2015秋《軟件設(shè)計與編程實踐》實驗指導(dǎo)書剖析

1、軟件設(shè)計與編程實踐實驗指導(dǎo)書適用專業(yè):計算機科學(xué)與技術(shù) 軟件工程 網(wǎng)絡(luò)工程 物聯(lián)網(wǎng)工程 2015年12月修訂一、 課程的性質(zhì)與任務(wù)軟件設(shè)計與編程實踐是計算機相關(guān)專業(yè)重要的綜合性集中實踐環(huán)節(jié)。課程的任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運用軟件工程、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、程序設(shè)計與實現(xiàn)技術(shù)等專業(yè)知識和能力進(jìn)行信息管理類軟件系統(tǒng)開發(fā)，鍛煉表達(dá)能力、溝通能力，同時加強學(xué)生創(chuàng)新意識，團隊合作精神等綜合素質(zhì)能力。二、課程教學(xué)目標(biāo)課程教學(xué)知識目標(biāo)：熟練掌握軟件需求分析與設(shè)計建模方法、數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用，掌握信息系統(tǒng)建設(shè)原理與方法，了解信息技術(shù)領(lǐng)域的新需求、新發(fā)展。課程教學(xué)能力目標(biāo)：提高軟件建模能力，加強完整軟件系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)能力，鍛煉

2、書面表達(dá)能力以及溝通能力。課程教學(xué)素質(zhì)目標(biāo)：通過創(chuàng)意設(shè)計進(jìn)行創(chuàng)新意識培養(yǎng)，通過項目組開發(fā)模式提高團隊合作精神培養(yǎng)，達(dá)到綜合素質(zhì)能力培養(yǎng)目標(biāo)。三、設(shè)計內(nèi)容與要求 1、設(shè)計內(nèi)容以小組協(xié)作模式，選擇指定設(shè)計題目或創(chuàng)意題目，構(gòu)建相應(yīng)信息管理系統(tǒng)的需求分析模型、設(shè)計模型，編程實現(xiàn)，進(jìn)行系統(tǒng)測試，完成技術(shù)報告和進(jìn)行作品展示。2、設(shè)計要求（1） 按班分組，每組3-5人，模擬一個項目開發(fā)小組。每組指定一名組長，負(fù)責(zé)分工和制定標(biāo)準(zhǔn)等管理工作。每個小組對成員的工作過程和成果進(jìn)行如實的記錄和評價。（2） 在系統(tǒng)創(chuàng)意、需求分析和系統(tǒng)設(shè)計階段，要求全組人員合作完成；在詳細(xì)設(shè)計、編碼和測試階段，建議小組成員按個

3、人特長分工，合作完成整個系統(tǒng)開發(fā)。（3） 項目開發(fā)過程建議采用快速原型與增量開發(fā)相結(jié)合的模式，在基本明確需求的情況下建立系統(tǒng)原型，分工合作實現(xiàn)系統(tǒng)功能。（4） 系統(tǒng)建模要求采用面向?qū)ο蠓椒āＴO(shè)計工具及軟件：技術(shù)報告制作工具建議使用WORD。項目進(jìn)度計劃建議使用PROJECT。系統(tǒng)分析、設(shè)計建模工具建議用RATIONAL ROSE或Visio。編程環(huán)境及數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)根據(jù)系統(tǒng)開發(fā)需要自選。（5） 設(shè)計成果包括技術(shù)文檔和軟件系統(tǒng)兩部分。技術(shù)文檔包括需求分析與設(shè)計說明書，系統(tǒng)實現(xiàn)說明，以及測試報告等。軟件系統(tǒng)要實現(xiàn)設(shè)計的主要功能、操作方便、界面較美觀。四、各教學(xué)環(huán)節(jié)學(xué)時分配序號教學(xué)環(huán)節(jié)學(xué)數(shù)分配1系統(tǒng)

