实验指导书

课程名称 软件工程实践
课程性质 专业实践课
开课年度 2025年
开课学期 春季
授课班级 计实验22、大数据22
主讲教师 李欣
课程所属学院(部门) 信息学院
课程所属系(教研室) 计算机系

Table of Contents

1. 软件工程制图

实验一

日期
[2025-03-04 Tue]
地点
瀚学楼1010
学时
2
实验目的
  • 培养工程制图的能力和习惯。
预期成果
  • 掌握软件工程制图方法和工具。
实验环境
  • Visio, Draw.io, Mermaid.js, PlantUML等。
实验要求
  • 掌握软件工程中以下这些基本图的绘制方法和技巧。
    • 业务流程图
    • 体系结构图
    • 数据流图
    • ER图
  • 完成实验报告模板(附件: report-template.docx )中 实验一:软件工程制图 的部分。

2. 软件需求获取与结构化分析方法

实验二

日期
[2025-03-18 Tue]
地点
瀚学楼1010
学时
2
实验目的
  • 结合实例掌握用数据流图、ER图、状态图分析系统的方法。
预期成果
  • 功能模型、数据模型、行为模型、数据字典和软件需求规格说明书。
实验环境
  • Visio, Draw.io, Mermaid.js, PlantUML等。
实验要求
  • 利用所学的绘图知识分析以下案例, 并完成实验报告模板(附件: report-template.docx )中 实验二:软件需求获取与结构化分析方法 的部分。

2.1. 一个需求分析案例《网络教学系统》简介

网络教学系统(E-Leaning)是随着互联网技术发展起来的新型教学形式。 它克服了传统教学模式中对时间和空间的约束,为广大师生提供了灵活的教学模式。 随着E-Leaning的不断发展,也出现了许多新的办学模式, 如MOOC(Massive Open Online Courses)教学就是全球推广的网络学校。 因此,开发性能优良、功能齐全的计算机网络教学系统具有现实意义。

网络教学系统的功能需求包括以下内容:

  1. 学生通过客户机浏览器根据学号和密码进入选课界面, 在这里学生可以进行查询已选课程、指定自己的选修课程以及对自己基本信息的查询;
  2. 学生可以登录本系统中学习模块,浏览网站的网页信息、选择和查找自己所需要学习课程的课件并进行下载;
  3. 教师可以登录本系统,在网站上输入课程介绍、上传课程的课件、发布、更新和修改消息;
  4. 系统管理员可以对本系统网站页面进行维护和批准用户申请注册等操作。
    • 对课程信息进行维护,包括:添加、删除和修改课程信息;
    • 对学生基本信息进行维护,包括:添加、修改、查询和删除;
    • 对教师信息进行维护,包括:添加、修改、查询和删除等操作。

2.2. 《网络教学系统》定义

根据上面对系统的描述和功能需求,试绘制如下文档:

  1. 网络教学系统的数据流图;
  2. 数据库的ER图;
  3. 状态转换图;
  4. 数据字典;
  5. 软件需求规格说明。

学生、教师和课程的基础信息如下:

学生基本信息
学号 姓名 学院 专业 联系方式 备注
             
教师基本信息
编号 姓名 学院 课程1 课程2 备注
             
课程基本信息
课程标号 课程名 教师编号 教室地点 备注
         

3. 结构化设计方法

实验三

日期
[2025-04-01 Tue]
地点
瀚学楼1010
学时
2
实验目的
  • 学习与实践软件的体系结构图、接口、数据设计和过程设计的设计方法。
预期成果
  • 软件结构图、主要过程的伪代码和软件设计规格说明。
实验环境
  • Visio, Draw.io, Mermaid.js, PlantUML等
实验要求
  • 综合所学知识,完成实验报告模板(附件: report-template.docx )中 实验三:结构化设计方法 的部分。

4. UML工程制图

实验四

日期
[2025-04-15 Tue]
地点
瀚学楼1010
学时
2
实验目的
  • 培养UML工程制图的能力和习惯。
预期成果
  • 熟练掌握软件工程制图方法和工具。
实验环境
  • Visio, Draw.io, Mermaid.js, PlantUML等
实验要求
  • 掌握UML各种图的绘制方法和技巧, 并完成实验报告模板(附件: report-template.docx )中 实验四:UML工程制图 的部分。

