[软件工程]实验教学大纲

《软件工程导论》实验教学大纲

课程名称： 课程编号： 适用专业： 总 学 分： 总 学 时：

软件工程 408011

信息管理与信息系统 3 64

436406 软件工程导论 3 48

其中实验学时 16 16

一、实验课程性质、目的与任务

《软件工程导论》是计算机各专业本科生的一门重要的专业课程，主要包括主要内容包括可行性分析、需求分析、概要设计、详细设计、面向对象分析与设计、编码、软件质量、

项目计划与管理、软件维护等内容。通过学习，学生将掌握软件工程的基本概念和基础理论知识，能够熟练地运用各种实用开发方法和基本技术方法从事各种类型软件项目的工程化开发、了解软件工程各领域的发展动向，成为具有独立工作能力的高素质高水平的软件人才。

按该课程的特点，实验内容包括软件开发的两大方法学的专题训练，即结构化（生命周期学）的方法学和面向对象的方法学，通过对一个简单项目，要求学生利用结构化软件开发技术或面向对象的软件开发技术完成对该项目的开发。

通过本实验课程，应达到以下几个教学目的

1. 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； 2. 熟悉和基本掌握软件工程方法学、软件开发的过程；

3. 掌握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； 4. 培养学生综合运用所学课程知识，分析解决问题的能力；

5. 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。

二、实验教学基本要求

采取学生单独分组实验，教师临场指导的实验方式，在计算机上通过编程进行实验。完成对每个知识点知识验证和设计完成规定的实验内容，能运用所学根据算法思想独立设计程序。

要求掌握流行操作系统的基本使用与管理操作，并学会用高级程序设计语言设计有关进程创建、进程调度、进程通信、死锁以及存储管理、设备管理、文件管理等主要算法的模拟程序。

上机实验要求：

1、做好实验预习，编写源代码。

2、认真撰写实验报告。实验报告应包括以下内容：实验项目名称；算法分析；程序清单；运行结果；对运行情况所作的分析以及本次调试程序所取得的经验，如果程序未能通过，应分析其原因。

3、按指定时间上机，不得无故缺席。 4、严格遵守校校规校纪和实验室规章制度。 三、实验项目与类型：

四、实验教学内容

实验一：分配项目进行可行性分析

1、实验目的

了解课题的基本框架 ； 分析和澄清问题的定义；

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。 2、方法原理

用word 写文档、用visio 画图。 3、主要实验仪器及材料

计算机、Windows 系列操作系统、Office 软件、Rational Rose 或Visio 等分析建模工具。 4、实验内容

查看提供的资料，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。

实验二 ：Microsoft Visio软件的使用 1. 实验目的：

1) 熟悉Visio 的工作环境及组成； 2) 掌握用Visio 软件绘制图表的基本操作；

3) 能熟练全用Visio 软件绘制各种较复杂的专业图表； 4) 掌握各种图表文档创建方法. 2. 实验要求:

要求能够熟练运用Visio 软件所提供的菜单、工具、模型等制作图形或图表；能用Visio 软件所提供专业图形模板，来自行绘制出专业化、高质量的图形或图表。

3. 实验内容:

使用Microsoft Visio2003来设计一个基本流程图模型。 4. 实验步骤：

1) 通过打开模板并向图表添加形状来开始创建图表。 2) 在图表中移动形状并调整形状的大小。 3) 向图表添加文本。 4) 连接图表中的形状。 5) 设置图表中形状的格式。

6) 保存图表以示完成，并向演示图表。 5. 实验学时：2学时。

6. 实验结果：上交所制作的流程图文件和实验报告。 实验三 ：项目需求分析

1. 实验目的：

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） 2. 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。

3. 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，得出系统得数据流图和数据字典。 4. 实验步骤：

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。 5. 实验学时：2学时。 6. 实验结果：上交实验报告。 7. 报告内容

除了实验项目名称、实验目的、实验内容、实验步骤外，还应该 有以下内容：

软件系统需求描述：(从功能，性能上进行描述)

软件系统数据流图（由加工、数据流、文件、源点和终点四种元素组成）：

顶层数据流图 1层数据流图 2层数据流图

软件系统数据字典：

数据流条目 加工条目 文件条目

实验小结

实验四：项目总体设计 1、实验目的

用比较抽象概括的方式确定系统如何完成预定的任务； 确定组成系统的每个程序结构。 2、方法原理

用word 写文档、用visio 画图。 3、主要实验仪器及材料

计算机、Windows 系列操作系统、Office 软件、Rational Rose 或Visio 等分析建模工具。 4、实验内容

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； 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； 利用层次图和结构图描绘软件结构。

