【文章內(nèi)容簡介】 人員對于所要解決的問題認識更是模糊不清。經(jīng)過詳細的討論和分析，也許能得到一份較好的規(guī)格說明，但卻很難期望該規(guī)格說明能將系統(tǒng)的各個方面都描述得完整、準確、一致，并與實際環(huán)境相符。很難通過它在邏輯上推斷出（不是 在實際運行中判斷評價）系統(tǒng)運行的效果，以此達到各方對系統(tǒng)的共同理解，因此，很難保證每個階段特別是定義階段是正確的、完整的。 隨著開發(fā)工作向前推進，用戶可能會產(chǎn)生新的要求，或因環(huán)境的變化，要求系統(tǒng)也能隨之變化，開發(fā)人員又可能在設(shè)計和實現(xiàn)的過程中遇到一些沒有預(yù)料到的實際困難，需要以改變需求來擺脫困境。因此，規(guī)格說明難以完善需求的變更，以及通信中的模糊和誤解，都會成為軟件開發(fā)順利推進的障礙。盡管在傳統(tǒng)軟件生存期管理中通過加強評審、確認和全面測試，甚至依靠維護階段能夠緩解上述問題，但不能從根本上解決這些問題。 為了 解決這些問題，逐漸形成了軟件系統(tǒng)的快速原型的概念。由于運用原型的目的和方式不同，原型又可分為以下三種不同的類型 . （ 1）探索性原型 .這類原型是問題域中某些子系統(tǒng)或用戶需求的某些子部分的可操作模型，它不涉及軟件的實現(xiàn)方法。其主要作用是澄清應(yīng)用領(lǐng)域和用戶需求的某些疑難問題，并方便用戶對開發(fā)人員的需求分析工作進行評價、糾錯和確認。 （ 2）實驗性原型 .對于重要的用戶目標和關(guān)鍵算法，開發(fā)人員可以生成實驗性原型 ,以驗證問題求解方案的可行性 ,比較各種方案的優(yōu)劣 ,并征詢用戶對這些方案的功能和性能的意見 . （ 3）進化性原型 .進化性原型不僅用來理解問題、試驗求解方案，而且用作目標軟件系統(tǒng)的基礎(chǔ)，在后續(xù)開發(fā)過程中逐步進化為最終的軟件產(chǎn)品。 建立快速原型進行系統(tǒng)的分析和構(gòu)造，有以下的優(yōu)點 . （ 1）增進軟件開發(fā)人員和用戶對系統(tǒng)服務(wù)需求的理解，使比較含糊的具有不確定性的軟件需求（主要是功能）明確化。由于這種方法能在早期就明確了用戶的要求，因此可以防止以后由于不能滿足用戶要求而造成的返工 ,從而避免了不必要的經(jīng)濟損失 ,縮短了開發(fā)周期。 （ 2）軟件原型化方法提供了一種有力的學(xué)習(xí)手段。通過原型演示，用戶可以親身體驗早期的開發(fā)過程，獲得關(guān)于計算機 和被開發(fā)系統(tǒng)的專門知識。軟件開發(fā)人員也可以獲得用戶對系統(tǒng)的確切要求，學(xué)習(xí)到應(yīng)用范圍的專業(yè)知識。 （ 3）使用原型化方法，可以容易地確定系統(tǒng)的性能，確認各項主要系統(tǒng)服務(wù)的可應(yīng)用性，確認系統(tǒng)設(shè)計的可行性，確認系統(tǒng)作為產(chǎn)品的結(jié)果。因而它可以作為理解和確認軟件需求規(guī)格說明的工具。 （ 4）軟件原型的最終版本，有的可以原封不動地成為產(chǎn)品，有的略加修改就可以成為最終系統(tǒng)的一個組成部分，這樣有利于建成最終系統(tǒng)。 習(xí)題四參考答案 1. 交互設(shè)計具體采用什么方法進行？有哪些設(shè)計手段和過程？ 交互設(shè)計使用目標導(dǎo)向的設(shè)計方法，包括角 色設(shè)計、目標設(shè)計、任務(wù)設(shè)計和人性化設(shè)計等幾種方法。其中角色設(shè)計是虛構(gòu)軟件的潛在用戶并進行精確的定義和設(shè)計，目標設(shè)計是提煉角色的目標，任務(wù)設(shè)計是角色為達到某個目標而必須執(zhí)行的任務(wù)進行簡潔的描述，也就是進行行為設(shè)計，最后進入界面設(shè)計階段。 交互設(shè)計 的手段 首先考慮 什么人會使用產(chǎn)品？用在什么地方？ 接下來要了解 用戶會有些什么樣的行為？交互設(shè)計的關(guān)鍵在于如何優(yōu)化用戶與產(chǎn)品之間的交互，從而使產(chǎn)品滿足用戶的期望。在做選擇的時候你應(yīng)當有所依據(jù)，而這個依據(jù)就是對用戶的理解。這就涉及到： 考慮人們擅長什么、不擅長什么。 考慮什 么可能對用戶的當前做法有所幫助。 考慮如何提供高質(zhì)量的用戶體驗。 聽取人們想要些什么，并讓他們參與設(shè)計。 