4、創(chuàng)意及需求分析82系統(tǒng)設(shè)計83系統(tǒng)實現(xiàn)164系統(tǒng)測試與優(yōu)化65作品展示2合計40五、實驗題目參考題目1: 學(xué)生成績管理系統(tǒng)學(xué)生成績管理系統(tǒng)是為了更好的管理學(xué)生考試成績而開發(fā)的數(shù)據(jù)管理軟件。它對于一個學(xué)校是不可缺少的重要部分，它的內(nèi)容對于學(xué)校的決策者和管理者來說都至關(guān)重要。學(xué)生成績管理管理系統(tǒng)為用戶提供充足的信息和快捷的查詢手段，功能包括學(xué)生基本信息管理、成績管理及系統(tǒng)維護等功能，學(xué)生基本信息管理包括基本信息的錄入、修改、刪除、查詢、統(tǒng)計、報表等，成績管理包括成績的錄入、修改、刪除、查詢、統(tǒng)計、分析、報表等，系統(tǒng)維護包括用戶及權(quán)限管理，專業(yè)、年級、班級管理，課程管理等。參考題目2: 長途汽車網(wǎng)上

5、售票系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)隨著我國高速路網(wǎng)的形成和我國經(jīng)濟的發(fā)展，高速公路免費也必然成為未來的一個發(fā)展趨勢，長途汽車具有方便快捷的特點，未來在短途出行中必然占有重要位置，隨著長途汽車乘坐條件改善和私家車使用成本的上升，必然會吸引越來越多的乘客乘坐，合理的設(shè)置價格，也會改變乘客的出行方式。本系統(tǒng)要求實現(xiàn)：1）管理員可以根據(jù)不同的條件（不同季節(jié)、是否周末、是否是單程票還是往返票、每天不同的發(fā)車時間、一次購票數(shù)量、提前購票天數(shù)間隔、是否兒童、是否老年人）來自動設(shè)置不同的優(yōu)惠幅度；2）可以管理長途汽車線路（包括發(fā)車時間）。3）提前購票票價分為可退票價格和不可退票價格，可退票價格高于不可退票價格，不可退票價格不

6、能退票；4）網(wǎng)上支付的模擬實現(xiàn)。5）車票生成包括幾種形式：發(fā)到用戶郵箱自己打印車票；發(fā)到手機上的電子車票信息；車站取票；6）已售車票的統(tǒng)計和查詢、打印功能，可以月度、季度、年度財務(wù)結(jié)算。參考題目3: 中小微企業(yè)信息管理系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)相比大型企業(yè)的成熟完善，中小微企業(yè)的業(yè)務(wù)管理流程相對簡單，信息化建設(shè)不完善，需要功能實際、界面友好、操作簡潔、價格低廉的管理軟件來幫企業(yè)更好的經(jīng)營，以期在耗用最少資源條件下提高市場競爭力。本題目要求設(shè)計與實現(xiàn)包括人事管理、財務(wù)管理、原材料采購與庫存管理、產(chǎn)品銷售管理等功能的中小微企業(yè)信息管理系統(tǒng)，支持各類人員相關(guān)信息的增、刪、改、查。管理員具有用戶建立、權(quán)限分配、基

7、礎(chǔ)信息維護等功能權(quán)限。人事部門用戶具有人事信息維護功能權(quán)限。財務(wù)部門人員具有工資核算、成本核算、利潤分析等功能權(quán)限。倉庫管理人員具有入庫登記、出庫登記、庫存清算等功能權(quán)限。銷售人員具有銷售登記、銷售統(tǒng)計等功能權(quán)限。各級領(lǐng)導(dǎo)具有查看相關(guān)各類信息及統(tǒng)計分析功能權(quán)限。參考題目4: 在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)隨著網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的快速發(fā)展及其在教育中應(yīng)用的不斷深入，傳統(tǒng)的教學(xué)模式、教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段都產(chǎn)生了深刻的變革，教學(xué)過程從“以教為中心”走向“以學(xué)為中心”，逐步形成了以學(xué)習(xí)者為中心的在線學(xué)習(xí)模式，這種學(xué)習(xí)模式已經(jīng)成為現(xiàn)代教育的重要方式和發(fā)展方向。傳統(tǒng)的教學(xué)方式需要師生在物理空間上面對面，教與學(xué)受