实验五：软件详细设计

1. 实验目的：

1) 完成系统的总体设计； 2) 完成系统的详细设计工作； 3) 完成主要程序（标识符）设计说明； 4) 写出详细设计说明书； 2. 实验要求:

确定应该如何具体地实现所要求的系统，从而在编码阶段可以把这个描述直接翻译成用具体的程序语言书写的程序。

3. 实验内容:

进行软件系统的结构设计、逐个模块的程序描述（包括各模块的功能、性能、输入、输出、算法、程序逻辑、接口等等）

4. 实验步骤：

1) 首先进行程序系统的结构设计。 2) 然后对主要程序进行描述。 注：应该同时进行用户界面设计。 5. 实验学时：4学时。 6. 实验结果：上交实验报告。 7. 报告内容

除了实验项目名称、实验目的、实验内容、实验步骤外，还应该有以下内容：

软件系统其中的3个模块的详细设计（画程序流程图） 程序描述 实验小结

实验六：软件测试 1、实验目的

了解软件测试的重要性和目的；

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。 2、方法原理

用word 写文档、用VC 调试程序。 3、主要实验仪器及材料

计算机、Windows 系列操作系统、Office 软件、Rational Rose 或Visio 等分析建模工具。 4、实验内容 设计测试方案 单元测试 集成测试

软件调试编码实现该程序。 1. 实验目的：

1) 通过实例使同学们掌握软件测试的一般步骤。 2) 进行黑盒、白盒测试试用例设计，形成测试用例表； 3) 进行黑盒测试，得出测试记录； 4) 进行白盒测试，得出测试记录； 5) 写出测试报告。 2. 实验要求:

要求掌握如何设计测试方案、撰写测试说明书，并掌握程序修改的常用技术。要求对上一实验所编的程序进行测试，要分步进行，要有较详细的测试说明书，要测试通过。

3. 实验内容:

用课堂上介绍的方法，对上一实验的程序，进行测试，并要测试通过，然后撰写软件测试说明书。

4. 实验步骤：

1) 首先设计测试方案（分别采用白盒法和黑盒法）。 2) 进行测试。

3) 对于出错的程序进行修改。 4) 并不断循环直至程序符合要求。 5) 写出测试说明书。 6) 软件使用手册。 5. 实验学时：2学时。

6. 实验结果：上交内容有：程序源代码、编译打包后系统、软件使用手册等所有软件成份。

7. 报告内容

除了实验项目名称、实验目的、实验内容、实验步骤外，还应该有以下内容：

测试项目

设计测试用例15个（白盒法10个，黑盒法5个） 对所开发软件测试结果的评介 实验小结

实验七：软件开发

1. 实验目的：

1) 熟练使用一种高级语言进行软件开发实习。 2) 本部门主要是编码。 2. 实验要求:

要求掌握使用一种高级语言进行软件开发，掌握程序编写、调试、修改等常用技术。要求对所编的程序进行测试，要分步进行。

3. 实验内容:

用自己熟悉的高级语言开发一个小型软件。 4. 实验步骤： 1) 完成前面所有实验 2) 数据库建立 3) 程序代码编写 4) 系统运行。 5. 实验学时：8学时。

6. 实验结果：本课不交作业，最后形成一个完整软件上交。 五、考核方法

1．教师对学生实验过程完成情况进行详细登记，记入实验成绩中。

2．学生完成实验后按要求撰写实验报告，根据实验报告确定每次实验的等级。 3．实验成绩按20%比例计入课程期评总成绩中。 六、实验指导书及主要参考书目

自编实验指导书

[1] 张海藩编著，《软件工程》（第二版），人民邮电出版社，2006年1月第2版 [2] 郑人杰等编著，《实用软件工程》（第二版），清华大学出版社，1997年4月第2版

[3] Jeffrey L.等著，《System Analysis and Design Methods, fifth Edition》，高等教育出版社，2001年6月

