù)、全球衛(wèi)星定位技術(shù)、地理信息技術(shù)為一體 的公共交通系統(tǒng)。該系統(tǒng)基本上實現(xiàn)了公交調(diào)度業(yè)務(wù)的覆蓋和公交 調(diào)度的智能化的要求,是一款比較出色的智能公交調(diào)度系統(tǒng),本項 目所探討的用最小二乘曲線擬合解決 GPS 失鎖問題的方法將在將來 的智能公交調(diào)度系統(tǒng)軟件中得到實際應(yīng)用。題目二：物業(yè)小區(qū)“一站式” 題目二：物業(yè)小區(qū)“一站式” 收費終端系統(tǒng)的軟件實現(xiàn) 1、研究內(nèi)容： 、研究內(nèi)容： 在選擇合適的終端設(shè)備及運行系統(tǒng)平臺基礎(chǔ)上，利用目前流行 的的面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計語言 Visual Basic 6.0

13、和 SQL 的底層數(shù)據(jù)庫 設(shè)計的軟件支持，硬件采用觸摸式液晶屏幕實現(xiàn)用戶與終端交互,通 過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)終端和銀行的交互，預(yù)先模擬出收費企業(yè)、銀行、小區(qū) 住戶三方的數(shù)據(jù)庫信息（以銀行為交易中心），當住戶在小區(qū)的終 端上刷卡消費時，終端將實時發(fā)送信息至銀行，實現(xiàn)銀行數(shù)據(jù)庫相 應(yīng)企業(yè)賬戶和該刷卡用戶賬戶信息的更改和刷新。軟件實現(xiàn)功能暫 定代繳水費、電費、煤氣費、電話費（固定電話、移動手機用戶、 聯(lián)通手機用戶）。 2、研究意義： 、研究意義： 隨著現(xiàn)代都市生活節(jié)奏的加快，人們對生活的便捷性也隨之提 出了更高的要求。而日常生活中消費性資源的固定費用，如電話 費，燃氣費，水電費等的交納也面臨著越來越突出的矛盾

14、：一方 面，周末到銀行交納各項費用的用戶劇增，加大了銀行的工作量； 另一方面，也使用戶浪費了大量的時間在排隊上，產(chǎn)生了一些負面 影響；第三，雖然目前銀行開通了在網(wǎng)上在線交費業(yè)務(wù)，但由于互 聯(lián)網(wǎng)的很多安全漏洞，用戶無法安心的在網(wǎng)上進行交費。針對目前 用戶需要解決這種矛盾的迫切性，我們設(shè)計了“物業(yè)小區(qū)一站式收 費終端系統(tǒng)”：該終端有點像銀行的自動取款機，位于中間位置的 是一個觸摸式的液晶屏幕，在正常狀態(tài)下，屏幕上播放著城市（合 肥）的風光片等信息，用手指觸摸后，直接進入首頁。利用該終端 可以使用儲蓄卡交納水氣煤電等各項費用。該項目的開發(fā)可以很好 的解決銀行與用戶之間的不協(xié)調(diào)性，不僅可以提高銀行處理

15、數(shù)據(jù)的 能力，而且為用戶節(jié)省了時間。目前合肥市的大部分小區(qū)還沒有這 種終端，因此市場前景廣闊。 3、研究方案： 、研究方案： 在選擇合適的終端設(shè)備及運行系統(tǒng)平臺基礎(chǔ)上，預(yù)先模擬出收 費企業(yè)、銀行、小區(qū)住戶三方的數(shù)據(jù)庫信息（以銀行為交易中 心），當住戶在小區(qū)的終端上刷卡消費時，終端將實時發(fā)送信息至 銀行，實現(xiàn)銀行數(shù)據(jù)庫相應(yīng)企業(yè)賬戶和該刷卡用戶賬戶信息的更改 和刷新。軟件實現(xiàn)功能暫定代繳水費、電費、煤氣費、電話費（固 定電話、移動手機用戶、聯(lián)通手機用戶）。軟件開發(fā)將以瀑布模型 為主要依托，進行問題陳述、問題定義、需求分析、可行性研究報 告，并配以相應(yīng) E-R 圖、DFD 圖、SC 圖和數(shù)據(jù)字典等，

16、然后用統(tǒng) 一建模語言 UML 描述軟件，再結(jié)合動態(tài)模型機制構(gòu)造狀態(tài)圖、順 序圖、協(xié)作圖、活動圖等，以文檔為驅(qū)動逐步進行系統(tǒng)的整體設(shè) 6 計。在硬件上，主要在于如何選擇合適的服務(wù)器、客戶機、交換 機、打印機及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備來構(gòu)建完整安全的終端；軟件方面，集中體 現(xiàn)在操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、開發(fā)語言的選擇。需要解決的關(guān)鍵問 題還有終端液晶屏幕是采用什么觸發(fā)方式（電容觸發(fā)等方式），服 務(wù)器平臺用 LINUX 還是用 Windows 2000 Server 及更高版本等。 研究成果： 4、研究成果： 利用目前流行的的面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計語言 Visual Basic 6.0 和 SQL 的底層數(shù)據(jù)庫設(shè)計的軟件支持