8、空間和時間的限制，而基于Web的在線學(xué)習(xí)以擁有豐富的網(wǎng)絡(luò)資源、不受時空限制等優(yōu)勢，拓展了傳統(tǒng)校園的界限，創(chuàng)造出更廣闊的多元化學(xué)習(xí)環(huán)境，讓學(xué)習(xí)無處不在、無時不可，因而在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)應(yīng)運而生。在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)功能包括前臺顯示和后臺管理兩大模塊。前臺模塊有用戶注冊與登錄、課程資源顯示、資源下載、在線交流和論壇等功能，課程資源顯示頁面包括課程簡介、教師團隊、教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)效果等課程介紹，還提供pdf文檔預(yù)覽、文件下載等功能。論壇模塊根據(jù)計算機涉及到的各類技術(shù)設(shè)計分版塊發(fā)帖和回帖，以及資源的上傳和下載。后臺模塊包括用戶管理、課程資源管理和論壇資源管理。未注冊用戶只能瀏覽頁面信息；已登錄的普通用戶可以

9、下載和評論課程資源，在論壇中可以發(fā)帖、回貼，下載和上傳資源；管理員除擁有普通用戶全部功能外，還能對整個網(wǎng)站進(jìn)行管理。管理員可以對已上傳課件進(jìn)行修改、刪除，發(fā)布新課程，添加或刪除課程資源；對論壇模塊的資源，可以刪除非法帖和評論以及修改貼子類型，刪除非法資源，可以刪除用戶或重置用戶密碼等。參考題目5:學(xué)生成績信息管理系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)學(xué)生成績的手工錄入，是一項非常繁重而枯燥的勞動，隨著計算機的發(fā)展，應(yīng)用數(shù)據(jù)庫技術(shù)實現(xiàn)學(xué)生成績的計算機管理是可行和必要的工作。本課題建立學(xué)生成績管理系統(tǒng)，采用計算機對學(xué)生成績進(jìn)行管理，要求：原始數(shù)據(jù)錄入（包括學(xué)生信息，課程信息，學(xué)生成績錄入）；課程查詢、學(xué)生信息和成績查詢；

10、報表輸出，包括學(xué)生成績匯總表，需重修的學(xué)生統(tǒng)計報表，班級單科成績報表等；根據(jù)學(xué)生選修課程學(xué)分情況，獲取學(xué)籍變動學(xué)生名單等功能。參考題目6:教學(xué)計劃管理系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)高校教學(xué)改革中培養(yǎng)方案不斷優(yōu)化引發(fā)了各專業(yè)教學(xué)計劃的不斷調(diào)整，人工核對教學(xué)計劃非常容易出錯引發(fā)重大教學(xué)事故，設(shè)計和開發(fā)教學(xué)計劃管理系統(tǒng)成為必要。本課題要求進(jìn)行專業(yè)培養(yǎng)方案的版本管理，支持培養(yǎng)計劃、教學(xué)進(jìn)程安排信息的增刪改查，并支持根據(jù)不同版本的培養(yǎng)方案生成各個年級具體學(xué)期的教學(xué)執(zhí)行計劃。教學(xué)管理人員具有信息的增刪改權(quán)限，普通教師和學(xué)生具有信息查詢權(quán)限。六、實驗內(nèi)容實驗階段劃分及內(nèi)容包括：實驗1-需求分析與項目策劃：開展軟件需求調(diào)查，

11、確定系統(tǒng)需求，建立系統(tǒng)業(yè)務(wù)類模型和用例模型，并進(jìn)行描述，完成系統(tǒng)需求規(guī)格說明書。進(jìn)行系統(tǒng)開發(fā)階段劃分、實現(xiàn)方案制定、進(jìn)度計劃、任務(wù)安排。實驗2-系統(tǒng)設(shè)計：設(shè)計系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，建立包圖、組件圖和部署圖；完成模塊設(shè)計，建立協(xié)作圖、序列圖，細(xì)化軟件類；分析持久化對象，進(jìn)行數(shù)據(jù)庫設(shè)計；進(jìn)行設(shè)計界面；進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計的具體分工。實驗3-系統(tǒng)開發(fā)：小組成員分別完成各自負(fù)責(zé)的模塊開發(fā)，并進(jìn)行單元測試。實驗4-系統(tǒng)測試：制定測試方案，進(jìn)行測試用例設(shè)計，進(jìn)行集成測試和系統(tǒng)測試，完成測試報告。最后對開發(fā)成果進(jìn)行展示答辯。七、課程實驗報告實驗報告要求包括系統(tǒng)需求規(guī)格說明書、設(shè)計規(guī)格說明書，開發(fā)說明以及測試報告等。全組提交

