Курсовая Колчанов

Национальный исследовательский
Томский Политехнический университет
Институт – Кибернетический Центр
Направление – Информатика и вычислительная техника
Кафедра – Оптимизации систем управления
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА К КУРСОВОЙ РАБОТЕ
по дисциплине «Технология разработки программного обеспечения»
на тему «Создание приложения на Windows Phone 7
для просмотра расписания ТПУ»
Выполнил
Студент группы 8в83
___________
А.В. Колчанов
Проверил
___________
И.А. Заикин
Томск 2011
Оглавление
Введение............................................................................................................ 6
1. Анализ предметной области..................................................................... 7
2. Техническое задание ................................................................................. 8
2.1. Введение .............................................................................................. 8
2.2. Основания для разработки ................................................................. 8
2.3. Назначение разработки ...................................................................... 8
2.4. Требования к программе или программному изделию: ................. 9
2.5. Требования к видам обслуживания ................................................ 10
2.6. Требования к численности и квалификации персонала ............... 11
2.7. Требования к составу и параметрам технических средств .......... 11
2.8. Требования к информационной и программной совместимости 12
2.9. Требования к маркировке и упаковке ............................................. 12
2.10. Требования к транспортированию и хранению ........................... 13
2.11. Стадии и этапы разработки ............................................................ 14
2.12. Порядок контроля и приемки ........................................................ 16
3. Проектирование программного продукта ............................................ 17
3.1. Варианты использования ................................................................. 17
3.1.1. Вариант использования «Просмотр расписания на сегодня»18
3.1.2. Вариант использования «Просмотр расписания на нечетную
неделю»
18
2
3.1.3. Вариант использования «Просмотр расписания на четную
неделю»
18
3.1.4. Вариант использования «Обновить расписание» .................. 19
3.1.5. Вариант использования «Настройка номера группы или
фамилии преподавателя»................................................................................... 19
3.1.6. Вариант использования «Подтвердить».................................. 19
3.2. Диаграмма классов ........................................................................... 20
3.3. Диаграмма компонентов .................................................................. 22
3.4. Диаграмма развертывания ............................................................... 23
3.5. Диаграмма взаимодействия ............................................................. 24
4. Тестирование и отладка .......................................................................... 25
5. Описание программы .............................................................................. 26
5.1. Общие сведения ................................................................................ 26
5.2. Функциональное назначение ........................................................... 26
5.3. Используемые технические средства ............................................. 26
5.4. Запуск ................................................................................................. 27
5.5. Входные данные................................................................................ 27
5.6. Выходные данные ............................................................................. 27
6. Руководство пользователя ...................................................................... 28
6.1. Введение ............................................................................................ 28
6.1.1. Назначение системы ...................................................................... 28
6.1.2. Основные возможности................................................................. 28
6.1.3. Документация системы ................................................................. 28
3
6.2. Установка и удаление системы ....................................................... 28
6.2.1. Требования к информационной и программной совместимости
28
6.2.2. Процедура установки .................................................................... 28
6.2.3. Процедура удаления ...................................................................... 29
6.3. Описание интерфейса ....................................................................... 29
6.3.1. Главное окно приложения ............................................................ 29
.................................................................... 30
6.3.2. Окно настроек ................................................................................ 31
6.4. Основные возможности пользователя ............................................ 32
6.4.1. Выбор расписания до ломки или после ....................................... 32
6.4.2. Обновить ......................................................................................... 32
6.4.3. Выход из программы ..................................................................... 32
4
Литература ...................................................................................................... 33
5
Введение
В ходе выполнения курсового проекта будет создано приложение на
Windows Phone 7.5 для просмотра расписания Томского политехнического
университета. Выполнение будет сопровождаться составлением технического
анализа, оценкой проекта, UML-диаграммами и написанием руководства
пользователя.
Написанное приложение будет являться частью отчетности меня как
студента-партнера компании Майкрософт в России, и будет использоваться
студентами и преподавателями ТПУ.
6
1. Анализ предметной области
Сервер расписания вуза в Томском политехническом университете –
довольно удобный сервис, практически не имеющий аналогов в России. Он
позволяет просматривать расписания как студентов, так и для преподавателей и
аудиторий.
Написанное
приложение
будет
реализовывать
всю
функциональность сайта расписания raspisanie.tpu.ru и будет являться первым
приложением просмотра расписания на платформе Windows Phone 7.
Приложение избавит пользователя от необходимости загружать вебстраницу с расписанием.
