软件工程实验指导 (一)

锦程敖案

课程名称：软件丁程实验

任课教师：陈利平

所属院部：计算机与信息科学学院

教学班级：计科1401-03计科卓越1401

教学时间：2016-2017学年第1学期

湖南工学浣

课程基本信息

课程课程代码F0102254

软件工程实验息计：56学时

名称

学分1讲课：44学时

实验：12学时

类别必修课（）选修课（）理论课（）实验课（J）

上机：12学时

任课课程设计：1周

陈利平职称副教授

教师

授课

专业班级：计科1401-03、计科卓越1401共4个班

对象

一、课程性质、目的和要求

软件工程实验课是提高学生对专业知识的综合应用能力与技能，使学生

在接收理论知识的基础上提高并加强工程化知识与实践知识的教育，为学生

在今后工作中从事计算机大规模软件开发与维护打下扎实的基础的必修课。

课它是计算机系学生在进行了计算机基础课后，进行系统的实验技能训练的开

端，也是后继课程实验的基础。

程二、课程目标与要求

软件工程实验课的任务是：

1.学习软件工程的原理、概念、技术方法、标准和相关法律法规。

简2.培养学生的科学实验能力，包括：

（1）通过阅读教材和资料，做好软件开发前的准备一一自学能力；

（2）借助计算机以及学生所学习的程序设计语言和数据库原理.，开发一

介个项目一一动手能力；

（3）能够运用软件工程理论对项目开发进行初步分析判断一一分析能

力；

（4）学会撰写各阶段的实验报告即配合软件发展提交各阶段的文档-

表达能力；

（5）对各自负责的模块通过以前所学习的知识实现一一设计能力；

（6）软件开发以小组为单位进行，小组成员合作的方式实现该项目一一

团队合作能力；

3.培养与提高学生的科学素养一一实事求是的科学作风、严肃认真的工

作态度、主动研究的探索精神。

1.实验教材，《软件工程实验教程》，窦万峰主编，机械工业出版社，2014

基本

教材

和

耕

资料

湖南工学院教案用纸P1

实验一MicrosoftVisio软件的使用（选做）

一、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.

二、实验环境

1.安装有MicroscftVisio2010软件的计算机系统；

2.准备将使用MicrosoftVisio2010绘制图。

三、实验内容

1.熟悉MicrosoftVisio2010的建模环境;

2.根据教材和实验老师的演示，从教材或实验指导书中找到一个数据流图，用

MicrosoftVisio将它画出。可以使用实验指导书的图1-5所示的数据流图.

3.根据教材和实验老师的演示，从教材或实验指导书中找到一个状态图，用

MicrosoftVisio将它画出。可以使用实验指导书的图1-9所示的状态图。

4.根据教材和实验老师的演示，从教材或实验指导书中找到一个E-R图，用

MicrosoftVisio将它画出。可以使用实验指导书的图1T9所示的实体关系图。

四、实验注意事项

在实验过程中，要注意观察MicrosoftVisic相关操作的实现。

五、实验成果

完成实验后，每人提供一份实验报告，简述MicrosoftVisio的使用、特点、组成

及安装要点，重点说明其建模环境及使用，至少包含三个已绘制的MicrosoftVisio文

件。

六、实验思考

1.反复练习MicrosoftVisio绘制各种图。

实验后记:

湖南工学院教案用纸P2

实验一MicrosoftVisio软件的使用(选做)

一、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.

二、实验环境

L安装有MicrosoftVisio2010软件的计算机系统;

2.准备将使用MicrosoftVisio2010绘制图，

三、实验内容

1.熟悉MicrosoftVisio2010的建模环境;

2.根据教材和实验老师的演示，从教材或实验指导书中找到一个数据流图，用

MicrosoftVisio将它画出。可以使用实验指导书的图1-5所示的数据流图.

