2023年11月28日发(作者：)
成都理工大学
信息系统分析与设计
课程实验指导书
实验名称： 信息系统分析与设计课程实验
实验类别： 课程实验
适用专业： 信息管理与信息系统
适用班级： 2013070301-2
授课教师： 王敏晰
一、实验目的
本实验课程是在学习《信息系统分析与设计》课程的主要理论之后进行的实践教学环节。要求
学生根据指定的项目进行详细系统分析与设计，按照小组工作形式完成系统的分析文档和设计文
档。
本实验主要目的是加强理论知识的理解，熟悉主流的建模工具和信息系统开发技术，了解需求
分析的内容和方法，取得多层结构的信息系统的设计经验，培养专业的文档写作能力，并初步体验
团队合作的开发模式。
二、实验要求
本实验的实验类型属综合设计型，学生根据每个小组分配的题目，开展有关课题的详细调查工
作，学习建模工具的使用，采用用例模型进行需求分析，使用面向对象方法建立系统逻辑模型和物
理模型，撰写分析和设计文档。
三、实验内容和步骤
1、 组队
(1) 学生自由组对，教师为每个小组分配课题。
2、 初步调查
(1) 小组成员阅读课题原始需求，并以各种方式对课题展开详细调查
(2) 小组成员讨论，明确信息系统的基本范围。包括确定系统边界、以活动图描述整个系
统功能流程（如图1所示）
办公室读者图书出纳
审核身份
办理证件
查找书籍
登记借书
有续借
办理续借
登记还书
有违规
登记违规罚
款
图1 活动图（业务流程）
3、 成员分工
2
(1) 确定小组成员的分工（最好根据功能分块）
(2) 制定本次课程设计的计划
4、 建立用例模型
(1) 各小组成员根据分工了解有关业务功能，绘制用例图（如图1）。
图2 用例图
(2) 书写每个用例的详细规格说明，示例如表1。
表1 用例的详细规格说明
用例名称 借出图书
参与者 图书管理员（主要参与者），读者（次要参与者）
假设 图书馆是开架借阅，读者总是找到书后办理借书手续，因此，借
书不需要验证库
存，而且每本书都是可识别的。
图书管理员已被识别和授权 前置条件
存储借书记录，更新库存数量，所借图书状态为出借 后置条件
1．图书管理员将读者借书卡提供给系统； 主事件流
2．系统验证读者身份和借书条件；
3．图书管理员将读者所借图书输入系统；
4．系统记录借书信息，并且修改图书的状态和此种书的可借数量；
5．系统累加读者的借书数量；
6．重复3-5，直到图书管理员确认全部图书登记完毕；
7．系统打印借书清单，交易成功完成。
2a．非法读者 备选事件流
1．系统提示读者身份错误，用例结束
2b．读者借书数已达限额
1．系统提示读者已达结束限额，用例结束
2c．读者有过期未还书籍
1．系统提示读者应归还的书籍列表和到期日，用例结束
5a．读者借书数已达限额
1．系统提示，并要求结束输入
3
2．图书管理员确认借书完成
5b．读者有该书的预定记录
1. 删除该书的预定信息
非功能性需求
(3) 对于流程较为复杂的用例，可以绘制活动图补充说明该用例的处理过程。
(4) 小组集中，调整、优化用例模型
5、 建立分析模型
(1) 在详细的用例模型的基础上，识别出系统中的对象，建立领域类图（如读者、图书）
(2) 初步确定领域类的属性
(3) 定义领域类的关系（包括泛化、关联，分析阶段的完整类图，如图3）
被预定
1
*
预定记录
预定日期
*
馆藏资源品种
馆藏目录
资源名称
国际出版号
价格馆藏流水号
1
1..*
简介状态
馆藏数量
可借数量
拥有
1
资源项
*
1
0..1
借书记录
借书日期
*
归还日期
1
读者
姓名
身份证号
借书卡号
图书限额
已借图书数
碟片限额
已借碟片数
碟片品种
碟片类型
碟片数
制作公司
图书品种
作者
出版社
出版日期
登记
1
0..1
逾期记录
逾期天数
1
图书管理员2
职工号
姓名
使用
*
0..1
罚款细则
图3 定义了属性和关联的类图
(4) 对于存在复杂状态转换的对象，绘制状态图（可选，如图4）
4
图4 状态图
(5) 小组集中，调整、优化分析模型
(6) 书写分析文档（模板见附件2）
6、 建立设计模型
(1) 小组讨论，确定系统的总体架构模式，设计本系统和其他系统之间的接口（使用构件
图）
(2) 在分析模型和总体架构基础上，设计出满足功能需求的软件类，包括界面类、控制类、
实体类、数据访问类等，形成初步设计模型（如图5）。
(3) 类的分层可以自行设计，但一个小组最好统一使用一种分层模式，至少做到表现和业
务分离。
5
图5 总体设计
(4) 采用可视化工具设计每个用例的用户界面，根据架构（C/S或B/S可以是不同窗口界
面，如图6）
图6 界面设计
说明界面中的所有输入数据项的输入方式、数据类型、校验要求，以及界面中需要处
理的事件（下拉框选择改变、点击按钮、改变选项）及其响应效果。
(5) 识别出每个用例的参与类，根据用例的事件流绘制用例实现的顺序图（如图7）。
图7 用例的顺序图
6
(6) 对照顺序图和其他详细资料，可明确详细地定义出类的属性、方法，构造完整的类图
(7) 对类进行详细分析，并对照用例的顺序图，形成类调用的层次关系，在此基础上形成
本系统内部组件的层次关系，小组讨论，绘制组件图（可选，如图8）
图8 组件图
(8) 在类图基础上，建立数据库结构
(9) 书写设计文档（模板见附件3）
7、 编写部分程序，验证设计方案
8、 撰写总结报告（模板见附件4）
(1) 各成员书写个人总结
(2) 小组自评
(3) 上交全部文档
四、实验环境和设备
1、 实验硬件设备：
P4微机一台
2、 实验软件工具：
1) 建模工具（必选一）
A. Rational Rose 2015 Enterprise Edition或10.0（推荐）
B. Visio
C. PowerDesigner15
D. IBM Rational Software Architect V12.0
2) 文档编辑工具
A. Word
3) 集成开发环境
A. Visual Studio 2015 Team Edition 或 Visual Studio 12.0（微软平台）
7
B. Eclipse或JBuilder或Netbeans（Java平台）/或Java开发框架（Struts、Spring）
C. 其它工具（PB等）
4) 数据服务器
A. Microsoft SQL server 2015
B. Oracle
C. MySql
5) Web服务器（可选，用于系统实现）
A. Microsoft Internet information Service（IIS）
B. Tomcat
五、实验要求
1、 开发小组一起合作完整系统分析与设计，但每个成员都要完整的、独立地完成各步骤。注
意：成员分工不能只分配某一步骤的任务，比如仅数据库设计或界面设计，每个成员必须
参加所有步骤相关的工作，包括用例图、用例描述、类设计、界面设计、数据库设计等，
因此建议按照子系统或功能组进行分工。
2、 以面向对象的方式完成软件项目的系统分析和设计，用UML语言建模，推荐使用
Rose/Visio/PowerDesigner等建模工具。