7
2. Техническое задание
Введение
2.1.
Наименование
программы:
«Приложение
для
смартфонов
на
операционной системе Windows Phone 7 для просмотра расписания группы в
Томском политехническом университете»
Программа предназначена для использования на телефонах, работающих
под управлением Windows Phone 7 студентами и преподавателями для
просмотра личного расписания.
Основания для разработки
2.2.
Основанием для проведения разработки является деятельность студентапартнера
компании
Майкрософт.
Задание
согласовано
с
компанией
Майкрософт, именуемой в дальнейшем Заказчиком, и утверждено Колчановым
Андреем Викторовичем, именуемым в дальнейшем Исполнителем, 16 ноября
2011 г.
Наименование темы разработки: «Разработка приложения для просмотра
расписания ТПУ для устройств на Windows Phone 7».
Условное обозначение темы разработки (шифр темы): «РТФ-010».
2.3.
Назначение разработки
Функциональным назначением программы является предоставление
пользователю
возможности
удобного
просмотра
расписания
группы,
преподавателя или аудитории на своем смартфоне.
Эксплуатационное назначение
8
Программа должна эксплуатироваться на смартфонах под управлением
Windows Phone 7 Заказчика и иных лиц, имеющих отношение к обучению в
Томском политехническом университете.
Конечными пользователями программы должны являться студенты и
преподаватели Томского Политехнического университета.
2.4.
Требования к программе или программному изделию:
1. Требования к функциональным характеристикам:
 Приложение должна работать на операционной системе Windows
Phone 7.5 Mango со всеми устройствами, поддерживаемыми на
данный момент;
 Расписание
группы,
преподавателя
или
аудитории
должно
выводиться пользователю в удобном виде;
 Простой и доступный оператору алгоритм изменения группы или
преподавателя;
 Изменение расписания в Томском политехническом университете
должно автоматически отображаться в приложении, без участия или
с минимальным участием оператора и происходить без остановки
работы приложения;
 Выводить информацию об оставшихся парах на сегодня и завтра на
плитку при вынесении оператором приложения на главный экран.
2. Требования к надежности:
Заказчик
обязуется
эксплуатировать
приложение,
используя
программное и аппаратное обеспечение не меньше чем указанное в
требованиях к аппаратному и программному обеспечению. Заказчик
обязуется обеспечить устойчивое функционирование системы
 использованием лицензионного программного обеспечения;
9
 регулярным выполнением требований ГОСТ 51188-98. Защита
информации.
Испытания
программных
средств
на
наличие
компьютерных вирусов.
Время восстановления после отказа
Время восстановления после отказа, вызванного сбоем в работе ОС,
изменением структуры расписания в Томском политехническом университете,
необработанным исключением в приложении не должно быть больше времени,
затрачиваемого на закрытие приложения и запуска его снова.
Отказы из-за некорректных действий оператора
Отказы программы минимальны, т.к. интерфейс приложения позволяет
только
просматривать
расписание
на
сегодня/завтра/неделю
и
менять
преподавателя или аудиторию. Все поля для ввода проверяются на наличие
недопустимых
символов.
Таким
образом,
отказы
приложения
из-за
некорректных действий оператора минимальны.
Условия эксплуатации:
Климатические условия: Температура окружающей среды от 18 до
28 °С. Влажность воздуха не более 75%.
2.5.
Требования к видам обслуживания
См.
Требования
к
обеспечению
надежного
(устойчивого)
функционирования программы.
10
2.6.
Требования к численности и квалификации персонала
Для работы программы не требуется иметь штатный персонал.
Приложение будет доступно на Marketplace, его обновлением и слежением за
состоянием будет заниматься Исполнитель.
В перечень задач, выполняемых Исполнителем, должны входить:
 отслеживание некорректного поведения программы, своевременного
исправления ошибок и обновления в Marketplace;
 задача сотрудничества с пользователями для улучшения программы по
их пожеланиям;
 задача сотрудничества с Отделом развития веб-сервера ТПУ для
своевременного исправления ошибок в программе при изменении
структуры расписания.
2.7.
