软件工程结构化设计实验题目及报告

软件工程结构化设计实验题目及报告一、实验目的本次实验旨在通过实际操作，深入理解软件工程结构化设计的原理与方法，掌握结构化设计的基本流程，包括需求分析、总体设计、详细设计等环节，能够运用结构化设计工具进行软件系统的设计，并通过实验报告对设计过程和结果进行总结与分析，提高学生在软件工程领域的实践能力和解决实际问题的能力。

二、实验题目

题目一：图书管理系统设计1.系统功能需求图书信息管理：能够添加、删除、修改图书的基本信息（包括书名、作者、出版社、出版日期、ISBN等）。读者信息管理：可以添加、删除、修改读者的基本信息（包括姓名、性别、年龄、联系方式等）。借阅信息管理：记录读者的借阅历史，包括借书日期、还书日期，能够查询特定读者或特定时间段的借阅情况。图书检索功能：支持按书名、作者、出版社等条件进行图书信息的检索。2.性能需求系统应具备较高的响应速度，在用户操作后能快速给出反馈。能够支持多用户同时访问，保证数据的一致性和完整性。数据应定期备份，防止数据丢失。

题目二：学生成绩管理系统设计1.系统功能需求学生信息管理：维护学生的基本信息，如学号、姓名、性别、班级等。课程信息管理：添加、删除、修改课程信息，包括课程编号、课程名称、学分等。成绩录入与管理：录入学生的课程成绩，能够查询学生的成绩明细，计算学生的平均成绩，并进行成绩排名。统计分析功能：对学生的成绩进行统计分析，如按班级统计平均成绩、按课程统计及格率等。2.性能需求系统应能够快速处理大量学生成绩数据，查询和统计操作响应时间短。保证成绩数据的准确性和安全性，防止数据泄露和篡改。支持数据的导入和导出功能，方便与其他系统进行数据交互。

三、实验步骤

（一）需求分析1.对于图书管理系统与图书管理员进行沟通，详细了解图书管理的业务流程和操作习惯。分析系统需要处理的数据，确定数据的类型、格式和相互关系。明确系统的功能需求和性能需求，绘制数据流图（DFD）来描述系统的数据流动和处理过程。2.对于学生成绩管理系统与教师和教学管理人员交流，了解学生成绩管理的具体业务需求。梳理系统涉及的数据，如学生信息、课程信息、成绩信息等，确定数据结构。制定系统的功能需求文档，包括各项功能的具体描述和性能要求，同时绘制相应的DFD。

（二）总体设计1.图书管理系统采用模块化设计方法，将系统划分为图书信息管理模块、读者信息管理模块、借阅信息管理模块和图书检索模块。确定各模块之间的接口，如数据传递方式、调用关系等。设计数据库结构，包括图书表、读者表、借阅记录表等，定义表之间的关联关系。绘制系统总体结构图，清晰展示各模块的组成和相互关系。2.学生成绩管理系统划分为学生信息管理模块、课程信息管理模块、成绩录入与管理模块、统计分析模块。确定模块间的接口规范，确保数据在模块间准确传递。设计数据库，包含学生表、课程表、成绩表等，建立合理的数据关联。绘制系统总体架构图，直观呈现系统的整体设计。

（三）详细设计1.图书管理系统针对每个模块进行详细设计，如图书信息管理模块的添加图书功能，设计输入界面，对输入数据进行合法性检查，然后将数据插入到图书表中。描述各模块的处理逻辑，包括算法设计、数据处理流程等。绘制模块的详细流程图，清晰展示模块内部的操作步骤。2.学生成绩管理系统以成绩录入与管理模块为例，详细设计成绩录入界面，对录入成绩进行范围检查和合法性验证。设计成绩查询和统计的具体算法，如按班级统计平均成绩的算法。绘制各模块的详细流程图，准确体现模块的详细处理过程。

（四）编码实现1.根据详细设计文档，选择合适的编程语言进行编码。2.按照模块化设计原则，逐步实现各个模块的功能。3.在编码过程中，注意代码的规范性、可读性和可维护性，遵循软件工程的编码规范。

（五）测试与调试1.编写测试用例，对系统的各项功能进行测试。对于图书管理系统，测试图书信息的添加、删除、修改功能是否正常，借阅信息的记录和查询是否准确等。对于学生成绩管理系统，测试学生信息和课程信息的管理功能，成绩录入、查询、统计功能是否正确。2.对测试过程中发现的问题进行调试，定位问题所在并进行修改。3.反复进行测试和调试，直到系统功能满足需求，运行稳定。

四、实验报告

（一）图书管理系统实验报告1.引言简述图书管理系统的开发背景和目的。介绍本次实验所采用的开发工具和技术。2.需求分析详细描述系统的功能需求和性能需求。附上绘制的数据流图（DFD），对数据流动和处理过程进行说明。3.总体设计说明系统的模块划分，包括图书信息管理模块、读者信息管理模块、借阅信息管理模块和图书检索模块。展示系统总体结构图，解释各模块之间的关系。阐述数据库设计，包括表结构、字段定义和表间关联关系。4.详细设计针对每个模块进行详细设计说明，如模块的功能描述、处理逻辑、输入输出设计等。附上各模块的详细流程图，清晰展示模块内部的操作流程。5.编码实现介绍所使用的编程语言和开发环境。展示关键代码片段，说明其实现的功能和逻辑。6.测试与调试列出测试用例，包括测试输入、预期输出和实际测试结果。记录测试过程中发现的问题及解决方法。7.总结与展望总结本次实验的收获和体会。对系统的不足之处进行分析，并提出改进的方向和建议。

（二）学生成绩管理系统实验报告1.引言阐述学生成绩管理系统的开发背景和意义。说明实验所运用的技术和工具。2.需求分析详细阐述系统的功能需求和性能需求。附上数据流图（DFD），解释数据在系统中的流动和处理情况。3.总体设计介绍系统的模块划分，如学生信息管理模块、课程信息管理模块、成绩录入与管理模块、统计分析模块。展示系统总体架构图，说明各模块之间的联系。描述数据库设计，包括表结构、数据关系等。4.详细设计对每个模块进行详细设计描述，包括功能实现细节、处理逻辑和输入输出设计。附上各模块的详细流程图，清晰呈现模块内部的操作步骤。5.编码实现说明所选用的编程语言和开发环境。给出关键代码示例，解释其功能和实现思路。6.测试与调试列出测试用例，记录测试过程中的输入、预期输出和实际结果。分享测试中遇到的问题及解决措施。7.总结与展望总结本次实验的成果和经验教训。对系统的改进和优化提出想法和建议。

五、实验总结通过本次软件工程结构化设计实验，学生们深入理解了软件工程的开发流程，从需求分析、总体设计到详细设计、编码实现以及测试调试，每个环节都得到了充分的实践锻炼。在图书管理系统和学生成绩管理系统的设计过程中，学生们掌握了如何运用结构化设计方法将复杂的业务需求转化为合理的软件架构和模块设计，提高了软件系统的可维护性和可扩展性。同时