2014春《软件设计与编程实践》实验指导书-修改合并.doc

软件设计与编程实践实验指导书适用专业:计算机科学与技术 软件工程 网络工程 物联网工程2014年11月一、 课程的性质与任务软件设计与编程实践是计算机相关专业重要的综合性集中实践环节。课程的任务是培养学生综合运用软件工程、数据库技术、程序设计与实现技术等专业知识和能力进行信息管理类软件系统开发，锻炼表达能力、沟通能力，同时加强学生创新意识，团队合作精神等综合素质能力。二、课程教学目标课程教学知识目标：熟练掌握软件需求分析与设计建模方法、数据库原理及应用，掌握信息系统建设原理与方法，了解信息技术领域的新需求、新发展。课程教学能力目标：提高软件建模能力，加强完整软件系统的设计与实现能力，锻炼书面表达能力以及沟通能力。课程教学素质目标：通过创意设计进行创新意识培养，通过项目组开发模式提高团队合作精神培养，达到综合素质能力培养目标。三、设计内容与要求 1、设计内容以小组协作模式，选择指定设计题目或创意题目，构建相应信息管理系统的需求分析模型、设计模型，编程实现，进行系统测试，完成技术报告和进行作品展示。2、设计要求（1） 按班分组，每组3-5人，模拟一个项目开发小组。每组指定一名组长，负责分工和制定标准等管理工作。每个小组对成员的工作过程和成果进行如实的记录和评价。（2） 在系统创意、需求分析和系统设计阶段，要求全组人员合作完成；在详细设计、编码和测试阶段，建议小组成员按个人特长分工，合作完成整个系统开发。（3） 项目开发过程建议采用快速原型与增量开发相结合的模式，在基本明确需求的情况下建立系统原型，分工合作实现系统功能。（4） 系统建模要求采用面向对象方法。设计工具及软件：技术报告制作工具建议使用WORD。项目进度计划建议使用PROJECT。系统分析、设计建模工具建议用RATIONAL ROSE或Visio。编程环境及数据库管理系统根据系统开发需要自选。（5） 设计成果包括技术文档和软件系统两部分。技术文档包括需求分析与设计说明书，系统实现说明，以及测试报告等。软件系统要实现设计的主要功能、操作方便、界面较美观。四、各教学环节学时分配序号教学环节学数分配1系统创意及需求分析82系统设计83系统实现164系统测试与优化65作品展示2合计40五、实验题目参考选题一、大学生创新作品展示系统设计与实现近年来，大学生创新能力培养受到重视，很多大学生参加创新竞赛、自主研发创新作品，但创新作品的有效管理、充分展示工作差强人意。本题目要求针对大学生创新作品信息存储、查询、展示需求，设计开发一个大学生创新作品展示系统，方便学校、学生、用人单位使用。作品内容包括作者基本资料、软件源程序压缩包、作品说明信息和资料、展示视频、展示幻灯片等。创新作品作者具有小组信息维护、作品提交、作品维护等权力。系统管理员具有用户建立、权限分配、作品信息维护等权利。校内普通用户具有作品信息浏览、下载权利。校外用户具有作品信息浏览权利。创新活动指导教师用户除普通用户权限外还可以发布竞赛消息、创新活动新闻等。参考选题二、采购供应商管理信息系统设计与实现采购供应商管理信息系统能够帮助企业控制并完成采购物料或产品从采购计划、采购申请、采购订单至到货接收、检验入库的全部过程。可有效地监控采购计划的实施，采购成本的变动及供应商交货履约情况，从而帮助采购人员选择最佳的采购策略和供应商，确保采购工作高质量、高效率及低成本地进行，使企业保持最佳的供货状态。可实时跟踪供应商的报价信息，掌握采购的入库状况，大大降低库存成本和采购成本。参考题目三、 高校教务管理信息系统设计与实现教务管理信息系统是高等院校教学管理工作信息化的体现，能够有效的提高学校教务处与各学院教学办协同配合工作的效率，提高教学管理工作的水平，还可以使教师与学生参与到教学管理工作中。对于一个高等院校教务管理工作而言，它的业务范畴应包括教学计划管理、课程管理、成绩管理、学籍管理、考务管理、学生选课管理、教材材管理等业务。参考选题四、大学课程中心管理系统设计与实现课程建设是大学的基础工作，本题目要求学生完成一个高校课程中心的设计与实现。主要完成课程的分类、课件的上传、下载和维护；课程教学大纲和授课计划的上传、下载和维护；任课教师的管理，并具备查询和统计功能。要求实现：（1）实现课程的分类（公共基础课、专业基础课、专业课、实践课、选修课等）；（2）实现课件的上传、下载和维护；课程教学大纲和授课计划的上传、下载和维护；（3）任课教师的管理。