12、一份完整的實驗報告（打印稿+電子資料），文檔格式、內(nèi)容參考附件。河北工業(yè)大學(xué)軟件設(shè)計與編程實踐課程實驗報告項目名稱技術(shù)報告專業(yè)： 班級： 組長：姓名（學(xué)號） 成員：姓名（學(xué)號） 指導(dǎo)教師： 完成時間： 目 錄需求規(guī)格說明書（頁碼）設(shè)計規(guī)格說明書（頁碼）系統(tǒng)實現(xiàn)及測試報告（頁碼）實驗工作記錄和總結(jié)（頁碼）需求規(guī)格說明書1概述1.1項目的目的與目標(biāo)項目的目的是對開發(fā)本系統(tǒng)意圖的總概括。項目的目標(biāo)是將目的細(xì)化后的具體描述。項目目標(biāo)應(yīng)是明確的、可度量的、可以達(dá)到的, 項目的范圍應(yīng)能確保項目的目標(biāo)可以達(dá)到。對于項目的目標(biāo)可以逐步細(xì)化，以便與系統(tǒng)的需求建立對應(yīng)關(guān)系，檢查系統(tǒng)的功能是否覆蓋了系統(tǒng)目標(biāo)。1.2

13、 系統(tǒng)功能范圍及劃分說明分析系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖，進(jìn)行系統(tǒng)實現(xiàn)的階段劃分，說明當(dāng)前階段的目標(biāo)和實現(xiàn)功能范圍。1.3 可行性分析經(jīng)濟可行性：對需要的資金與其他資源進(jìn)行估計，并分析可能的效益。技術(shù)可行性：分析現(xiàn)有技術(shù)能否解決系統(tǒng)問題。操作可行性等1.3方案選擇可選方案、方案對比、首選方案（具體化）等。1.4項目實施計劃項目進(jìn)度計劃：建議采用甘特圖表示。人員分工計劃：人員按功能結(jié)構(gòu)分配。2系統(tǒng)功能需求要求采用面向?qū)ο蠓治龇椒?，建立業(yè)務(wù)類模型和用例模型，并采用用例表對用例進(jìn)行描述，可配合活動圖對用例細(xì)節(jié)進(jìn)行驗證。3系統(tǒng)性能需求可詳細(xì)列出用戶性能點列表，提供給后續(xù)分析、設(shè)計、編程、測試中使用，更是為了用戶測試

14、驗收中使用。需求性能點列表的格式，如表2-1所示。表2-1 性能需求點列表編 號性能名稱使用部門 使用崗位性能描述輸入內(nèi)容輸出內(nèi)容1具體性能包括如：1響應(yīng)時間，如查詢的最長等待時間。2更新處理時間，如記賬的最長時間。3數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換和傳送時間，如遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r間要求。4支持的終端數(shù)。5支持的并行操作的使用者數(shù)。6處理的文件和記錄數(shù)。7對輸入和輸出數(shù)據(jù)的精度要求。對處理和傳輸過程中的精度要求。8安全性、穩(wěn)定性、可擴展性、靈活性、故障處理能力等。4系統(tǒng)界面與接口需求4.1 界面需求界面的原則要求，如方便、簡潔、美觀、一致等。整個系統(tǒng)的界面風(fēng)格定義，某些功能模塊的特殊的界面要求，如：1輸入設(shè)備：鍵盤、

15、鼠標(biāo)、條碼掃描器、掃描儀等；2輸出設(shè)備：顯示器、打印機、光盤刻錄機、磁帶機、音箱等；3顯示風(fēng)格：圖形界面、字符界面、IE界面等；4顯示方式：1024*768、640*480等；5輸出格式：顯示布局、打印格式等。4.2 接口需求與其他系統(tǒng)的接口，如監(jiān)控系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、銀行結(jié)算系統(tǒng)、稅控系統(tǒng)、財務(wù)系統(tǒng)、政府網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及其他系統(tǒng)等。1與系統(tǒng)特殊外設(shè)的接口，如CT機、磁共振、柜員機（ATM）、IC卡、盤點機等。2與中間件的接口，要列出接口規(guī)范、入口參數(shù)、出口參數(shù)、傳輸頻率等。應(yīng)在此列舉出所有的外部接口名稱、接口標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范。外部接口列表，如表2-2所示。表2-2 外部接口需求點列表編 號接口名稱接口規(guī)范接