3、 编写程序实现部分用例功能，取得面向对象和组件编程的实际编程经验。
4、 完成各个阶段的文档编制，感受文档在整个开发过程中的重要作用。
5、 熟悉面向对象的软件开发过程。
6、 小组成员在实验过程要密切合作、充分交流，各部分应该互相联系，组成完整的系统，而
不是孤立的模块。
六、实验成绩考核方法
实验完成后，每个小组应完成三份文档，根据文档质量评定成绩。文档具体格式见附录。
附录1：文档封面
附录2：系统分析说明书模板
附录3：系统设计说明书模板
附录4：课程设计总结模板
8
附录1
成都理工大学
管理科学学院
信息系统分析与设计课程实验报告
（实习（课题）名称）
XXXXXXXXXXXXXX系统的分析与设计
专业名称：
班 级：
组 别：
小组成员 学号 工作内容 成绩
9
附录2
系统分析说明书（需求规格说明书）
目录
1 概述............................................................................................................. 错误!未定义书签。
1.1 编写目的 ............................................................................................ 错误!未定义书签。
1.2 参考资料 ............................................................................................ 错误!未定义书签。
1.3 术语和缩写词* .................................................................................. 错误!未定义书签。
2 业务流程分析 ............................................................................................. 错误!未定义书签。
2.1 组织机构调查 .................................................................................... 错误!未定义书签。
2.2 现行业务流程 .................................................................................... 错误!未定义书签。
2.3 问题分析* .......................................................................................... 错误!未定义书签。
3 需求............................................................................................................. 错误!未定义书签。
3.1 功能需求 ............................................................................................ 错误!未定义书签。
3.2 数据需求 ............................................................................................ 错误!未定义书签。
3.3 性能需求* .......................................................................................... 错误!未定义书签。
3.4 非功能需求* ...................................................................................... 错误!未定义书签。
4 环境............................................................................................................. 错误!未定义书签。
4.1 运行环境 ............................................................................................ 错误!未定义书签。
4.2 开发环境 ............................................................................................ 错误!未定义书签。
【注】本编写指南中带有“*”标志的表示可选部分，即在文档编写过程中可以依据实
际项目的具体情况进行取舍，文档完成后这些“*”标记应该去掉。
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1 概述
1.1 编写目的
本文档的编写目的是为×××××项目的开发提供：
a. 软件总体要求，作为用户和软件开发人员之间了解的基础；
b. 功能、性能、接口和可靠性的要求，作为软件人员进行设计和编码的基础；
c. 验收标准，作为用户确认测试的依据。
1.2 参考资料
包括所有和需求分析相关的原始资料：
a. 项目来源；
b. 本文档中引用到的规范和资料等；
c. 列出这些规范和资料的作者、编号、标题、发表日期、出版单位或资料来源。
1.3 术语和缩写词*
列出本文档中用到的专门术语的定义和缩写词，缩写词要给出中文译名和英文全称，常
用的不需要定义。
2 业务流程分析
2.1 组织机构调查
调查企业的组织结构，绘制组织结构图，并说明各个职能部门的职责。
2.2 现行业务流程
采用UML活动图或跨职能流程图说明日常管理工作的处理过程，可能有多个业务流程。
格式可以采用如下形式：
2.2.1 XX流程
流程描述：
相关岗位及主要职责：
流程图
流程详述：
2.2.2 XX流程
流程描述：
相关岗位及主要职责：
流程图
流程详述：
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2.3 问题分析*
对现行流程进行分析，找到并说明其中不合理或瓶颈问题，提出应对措施。
3 需求
3.1 功能需求
详细地说明该软件系统的用户，各用户的功能及功能描述。
绘制用例图，并对每个用例建立详细的规格说明，必要的非功能性需求可以附加在用例
说明中
3.2 数据需求
绘制简单的领域类图，类应包含属性，操作可选。
3.3 性能需求*
