结构化总体设计
结构化单元课程整体教学设计
结构化单元课程整体教学设计
结构化单元课程整体教学设计是一种教学方法，它通过将一个主题或一个概念拆分成多个小单元来进行教学。
这种教学方法可以帮助学生更好地理解和掌握知识点，同时也促进了学生的综合能力和批判性思维能力的发展。
在结构化单元课程整体教学设计中，教师需要首先制定整体教学目标和教学计划，确定需要掌握的知识点和技能，并将它们拆分成多个小单元。
每个小单元应该具有明确的学习目标和教学内容，同时也需要考虑学生的学习能力和兴趣爱好。
在每个小单元的教学中，教师需要采用多种教学方法，例如讲解、演示、实验、讨论等，以满足不同类型的学生的学习需求。
此外，教师还应该在每个小单元的教学过程中注重评价和反思，及时发现和解决存在的问题。
总之，结构化单元课程整体教学设计是一种有效的教学方法，它可以提高学生的学习效率和综合能力，促进教师的教学质量和教学效果。
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结构化系统设计的主要任务和内容
结构化系统设计的主要任务和内容
一、结构化系统设计的主要任务
结构化系统设计的主要任务是将系统的逻辑功能划分为更易于管理的子系统和模块，然后以有组织的结构形式描述它们之间的交互关系，从而实现可复用，可重用的系统设计。
二、结构化系统设计的内容
1、系统建模：对系统的所有功能进行建模，建立整个系统的结构框架和模块划分。
2、功能划分：根据系统需求，划分各个子系统/模块功能。
3、接口定义：确定模块之间的接口，明确模块之间传递的数据类型和接口的参数类型。
4、数据分析：分析模块之间的数据流，并确定数据的格式和数量。
5、抽象模型设计：设计各个模块的抽象模型，确定模型之间的关系。
6、模块功能详细设计：根据各模块之间的关系，详细设计模块之间的各种功能，包括输入、处理、输出等。
7、规划模块的实现：根据模块功能的详细设计，规划模块的实现，包括硬件要求、数据结构、算法、程序框架等。
总体设计——精选推荐
总体设计
总体设计
结构化总体设计
结构化⽅法下，总体设计模型由功能结构图、IPO图、系统流程图和配置图来描述。
⾯向对象⽅法下，设计模型由功能结构图、类图及其辅助图（包括状态图、时序图和协作图）、组件图和配置图来描述。
数据库的概念结构是系统中数据模型的共同基础，它描述了系统最基础的数据结构，独⽴于特定的数据库结构;数据库的物理结构是数据库的物理数据模型，
它包括实际数据库服务器上的表、存储过程、字段、视图、触发器、索引等等，与特定的数据库系统密切相关。
应⽤系统的概念结构数据模型通常⽤ER模型进⾏描述。
（ER模型：实体、关系、属性）。
结构化设计
⑷．按照设计改进原则细化和改进初始的SC图，获得最 终SC图。
⑸．给出模块接口描述。例如，进出模块的参数表，外
界输入输出以及从全程数据（区）得到的信息项等， 此外还要注明它的调用模块和被调用模块。
⑹．复审，如有错误，转⑵修改完善，否则进入详细 设计。
2 SD方法设计步骤
“事务”
区分事务中心和数据接 受通路
(2) 盒图(N—S图)
盒图是为了满足结构化需要，特别 是取消了程序流程图随意跳转规则后而 提出的。
软件工程
5种控制结构N—S图的符号
(2) 盒图(N—S图)
与程序流程图相比较，盒图具有如下明显的优点： l 在盒图中不能任意转移控制。 l 特定控制逻辑的作用范围明确，可以从盒图上一目了然。 l 很容易确定局部和全程数据的作用域。 l 很容易表现嵌套关系，也容易表示模块的层次结构。 l 所有的程序结构均用方框表示。因此程序的结构非常清晰。 l 程序只有一个入口、一个出口，完全能够满足单人口单出口的结 构化程序设计要求。 l 盒图形象直观，具有良好的可视性。循环的范围、条件语句的控 制范围等都是一目了然的。 l 盒图简单，易学易用。 主要缺点是： 当程序内嵌套的层数增多时，内层方框会越来越小，一方 面会增加画图难度，另一方面会影响图形的清晰度。