实验步骤：

1).选择菜单命令“文件一一新建一一软件一一数据流模型图”进入数据流编辑窗

口，单击右边的“数据流模型图”图标可进入编辑窗口。

2).依次选择左边的一个图形工具。

3).按住这个工具，拖动到右边的图形编辑区，

4).移动到合适的位置释放。

5).根据示例要求用线将它们关联起

来。

6).双击该图形，系统出现闪烁的光

标，等待用户输入文字。输入完成后,

在任意地方单击即可。

7).重复操作绘制多个图形。

下图展示了一个简单数据流图的例

子。

3.根据教材和实验老师的演示，从教材或实验指导书中找到一个状态图，用

MicrosoftVisio将它画出。可以使用实验指导书的图1-9所示的状态图。

湖南工学院教案用纸P3

实验步骤：

1).选择菜单命令“文件一一新建一一软件一一UML模型图”进入UML模型图编辑窗

口，单击右边的“UML状态图”图标可进入状态图编辑窗口。

2).依次选择左边的一个图形工具。

3).按住这个工具，拖动到右边的图形编辑区，

4).移动到合适的位置释放。

5).根据示例要求用线将它们

关联起来，双击判断框下的两

□ire7y

条线，分别输入“NO”，“Yes”。

6).双击该图形，系统出现闪

C丁cTnrznv

烁的光标，等待用户输入文

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字。输入完成后，在任意地方QOwU

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7).重复操作绘制多个图形。•J业

卜Q,

下图展示了一个简单状态图

的例子。

4.根据教材和实验老师的演示，从教材或实验指导书中找到一个E-R图，用

MicrosoftVisio将它画出。可以使用实验指导书的图1-19所示的实体关系图。

实验步骤：

1).选择菜单命令“文件一一新建一一数据库一一实体关系”进入实体关系模型视

图编辑窗口，窗口分为三部分：左边部分是工具栏，右上部分是绘图区，右下是属

性编辑区。

2).依次选择左边的一个图形工具。

3).按住这个工具，拖动到右边的图形编辑区，

4).移动到合适的位置释放。

5).根据示例要求用线将它们关联起来。

6).双击该图形，输入过程名称，选择数据类型，选择是否是主键。

7).重复操作绘制多个图形。

下图展示了一个简单实体一关系图的例子。

湖南工学院教案用纸P4

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四、实验注意事项

在实验过程中,要注意观察MicrosoftVisic相关操作的实现。

五、实验成果

完成实验后，每人提供一份实验报告,简述MicrosoftVisio的使用、特点、组成

及安装要点，重点说明其建模环境及使用,至少包含三个已绘制的MicrosoftVisio文

件。

六、实验思考

1.反复练习MicrosoftVisio绘制各种图。

实验后记:

湖南工学院教案用纸P5

实验二PowerDesigner软件的使用（选做）

一、实验目的

1.熟悉PowerDesigner应用环境；

2.掌握PowerDesigner概念模型的定义和创建方法；

3.使用PowerDesigner设计物理模型；

4.使用PowerDesigner设计业务处理模型

二、实验环境

1.安装有PowerDesigner软件的计算机系统；

2.准备将使用PowerDesigner绘制各种模型。

三、实验内容

1.熟悉PowerDesigner的建模环境；

2.根据教材和实验老师的演示，从教材或实验指导书中找到一个概念模型，用

PowerDesigner将它画出。可以使用实验指导书的图2-22所示的概念模型.

3.根据教材和实验老师的演示，从教材或实验指导书中找到一个业务处理模型，用

PowerDesigner将它画出。可以使用实验指导书的图2-94所示的业务处理流程图。

4.根据教材和实验老师的演示，从教材或实验指导书中找到一个物理模型，用

PowerDesigner将它画出。可以使用实验指导书的图2-95所示的实体关系图。

四、实验注意事项

在实验过程中，要注意观察PowerDesigner相关操作的实现。

五、实验成果

完成实验后，每人美供一份实验报告，简述PowerDesigner的使用、特点、组成及

安装要点，重点说明其建模环境及使用，至少包含三个已绘制的PowerDesigner文件。

六、实验思考

1.反复练习PowerDesigner绘制各种模型。

实验后记:

湖南工学院教案用纸P6

实验二PowerDesigner软件的使用(选做)

一、实验目的

1.熟悉PowerDesigner应用环境；

2.掌握PowerDesigner概念模型的定义和创建方法；

3.使用PowerDesigner设计物理模型；

4.使用PowerDesigner设计业务处理模型

二、实验环境

1.安装有PowerDesigner软件的计算机系统；

2.准备将使用PowerDesigner绘制各种模型。

三、实验内容

1.熟悉PowerDesigner的建模环境；

2.根据教材和实验老师的演示，从教材或实验指导书中找到一个概念模型，用

PowerDesigner将它画出。可以使用实验指导书的图2-22所示的概念模型.

实验步骤：

创建概念模型

1).点击File-New菜单项

2).创建实体

湖南工学院教案用纸P7

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3).设置实体名称

4).设置属性

1ex

脆定I初月I应用SJI帮助

湖南工学院教案用纸P8

5).创建联系

MW

□L£JxJ

J000―c0〉。：,7♦口00■士/<>A屈OR卤WtfflBkN匕齿。

6).设置联系名称

RelationshipProperties-SI级管理（Classian.-[□Ix|

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功烟

O

Detail|Xot«s|Rules|Dependencies|V«rxionIxxfo|

Code:|Cla$$ManagementT

Comment:H

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三

Stereotype:

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EntityV.口班长

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Entity2:

PGenerate

B▼|确定|取消|酬⑥|招助

3.根据教材和实验老师的演示，从教材或实验指导书中找到一个业务处理模型，用

PowerDesigner将它画出。可以使用实验指导书的图2-94所示的业务处理流程图。

实验步骤：

1)选择FilefNewModel菜单项,弹出如图2-4所示的窗口。

湖南工学院教案用纸P9

,]NewModel

2）在该窗口中选拦要建立的模型类型（ModelType）----BusinessProcessModel

（业务处理模型），再选择要建立的模型图（Diagram）----BusinessProcess

Diagram（业务流程图），然后单击“OK”按钮，打开如图所示的默认3PM工作窗

口。具体业务流程图的设计详见本章第2.4市建立BPM。

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湖南工学院教案用纸P10

4.根据教材和实验老师的演示，从教材或实验指导书中找到一个物理模型，用

PowerDesigner将它画出。可以使用实验指导书的图2-95所示的实体关系图。

实验步骤：

1).在PowerDesigner主窗口选择File->NewMode1,在打开的创建左侧选择

PhysicalDataModel选项.

2).右侧选项的意义

•Modelname:模型名称;

•DBMS：数据库类型，也可以单击后面的文件夹按钮，选择“浏览文件夹”，选择

xml文件作为目标(CDM转PDM)；

•SharetheDBMSdefinition:共享数据库定义;

•CopytheDBMSdefinitioninmodel:从数据库定义中拷贝,用于CDM转PDM；

•FirstDiagram：创建一个PDM,默认会有一个Diagram,这里是选择这个Diagram

的类型；

3)ExtendedModelDefinitions选项卡的意义

当通过PowerBuilder来开发时，若选中PowerBuilder则生成的PDM可以从Catalog

表中获取表和列的扩展属性。

湖南工学院教案用纸P11

4).点击“确定”按钮，打开新建的PDM设计窗口

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工作区包括左侧的浏览窗口、右侧的设计窗口、下侧的输出窗口和浮动的工具窗口,

可以利用工具窗口中的图标在设计窗口中设计PDM。

四、实验注意事项

在实验过程中，要注意观察PowerDesigner相关操作的实现。

五、实验成果

完成实验后，每人提供一份实验报告，简述PowerDesigner的使用、特点、组成及

安装要点，重点说明其建模环境及使用，至少包含三个已绘制的PowerDesigner文件。

六、实验思考

湖南工学院教案用纸P12

1.反复练习PowerDesigner绘制各种模型。

实验后记:

湖南工学院教案用纸P13

实验三RationalRose的使用（选做）

一、实验目的

1.了解RationalRose建模软件的特色与运行环境；

2.掌握RationalRose的基本功能、方法与操作。

二、实验环境

3.安装有RationalRose2003软件的计算机系统；

4.准备将使用RationalRose2003绘制几个UML图。

三、实验内容

5.熟悉RationalRose的建模环境；

⑴RationalRose2003软件分为五个部分：浏览区、工具栏、文档窗口、图形窗口

和日志。

⑵RationalRose是菜单驱动的应用程序,支持八种不同类型的UML图:用例图、

类图、时序图、协作图、活动图、状态图、组件图、部署图

6.根据教材和实验老师的演示，绘制用例图、时序图、活动图等UML图。

四、实验注意事项

在实验过程中，要注意观察Rose的五个区域的内容和相关操作的实现。

五、实验成果

完成实验后，每人溟供一份实验报告，简述Rose的使用、特点、组成及安装要点,

重点说明其建模环境及使用，至少包含三个己绘制的UML图形文件。

六、实验思考

1.反复练习Rose绘制各种UNML图。

2.利用Rose绘制各种UNML图时界面有何差异？

3.分析Rose在正向与逆向工程中的作用。

实验后记:

湖南工学院教案用纸P14

实验三RationalRose的使用(选做)

一、实验目的

1.了解RationalRose建模软件的特色与运行环境；

2.掌握RationalRose的基本功能、方法与操作。

二、实验环境

1.安装有RationalRose2003软件的计算机系统；

2.准备将使用RationalRose2003绘制几个UML图。

三、实验内容

1.熟悉RationalRose的建模环境;

⑴RationalRose2003软件分为五个部分：浏览区、工具栏、文档窗口、图形窗口

和日志。

(^RationalRose是菜单驱动的应用程序，支持八种不同类型的L'ML图：用例图、

类图、时序图、协作图、活动图、状态图、组件图、部署图

2.根据教材和实验老师的演示，绘制用例图、时序图、活动图等UML图c

(3)UseCase视图用于建立系统的概念模型。

UseCase视图包括业务UseCase模型包和UseCase模型包，UseCase模型包依

湖南工学院教案用纸P15

赖于业务UseCase模型包。

每种模型包中包含系统（或子系统）包、UseCase图、活动者、UseCase及其相

互的联系等内容。

这些系统包图，可以在应用窗口中直接用图形工具进行编辑，同时在特性窗口输入

相应的特性说明。

在编辑了模型图之后接着创建UseCase图，而UseCase图可以从顶层UseCase图

到细化的UseCase图逐个编辑。

图一借阅者请求服务的用例图

湖南工学院教案用纸P16

图二系统管理员添加书籍的时序图

Title

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Iteirauthor:String

ISBN:String

ID:inttotal_number:int

find_on_title()copyofborrowed_number:int

create(7typo:String

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Administrator

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LibrarianReservation

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Croat()create()

destroy()destroy0

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Borrower

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lx>ancity:Siring

data:Date=currentDatestate:String

Title_ISBN:Stringzip:String

money:doublehas/havomaxbook:int

Ispay:Booleanmaxday:int

userID:String

create()boi'rownumber:int

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create()

destroy()

borrow()

图三图书馆理类图

湖南工学院教案用纸P17

实验四系统需求分析

一、实验目的

1.掌握系统需求分析的方法与步骤

2.掌握如何获取用户需求

3.掌握用Rose建立模型的方法

4.明确需求分析说明书的内容和格式，掌握需求说明书的撰写

二、实验环境

1.安装有RationalRose2003软件的计算机系统；

三、实验内容

1.确定对系统的综合要求

2.分析问题领域，绘制用例模型

3.检查需求分析报告

四、实验注意事项

本实验为设计性实验，要求学生对项目进行具体的调查与分析，因此掌握需求调研

与分析技巧是十分重要的事情。

五、实验成果

完成实验后，项目组成员结合项目的实际完成需求规格说明书，并按GB/T8567的

需求规格说明书撰写。

六、实验思考

1.总结需求获取和分析建模的方法，说明可以采用哪些图来描述需求。

2.总结Rose在需求分析中的作用。

实验后记:

湖南工学院教案用纸P18

实验四简易教学管理系统系统需求分析

一、实验目的

1.掌握系统需求分析的方法与步骤

2.掌握如何获取用户需求

3.掌握用Rose建立模型的方法

4.明确需求分析说明书的内容和格式，掌握需求说明书的撰写

二、实验环境

1.安装有RationalRose2003软件的计算机系统；

三、实验内容

1.确定对系统的综合要求

对简易教学管理系统JXGL要求提供两个方面的服务：

(1)选课管理，负责新学期的课程选课注册工作；

(2)成绩管理，负责学生成绩管理。

在选课管理方面应提供的服务功能：

1).录入与生成新学期课程表

2).学生选课注册

3).查询

4).选课注册信息的统计与报表生成

5).把学生选课注册信息传送给财务系统

在成绩管理方面应提供的服务功能：

1).成绩录入

2).成绩查询

3).成绩统计与报表生成

JXGL的用户

(1)学生。查询信息，只允许对自己有关的数据进行添加、更新、删除等操作。

(2)教师。查询信息，只允许对自己有关的数据进行添加、更新、删除等操作。

(3)教学管理员。有权操纵数据库的数据，进行添加、更新、删除等操作。

JXGL的系统环境

(1)基于局域网的客户机/服务器系统(Client/Server)

湖南工学院教案用纸P19

（2）外部相关系统：财务系统

2.分析问题领域，绘制系统用例模型

3.检查需求分析报告

湖南工学院教案用纸P20

实验五面向对象分析

一、实验目的

1.进一步掌握Rose绘制LML图,加深对LML的理解;

2.学会利用UML进行面向对象分析与建模。

二、实验环境

1.安装有RationalRose2003软件的计算机系统；

三、实验内容

在下面案例学习的基础上，进行类似的操作，练习Rose工具的使用。针对所选系

统的具体问题的需求，开展系统的面向对象分析。

本项目实验的案例：简易教务管理系统的面向对象分析。

1.理解用例模型

2.确定系统中的类

3.定义交互行为

4.绘制用例图、包组、活动图、时序图、协作图

四、实验注意事项

注意通过实际建模的操作，进一步了解UML的组成和其中各种图形的作用，理解UML

标准将更好地理解面向对象方法，促进面向对象分析建模的能力。

五、实验成果

对所选系统进行面向对象分析后，利用Rose建立的系统模型的文件是本次实验的

成果。

六、实验思考

1.在Rosc2003中仓］建一个新的模型时，有哪里视图？其主要作用有哪些？

2.列举Rose2003中多种建立、删除、修改用例、用例图、角色、包的方法。

湖南工学院教案用纸P21

实验五面向对象分析

一、实验目的

1.进一步掌握Rose绘制LML图,加深对LML的理解;