Требования к составу и параметрам технических средств
В состав технических средств должен входить смартфон, включающий в
себя:
 Процессор: ARMv7 Cortex/Scorpion;
 Графика: GPU с поддержкой DirectX
9, аппаратное ускорение
кодеков при воспроизведении мультимедиа;
 Экран: емкостной с четырьмя и более контактными точками;
 Разрешение экрана: 800x480 или 480x320;
 Хранение информации: 256Мб RAM с 8Гб по данные пользователя;
 Датчики: A-GPS, акселлерометр, компас, освещение, расстояние до
объекта;
11
 Камера: 5МП со вспышкой и отдельной кнопкой на включение
затвора;
 Органы управления: 3 аппаратные кнопки (Пуск, Поиск и Назад).
2.8.
Требования к информационной и программной совместимости
Исполнитель обязуется обеспечить совместимость с операционной
системой Windows Phone 7.5 Mango.
Требования к информационным структурам и методам решения не
предъявляются.
Исходные коды программы должны быть реализованы на языке C#.
Интерфейс
приложения
реализуется
на
языке
XAML.
В
качестве
интегрированной среды разработки программы должна быть использована
среда Visual Studio 2010 Express for Windows Phone.
Программа размещается в Marketplace бесплатно и доступна для
скачивания неограниченному числу пользователей.
2.9.
Требования к маркировке и упаковке
Требование к маркировке
Программное изделие должно иметь маркировку с обозначением
товарного знака компании-разработчика, типа (наименования), номера
версии, порядкового номера, даты изготовления и номера сертификата
соответствия Госстандарта России.
Маркировка должна быть нанесена на программное изделие в виде
информации, размещаемой в профиле программы в Marketplace.
12
Требования к упаковке
Требований к упаковке нет.
Условия упаковывания
Особых условий упаковывания нет.
2.10. Требования к транспортированию и хранению
Требования маркировке, упаковке, транспортированию и хранению не
предъявляются.
Программа должна обеспечивать взаимодействие с пользователем
(оператором)
разработанного
посредством
согласно
графического
пользовательского
рекомендациям
интерфейса,
компании-производителя
операционной системы.
Требования к программной документации;
Состав программной документации должен включать в себя:
 техническое задание;
 программу и методики испытаний;
 руководство оператора;
 ведомость эксплуатационных документов.
Технико-экономические показатели;
Число использования программы в год зависит от числа сматрфонов на
Windows Phone 7 среди студентов. Примерное число использования программы
13
– минимум 6 сеансов работы в неделю для одного пользователя. Программный
продукт является свободно распространяемым и бесплатным.
2.11. Стадии и этапы разработки
Стадии разработки
Разработка должна быть проведена в 6 стадий:
1. разработка технического задания;
2. рабочее проектирование;
3. размещение в Marketplace;
4. тестирование на широких массах людей.
Этапы разработки
На стадии разработки технического задания должен быть выполнен
этап разработки, согласования и утверждения настоящего технического задания.
На
стадии рабочего
проектирования
должны
быть выполнены
перечисленные ниже этапы работ:
1. проектирование интерфейса;
2. написание программного кода;
3. тестирование;
На стадии размещения в Marketplace должен быть выполнен этап
разработки - подготовка и загрузка программы в Marketplace.
На стадии тестирования на широких массах людей должно быть
выполнено тестирование приложения на большом количестве студентов.
14
Содержание работ по этапам
На этапе разработки технического задания должны быть выполнены
перечисленные ниже работы:
 постановка задачи;
 определение и уточнение требований к техническим средствам;
 определение требований к программе;
 определение
стадий,
этапов
и
сроков
разработки
программы
и
документации на неё;
 выбор языков программирования;
 согласование и утверждение технического задания.
На этапе разработки программы должна быть выполнена работа по
программированию (кодированию) и отладке программы.
На
этапе
разработки
программной
документации
должна
быть
выполнена разработка программных документов в соответствии с требованиями
ГОСТ 19.101-77 с требованием п. Предварительный состав программной
документации настоящего технического задания.
На
этапе
тестирования
программы
должны
быть
выполнены
перечисленные ниже виды работ:
 разработка, согласование и утверждение программы в ГОСТ и методики
испытаний;
 проведение приемо-сдаточных испытаний;
 корректировка программы и программной документации по результатам
испытаний.
15
2.12. Порядок контроля и приемки
Заказчик и Исполнитель обязуются провести совместные испытания по
завершению работы Исполнителем. В ходе испытаний необходимо провести
проверку всех заявленных Заказчиком требований.
Приемо-сдаточные испытания программы должны проводиться согласно
разработанной (не позднее 1 месяца со дня заключения договора) Исполнителем
и согласованной Заказчиком Программы и методик испытаний.