在設(shè)計過程中，讓用戶來嘗試和驗證。 交互設(shè)計 的過程 一般來說，交互設(shè)計涉及以下 4項基本活動： （ 1） 理解用戶需要，建立用戶需求 開發(fā)人員必須了解誰是目標用戶、他們需要哪些 支持，才可能設(shè)計出能支持這些用戶的產(chǎn)品。首先找到真正的用戶，然后從他們那里找到需求。用戶和他們的需求是所有設(shè)計、開發(fā)工作的基礎(chǔ)。在 “ 以用戶為中心 ” 的方法中，這個活動是 “ 萬物之源 ” 。簡而言之，在這個階段 開發(fā)人員 需要知道：用戶想要什么，開 發(fā)人員要做什么。 （ 2） 開發(fā)一些候選設(shè)計方案 這是設(shè)計的核心活動，也就是提出滿足用戶需求的構(gòu)思。它可以劃分為兩個子活動：概念設(shè)計和物理設(shè)計。所謂概念設(shè)計就是用一種用戶能夠理解的方式去描述產(chǎn)品應(yīng)該做些什么、如何運作、外觀如何；而物理設(shè)計考慮的則是產(chǎn)品的細節(jié)，包括要使用的色彩、聲音和圖像，還有菜單設(shè)計和圖標設(shè)計。這些設(shè)計構(gòu)思都需要提出各種候選方案，從而制作出原型以供評估。這個階段其實就是：試試該如何來做。 （ 3） 制作設(shè)計方案的原型 評價一個交互設(shè)計的最佳方法，就是讓用戶與產(chǎn)品進行交互，讓用戶去感受。這就要求開發(fā) 人員要把設(shè)計方案轉(zhuǎn)化為可以交互的版本，或者說產(chǎn)品的原型。 這些原型并不一定必須是能夠運行的真正軟件版本，可以采用很多技術(shù)來實現(xiàn)所謂的“ 交互 ” 。比如說，制作紙張原型（把步驟畫在紙片上并口頭為用戶演示）就又快捷又便宜，而且能在設(shè)計的早期階段就發(fā)現(xiàn)問題。這個階段概括來說就是：先簡單地做個樣子出來。 （ 4） 用戶測試和評估 開發(fā)者需要讓用戶來檢驗產(chǎn)品或軟件。用一句簡單的話來概括這個階段也就是： 讓用戶看看這個設(shè)計行不行。 測試 也需要重復(fù)進行。這個相互聯(lián)系并且重復(fù)進行的特征被稱為 “ 迭代 ” ，是交互設(shè)計過程的關(guān)鍵特征之一。 測試 的目的是要保證產(chǎn)品是可用的。因為不同的用戶有不同的需要，開發(fā)人員需要相應(yīng)地設(shè)計不同類型的產(chǎn)品。 為用戶 “ 度身訂造 ” 產(chǎn)品或服務(wù)，這一點通?？梢圆捎?“ 以用戶為中心 ” 的設(shè)計方法來實現(xiàn)。 UCD方法要一切以用戶的最終感受為出發(fā)點，讓用戶參與整個設(shè)計過程。同時，為了驗證產(chǎn)品確實能夠滿足用戶，你也需要通過測試和評估來進行判斷。 2. 考慮銀行系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部結(jié)構(gòu)，這個銀行系統(tǒng)的功能和用戶界面類似于你在現(xiàn)實銀行中遇到的自動出納員機。哪些元素組成了外部結(jié)構(gòu) ? 銀行網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括人工出納和分行共享的自動出納機；各分理處用自 己的計算機處理業(yè)務(wù)（保存賬戶、處理事務(wù)等）；各分理處與出納站通過網(wǎng)絡(luò)通信；出納站錄入賬戶和事務(wù)數(shù)據(jù)；自動出納機與分行計算機通信；自動出納機與用戶接口，接受現(xiàn)金卡；發(fā)放現(xiàn)金；打印收據(jù)；分行計算機與撥款分理處結(jié)賬。要求系統(tǒng)正確處理同一賬戶的并發(fā)訪問。 1） 實現(xiàn)儲戶開戶登記。 2） 辦理定期存款帳。 3） 辦理定期取款手續(xù)。 4） 辦理活期存款帳 5） 辦理活期取款手續(xù)。 6） 實現(xiàn)利息計算。 7） 輸出明細表。 8） 具有數(shù)據(jù)備份和數(shù)據(jù)恢復(fù)功能。 銀行網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的示意圖 界面設(shè)計可以參考以下網(wǎng)址： F8%D0%D0%B9%DC%C0%ED%CF%B5%CD%B3%BD%E7%C3%E6amp。z=0amp。fm=rs1 3. 開發(fā)一個實施圖來刻畫 ATM 銀行系統(tǒng)的視圖。 