如果对程序有运行时间、存储空间和计算精度的特殊要求，在本节应加以说明。
3.4 非功能需求*
包括可维护性、可移植性等非功能需求。
4 环境
4.1 运行环境
描述运行软件系统所需的软、硬件环境。
4.2 开发环境
描述开发软件系统所需的软、硬件环境。
附录3
设计说明书目录
1 概述............................................................................................................. 错误!未定义书签。
1.1 编写目的 ............................................................................................ 错误!未定义书签。
1.2 参考资料 ............................................................................................ 错误!未定义书签。
1.3 术语和缩写词* .................................................................................. 错误!未定义书签。
2 需求概述 ..................................................................................................... 错误!未定义书签。
3 总体结构设计 ............................................................................................. 错误!未定义书签。
3.1 对外接口设计* .................................................................................. 错误!未定义书签。
3.2 内部结构设计 .................................................................................... 错误!未定义书签。
3.3 出错处理设计* .................................................................................. 错误!未定义书签。
3.4 其它* .................................................................................................. 错误!未定义书签。
4 类的详细设计 ............................................................................................. 错误!未定义书签。
4.1 XX类 .................................................................................................. 错误!未定义书签。
4.1.1 描述 ......................................................................................... 错误!未定义书签。
4.1.2 属性 ......................................................................................... 错误!未定义书签。
4.1.3 公有方法 ................................................................................. 错误!未定义书签。
4.1.4 私有方法 ................................................................................. 错误!未定义书签。
4.2 XX类 .................................................................................................. 错误!未定义书签。
4.2.1 描述 ......................................................................................... 错误!未定义书签。
4.2.2 属性 ......................................................................................... 错误!未定义书签。
4.2.3 公有方法 ................................................................................. 错误!未定义书签。
4.2.4 私有方法 ................................................................................. 错误!未定义书签。
5 用例实现的详细设计 ................................................................................. 错误!未定义书签。
5.1 XX用例 .............................................................................................. 错误!未定义书签。
5.1.1 功能说明 ................................................................................. 错误!未定义书签。
5.1.2 界面设计 ................................................................................. 错误!未定义书签。
5.1.3 参与类 ..................................................................................... 错误!未定义书签。