Ход проведения приемо-сдаточных испытаний Заказчик и Исполнитель
документируют в Протоколе проведения испытаний.
Общие требования к приемке работы
На основании Протокола проведения испытаний Исполнитель совместно
с Заказчиком подписывают Акт приемки-сдачи программы в эксплуатацию.
16
3. Проектирование программного продукта
Далее
представлены
UML
диаграммы
вариантов
использования,
диаграмма классов, состояний и компонентов.
3.1.
Варианты использования
Диаграмма вариантов использования изображена на рис. 1.
Рис. 1. Диаграмма вариантов использования
Пользователь в приложении может загрузить расписание, настроить
номер группы или фамилию преподавателя, просмтривать расписание на
сегодня, на нечетную и четную недели.
17
3.1.1. Вариант использования «Просмотр расписания на сегодня»
1. Вариант использования начинается когда, пользователь вводит запускает
приложение. На главной странице сразу показывается расписание на
сегодня, либо на завтра, если пары в учебной сетке ТПУ на сегодня
закончились;
2. Программа делает запрос в локальное расписание;
3. Приложение выводит на экран список пар на сегодня с указанием времени
начала, окончания, места, фамилии преподавателя и корпуса;
4. Вариант использования завершается.
3.1.2. Вариант использования «Просмотр расписания на нечетную
неделю»
1. Вариант использования начинается когда, пользователь в панораме
переходит на вкладку «Нечетная неделя»;
2. Приложение выводит на экран список всех дней нечетной недели с
парами в каждый день с указанием времени начала, окончания, места,
фамилии преподавателя и корпуса;
3. Вариант использования завершается.
3.1.3. Вариант использования «Просмотр расписания на четную неделю»
4. Вариант использования начинается когда, пользователь в панораме
переходит на вкладку «Нечетная неделя»;
5. Приложение выводит на экран список всех дней четной недели с парами в
каждый день с указанием времени начала, окончания, места, фамилии
преподавателя и корпуса;
6. Вариант использования завершается.
18
3.1.4. Вариант использования «Обновить расписание»
1. Вариант использования начинается тогда когда, пользователь нажимает
кнопку «Обновить»;
2. Приложение загружает html-страницу с расписанием, парсит ее и заносит
в локальную базу данных. После чего локальная база данных сохраняется
в локальное хранилище;
3. Приложение выводит сообщение «Расписание успешно обновлено»;
4. Вариант использования завершается.
3.1.5. Вариант использования «Настройка номера группы или фамилии
преподавателя»
1. Вариант использования начинается тогда когда, пользователь нажимает
пункт меню «Настройки»;
2. Пользователь указывает свою группу или фамилию преподавателя№
3. Приложение загружает расписание указанной группы;
4. Приложение выводит сообщение «Расписание успешно загружено»;
5. Вариант использования завершается.
3.1.6. Вариант использования «Подтвердить»
1. Вариант использования начинается тогда когда, менеджер кликает на
кнопку «Отметить как выполненный».
2. Программа удаляет задание из базы.
3. Вариант использования завершается
19
3.2.
Диаграмма классов
Диаграмма классов представлена на Рис. 2.
Рис. 2. Диаграмма классов
Класс Schedule представляет локальную базу данных с расписанием.
Содержит поля:
 weeks - нечетная и четная неделя с расписанием.
Класс Week. Содержит поля:
 days - массив дней в неделе.
Класс Day. Содержит поля:
 lessons - пары в определенный день
Класс Lesson. Содержит поля:
20
 time - время начала пары;
 name – название предмета;
 type – тип пары – лекция, практика или лабораторная;
 room – корпус и аудитория;
 lecturer – фамилия преподавателя.
Класс MainViewModel.cs содержит пары, которые нужно отображать на
главном экране. Содержит поля:
 schedule - объект расписания;
 items – пары.
Класс Setting.xaml.cs содержит методы для сохранения расписания в
локальное хранилище, класс MainPage.xaml.cs отвечает за отображение
информации. Загрузку расписания и парсинг выполняет класс Schedule.
21
3.3.
Диаграмма компонентов
Диаграмма компонентов показана на рис. 3.
Рис. 3. Диаграмма компонентов
22
3.4.
Диаграмма развертывания
Диаграмма развертывания Рис. 4.
Рис. 4. Диаграмма развертывания
23
3.5.
Диаграмма взаимодействия
Диаграмма взаимодействия для варианта использования «Настройка
номера группы или фамилии преподавателя» показана на рисунке 5.