可參考現(xiàn)實生活中各個銀行的 ATM 系統(tǒng)界面設(shè)計，以下是中國銀行的設(shè)計界面，本資料來源于 自動出納機 自動出納機 自動出納機 出納站 分理處 計算機 分理處 計算機 出納站 賬戶 賬戶 用戶 分行計算機 4. 刻畫一套你最熟悉的用戶界面。根據(jù)本章的準則，提出你對它們的批評。 （答案可根據(jù)每個學(xué)生選擇應(yīng)用程序不同，現(xiàn)在 以 Windows 系統(tǒng)為例說明。） 軟件界面設(shè)計在軟件開發(fā)過程中占有重要地位。作為當今人機交互技術(shù)的圖形用戶界面(GUI),它具有直接、簡單、易學(xué)等特點 ,使得計算機在用戶面前變得更加親切、友好、自然。以 Windows 系統(tǒng)為例，比爾蓋茨迎合人類視知覺的需要 , 逐步推出了 Windows 圖形用戶界面，將世界變成五彩繽紛的“讀圖”樂園。 1） Windows 界面的發(fā)展歷程 Windows 界面在色彩、字體、圖形符號、圖片顯示效果等方面不斷改進。其版本主要經(jīng)歷了從 Windows 、 、 到 Winwdows 9 9 2020,再到 windows xp、 20 Vista等 ,每一個版本的操作界面都是盡量融合用戶的需求 ,不斷為用戶設(shè)計滿意的視覺效果。 2） Windows 界面中的視覺元素功能 軟件界面設(shè)計的目標是既應(yīng)該滿足用戶方便而高效使用的需要 ,又應(yīng)當擁有突出的情感吸引力和用戶滿意度 ,從而體現(xiàn)軟件開發(fā)商對目標用戶的關(guān)懷。 Windows 界面設(shè)計希望用戶能夠選用此系統(tǒng)軟件作為完成某 一項工作的工具 ,要能夠使得使用者很容易學(xué)習(xí) ,很容易上手 ,很容易掌控工作的進度或資料的處理情況 ,時時充滿使用此軟件系統(tǒng)的動機。 Windows 軟件出色的多媒體特性、人性化的操作、美觀的界面設(shè)計充分體現(xiàn)了視覺文化對學(xué)習(xí)者視覺感知和認知心理等方面的影響作用。其漂亮的操作界面和穩(wěn)定的運行環(huán)境迎來了 Windows 圖形用戶界面的嶄新時代。圖形用戶界面也被稱為 WIMP 界面 ,包含窗口(Windows)、圖標 (Icons)、菜單 (Menus)、光標 (Pointer)等視覺元素 ,每一種視覺元素都有各自的功能。 (1)窗口 窗口 是屏幕中的一些區(qū)域 ,看起來就像是一些獨立的終端。窗口通?？梢园淖只驁D形 ,并且能夠移動或改變大小。在屏幕上可以同時顯示幾個窗口 ,可以看見不同的任務(wù)在其中執(zhí)行。在工作的線程間切換的時候 ,用戶可以注視不同的窗口。通常是矩形 ,但現(xiàn)在很多軟件把它做成不規(guī)則形 ,以便看上去更有活力和個性。 (2)圖標 圖標是系統(tǒng)用于標識某個對象的圖形符號標志 ,它以視覺化的方法呈現(xiàn)概念 ,使得用戶可以見圖生意 ,從而可以加快尋找指令或資料。圖標很大一部分來源于術(shù)語符號 ,初次接觸時需要記憶 ,例如最小化、關(guān)閉等 。還有一部分圖標來源于生活 ,看上 去更有活力和個性 ,比較形象而不必記憶。 比如喇叭代表調(diào)節(jié)音量 ,信封代表郵件等。把圖標放置在屏幕上 ,用戶不用鍵入命令 ,只需要用鼠標選擇圖標就能調(diào)出一個菜單 ,然后選擇想要的選項即可完成某一項操作任務(wù)。 (3)菜單 把可能的操作方式用列表的方法呈現(xiàn)給使用者 ,希望使用者可以不去記憶操作的指令 ,簡化使用者的操作過程 ,減輕使用者的負擔(dān) 。同時也可以稍微限制能夠進行的動作 ,使得使用者和系統(tǒng)不至于背道而馳。在視窗系統(tǒng)中菜單的內(nèi)容可以用圖標或圖片來表現(xiàn) ,并不局限于文字。 (4)光標 用不同的形狀甚至動畫來表現(xiàn)系統(tǒng)的狀態(tài)。光標是 一個圖形 ,用以對指點設(shè)備 (鼠標或軌跡球 )輸入到系統(tǒng)的位置進行可視化描述 ,圖形用戶界面光標通常采用箭頭、十字、文本輸入I、等待沙漏及動畫等多種呈現(xiàn)形式。 5. 選擇一個你最喜歡的應(yīng)用程序，使用以上用戶友好性指南評價這個平臺的用戶界面。將你的評價和其他選擇不同應(yīng)用程序的同學(xué)的評價進行比較 ， 你們的評價類似程度如何 ?你能否想出一種方式可以結(jié)合一個應(yīng)用程序用戶界面的優(yōu)點來改進另一個應(yīng)用程序的不足 ? 