[4] Edward Yourdon &Carl Argila 著，殷人昆等译，《实用面向对象软件工程教程》，电子工业出版社，1998年6月第1版

[5] Mark Fewster & Dorothy Graham 著，舒智勇等译，《软件测试自动化技术与实例详解》，电子工业出版社，2000年1月

实验题目1） 学生管理系统 2） 图书借阅系统 3） 人事管理系统 4） 汽车导航系统 5） 机房管理系统 6） 工资管理系统 7） 银行储蓄管理系统 8） 商店管理系统 9） 机票订购系统 10） 图书分销系统 11） 网络书店 12） 网络商店 13） 客户管理系统 14） 设备管理系统 15） 科研成果管理系统 16） 大学排课系统 17） 网络消息发布系统 18） 电子表决系统 19） 网上掀起系统 20） 试题管理系统

主 撰 人： 审 核 人： 2013-3-20

附录一：

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附录二：

软件开发文档指南

1 可行性研究报告

可行性研究报告的编写目的是：说明该软件开发项目的实现在技术、经济和社会条件方面的可行性；评述为了合理地达到开发目标而可能先择的各种方案；说明论证所选定的方案。 可行性研究报告的编写内容要求如下： 1.1 引言

1.1.1 编写目的 1.1.2 背景 1.1.3 定义 1.1.4 参考资料

1.2 可行性研究的前提 1.2.1 要求 1.2.2 目标

1.2.3 条件、假定和限制

1.2.4 进行可行性研究的方法 1.2.5 评价尺度

1.3 对现有系统的分析 1.3.1 数据流程和处理流程 1.3.2 工作负荷 1.3.3 费用开支 1.3.4 人员 1.3.5 设备 1.3.6 局限性

1.4 所建议的系统

1.4.1 对所建议系统的说明 1.4.2 数据流程各处理流程 1.4.3 改进之处 1.4.4 影响

1.4.4.1 对象设备的影响 1.4.4.2 对软件的影响

1.4.4.3 对用户单位机构的影响 1.4.4.4 对系统动行的影响 1.4.4.5 对开发的影响

1.4.4.6 对地点和设施的影响

1.4.4.7 对经费开支的影响 1.4.5 局限性

1.4.6 技术条件方面的可行性 1.5 可选择其他系统方案 1.5.1 可选择的系统方案1 1.5.2 可选择的系统方案2 ……

1.6 投资及收益分析 1.6.1 支出

1.6.1.1 基本建设投资 1.6.1.2 其他一次性支出 1.6.1.3 非一次性支出 1.6.2 收益

1.6.2.1 一次性收益 1.6.2.2 非一次性收益 1.6.2.3 不可定量的收益 1.6.3 收益/投资比 1.6.4 投资回收周期 1.6.5 敏感性分析

1.7 社会条件方面的可行性 1.7.1 法律方面的可行性 1.7.2 使用方面的可行性 1.8 结论 2 项目开发计划

编制项目开发计划的目的是用文件的形式，把对于在开发过程中各项工作的负责人员、开发进度所需经费预算、所需软、硬件条件等问题作出安排记载下来，以便根据本计划开展和检查本项目的开发工作。编制内容要求如下： 2.1 引言

2.1.1 编写目的 2.1.2 背景 2.1.3 定义 2.1.4 参考资料 2.2 项目概述 2.2.1 工作内容 2.2.2 主要参加人员 2.2.3 产品及成果 2.2.3.1 程序