Рис. 5. Диаграмма взаимодействия для варианта использования «Настройка
номера группы или фамилии преподавателя»
24
4. Тестирование и отладка
Тестирование
проводилось
в
виде
постоянного
развертывания
приложения на телефон и проверки его работы при различных режимах работы
устройства и интернет соединения. Версия, доступная для загрузки в Windows
Marketplace, явных ошибок не содержит.
25
5. Описание программы
5.1.
Общие сведения
Название программы «TPU Rasp».
Программа предназначена для работы в системе по управлением ОС
Windows Phone 7.5.
Приложение разработано на языке C# в среде Visual Studio 2010 в
Silverlight for Windows Phone.
5.2.
Функциональное назначение
Приложение позволяет просматривать расписание занятий в ТПУ без
необходимости заходить на сайт.
5.3.
Используемые технические средства
Устройство должно обладать:
 емкостным мультисенсорным дисплеем (распознавание не менее 4
прикосновений одновременно). С разрешением 800х480 (WVGA).
 процессором с частотой не менее 1 Ггц;
 от 256MB оперативной и 8GB флэш памяти;
 поддержкой DirectX 10;
 GPS-приемником;
 акселерометром;
 электронным компасом;
 FM-радио;
 камерой со вспышкой и разрешением не менее 5 МП.
26
5.4.
Запуск
Для запуска приложения необходимо нажать на имя приложения в меню
или нажать на тайл на главном экране.
5.5.
Входные данные
Входными данными служит информация о занятиях определенной
группы или преподавателя.
5.6.
Выходные данные
Выходные
данные
содержат
структурированную
и
красиво
оформленную информацию об учебных занятиях на неделе или в определенный
день.
27
6. Руководство пользователя
6.1.
Введение
6.1.1. Назначение системы
Приложение предназначено для просмотра расписания ТПУ на смартфонах
под управлением Windows Phone 7.
6.1.2. Основные возможности
В программе реализованы возможности:

Просмотр расписания на сегодня, нечетную и четную неделю;

Просмотр расписания до ломки и после ломки;

Изменение группы студента, фамилии преподавателя или аудитории;

«Быстрый запуск» (информация о занятиях отображается сразу после
запуска приложения без ожидания соединения с сервером).
6.1.3. Документация системы
Программа поставляется в комплекте с электронным руководством
пользователя.
6.2.
Установка и удаление системы
6.2.1. Требования
к
информационной
и
программной
под
операционной
совместимости
Программная
система
должна
функционировать
системой Windows Phone 7.5 Mango.
6.2.2. Процедура установки
28
Установка программы осуществляется загрузкой из Windows Marketplace.
6.2.3. Процедура удаления
Удаление программы может быть произведено путем удаления её из
памяти смартфона.
6.3.
Описание интерфейса
6.3.1. Главное окно приложения
При запуске системы пользователь видит перед собой основное окно
приложения. На нем отображается расписание на сегодня, либо на завтра, если
сегодня все занятия закончились (рис. 1.). Можно переключаться по вкладкам
на просмотр нечетной и четной недель.
Рис. 6. Основное окно приложения
29
Нажав на «Меню», откроется меню приложения (рис 7).
Рис. 7. Меню приложения
Нажав на «Настройки», откроется окно настроек (рис. 8).
30
6.3.2. Окно настроек
Окно настроек вызывается при нажатии на кнопку «Настройки». Здесь
можно указать группу, преподавателя или аудиторию.
Рис. 8. Окно настроек
Кроме этого, приложение можно вынести на главный экран (pin to start),
чтобы его можно было быстро запускать.
31
6.4.
Основные возможности пользователя
6.4.1. Выбор расписания до ломки или после
Чтобы выбрать расписание до ломки, после ломки или текущее, нужно
зайти в настройки и указать нужный пункт.
6.4.2. Обновить
Для обновления расписания нужно нажать кнопку «Обновить» либо зайти
в настройки и загрузить новое расписание.
6.4.3. Выход из программы
Для выхода из программы достаточно нажать аппаратную кнопку «Назад».
32
Литература
1. ГОСТ 19.106-78. Требования к программным документам, выполненным
печатным способом.
2. ГОСТ 19.201-78. Техническое задание. Требования к содержанию и
оформлению.
3. ГОСТ 19.402-78. Описание программы.
4. ГОСТ 19.505-79. Руководство оператора. Требования к содержанию и
оформлению.
33