（4）主要用户包括管理员、学生和教师：学生和教师可以浏览、下载课程的课件和教学大纲和授课计划；教师可以维护课件、授课计划和教学大纲；管理员可以完成数据初始化和用户的管理。（4）可以根据学院和专业进行查询和统计课程信息。参考选题五、高校毕业生就业管理系统设计与实现本题目要求学生完成一个高校毕业生就业管理系统的开发。主要完成就业单位的信息、就业学生登记、考研录取学生登记、各学院和专业就业报表自动生成和通用查询子系统设计，能够根据不同查询条件生成所需报表。要求实现：（1）完成高校毕业生就业管理系统的基础数据维护(包括就业学生信息、就业单位信息、考研学生信息)，能够根据不同条件查询学生就业情况；（2）独立完成报表生成模块，能够根据不同的条件（如日期）生成各学院和专业就业报表。参考选题六、学习资料管理系统设计与实现随着电子学习资源的日益丰富，人们获取各种专业学习资料越来越容易,但同时由于大量信息的结构性差也使得获取适当的教学资源变得越来越不容易。本题目要求针对计算机专业知识学习资源进行文本文件、图片、音频、视频、幻灯片、题库等多种知识资源的标识、存储和查询等管理，设计开发一个方便用户获取特定计算机专业知识学习资源的管理信息系统。学生用户具有个人信息维护、资源信息维护、资源查询下载等权力。系统管理员具有用户建立、权限分配、资源信息维护等权利。普通用户具有信息浏览权利。系统还可以提供学习交流等栏目。六、实验内容实验阶段划分及内容包括：实验1：需求分析与项目策划：开展软件需求调查，确定系统需求，建立系统业务类模型和用例模型，并进行描述，完成系统需求规格说明书。进行系统开发阶段划分、实现方案制定、进度计划、任务安排。实验2：系统设计：设计系统体系结构，建立包图、组件图和部署图；完成模块设计，建立协作图、序列图，细化软件类；分析持久化对象，进行数据库设计；进行设计界面；进行详细设计的具体分工。实验3：系统开发：小组成员分别完成各自负责的模块开发，并进行单元测试。实验4：系统测试：制定测试方案，进行测试用例设计，进行集成测试和系统测试，完成测试报告。 最后对开发成果进行展示答辩。七、课程实验报告实验报告要求包括系统需求规格说明书、设计规格说明书，开发说明以及测试报告等。全组提交一份完整的实验报告（打印稿+电子资料），文档格式、内容参考附件。河北工业大学软件设计与编程实践课程实验报告项目名称技术报告专业： 班级： 组长：姓名（学号） 成员：姓名（学号） 指导教师： 完成时间： 目 录需求规格说明书（页码）设计规格说明书（页码）系统实现说明（页码）实验工作记录和总结（页码）需求规格说明书1概述1.1项目的目的与目标项目的目的是对开发本系统意图的总概括。项目的目标是将目的细化后的具体描述。项目目标应是明确的、可度量的、可以达到的, 项目的范围应能确保项目的目标可以达到。对于项目的目标可以逐步细化，以便与系统的需求建立对应关系，检查系统的功能是否覆盖了系统目标。1.2 系统功能范围及划分说明分析系统总体结构图，进行系统实现的阶段划分，说明当前阶段的目标和实现功能范围。1.3 可行性分析经济可行性：对需要的资金与其他资源进行估计，并分析可能的效益。技术可行性：分析现有技术能否解决系统问题。操作可行性等1.3方案选择可选方案、方案对比、首选方案（具体化）等。1.4项目实施计划项目进度计划：建议采用甘特图表示。人员分工计划：人员按功能结构分配。2系统功能需求要求采用面向对象分析方法，建立业务类模型和用例模型，并采用用例表对用例进行描述，可配合活动图对用例细节进行验证。3系统性能需求可详细列出用户性能点列表，提供给后续分析、设计、编程、测试中使用，更是为了用户测试验收中使用。需求性能点列表的格式，如表2-1所示。表2-1 性能需求点列表编 号性能名称使用部门 使用岗位性能描述输入内容输出内容1具体性能包括如：1响应时间，如查询的最长等待时间。2更新处理时间，如记账的最长时间。3数据的转换和传送时间，如远程数据传输的时间要求。4支持的终端数。5支持的并行操作的使用者数。6处理的文件和记录数。7对输入和输出数据的精度要求。对处理和传输过程中的精度要求。8安全性、稳定性、可扩展性、灵活性、故障处理能力等。4系统界面与接口需求4.1 界面需求界面的原则要求，如方便、简洁、美观、一致等。整个系统的界面风格定义，某些功能模块的特殊的界面要求，如：1输入设备：键盘、鼠标、条码扫描器、扫描仪等；2输出设备：显示器、打印机、光盘刻录机、磁带机、音箱等；3显示风格：图形界面、字符界面、IE界面等；4显示方式：1024*768、640*480等；5输出格式：显示布局、打印格式等。