2.2.3.2 文件

2.2.3.3 服务

2.2.3.4 非移交产品

2.2.4 验收标准

2.2.5 完成项目的最迟期限

2.2.6 本计划的审查者与批准者

2.3 实施总计划

2.3.1 工作任务的分解

2.3.2 接口人员

2.3.3 进度

2.3.4 预算

2.3.5 关键问题

2.4 支持条件

2.4.1 计算机系统支持

2.4.2 需要用户承担的工作

2.4.3 需由外单位提供的条件

2.5 专题计划要点

3 软件需求说明书

软件需求说明书的编制是为了使用户的软件开发者双方对该软件的起初规定有一个共同的理解，使之成为整个开发工作的基础。编制软件需求说明书的内容要求如下：

3.1 引言

3.1.1 编写的目的

3.1.2 背景

3.1.3 定义

3.1.1 参考资料

3.2 任务概述

3.2.1 目标

3.2.2 用户的点

3.2.3 假定与约束

3.3 需求规定

3.3.1 对功能的规定

3.3.2 对性能的规定

3.3.2.1 精度

3.3.2.2 时间特性要求

3.3.2.3 灵活性

3.3.3 输入输出要求

3.3.4 数据管理能力的要求

3.3.5 故障处理要求

3.3.6 其它的专门的要求

3.4 运行环境规定

3.4.1 设备

3.4.2 支持软件

3.4.3 接口

3.4.4 控制

4 数据需求说明书

数据要求说明书的编制目的是为了向整个开发时期提供关于处理数据的描述和数据采集要求的技术信息。编制数据要求说明书的内容要求如下：

4.1 引言

4.1.1 编写目的

4.1.2 背景

4.1.3 定义

4.1.4 参考资料

4.2 数据的逻辑描述

4.2.1 静态数据

4.2.2 动态输入数据

4.2.3 动态输出数据

4.2.4 内部生成数据

4.2.5 数据约定

4.3 数据的采集

4.3.1 要求和范围

4.3.2 输入的承担者

4.3.3 处理

4.3.4 影响

5 概要设计说明书

概要设计说明书可称作系统设计说明书，这里说的系统是指程序系统，编制的目的是说明对程序的系统的设计考虑，包括程序系统的基本处理流程、程序系统的组织结构、模块划分、功能分配、接口设计、运行设计、数据结构设计和出错处理设计等，为程序的详细设计提供基础。编制概要设计说明书的内容要求如下：

5.1 引言

5.1.1 编写目的

5.1.2 背景

5.1.3 定义

5.1.4 参考资料

5.2 总体设计

5.2.1 需求规定

5.2.2 运行环境

5.2.3 基本设计概念和处理流程

5.2.4 结构

5.2.5 功能需求与程序的关系

5.2.6 人工处理过程

5.2.7 尚未解决的问题

5.3 接口设计

5.3.1 用户接口

5.3.2 内部接口

5.3.3 外部接口

5.4 运行设计

5.4.1 运行模块组合

5.4.2 运行控制

5.4.3 运行时间

5.5 系统数据结构设计

5.5.1 逻辑结构设计要点

5.5.2 物理结构设计要点

5.5.3 数据结构与程序的关系

5.6 系统出错处理设计

5.6.1 出错信息

5.6.2 补救措施

5.6.3 系统维护设计

6 详细设计说明书

详细说明书可称作程序设计说明书。编制目的是说明一个软件系统各个层次中的每一个程序（每个模块或子程序）的设计考虑，如果一个软件系统比较简单，层次很少，本文件可以不单独编写，有关内容合并概要设计说明书。对详细设计说明书的内容要不得要求如下：

6.1 引言

6.1.1 编写目的

6.1.2 背景

6.1.3 定义

6.1.4 参考资料

6.2 程序系统的组织结构

6.3 程序1（标识符）设计说明

6.3.1 程序描述

6.3.2 功能

6.3.3 性能

6.3.4 输入项

6.3.5 输出项

6.3.6 算法

6.3.7 流程逻辑

6.3.8 接口

6.3.9 存储分配

6.3.10 注释设计

6.3.11 限制条件

6.3.12 测试计划

6.3.13 尚未解决的问题

6.4 程序2（标识符）设计说明

……

7 数据库设计说明书

数据库设计说明书的编制目的是对于设计中的数据库所有标识、逻辑结构和理结构作出具体的设计规定。其内容要求如下：

7.1 引言

7.1.1 编写目的

7.1.2 背景

7.1.3 定义

7.1.4 参考资料

7.2 外部设计

7.2.1 标识符和状态

7.2.2 使用它的程序

7.2.3 约定

7.2.4 专门指导

7.2.5 支持软件

7.3 结构设计

7.3.1 概念结构设计

7.3.2 逻辑结构设计

7.3.3 理结构设计

7.4 运用设计

7.4.1 数据字典设计

7.4.2 安全保密设计

8 用户手册

用户手册的编制是要使用非专门术语的语言，充分地描述该软件系统工程所具有的功能及基本的使用方法。使用户（或潜在用户）通过本手册能够了解该软件的用途，并且能够确定在什么情况下，如何

