设计实验软件的过程可以分为几个关键步骤，以下是一个详细的指南：
1. 理解需求文档
需求分析：首先，彻底理解需求文档，包括系统的功能说明、用户期望的行为以及性能指标。
功能点识别：通过需求文档分析系统的功能、界面和交互逻辑，确定需要测试的功能点。例如，如果需求中提到“用户可以通过用户名和密码登录系统”，则需要测试的功能点包括用户名和密码的输入验证、验证失败的提示信息等。
2. 选择测试方法
功能测试：验证软件是否符合功能需求。
边界值测试：验证输入的最小值、最大值等极限条件是否正确处理。
等价类划分：将可能的输入划分为不同的等价类，每个类代表一组类似的输入，从中选取一组进行测试。例如，对于登录功能，可以划分为正确用户名和密码（正等价类）、错误用户名或密码（负等价类）、用户名为空，密码为空（特殊等价类）。
3. 准备测试用例模板
用例编号：用例的唯一标识，方便管理和追踪。
用例标题：简要描述测试内容。
前置条件：执行此用例前需要满足的条件。
测试步骤：详细描述每一步的操作。
测试数据：执行测试时需要的输入。
预期结果：期望的系统响应。
4. 设计用户界面
界面设计：同时进行用户界面设计，确保用户友好性和易用性。
5. 编写详细设计文档
模块描述：包括各模块的功能、性能、输入、输出、算法、程序逻辑、接口等。
流程图：使用流程图、PDL等工具详细描述程序逻辑。
6. 代码实现
编码：根据详细设计文档进行编码，确保代码结构清晰、易于维护。
7. 测试与验证
执行测试用例：按照准备好的测试用例模板执行测试，记录测试结果。
缺陷跟踪：记录并跟踪发现的问题，确保所有缺陷得到解决。
8. 文档编写
实验报告：编写实验报告，总结实验过程、测试结果和发现的问题。
示例实验项目：教材订购系统
程序系统设计
系统由用户管理、教材管理、订单管理等模块组成。
模块详细设计
用户管理模块：
功能：用户注册、登录、信息修改。
性能：高并发处理能力。
输入：用户名、密码、邮箱等。
输出：注册成功/失败信息、登录成功/失败信息。
算法：密码加密算法。
程序逻辑：用户注册、登录、信息修改流程。
接口：用户管理相关API接口。
教材管理模块：
功能：教材添加、删除、修改、查询。
性能：高效的数据检索和更新能力。
输入：教材名称、作者、分类等。
输出：教材列表、详情页、修改成功/失败信息。
算法：教材搜索算法。
程序逻辑：教材管理操作逻辑。
接口：教材管理相关API接口。
订单管理模块：
功能：用户下单、订单查询、订单状态跟踪。
性能：快速响应订单操作。
输入：用户ID、教材ID、数量等。
输出：订单详情、订单状态、支付状态。
算法：订单处理算法。
程序逻辑：订单生成、支付、发货、确认流程。
接口：订单管理相关API接口。
结论
设计实验软件需要综合运用软件工程的方法和工具，从需求分析到设计、编码、测试和文档编写，每个步骤都至关重要。通过系统的设计和严格的测试，可以确保软件的质量和可靠性。