5.1.4 交互设计 ................................................................................. 错误!未定义书签。
5.2 XX用例 .............................................................................................. 错误!未定义书签。
5.2.1 功能说明 ................................................................................. 错误!未定义书签。
5.2.2 界面设计 ................................................................................. 错误!未定义书签。
5.2.3 参与类 ..................................................................................... 错误!未定义书签。
5.2.4 交互设计 ................................................................................. 错误!未定义书签。
6 数据库设计 ................................................................................................. 错误!未定义书签。
【注】本编写指南中带有“*”标志的表示可选部分，即在文档编写过程中可以依据实
际项目的具体情况进行取舍，文档完成后这些“*”标记应该去掉。
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1 概述
1.1 编写目的
本文档的编写目的是：详细定义×××××软件的总体功能；给出系统的结构设计和过程设计，
作为程序编写的依据。
1.2 参考资料
包括：
a. 项目来源；
b. 本文档中引用到的规范和资料等；
c. 列出这些规范和资料的作者、编号、标题、发表日期、出版单位或资料来源。
1.3 术语和缩写词*
列出本文档中用到的专门术语的定义和缩写词，缩写词要给出中文译名和英文全称，常用的不
需要定义。
2 需求概述
概述系统的特性和需求，扩充软件需求说明中的信息，给出增加的细节，详尽地指出对软件需
求说明中有关特性和需求作出的变更。（详细说明见《需求说明》）。
3 总体结构设计
3.1 对外接口设计
构件图：说明本系统和外部系统之间的接口关系（对外的供接口，需要其他系统的接口）。
3.2 内部结构设计
1、架构说明（分层）：说明整体架构的层次结构（如界面层、业务层等），每层采用的技术（如
界面层采用Windows窗体界面还是Web界面）。
2、类图、包图：可以先绘制包图（每个包中有哪些类，可以按照层来分包，也可以按照子系
统分包），类图要完整，包含类的属性和方法、类之间的关系。
3、组件图：绘制系统组件图，说明系统最后实现为哪些组件（如EXE、DLL等），每个组件
实现了哪些类，组件之间的依赖关系等
3.3 出错处理设计*
包括对出错输出信息、出错处理对策的说明。
14
3.4 其它*
说明设计当中对于安全保密、维护等情况的设计考虑。
4 类的详细设计
对系统当中主要的类逐一进行详细设计和说明。
4.1 XX类
4.1.1 描述
用文字形式简单描述该类的主要内容。
4.1.2 属性
列出该类的主要属性及其描述。
4.1.3 公有方法
详细描述类的Public方法，包括功能、输入、输出和实现算法。复杂算法可以采用盒图或程序
流程图、类程序语言等方式加以说明。
4.1.4 私有方法
详细描述类的私有或保护方法，包括功能、输入、输出和实现算法。复杂算法可以采用盒图或
程序流程图、类程序语言等方式加以说明。
4.2 XX类
4.2.1 描述
用文字形式简单描述该类的主要内容。
4.2.2 属性
列出该类的主要属性及其描述。
属性名 属性说明
_teacherName(String)
教师姓名
4.2.3 公有方法
详细描述类的Public方法，包括功能、输入、输出和实现算法。复杂算法可以采用盒图或程序
流程图、类程序语言等方式加以说明。
方法名 方法说明
TeacherName
Add(Teacher t1)
get/set方法
增加一名新教师
4.2.4 私有方法
详细描述类的私有或保护方法，包括功能、输入、输出和实现算法。复杂算法可以采用盒图或
程序流程图、类程序语言等方式加以说明。
……
5 用例实现的详细设计
对《需求分析》文档当中所有用例的具体实现逐一进行说明。
5.1 XX用例
5.1.1 功能说明
用文字形式简单的描述该用例的主要功能。
5.1.2 界面设计
采用用户界面原型（如Windows窗口或网页）描述该用例的操作界面，说明数据的输入形式和
验证手段，特殊的界面操作约束关系和控制流程可适当说明。
5.1.3 参与类
列出所有参与该项功能的类。
5.1.4 交互设计
用顺序图描述该用例的具体实现。
5.2 XX用例
5.2.1 功能说明
用文字形式简单的描述该用例的主要功能。
5.2.2 界面设计
采用用户界面原型（如Windows窗口或网页）描述该用例的操作界面，说明数据的输入形式和
验证手段，特殊的界面操作约束关系和控制流程可适当说明。
5.2.3 参与类
, LoginControl,
5.2.4 交互设计
用顺序图描述该用例的具体实现。只需要绘制用例规约中的主事件流。
……
6 数据库设计
对程序当中所采用的数据库相关规格说明等进行定义。建议给出数据库表结构，数据类型应符
合所选择的DBMS规定（如SQL Server2005或Oracle）。
表1：XXX表
字段名 含义 类型（长度） 默认值 允许空 主键 外键 备注
表2：XXX表
√ 其他如取值范围等
字段名 含义 类型（长度） 默认值 允许空 主键 外键 备注
√ 其他如取值范围等
…...
此外，如果需要触发器、存储过程等，需要描述其详细设计。
17
附录4
课程设计总结
目录
1 课程设计目的 19
2 课程设计完成情况19
3 小组成员具体分工19
4 个人总结 19
5 小组自评评分 19
18
1 课程设计目的
[]
明确实习应达到的目的
2 课程设计完成情况
[]
简要描述实习课题要完成的工作有哪些、工作成果有哪些
3 小组成员具体分工
[
每个成员必须独立而且完整地完成部分功能模块（用例）的实现，而不能只是完成
像仅仅数据库设计、或某一层类设计、或测试等工作
]
4 个人总结
学号 姓名
工作总结：
学号 姓名
工作总结：
[]
经小组集体讨论，给小组每人一个评分，百分制
学号： 姓名 评分
学号： 姓名 评分
学号： 姓名 评分
学号： 姓名 评分
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