使用它。具体的内容要求如下：

8.1 引言

8.1.1 编写目的

8.1.2 背景

8.1.3 定义

8.1.4 参考资料

8.2 用途

8.2.1 功能

8.2.2 性能

8.2.2.1 精度

8.2.2.2 时间特性

8.2.2.3 灵活性

8.2.3 安全保密

8.3 运行环境

8.3.1 硬设备

8.3.2 支持软件

8.3.3 数据结构

8.4 使用过程

8.4.1 安装与初始化

8.4.2 输入

8.4.2.1 输入数据的现实背景

8.4.2.2 输入格式

8.4.2.3 输入举例

8.4.3 输出

8.4.3.1 输出数据的现实背景

8.4.3.2 输出格式

8.4.3.3 输出举例

8.4.4 文卷查询

8.4.5 出错处理与恢复

8.4.6 终端操作

9 操作手册

操作手册的编制是为了向操作人中提供该软件每一个运行的具体过程和有关知识，包括操作方法的细节。具体的内容要求如下：

9.1 引言

9.1.1 编写目的

9.1.2 背景

9.1.3 定义

9.1.2 参考资料

9.2 软件概述

9.2.1 软件的结构

9.2.2 程序表

9.2.3 文卷表

9.3 安装与初始化

9.4 运行说明

9.4.1 运行表

9.4.2 运行步骤

9.4.3 运行1（标识符）说明

9.4.3.1 运行控制

9.4.3.2 操作信息

9.4.3.3 输入-输出文卷

9.4.3.4 输出文段

9.4.3.5 输出文段的复制

9.4.3.6 启动恢复过程

9.4.4 运行2（标识符）说明

9.5 非常规过程

9.6 远程操作

10 模块开发卷宗

模块开发卷宗是在模块开发过程中逐步编写出来的，每完成一个模块或一级密切相关的模块的复审时编写一份，应该把所有的模块开发卷宗汇集在一起。编写的目的是记录和汇总低层次开发的进度和结果，以便于对整个模块开发工作的管理和复审，并为将来的维护提供非常有用的技术信息。具体的内容要求如下：

10.1 标题

10.2 模块开发情况表

10.3 功能说明

10.4 设计说明

10.5 源代码清单

10.6 测试说明

10.7 复审的结论

11 测试计划

11.1 引言

11.1.1 编写目的

11.1.2 背景

11.1.3 定义

11.1.4 参考资料

11.2 计划

11.2.1 软件说明

11.2.2 测试内容

11.2.3 测试1（标识符）

11.2.3.1 进度安排

11.2.3.2 条件

11.2.3.3 测试资料

11.2.3.4 测试培训

11.2.4 测试2（标识符）

……

11.3 测试设计说明

11.3.1 测试1（标识符）

11.3.1.1 控制

11.3.1.2 输入

11.3.1.3 输出

11.3.1.4 过程

11.3.2 测试2（标识符）

……

11.4 评价准则

11.4.1 范围

11.4.2 数据整理

11.4.3 尺度

12 测试分析报告

测试分析报告的编写是为了把组装测试和确认测试的结果、发现及分析写成文件加发记载，具体的编写内容要求如下：

12.1 引言

12.1.1 编写目的

12.1.2 背景

12.1.3 定义

12.1.4 参考资料

12.2 测度概要

12.3 测试结果及发现

12.3.1 测试1（标识符）

12.3.2 测试2（标识符）

……

12.4 对软件功能的结论

12.4.1 功能1（标识符）

12.4.1.1 能力

12.4.1.2 限制

12.4.2 功能2（标识符）

……

12.5 分析摘要

12.5.1 能力

12.5.2 缺陷和限制

12.5.3 建议

12.5.4 评价

12.6 测试资源消耗

13 开发进度月报

开发进度月报的编制目的是及时向有关管理部门汇报项目开发的进展和情况，以便函及时发现或处理开发过程中出现的问题。一般地，开发进度月报是以项目组为单位每月编写的。如果被开发的软件系统规模比较大，整个工程项目被划分给若干个分项目组承担，开发进度月报将以项目组为单位按月编写。具体的内容要求如下： 13.1 标题

13.2 工程进度与状态

13.2.1 进度

13.2.2 状态

13.3 资源耗用与状态

13.3.1 资源耗用

13.3.1.1 工时

13.3.1.2 机时

13.3.2 状态

13.4 经费支出与状态

13.4.1 经费支出

13.4.1.1 支持性费用

13.4.1.2 设备购置费

13.4.2 状态

13.5 下个月的工作计划

13.6 建议

14 项目开发总结报告

项目开发总结报告的编制是为了总结本项目开发工作的经验，说明实际取得的开发结果以及对整个开发工作的各个方面的评价。具体的内容要求如下：

14.1 引言

14.1.1 编写目的

14.1.2 背景

14.1.3 定义

14.1.4 参考资料 14.2 实际开发结果 14.2.1 产品 14.2.2 主要功能和性能 14.2.3 基本流程 14.2.4 进度 14.2.5 费用 14.3 开发工作评价 14.3.1 对生产效率的评价 14.3.2 对产品质量的评价 14.3.3 对技术方法的评价 14.3.4 出错原因的分析