课程系统需求分析与面向对象设计实验

资源摘要信息: "实验目的是为了初步了解分析系统需求，从学生选课角度了解系统中的实体及其关系" 实验的核心目的在于让学生通过实际操作来掌握面向对象编程(OOP)的基本概念。在面向对象的范式中，系统被视作一组通过特定接口互相作用的对象。在这个实验中，学生将聚焦于一个常见的实际场景——学校选课系统。通过这个实验，学生可以学习如何分析实际问题，抽象出系统的需求，并将这些需求转化为对象和它们之间的关系。 ### 需求分析与实体识别 在面向对象分析中，首先需要识别出系统中的实体，然后确定这些实体的属性和行为。实体通常是具有共同特征和行为的名词。在选课系统中，主要实体包括教师、学生和课程。 - **学生**：具有如学号、姓名、课表等属性；行为可能包括选课、退课等。 - **教师**：具有教师编号、姓名、授课课程等属性；行为可能包括开设课程、查看学生选课情况等。 - **课程**：具有课程编号、名称、上课地点、时间、授课教师等属性；行为可能包括课程内容更新等。 ### 类设计与属性方法定义 在定义类时，我们需要确定类的属性（数据成员）和方法（成员函数）。属性代表了实体的状态，而方法代表了实体可以执行的行为。 - **学生类**：属性可能包括学生编号、姓名、选课列表等；方法可能包括选课、退课等。 - **教师类**：属性可能包括教师编号、姓名、所授课程列表等；方法可能包括开设新课程、查看选课情况等。 - **课程类**：属性可能包括课程编号、课程名称、上课地点、时间等；方法可能包括更新课程信息等。 ### 面向对象设计方法 面向对象设计要求我们思考如何通过封装、继承和多态来组织和设计类。在这个实验中，我们可以通过以下方式来进行设计： - **封装**：将数据（属性）和操作数据的方法绑定在一起，形成一个独立的对象，并对外隐藏对象的实现细节。例如，学生选课的逻辑应该封装在学生类内部。 - **继承**：允许创建类的层次结构，子类可以继承父类的属性和方法，同时可以添加或覆盖它们。在选课系统中，可能没有直接的继承关系，因为实体之间不是明显的“是-有”关系。 - **多态**：允许使用父类类型的指针或引用调用子类的方法，使得同一接口可以用于不同的底层实现。虽然在此次实验中可能不会直接应用多态，但在更复杂的系统设计中这是一个重要的概念。 ### 类的实例化与对象交互 实例化是指创建类的特定对象的过程。在面向对象程序中，通过构造方法来实例化对象。构造方法是一种特殊的方法，它在创建对象时自动执行，用来初始化对象的状态。 在测试主类中，将实例化多个教师、学生和课程对象，并模拟选课过程。例如： - 教师可以创建课程实例，设置课程信息。 - 学生可以根据课程信息选择感兴趣的课程，也可以退掉不再需要的课程。 - 系统能够打印出学生的课表，其中应包括学生编号、课程名称、上课地点、时间和授课教师等详细信息。 ### 实验要求与步骤 学生需要按照实验要求，编写相应的实体类代码，并在测试主类中进行如下操作： 1. 实例化教师对象，创建课程，并设置相关信息。 2. 实例化学生对象，模拟学生选课和退课的过程。 3. 遍历学生课表并打印课表信息。 通过完成这些步骤，学生将能够更好地理解面向对象编程中的类设计，以及对象之间的相互作用。这样的实验不仅能提升学生的编程技能，还能加深对面向对象概念的理解。