答案可根據(jù)每個學(xué)生選擇應(yīng)用程序不同 （略） 6. 選擇一個你最喜歡的應(yīng)用程序。該應(yīng)用程序具有幫助新手的特征設(shè)計嗎 ?是哪些 ?有針對臨時用戶或?qū)I(yè)用戶的特征嗎 ?是哪些 ? 以 Windows 系統(tǒng)為例（略） 習(xí)題 五 參考答案 一 . 填空題 ，功能，邏輯，狀態(tài) 耦合性 內(nèi)聚性 模塊獨立性 4. 模塊 功能 調(diào)用關(guān)系 接口 5. 模塊化，子功能，組裝 ，各模塊間，緊密，獨立性 ，功能聯(lián)系，緊密 8. 體系結(jié)構(gòu) 9. 變換，事務(wù)，變換 10. 具體設(shè)計過程、過程設(shè)計 二 .選擇題 三 、 簡答題 1. 在軟件需求分析階段， 已經(jīng)搞清楚了軟件 “做什么 ”的問題，并把這些需求通過規(guī)格說明書描述出來，這也是目標系統(tǒng)的邏輯模型。進入了設(shè)計階段，要把軟件 “做什么 ”的邏輯模型變換為 “怎么做 ”的物理模型，即著手實現(xiàn)軟件的需求，并將設(shè)計的結(jié)果反映在 “設(shè)計規(guī)格說明書 ”文檔中，所以軟件設(shè)計是一個把軟件需求轉(zhuǎn)換為軟件表示的過程，最初這種表示只是描述了軟件的總的體系結(jié)構(gòu)，稱為軟件概要設(shè)計或結(jié)構(gòu)設(shè)計；然后對結(jié)構(gòu)進一步細化，稱為詳細設(shè)計或過程設(shè)計。 軟件概要設(shè)計的基本任務(wù)包括如下幾個方面： （ 1）設(shè)計軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（簡稱軟件結(jié)構(gòu)）。按照結(jié)構(gòu)化理論，實現(xiàn)一個系統(tǒng)目標需要程序和數(shù)據(jù)，所以必須設(shè)計出組成這個系統(tǒng)的所有程序結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)庫（文件）。軟件結(jié)構(gòu)的設(shè)計師概要設(shè)計關(guān)鍵的一步，直接影響的下一階段的詳細設(shè)計與編碼的工作。軟件系統(tǒng)的質(zhì)量及一些整體特性都在軟件結(jié)構(gòu)的設(shè)計中決定。 （ 2）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)即數(shù)據(jù)庫設(shè)計。對于大型數(shù)據(jù)處理的軟件系統(tǒng)，除了控制結(jié)構(gòu)的模塊設(shè)計外，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)庫設(shè)計也是重要的。 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計。逐步細化的方法也適于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計。在需求分析階段，已通過數(shù)據(jù)字典對數(shù)據(jù)的組成，操作約束，數(shù)據(jù)之間的關(guān)系 等方面進行了描述，確定了數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)特性，在概要設(shè)計階段要加以細化，詳細設(shè)計階段則規(guī)定具體的實現(xiàn)細節(jié)。在概要設(shè)計階段，宜使用抽象的數(shù)據(jù)類型。 數(shù)據(jù)庫的設(shè)計。數(shù)據(jù)庫的設(shè)計指數(shù)據(jù)存儲文件的設(shè)計，主要進行以下幾方面的設(shè)計： 。在數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上，采用自底向上的方法從用戶角度進行視圖設(shè)計，一般用模型來表示數(shù)據(jù)模型，這是一個概念模型。 。 ER 模型是獨立于數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（ DBMS）的，要結(jié)合具體的 DBMS 特征來建立數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)。 。對于不同的 DBMS，