《软件工程》实验教学大纲
课程代码：0668036
课程名称：软件工程/Software Engineering
开课院（系）实验室：计算机科学系；软件实验室、信息安全实验室
适用专业：计算机科学与技术、信息与计算科学、信息安全
实验指导书名称：《软件工程实验指导书》
一、学时、学分
总学时：64 总学分：4 讲课学时：48 实验学时：16
实验成绩占总成绩20 %
二、课程简介
软件工程是计算机科学与技术等专业开设的一门必修课，是软件开发类的综合性和实践性很强的核心课程。

本课程从系统工程的角度介绍软件工程方法，使学生掌握软件工程的基本理论、方法和技术，以及软件开发的完整过程和步骤，掌握软件生命周期中各阶段的知识，并能够使用UML进行软件分析和设计。

培养学生初步具有中小型软件项目的需求分析、设计、编码、测试、维护和管理的工程化能力，以及软件开发和项目管理能力，为今后更深入地学习和从事软件开发工作打下良好的基础。

三、实验的地位、作用和目的及学生能力标准
本实验课程是《软件工程》课程教学的重要组成部分。

通过本实验课程的教学，使学生加深对面向对象分析与设计的理解，从而掌握如何把统一建模语言UML应用到基本的面向对象分析和设计乃至整个软件开发过程中。

软件工程课程实验的目的是让学生掌握求解软件的基本思想、途径和方法，为从事计算机软件开发、维护和应用奠定良好的基础。

学生通过软件工程课程实验，掌握软件分析、设计、实现和测试的基本技术，以及面向对象分析和设计的基本方法。

通过该课程实践，实际运用软件工程的技术和方法，掌握软件项目管理和团队开发的工作方法。

经过软件工程课程的实验环节，使学生进一步掌握面向对象的系统设计与开发的方法和技术，树立团队合作精神，培养自主学习能力和创造性的工程设计能力，提高综合分析和解决问题的能力，以及软件项目的管理能力。

此外，在实验环节中，还应深入了解面向对象分析和设计的基本概念，UML 在面向对象分析和设计中的作用，UML 的基础知识和应用技术，学会如何使用UML 对系统建模，掌握软件建模工具Rational Rose 的使用。

四、实验方式与基本要求
本实验课程要求学生在教师的指导与帮助下，学习了解UML的基本概念，实践UML对系统进行分析和设计的开发过程。

以“网上图书销售系统”为案例，使学生经历软件项目的可行性研究、需求分析，软件设计、实现、测试到维护等各阶段的软件生命过程。

基本要求是：在实验初期，学生要在教师指导下自学Rational Rose软件的安装、使用和操作方法，并能运用Rational Rose完成课程全部实验内容；在每个实验开始之前，要求学生预先针对课堂相关知识进行深入思考、分析、讨论，按实验题目要求给出初步的软件需求分析模型和设计模型；在实验过程中按照实验步骤积极动手进行实验操作，按各个实验的具体要求完成和提交实验成果。

“网上图书销售系统”功能需求：
（1）查询图书信息：顾客登录该系统后，可根据书名对所需的图书信息进行查询。

（2）订购图书：顾客查询到所需图书后，可提交图书订单。

（3）维护订单信息：顾客可根据需要增加、删除个人订购的图书，及时更新订单信息。

（4）维护个人信息：顾客可随时查询个人信息资料，并更新。

（5）处理顾客订单：图书网站的工作人员收到顾客订单后，对订单及时做出处理，包括：查询顾客订单、查询库存、接受订单并更新库存或拒绝接受顾客订单。

查询顾客订单：从所有订单记录中查询当前未被处理的订单。

查询库存：了解了顾客所需图书后，立即查询该图书的库存。

接受订单并更新库存：库存中尚有该图书，工作人员便可接受顾客订单，并修改库存数量。

拒绝接受顾客订单：库存中若没有该图书，则拒绝接受顾客订单。

（6）查询图书的销售记录：图书网站的管理人员可查询近期图书的销售记录，为今后新书的采购和经营决策提供依据。

（7）维护员工信息：管理人员可对公司所有员工的基本信息进行查询、添加、删除和更新。

（8）采购新书：管理人员根据近期图书的销量情况采购新的图书。

（9）更新图书信息：对原有图书信息及时更新，删除无用图书信息。

具体实验内容安排如下：
实验一：需求分析与用例建模(对应毕业要求：6.2, 7.2, 9.1, 11.2)
实验目的：以“网上图书销售系统”为例，完成系统的用例模型。

初步了解Rational Rose的使用，了解Rational Rose的界面，了解Rational Rose的视图以及各个视图的功能。

实验内容：根据“网上图书销售系统”的功能需求，使用Rational Rose建立系统的用例模型（包括用例图和用例描述文档）。

实验要求：正确识别系统的所有角色和用例；准确描述用例间的关系；描述系统中重要用例的基本事件流（正常情况）和备选事件流（异常情况）。

实验二：系统分析与对象类建模(对应毕业要求：6.2, 7.2, 9.1, 11.2)
实验目的：以“网上图书销售系统”为例，完成系统几个类的UML表示和类图。

实验内容：根据用例模型，利用Rational Rose工具建立系统的类图和对象图。

实验要求：正确识别出系统中的所有实体类、边界类和控制类；给类添加必要的属性和方法；准确描述类间关系。

实验三：系统设计与对象动态交互模型(对应毕业要求：6.2, 7.2, 9.1, 11.2)
实验目的：以“网上图书销售系统”为例，完成系统的时序图和协作图的设计与实现。

实验内容：利用Rational Rose工具建立系统重要用例的时序图和协作图。

实验要求：建立“顾客建立图书订单”用例的时序图和协作图；建立“员工处理图书订单”用例的时序图和协作图；建立“管理人员维护图书信息”用例的时序图和协作图。

实验四：系统动态建模、集成和实现(对应毕业要求：6.2, 7.2, 9.1, 11.2)
实验目的：以“网上图书销售系统”为例，完成系统的状态图和活动图的设计与实现。

完成系统的物理实现。

实验内容：利用Rational Rose工具建立系统重要对象的状态图和重要用例的活动图。

建立系统的构件图和配置图，依据正向工程生成原型系统的代码。

实验要求：建立“图书订单”的状态图；建立“顾客购买图书”用例的活动图，并使用“泳道”对用例活动进行分组管理；绘制系统的构件图和配置图。

五、考核方式与实验报告要求
实验课开始时，要求学生签到。

在检查学生的预习报告时，就学生的所做情况要求回答问题。

要求学生在规定的时间内上交实验报告单。

指导教师根据学生的回答问题情况，实验上机操作情况以及实验报告的书写情况给出学生实验成绩。

（实验报告按学校规定格式撰写）
七、实验主要仪器名称
实验环境：
硬件环境：IBM-PC或兼容机
软件环境：Windows操作系统、Rational Rose等软件。

八、开放实验室的要求
要求学生按课程统一的要求按时上机实验。