PDL的缺点：不如图形描述形象直观，很容易使人陷入 程序的具体细节中去，因此人们常常将PDL描述与具体的 图形描述结合起来使用。
软件工程
(5) 判定表
在进行软件设计时如遇到复杂的条件选择，有 必要使用一种描述机制来清晰地表示复杂的条件 组合与动作间的对应关系，判定表就是解决这一 问题的有力工具。
一张判定表由4部分组成。左上部列出所有条 件；左下部列出所有可能做的工作；右上部每一 列表示出各种条件的一种可能组合，填入“T” 表示条件成立，填入“F”表示条件不成立，空 白表示条件成立与否不影响。所以所有列表示条 件组合全部可能情况；右下部的每一列是和每一 种条件组合相对应的工作，填入“×”表示在该 列上部规定的条件下做该行左边列出的那项工作， 空白表示不做该项工作。
系统总体结构设计
一、系统设计的原则1、系统性从整个系统的角度进行考虑，系统的代码要统一，设计规范要标准，传递语言要尽可能一致，对系统的数据采集要做到数出一处、全局共享，使一次输入得到多次利用。
2、灵活性系统应具有较好的开放性和结构的可变性，采用模块化结构，提高各模块的独立性，尽可能减少模块间的数据偶合，使各子系统间的数据依赖减至最低限度。
3、可靠性可靠性是指系统抵御外界干扰的能力及受外界干扰时的恢复能力。
一个成功的管理信息系统必须具有较高的可靠性，如安全保密性、检错及纠错能力、抗病毒能力等。
4、经济性经济性指在满足系统需求的前提下，尽可能减小系统的开销。
一方面，在硬件投资上不能盲目追求技术上的先进，而应以满足应用需要为前提；另一方面，系统设计中应尽量避免不必要的复杂化，各模块应尽量简洁，以便缩短处理流程、减少处理费用。
二、系统设计的主要内容1、系统总体结构设计系统总体结构设计包括两方面的内容：系统网络结构设计；系统模块化结构设计。
2、代码设计代码设计就是通过设计合适的代码形式，使其作为数据的一个组成部分，用以代表客观存在的实体、实物和属性，以保证它的唯一性便于计算机处理。
3、数据库（文件）设计根据系统分析得到的数据关系集和数据字典，再结合系统处理流程图，就可以确定出数据文件的结构和进行数据库设计。
4、输入/输出设计输入/输出设计主要是对以纪录为单位的各种输入输出报表格式的描述，另外，对人机对话各式的设计和输入输出装置的考虑也在这一步完成。
5、处理流程设计处理流程设计是通过系统处理流程图的形式，将系统对数据处理过程和数据在系统存储介质间的转换情况详细地描述出来。
6、程序流程设计程序流程设计是根据模块的功能和系统处理流程的要求，设计出程序模框图，为程序员进行程序设计提供依据。
7、系统设计文档系统标准化设计是指各类数据编码要符合标准化要求，对数据库（文件）命名、功能模块命名也要标准化。
描述系统设计结果是指系统设计说明书，程序设计说明书，系统测试说明书以及各种图表等，要将他们汇集成册，交有关人员和部门审核批准；拟定系统实施方案设计是在系统设计结果得到有关人员和部门认可之后，拟定系统实施计划，详细地确定出实施阶段的工作内容、时间和具体要求。
结构化设计方法进行概要设计
结构化设计方法进行概要设计“结构化设计方法进行概要设计”这话说起来有点像“深山里的古井水”，听着挺复杂的，但其实也不难理解。
先别着急，我们慢慢聊，肯定能让你明白其中的道道。
你知道什么是概要设计吗？简单来说，就是在做一个系统或者项目的时候，咱们要先画一个“大致的蓝图”。
这蓝图可不是随便画的，而是要把最重要、最关键的部分先搞清楚，做个大概的规划，省得到时候什么都乱了套，干着干着才发现“哎，怎么连个方向都没有了”？说到结构化设计方法，它的本质就是让你做事儿先有计划，不至于做事的时候乱成一团麻。
你可以把它理解为“设计界的条理派”。
它的精髓就是从整体到局部，一步一步拆解复杂的问题，把复杂的事情拆得简单明了，看看哪些功能最重要，先解决大问题，再处理小细节。
像做饭一样，先确定菜谱和食材，再考虑具体的调料和火候，不然等你开始炒菜的时候就发现锅底糊了，菜都没炒熟。