5. 软件系统实现与测试

实验五

日期
[2025-04-29 Tue] [2025-05-13 Tue] [2025-05-27 Tue]
地点
瀚学楼1010
学时
6
实验目的
  • 学习与实践软件工程中编成方法、软件可靠性测试的方法和技术、学习基于AI的软件分析与设计技术。
预期成果
  • 能够熟练运用一种开发工具和数据库开发与测试一个 学生选课系统基于MNIST的图片分类系统
实验环境
  • 自选
实验要求
  • 给出系统概述。包括功能简介、关键技术介绍、测试用例选择介绍;
  • 画出系统类图、顺序图、功能结构图、ER图和程序流程图等;
  • 给出系统测试的系统运行截图(3-5幅);
  • 完成实验报告模板(附件: report-template.docx )中 实验五:软件系统实现与测试 的部分。

5.1. 学生选课系统

  1. 系统管理员可以对学生、教师、选课和课程成绩进行增、删、改和查。
  2. 系统管理员可对学生选择课程进行查询统计,并生成柱状图并导出(每门课选择人数统计)。
  3. 学院管理员可对本学院教师、学生、本学院学生选课、本学院开设课程和成绩进行增删改查。
  4. 学院对选择课程的学生进行抽签,并按课程生成中签学生名单。
  5. 教师可以登录本系统,在网站上输入课程介绍、上传课程的课件、发布、先修课程、更新和修改课程信息。
  6. 教师可查询选修自己课程的所有中签学生名单,并录入课程成绩生成成绩统计表(每个分数段的人数,及格率等)。
  7. 教师可对选修自己课程学生发送消息留言。
  8. 学生通过客户机浏览器根据学号和密码进入选课界面,在这里学生可以进行查询已选课程、指定自己的选修课程以及对自己基本信息的查询;
  9. 学生可以查询自己选课结果。
  10. 学生选课时,如果该门课程的先修课程没有学习,则不能进行选课,并给出提示“您没有学习该课程的先修课程,不能进行选课!”。
  11. 学生可浏览课程信息和查询成绩,下载课件。
  12. 学生可给任课教师发送信息和回复任课教师的留言。

5.2. 基于MNIST的图片分类系统

  1. 图片的管理功能 :图片上传、删除和标定;
  2. 用户管理功能 :用户登录,建立,查询,修改和删除;
  3. 图片分类功能实现 :用户选择一幅图片能识别图片数字内容;
  4. 模型训练参数设定 :系统给出模型训练的批次、轮次、学习率等参数设定界面。

6. 面向对象的系统分析与设计

实验六

日期
[2025-06-10 Tue]
地点
瀚学楼1010
学时
2
实验目的
  • 培养学生运用面向对象方法和技术设计系统的能力,掌握子系统的划分、子系统内、之间对象类的关系(对象模型的详细设计),以及基于类结构图的数据库设计。
预期成果
  • 一个学生选课系统的对象模型详细设计。包括:细化的类结构图,基于类结构图的数据库表结构设计。
实验环境
  • Visio, Draw.io, Mermaid.js, PlantUML等
实验要求
  • 提交细化的类图和基于类图的数据库设计。具体包括:
    • 类中方法的使用和实现关系描述;
    • 关键方法的伪代码;
    • 数据库表字段的定义。
  • 完成实验报告模板(附件: report-template.docx )中 实验六:面向对象的系统分析与设计 的部分。
  • [2025-06-13 Fri] 前提交包括 实验一实验六 的完整版实验报告,要求如下:
    • 实验报告务必在给定的模板文件中填写,以免因模板格式问题导致分数、评语等录入出现差错而影响成绩;
    • 实验报告电子版及纸质版均需提交,评阅时将采用电子版,纸质版仅作为存档,因此请保证电子版与纸质版内容一致,且电子版务必提交,以免影响成绩。
    • 提交一个包括所有实验的完整Word文档即可,请勿拆分成多个文档或任意修改文档格式。