2.学会利用UML进行面向对象分析与建模。

二、实验环境

1.安装有RationalRose2003软件的计算机系统；

三、实验内容

在下面案例学习的基础上，进行类似的操作，练习Rose工具的使用。针对所选系

统的具体问题的需求，开展系统的面向对象分析。

本项目实验的案例：简易教务管理系统的面向对象分析。

1.理解用例模型（上实验已分析）

2.确定系统中的类

课程

课程信息管理表单课程名

11晶描述

（from用户接口）亳学时

查询课程表单

0..*（from用户接口）

•加入课程0

注册表单

开设课程表单

开设课程（from用户接厂）

当授课日期

师生良＞慢课时间

（from人事信息）■地点40.*选课注册表单

。姓名（from用户接匚）

进

加入

艮

•学

给年龄

橙

艮

指定

•老

爱＞性别

已宵

•学生

的管理号O

10.304选课统计

。通讯地址豆学期

能联系电话登记注册

■按课程就计。

■按学生统计。

学生登记•打印0

。学期

。课程名

加入课程

•0选课统计表单

♦打印0

（from用户接匚）

3.定义交互行为

湖南工学院教案用纸P22

:注册表单:选课注册表单:开设课程

*

:1:登录*

•-L

>2：随证

<--------1

U3：查沏

:r

:L)|

彳4：选课

,5：增加

---------------------------------->u

6：刷除：

:7：提交

i1?

：8：存偌:

一冶

9：退出

4.绘制用例图、包图、活动图、时序图、协作图

7

湖南工学院教案用纸P23

教学管理

选课管理

«svstem»

简易教学

管理系统

♦

湖南工学院教案用纸...P24

实验六面向对象设计

一、实验目的

掌握使用Rose进行面向对象系统设计的方法，

二、实验环境

1.安装有RationalRose2003软件的计算机系统；

三、实验内容

在面向对象方法中，分析与设计的界限实际上比较模糊。在问题域部分，设计的重

点是类的设计，因此将案例中对象、类的分析和设计都放在这里。

本项目实验的案例：图书馆管理系统的面向对象设计。

1.识别系统中的实体类

2.识别边界类

3.识别控制类

4.创建类图

四、实验注意事项

注意通过实际建模的操作，进一步了解UML的组成和其中各种图形的作用，理解UML

标准将更好地理解面向对象方法，促进面向对象分析与设计建模的能力。

五、实验成果

对所选系统进行面向对象分析后，利用Rose建立的系统模型的文件是本次实验的

成果。

六、实验思考

1.在Rosc2003创建一个新的模型时，有哪些视图？其主要作用有哪些？

2.列举Rosc2003中多种建立、删除、修改用例、用例图、角色、包的方法。

湖南工学院教案用纸P25

实验六面向对象设计

一、实验目的

掌握使用Rose进行面向对象系统设计的方法，

二、实验环境

1.安装有RationalRose2003软件的计算机系统；

三、实验内容

在面向对象方法中，分析与设计的界限实际上比较模糊。在问题域部分，设计的重

点是类的设计，因此将案例中对象、类的分析和设计都放在这里。

本项目实验的案例：简易教学管理系统的面向对象设计。

1.定义对象类

首先从研究UseCase和交互剧本中发现对象类，确定类的属性和主要操作。

对于JXGL系统可以抽象出以下一些主要的对象类：

在人事信息处理方面有“学生”类、“教师”类。

在选课管理方面有“课程”类、“开设课程”类、“学生登记”类、“课程登记”

类、“选课统计”类等，

在成绩管理方面有“学生成绩登记”类、“成绩统计”类。

对于每一个类应当确定其职责、属性、主要操作以及其他性质说明。

对象类的属性可以通过检查类的定义、分析问题的需求和运用领域知识而确定。

对象类的操作可以通过检查分析交互图确定，把交互图中对象之间的交互活动抽象

成一个类的操作。

2.定义用户接口

除了一般类外还需要分析与定义系统的用户接口。

JXGL系统可以有的接口：“课程信息管理表单”、“查询课程表单”、“查询成绩

表单”、“选课注册表单”、“开设课程表单”、“选课统计表单”、“成绩信息管理

表单”、“成绩统计表单”等。

湖南工学院教案用纸P26

课程信息管理表单开没课程表第选课注册表单

（from用户接口）（from用户接口）（from用户接口）

注册表单选课统计表单查询课程表单

（from用户接口）（from用户接口）

成绩信息管理表单成绩统计表单查询成绩表单

（from用户接口）（from用户接口）（from用户接口）

3.定义联系

JXGL系统的对象类之间的联系有多种类型，关联、聚合、泛化、依赖等都有。

（1）关联

在“开设课程”类与“师生”类之间存在“授课”关联和“