你想象一下，假如你要设计一个超酷的APP，结构化设计方法帮你先搞定的是它的整体框架，比如说：这款APP到底要做什么？目标用户是谁？最基本的功能需要哪些？这就相当于给你的APP设定了一个“大纲”。
然后，你再通过一个个细化的模块去逐步实现这些功能，最终让整个APP像流水线上的产品一样，既规范又高效。
别小看这个概要设计，咱们可不想在后期掉进“细节地狱”里，弄得鸡飞狗跳。
总结来说，结构化设计方法就像是“铺路石”，让你不至于在开发过程中因为细节没搞清楚而走弯路。
它强调的是对整体结构的规划，要先搞清楚系统要解决什么问题，再分步骤分模块逐个突破。
想想看，假如一开始就乱七八糟地往里加东西，最后肯定是“烂尾楼”一座，用户体验也不过关，功能也没整全。
概要设计就是告诉你：“先打基础，再修房子。
”这句话你得记住，绝对不容忽视。
别看结构化设计方法用的都是一些“高大上的”名词，其实背后有着非常简单和实用的思想。
最基本的原则就是：要清晰。
咱们做事儿不能心急，不能只顾着眼前的小细节。
要从整体出发，抓住关键，再去逐步解决那些细枝末节的事儿。
系统总体【结构设计】方案
一、系统设计的原则1、系统性从整个系统的角度进行考虑，系统的代码要统一，设计规范要标准，传递语言要尽可能一致，对系统的数据采集要做到数出一处、全局共享，使一次输入得到多次利用。
2、灵活性系统应具有较好的开放性和结构的可变性，采用模块化结构，提高各模块的独立性，尽可能减少模块间的数据偶合，使各子系统间的数据依赖减至最低限度。
3、可靠性可靠性是指系统抵御外界干扰的能力及受外界干扰时的恢复能力。
一个成功的管理信息系统必须具有较高的可靠性，如安全保密性、检错及纠错能力、抗病毒能力等。
4、经济性经济性指在满足系统需求的前提下，尽可能减小系统的开销。
一方面，在硬件投资上不能盲目追求技术上的先进，而应以满足应用需要为前提；另一方面，系统设计中应尽量避免不必要的复杂化，各模块应尽量简洁，以便缩短处理流程、减少处理费用。
二、系统设计的主要内容1、系统总体结构设计系统总体结构设计包括两方面的内容：系统网络结构设计；系统模块化结构设计。
2、代码设计代码设计就是通过设计合适的代码形式，使其作为数据的一个组成部分，用以代表客观存在的实体、实物和属性，以保证它的唯一性便于计算机处理。
3、数据库（文件）设计根据系统分析得到的数据关系集和数据字典，再结合系统处理流程图，就可以确定出数据文件的结构和进行数据库设计。
4、输入/输出设计输入/输出设计主要是对以纪录为单位的各种输入输出报表格式的描述，另外，对人机对话各式的设计和输入输出装置的考虑也在这一步完成。
5、处理流程设计处理流程设计是通过系统处理流程图的形式，将系统对数据处理过程和数据在系统存储介质间的转换情况详细地描述出来。
6、程序流程设计程序流程设计是根据模块的功能和系统处理流程的要求，设计出程序模框图，为程序员进行程序设计提供依据。
7、系统设计文档系统标准化设计是指各类数据编码要符合标准化要求，对数据库（文件）命名、功能模块命名也要标准化。
描述系统设计结果是指系统设计说明书，程序设计说明书，系统测试说明书以及各种图表等，要将他们汇集成册，交有关人员和部门审核批准；拟定系统实施方案设计是在系统设计结果得到有关人员和部门认可之后，拟定系统实施计划，详细地确定出实施阶段的工作内容、时间和具体要求。
系统总体设计方法
选择调用
根据条件满足情况决定调
也称为条件调用 用哪一个模块
循环调用
上层模块对下层模块的多
也称为重复调用 次反复的调用
结构化设计的分解原则
一是把密切相关的子问题划归为系统的同一部分 二是把不相关的子问题划归为系统的不同部分
模块之间的联系，模块间的联系是衡量模块独立性大小的一个方面 模块内部的联系，是指一个模块内部各个组成部分之间的联系。它是衡量模块独
结构化设计方法的优点是可变更性强，能适应系统环境的变化， 每一模块功能单一，模块之间相互独立，便于比较、编程、测试、 修改、维护和排错等。
