在当今这个信息技术飞速发展的时代，软件工程作为一门综合性强、应用广泛的学科，在计算机科学领域中占据着举足轻重的地位。软件工程不仅涉及到理论知识的学习，更重视对实际操作能力的培养。本文档将根据提供的文件内容，详细展开探讨软件工程实验报告的撰写过程、分析方法以及实验中遇到的问题和解决方案。
本实验报告聚焦于软件工程的两个核心环节：结构化需求分析和面向对象分析（OOA）。以构建一个图书管理系统为实践案例，我们深入研究了如何运用结构化方法和面向对象方法来明确系统需求，并通过作图工具将这些需求直观化。
在结构化需求分析阶段，报告首先提供了图书馆系统的问题背景描述，包括系统的核心功能需求和非功能需求。其中，核心功能需求涵盖了图书和期刊的管理、借阅者的借阅服务、系统在不同运行环境下的适应性及系统的可扩展性要求。在明确需求的基础上，进行了功能分析，为图书馆系统的功能进行了细致的划分，例如：浏览图书信息、借还书籍、图书入库与管理、借书者信息管理等。为了更直观地展示这些功能的实现流程，报告构建了数据流图（DFD）。DFD不仅体现了系统的高层次业务流程，还详细描绘了借阅、归还和维护功能的具体步骤。
实体-关系图（E-R图）进一步展示了系统中各实体间的关系，如借书者、图书、借书记录等，使读者能够清晰地了解图书馆系统内各元素之间的联系。数据字典则对数据流图中涉及的所有重要数据元素进行了定义和说明，保证了信息的准确传递。
在面向对象分析（OOA）部分，报告采用了更加抽象和封装的方法来分析和建模系统。基于对图书馆系统的非形式化描述和功能需求分析，报告强调了系统的目标用户群体、功能需求和系统特性。在这一过程中，统一建模语言（UML）的使用，让设计者能够通过用例视图、类图、时序图、协作图和活动图等形式，更直观地表达系统的动态行为和静态结构。
通过用例视图，我们描绘了系统的使用者可以执行的各种操作，如借书、还书、预约、查询等。类图则展示了系统中的核心类以及这些类之间的关系，为后续的编程实现奠定了基础。时序图和协作图则进一步揭示了在借还书等交互过程中对象之间协作的细节。
通过本次实验，学生不仅学习到了如何使用Rational Rose和Visio等专业工具，也深化了对软件工程需求分析和面向对象建模的认识。在实践过程中，我们也遇到了一些问题，例如，在寻找合适组件以构建系统模型时的困难，以及绘图过程中的耗时问题。这些挑战促使我们认识到，软件开发不仅仅需要理论知识，更重要的是需要不断实践和解决问题的能力，以提高工作效率和结果的准确性。
本实验报告是对图书馆系统进行需求分析和设计的一次全面实践，涵盖了从需求收集到系统模型建立，再到对系统实现的初步预览等关键步骤。通过这一过程，为后续的软件设计和实现奠定了坚实的基础，同时也强调了软件工程是一门理论与实践并重的学科，其最终目标是培养能够应对现实世界复杂问题的软件开发人员。