16、口標(biāo)準(zhǔn)入口參數(shù)出口參數(shù)傳輸頻率1235系統(tǒng)其他需求如：1進(jìn)度需求：系統(tǒng)的階段進(jìn)度要求。2運行環(huán)境需求：平臺、體系結(jié)構(gòu)、設(shè)備要求。3培訓(xùn)需求：用戶對培訓(xùn)的需求，是否提供多媒體教學(xué)光盤。4推廣需求：推廣的要求，如在上百個遠(yuǎn)程部門推廣該系統(tǒng)，是否要有推廣的支持軟件。5經(jīng)費要求6工作產(chǎn)品提供6目標(biāo)系統(tǒng)假設(shè)與約束條件假設(shè)與約定條件是對預(yù)計的系統(tǒng)風(fēng)險的描述, 如：1法律、法規(guī)和政策方面的限制。2硬件、軟件、運行環(huán)境和開發(fā)環(huán)境方面的條件和限制。3可利用的信息和資源。4系統(tǒng)投入使用的最晚日期。設(shè)計規(guī)格說明書1引言1.1 命名規(guī)則變量對象命名規(guī)則：全局變量、局部變量對象的命名規(guī)則。數(shù)據(jù)庫對象命名規(guī)則：數(shù)據(jù)庫表名

17、、字段名、索引名、視圖名等對象的命名規(guī)則。1.2 術(shù)語定義術(shù)語定義或解釋一般用表格形式給出。1.3 參考資料如：1 用戶需求報告2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計規(guī)范3 命名規(guī)范1.4 相關(guān)文檔2系統(tǒng)設(shè)計2.1 體系結(jié)構(gòu)設(shè)計建議采用包圖構(gòu)造系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)邏輯模型，用構(gòu)件圖和部署圖構(gòu)造系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)物理模型。2.2 類設(shè)計按用例圖設(shè)計系統(tǒng)各協(xié)作類之間的關(guān)系（用協(xié)作圖或序列圖表示），說明各個類屬性和方法以及類之間的關(guān)系，對于復(fù)雜對象要畫出狀態(tài)圖。2.3 類說明3數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計3.1持久類3.2 數(shù)據(jù)庫表名清單數(shù)據(jù)庫表名清單，如表3-1所示。表3-1 數(shù)據(jù)庫表名清單序號中文表名英文表名表功能說明1233.2 數(shù)據(jù)庫表之間

18、關(guān)系畫出數(shù)據(jù)庫表之間關(guān)系圖并對主要關(guān)系進(jìn)行說明。3.3 數(shù)據(jù)庫表的詳細(xì)清單每個表的詳細(xì)清單內(nèi)容包括：表名、字段中文名、字段英文名、字段的類型、寬度、精度、主鍵/外鍵、空否、取值約束（默認(rèn)值、最大值、最小值）、索引否。同時要指出該表的索引：索引文件名、索引字段名、索引特性（主鍵索引、惟一索引unique、聚集索引clustered）。詳細(xì)清單可以用列表給出，如表3-2所示。表3-2 XXXX（表名）序號字段中文名字段英文名類型、寬度、精度取值約束空否默認(rèn)值主鍵/外鍵索引否1233.4 視圖設(shè)計視圖設(shè)計與授權(quán)有關(guān)，設(shè)計時參照需求文檔的用戶授權(quán)范圍。視圖設(shè)計中要給出視圖的中文名、英文名，視圖中的中文列名、英文列名、類型、寬度、精度，每一列的具體算法，對應(yīng)的基本表名。3.5存儲過程與觸發(fā)器設(shè)計系統(tǒng)實現(xiàn)及測試報告1系統(tǒng)界面系統(tǒng)主要界面及界面風(fēng)格說明。2系統(tǒng)實現(xiàn)模塊說明系統(tǒng)主要實現(xiàn)功能。2.1 模塊1（模塊名稱）2.1.1 描述用結(jié)構(gòu)化自然語言或活動圖對模塊的功能進(jìn)行簡要描述。2.1.2 主要代碼2.2模塊23系統(tǒng)測試首先進(jìn)行測試方