结构化设计的工具—系统结构图
系统结构图是系统设计阶段描述系统结构的主要工具。
它作为一种文档，不仅包括了系统由哪些模块组成，而
且还包括了模块与模块之间及每个模块内部各组成部分
结构化设计方法的基本思想
结构化设计方法的基本思想是使系统模块化，在这一思想的指导 下，设计人员根据系统的数据流程图，自顶向下，层层分解，步 步求精，最后建立起一个结构良好的模块化系统。
结构化设计的主要内容，包括下列三个方面：研究系统分解成一 个个模块的方法；评价模块的方法；从数据流程图导出系统模块 结构图的方法。
立性的又一方面
系统设计的总要求是尽量减小模块之间的联系，使模块的独立性达到最大
管理信息系统
管理信息系统
系统总体设计方法
结构化设计方法的基本思想 结构化设计的工具 结构化设计的分解原则
系统总体设计方法——结构化设计方法
结构化系统设计方法是在结构化思想的基础上，发展起来的一种用于复杂 系统结构设计的技术，它是运用一套标准的设计准则和工具，采用模块化 的方法进行系统结构设计。
结构化设计方法适用于任何信息系统的总体设计，它可以和分析阶段的结 构化分析方法以及实施阶段的结构化程序设计方法前后衔接起来。
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控制耦合。如果在数据耦合的基础上，模块间接口参数不
仅传递数据，同时还传递标志、名字、开关等控制信息， 从而影响模块的内部程序执行路径。显而易见，控制耦合 比数据耦合的耦合性要强一些，它属于中等程度的耦合。 如果需要通过接口传递模块内多项功能的选择时，就需要 用到控制耦合。 公共耦合。在软件系统中，可能有独立于模块而存在的数 据文件、公共变量和公共数据环境。模块之间通过访问公 共数据环境从而实现通信。 内容耦合。内容耦合是一种耦合性很强的耦合，这种耦合 严重影响了模块的独立性。它的表现形式主要有以下几种： i. 模块直接访问另一模块的内部数据； ii. 模块不通过正常的入口转到另一模块内部； iii. 模块之间存在一部分代码重叠； iv. 某个模块有多个入口。 内容耦合致使模块的变动变得非常困难，程序维护和 升级也极其困难，这要求在设计软件结构时，不允许出现 内容耦合。
7.3.2 变换分析
图7.10和图7.11分别为“家庭保安系统”的 顶级和第一级数据流图。
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步骤一：复审基本系统模型。 步骤二：复审和精化软件数据流图。这一步主要是对软件 需求规格说明书中的分析模型进行精化，直至获得足够详 细的DFD。 步骤三：确定DFD的特性，判定它为变换流还是事务流。 设计人员首先要判定DFD中占主导地位的信息流，确定其 特性，然后孤立具有变换特性或事务特性的支流，这些支 流将用于精化由主导数据流推出的程序结构。 数据沿1个传入 路径进来，沿3 个传出路径离开， 无明显的事务中 心，因此，该信 息流是变换流。
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7.3.2 变换分析
变换分析由一系列步骤组成，经过这些步骤 就能把具有变换流特点的数据流图按预先确定的 模式映射成软件结构。下面以“家庭保安系统” 的传感器监测子系统为例说明变换分析的各个步 骤。
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7.1.3 模块化设计
人们不断创新的目的在于更加高效。从软件 开发的角度来看，人们希望开发维护同样一个系 统所使用的时间最短，所耗费的成本最低。软件 系统模块化就是出于这样的目的，提出了一种提 高开发效率的思想。 在结构化分析方法中，模块的规模可大可小， 是一个功能单位。模块可以是软件系统中的一个 子系统，也可以是子系统内一个功能程序块(由边 界元素限定的数据说明、可执行的语句等的序列， 而且有一个总体标识符来代表它。