4.2 接口需求与其他系统的接口，如监控系统、控制系统、银行结算系统、税控系统、财务系统、政府网络系统及其他系统等。1与系统特殊外设的接口，如CT机、磁共振、柜员机（ATM）、IC卡、盘点机等。2与中间件的接口，要列出接口规范、入口参数、出口参数、传输频率等。应在此列举出所有的外部接口名称、接口标准、规范。外部接口列表，如表2-2所示。表2-2 外部接口需求点列表编 号接口名称接口规范接口标准入口参数出口参数传输频率1235系统其他需求如：1进度需求：系统的阶段进度要求。2运行环境需求：平台、体系结构、设备要求。3培训需求：用户对培训的需求，是否提供多媒体教学光盘。4推广需求：推广的要求，如在上百个远程部门推广该系统，是否要有推广的支持软件。5经费要求6工作产品提供6目标系统假设与约束条件假设与约定条件是对预计的系统风险的描述, 如：1法律、法规和政策方面的限制。2硬件、软件、运行环境和开发环境方面的条件和限制。3可利用的信息和资源。4系统投入使用的最晚日期。设计规格说明书1引言1.1 命名规则变量对象命名规则：申明全局变量、局部变量对象的命名规则。数据库对象命名规则：申明数据库表名、字段名、索引名、视图名等对象的命名规则。1.2 术语定义术语定义或解释一般用表格形式给出。1.3 参考资料如：1 用户需求报告2 数据库设计规范3 命名规范1.4 相关文档2系统设计2.1 体系结构设计建议采用包图构造系统的体系结构逻辑模型，用构件图和部署图构造系统的体系结构物理模型。2.2 类设计按用例图设计系统各协作类之间的关系（用协作图或序列图表示），说明各个类属性和方法以及类之间的关系，对于复杂对象要画出状态图。2.3 类说明3数据结构设计3.1实体类结构3.2 数据库表名清单数据库表名清单，如表3-1所示。表3-1 数据库表名清单序号中文表名英文表名表功能说明1233.2 数据库表之间关系画出数据库表之间关系图并对主要关系进行说明。3.3 数据库表的详细清单每个表的详细清单内容包括：表名、字段中文名、字段英文名、字段的类型、宽度、精度、主键/外键、空否、取值约束（默认值、最大值、最小值）、索引否。同时要指出该表的索引：索引文件名、索引字段名、索引特性（主键索引、惟一索引unique、聚集索引clustered）。详细清单可以用列表给出，如表3-2所示。表3-2 XXXX（表名）序号字段中文名字段英文名类型、宽度、精度取值约束空否默认值主键/外键索引否1233.4 视图设计视图设计与授权有关，设计时参照需求文档的用户授权范围。视图设计中要给出视图的中文名、英文名，视图中的中文列名、英文列名、类型、宽度、精度，每一列的具体算法，对应的基本表名。4系统界面原型系统实现及测试1系统界面系统主要界面及界面风格说明。2系统实现模块说明系统主要实现功能。2.1 模块1（模块名称）2.1.1 描述用结构化自然语言或活动图对模块的功能进行简要描述。2.1.2 主要代码(Program)2.2模块23系统测试首先进行测试方案说明，包括主要测试阶段划分，测试计划，每个阶段测试方法、测试工具等。3.1 模块测试3.1.1功能模块清单由设计规格说明书拷贝到的模块清单，如表3-1所示。表3-1 模块（类）清单编 号模块（类）模块（类）功能简述接口简述M 1-1M 1-2M 2-1M 2-23.1.2 模块测试报告选择一个模块，应用基本路径法设计测试用例，进行现场测试。要求画出程序流程图，表示每条基本路径，记录测试数据，评定测试结果。测试活动的记录格式，如表3-2所示。表3-2 模块测试记录编号路径标识输入期望输出输出内容发现问题测试结果测试时间测试人1234×3.2 功能测试3.2.1 系统功能需求由需求规格说明书拷贝到的功能需求点列表，如表3-3所示。表3-3 功能需求点列表编号功能名称使用人功能描述输入内容输出内容1233.2.2 功能测试报告按照功能点列表内容，结合等价类划分法设计测试用例（输入/输出内容），进行现场测试，记录测试数据，评定测试结果。测试活动的记录格式，如表3-4所示。表3-4 功能测试记录编号功能名称输入内容期望输出输出内容发现问题测试结果测试时间测试人1234×3.3. 测试结论(Test Verdict)当测试完成之后，测试人员应对本次测试做出结论。格式如下：测试日期：测试地点：测试环境：列出系统的强项：列出系统的弱项：列出不符合项的统计结果：测试人员签字：16