大型应用软件设计课程设计与实践

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大型应用软件设计课程设计与实践

1.引言

随着计算机行业的蓬勃发展，整个社会对于计算机应用型人才的需求也在逐年攀升，计算机专

业的特点就是一门实践应用型很强的学习专业教育。因此计算机专业的本科教育也需要从学术

理论型人才培养向实践型人才培养转变，在理论学习的基础上需要更加注重专业技能的培养，

这是现今本科教育特别是三本高校教育在新时期背景下的一个发展趋势。大型应用软件设计是

我校计算机科学与技术专业学生的一门专业选修课，选修开设针对大四的学生，课程学习的目

的就是引导学生了解大型应用软件的设计过程，逐步培养学生在实践项目中的软件研发的能

力。

2.课程设计安排

大型应用软件课程开设的一个最大特点是：课程的教育是依托真实的项目为背景，以项目的设

计为课程主要教学内容，根据项目设计开发的各个阶段，系统的将计算机专业的数据库理论、

面向对象程序设计方法、软件工程和高级语言程序设计的相关知识融会贯通，真正让学生做到

从理论专业学习到实践操作运用的飞跃。通过对本课程的学习，要求学生熟悉目前主流设计平

台ASP.NET 的Web 的开发与设计，UML 的设计与建模，大型数据库软件 Oracle11g 的使

用，B/S 的设计方式和软件设计的环节以及软件的生命周期；软件的测试与部署。

本课程开始主要的教学方法：本课是一门纯实践性的课程，首选在多媒体教室授课和机房教

学，这样教师可以在课堂上一边讲解基础理论知识，一般在通过实际的若干演示，让学生们可

以立刻看到设计和操作出来的效果，这样才能到达基本的学习效果，课程上教师需要精心设计

示例，分解步骤，然后再由教师引导，学生们严格按照软件研发的各个步骤，循序渐进地去

做，让每个学生都深入到软件设计中，最终达到独立设计的目的，不断提高学生独立设计、开

发软件的能力。

实验课程必须选用具体的开发工具来实现，建议选用操作安装方便、在 Windows 下功能强大的

VS2010 设计平台和。NET 来完成 Web 页面的设计。无论学生在之前掌握的是 Java 语言，还是

C++语言，ASP.NET 的C#语言在语法习惯上与他们有很大相似性，可以由教师引导，让学生

自学掌握熟，VS2010 的设计研发模式可以降低对学生用高级语言编程的要求，易学会，且上

手快，学生容易实际操作，适合于短期的软件设计课程的教学要求。

本课是程序设计类课程，必须通过编程验证、设计来掌握所学内容，针对课程特点，建议学生

的设计以"教务管理系统"为项目背景。选择"教务管理系统"主要有两点原因，一是教务管理与

同学的实际生活和学习息息相关，便于学生收集相关资料，容易了解需求，便于设计的时候得

心应手，贴近实际；二是信息管理系统涵盖了目前大型应用软件设计中对信息的采集、录入、

修改、查询和删除等主要功能模块的设计，有助于学生系统的掌握好设计的相关功能操作，对

于其今后开展类似的软件设计起到举一反三的效用。

本课程的教学设计主要是由教师引导，学生自己动手操作，教师为学生提供相关的项目及实践

操作要求，讲述要达到的课程成果，学生需要了解相关的基础知识，明确设计原理、思路以及

相关设计目标和实际操作步骤，自己动手独立完成设计。下面是针对本门课题的特点设计的相

关课时安排。

实验课程设计内容和要求：（以下仅为示例，学生可自由选择项目）项目名称：教务信息管理

系统项目开发工具：TFS、VS2010、。NET 项目设计目标：教务管理系统包含以下十个子功能

模块的设计，即：①课程库和培养方案管理、②年级教学计划管理、③课程管理、④选课模块

管理、⑤考试管理、⑥成绩管理、⑦学生学籍管理、⑧教师信息管理、⑨教学场所管理、⑩系

统模块管理。

项目设计的功能模块以小组为单位，每一个小组由7-10 名学生自由组成，共同完成项目的设计