17、，硬件采用觸摸式液晶屏幕實現(xiàn) 用戶與終端交互,通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)終端和銀行的交互。當住戶在小區(qū)的 終端上刷卡消費時，終端將實時發(fā)送信息至銀行，實現(xiàn)銀行數(shù)據(jù)庫 相應(yīng)企業(yè)賬戶和該刷卡用戶賬戶信息的更改和刷新。軟件實現(xiàn)功能 暫定代繳水費、電費、煤氣費、電話費。 題目三： 大型超市品類管理子系統(tǒng)的研究與開發(fā) 大型超市品類管理子系統(tǒng)的研究與開發(fā)” 題目三：“大型超市品類管理子系統(tǒng)的研究與開發(fā) 1系統(tǒng)簡介 隨著社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展，我國的大型超市及連鎖企業(yè)步入 多元化，跨地區(qū)，高效率為特點的新階段。隨之而來的是對超市 物品管理，人員管理，庫存量統(tǒng)計及物品進出超市記錄管理的需 要。而由于統(tǒng)計量大，管理過程中會出現(xiàn)很

18、多問題，市場就需要 一個全面的，詳細的品類管理子系統(tǒng)對超市進行管理工作。研究 的內(nèi)容包括：商品陳列、庫存量、各類商品的銷售數(shù)量、單價、 利潤及供求關(guān)系。首先，品類管理系統(tǒng)主要分為三個子系統(tǒng)：采 購系統(tǒng)，銷售系統(tǒng)和管理系統(tǒng)。采購系統(tǒng)的主要工作過程是：在 數(shù)據(jù)庫中統(tǒng)計庫存量小于一定數(shù)目的物品，將需要采購的物品上 報給采購人員。在新的物品進庫后，對物品數(shù)量進行重新統(tǒng)計。 銷售系統(tǒng)的主要工作過程是：每一次采購將物品單備份并儲存， 以便在月末結(jié)帳時進行核對。管理系統(tǒng)的主要工作過程是：每隔 固定時間或者是在系統(tǒng)需要時統(tǒng)計出物品進出量以及超市盈利。 以上功能要求在計算機上實現(xiàn)。 2技術(shù)要求和限制條件 （1）

19、在當超市物品庫中的各種物品數(shù)量發(fā)生變化（包括進貨和 出貨）時，都應(yīng)修改相關(guān)的物品記錄，如庫存表或進/出庫表。 （2）正當出貨或進貨時不得對物品數(shù)量進行統(tǒng)計，只有在出， 進貨完成后才可以統(tǒng)計 （3）系統(tǒng)的外部項要包括超市服務(wù)人員，出貨人員和進貨人員 題目四： 基于感應(yīng)式門禁的中小學家校通系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) 基于感應(yīng)式門禁的中小學家校通系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)” 題目四：“基于感應(yīng)式門禁的中小學家校通系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) 1系統(tǒng)簡介 7 目前，學生的在校管理工作越來越受到學校和家長的重視。管 理的好壞將直接影響到學生的安全，以及學生的學習狀況與水平。 而傳統(tǒng)的管理工具及方法有著很大的局限性，例如，學生離開家 時

20、，家長不能很好的了解到他們在學校的情況，而離開學校時，校 方又不能了解到學生在校外的表現(xiàn)與行為。近幾年來，孩子經(jīng)常讓 家長擔心的事情莫過于放學不回家，甚至逃課去網(wǎng)吧和游戲廳。時 間一長，他們就可能會生成網(wǎng)癮、游戲癮。 本套系統(tǒng)的開發(fā)，就是在于加強校方和家長之間的交流與聯(lián) 系，讓家長在校外就能了解到孩子在學校的表現(xiàn)，這樣，更有助于 家長對孩子的管理、孩子成績的提高。 當學生離開家來上學時，一旦他們從學校大門經(jīng)過，門禁系 統(tǒng)的感應(yīng)器將感應(yīng)到該同學的到來，并記錄下來。然后將記錄傳 到校方服務(wù)器，由校方服務(wù)器與移動電話公司服務(wù)系統(tǒng)建立聯(lián) 系。這時，移動電話公司便會以短信的形式把“孩子已經(jīng)到?！?的信息告訴給家長。相反的，如果家長在孩子離開家來學校的很 長時間后沒有受到信息，那么家長就可以知道他的孩子沒有來學 校。這樣 就實現(xiàn)了 學校與家長時時的管理孩子。 2研究方案： 研究方案： 系統(tǒng)的建設(shè)描述：第一，采集學生的信息。這主要包括學生 的班級、姓名、年級、家長姓名、家長手機。特別的就是家長的 手機，這是系統(tǒng)的關(guān)鍵信息所在。第二，建立校園內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)；首