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7.1.1 抽象
抽象是人类在认识复杂世界时所使用的最有 力的工具。抽象是从众多的事物中抽取出共同的、 本质性的特征，而舍弃其非本质的特征。例如苹 果、香蕉、梨、葡萄、桃子等，它们共同的特征 就是水果。
7.1.2 信息隐蔽
信息隐蔽是指每个模块的内部实现细节对外 部来说是看不见的，即模块内部的数据、代码等 信息不允许其他不需要这些信息的模块使用。这 样主要有两个好处，一是利于模块之间相互有效 隔离，使每个模块更加具有独立性，二是可以使 系统具有更好的健壮性，以及更好的可维护性 。
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偶然内聚。偶然内聚即模块内部各元素之间的联系很少或 者没有。 逻辑内聚。逻辑内聚将几种相关的功能组合在一起形成一 个模块。 时间内聚。时间内聚是指模块内部各功能之间的执行与时 间相关。 过程内聚。如果模块内各元素的执行是按照一定次序来进 行的，即各个元素的处理是相关的，则称其为过程内聚。 通信内聚。一个模块内部可以有几个功能部分，如果这些 功能部分都使用相同的数据输入，或者产生相同的数据输 出，这不是通信内聚。 顺序内聚。如果模块内某一功能元素的输出作为另一个功 能元素的输入，模块内各功能元素顺序联结，它们之间关 系紧密，那么称这个模块为顺序内聚模块。 功能内聚。如果为了实现模块的具体功能，模块内各个元 素都是必需的，这些元素要协同工作，它们无法单独执行， 称这样的模块为功能内聚模块。功能内聚模块的内聚程度 很高，在进行软件设计时，应尽可能地实现功能内聚。
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模块化可以简化软件问题，一个系统模块越多，模块 与模块之间的通信或接口就越多，希望依靠模块化将系统 不断被分解而使软件成本不断降低的愿望可能是不切实际 的。随着系统的分解，系统中模块数目将会增加，模块接 口也会增加，软件构造会由此变得复杂起来，模块连接的 难度也会由此加大。
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那么如何确定一个软件系统的模块数目？ 分别从模块可分解性、可组装性、可理解性、连 续性和保护性五个方面来理解：
如果一种设计方法提供了把问题分解为子问题的系统化机 制，它就能降低整个问题的复杂性，从而可以实现一种有 效的模块化解决方案。 如果一种设计方法能把现有的(可重用的)设计构件组装成 新系统，它就能提供一种并非一切从头开始的模块化解决 方案。 如果可以把一个模块作为一种独立单元(无段参考其他模块) 来理解，那么，这样的模块是易于构造和易于修改的。 如果对系统需求的微小修改只会针对个别模块，而不是对 整个系统的修改，则修改所引起的副作用将最小。 如果在一个模块内出现异常情况时，它的影响仅局限在该 模块内部，则由错误引起的副作用最小。
变换流。
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②
事务流
由于基本系统模型一般均可呈现为变换流， 故任意系统中的信息均可用变换流刻画。
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值得注意的是，在大型系统的DFD中，变换流与事务 流往往交织在一起。比如在基于事务流的系统中，当信息 沿动作路径流动时可能呈现变换流的特征。
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图7.4是结构图的一个例子。
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图7.5表示当模块M中某个判定为真时调用模块A，为假时 调用模块B。 图7.6表示模块M循环调用模块A、B和C。