与开发，功能模块的大小与复杂程度可根据各个小组的实际情况自行决定相关设计方案。

3.实践教学内容设计

针对大型应用软件设计课程是一项纯实践性的课程的特点，本文主要着重介绍关于应用软件设

计中需求分析阶段和概要设计阶段中关于 UML 建模的部分。

3.1 教务管理系统需求分析

教务管理系统是整个学校管理系统的一个重点，根据学校教育的实际情况，从业务角度来分

析，将教务管理系统按照功能模块划分成以下十个功能模块：课程库和培养方案管理、年级教

学计划管理、课程管理、选课模块管理、考试管理、成绩管理、学生学籍管理、教师信息管

理、教学场所管理、系统模块管理。

3.2 系统建模

在本节中，将以选课模块为例进行 UML 建模。首先进行静态建模，以用例图来规范化地描述

学生选课模块的功能，帮助我们更好地了解系统需求，以类图来描述选课模块的结构化设计，

从系统实施的角度描述整个系统；其次进行动态建模，以活动图来描述学生选课模块中整个交

互过程。

3.2.1 静态建模

3.2.1.1 选课模块用例分析

建立用例图首先要确定系统的边界和角色。角色是指在系统外部和系统进行交互的某类人，也

可以是某个系统。可以根据每个角色感受到的功能来描述系统的完整功能。

依据学校的实际业务情况，在教务管理系统的学生选课模块中，其功能包括了三部分：第一部

分包括学生选课设置，学生选课数据查询，学生选课数据统计，学生选课门数统计，学生名册

的打印，初始化选课课程，设置停开课程，这些功能属于教务处使用；第二部分包括综合选

课、分级课选课、公共选修课选课、大学体育选课、重修课选课、查询选课结果、查询个人课

表、退课，这些功能属于已经注册的学生使用；第三部分公共课表查询包括按专业、教师、教

室、时间查询，这些功能属于所有用户（包括教务处、各个学院的教学秘书、教师、学生、匿

名用户）使用。

选课模块功能结构图如图 3-1 所示：

【2】

分析该模块可以得到的角色有：教务处、各个学院的教学秘书、教师、学生、匿名用户。经过

对选课模块中这些人员的角色进行分析整理后得到顶层用例图，如图 3-2 所示。

对顶层用例图进行细化，得到二级用例图中的选课设置，如图 3-3 所示：通过用例图规范化的

描述，可以进一步明确了系统的功能，使用户和开发者双方可以从高层次把握系统的主要功

能，为后续的设计打下坚实的基础。也为系统开发编码阶段提供清晰的有关角色、权限的指

导。

3.2.1.2 选课模块类图分析

在建立系统的静态模型中，进一步工作是确立系统的类图。

类反映的是一种面向对象方法看待物理世界的观点，它是面向对象的标志。建立类图的过程，

实际上是对现实世界的一个抽象过程，它将现实世界中与问题有关的各种对象及其相互之间的

各种关系进行适当的抽象和分门别类的描述。UML 的最终目标是识别出所有必须的类来，确

定类的属性和操作，分析这些类之间的关系，从而通过编程语言来实现这些类，并最终实现整

个系统。

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标签： #设计 #课程设计

摘要：

大型应用软件设计课程设计与实践1.引言随着计算机行业的蓬勃发展，整个社会对于计算机应用型人才的需求也在逐年攀升，计算机专业的特点就是一门实践应用型很强的学习专业教育。因此计算机专业的本科教育也需要从学术理论型人才培养向实践型人才培养转变，在理论学习的基础上需要更加注重专业技能的培养，这是现今本科教育特别是三本高校教育在新时期背景下的一个发展趋势。大型应用软件设计是我校计算机科学与技术专业学生的一门专业选修课，选修开设针对大四的学生，课程学习的目的就是引导学生了解大型应用软件的设计过程，逐步培养学生在实践项目中的软件研发的能力。2.课程设计安排大型应用软件课程开设的一个最大特点是：课程的教育是依...

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