注意，层次图和结构图并不严格表示模块的调用次序。事 实上，层次图和结构图只表明一个模块调用那些模块，至 于模块内还有没有其他成分则完全没有表示。 通常用层次图作为描绘软件结构的文档。结构图作为文档 并不很合适，因为图上包含的信息太多有时反而降低了清 晰程度。
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7.1.5 耦合
耦合度量了各模块之间相互关联的程度，各 个模块之间接口的复杂程度、接口数据对模块内 部运算的影响程度、使用模块的方式都决定了耦 合的强弱。以下是耦合的几种主要形式： 非直接耦合。两个模块之间的联系，仅限于被 共同模块控制和调用，它们之间没有直接的联 系，那么这种耦合就成为非直接耦合，因为模 块和模块之间没有数据通信，所以它的耦合形 式是最弱的。 数据耦合。模块与模块之间发生联系，彼此之 间通过接口参数实现通信，传递的接口参数是 用于计算的，它们不会影响内部程序执行的路 径。我们提倡用数据耦合，它是一种较弱的耦 合方式。
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7.3 面向数据流的设计过程
面向数据流的设计过程，也就是结构 化设计方法（简称为SD），是根据需求 阶段对数据流的分析（一般用数据流图和 数据字典表示）设计软件结构。
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第3篇 软件开发及维护
第7章 结构化总体设计
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第7章 结构化总体设计
本章的主要目标是运用结构化方法，介绍软 件总体设计的相关工作。读完本章，你将了解以 下基本内容：
软件设计的基本原理。 软件设计的启发式规则。 软件结构的描述工具。 面向数据流的结构化设计过程。
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7.2 软件结构的描绘工具
7.2.1 层次图和HIPO图
层次图是用来描绘软件的层次结构。
层次图很适合在自顶向下设计软件的过程中使用。
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HIPO图是美国IBM公司发明的“层次图加输 入/处理/输出图”的英文缩写。为了能使HIPO图 具有可追踪性，在H图（层次图）里除了最底层 的方框之外，每个方框都加了编号。编号规则与 数据流图的级联编号方式相同，图7.2加了编号 后演变为图7.3。
①
变换流 在基本系统模型（即顶层数据流图）中，信息通常以 “外部世界”所具有的形式进入系统，经过处理后又以这 种形式离开系统。 输入信息流沿传入路径进入 系统，同时由外部形式变换为内部形 式，经系统变换中心加工、处理，作 为输出信息流又沿传出路径离开系统， 并还原为外部形式，如果数据流图所 描述的信息流具有上述特征，则称为
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步骤四：划定输入流和输出流的边界，孤立变换中心。输 入、输出流边界的划分可能因人而异，不同的设计人员可 能把边界沿着数据通道向前推进或后退一个处理框，不过
这对最后的软件结构影响不大。
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步骤五：执行“一级分解”（First Level Factoring）。一 级分解的目标是导出具有3个层次的程序结构，顶层为主控 模块；底层模块执行输入、计算和输出功能；中层模块控 制、协调底层的工作。程序结构可用Yourdon结构图（SC 图）表示。 图7.14所示的结构图对应于一级分解的上两层模块， 即主控模块和下面几个中层控制模块：