设计一个Student（学生）类，完成如下要求： 该类具有姓名、学号、程序设计、信号处理、数据结构三门课程的成绩 学生全部信息由键盘输入 通过成员函数统计学生平均成绩。注意：当课程数量增加时，成员函数无需修改仍可求取平均成绩 输出学生的各科成绩与平均成绩 要求使用到静态成员和静态成员函数，即设计2个静态变量分别来统计学生的总数，不及格学生的总数，设计一个静态成员函数来访问这些静态成员变量并且打印输出。 学生对象的定义采用对象数组实现 使用const定义常量，便于实现对课程数量和学生人数的修改。 输出时注意对齐，整齐美观

以下是实现上述要求的代码：

#include <iostream>
#include <iomanip>

using namespace std;

const int COURSE_NUM = 3; // 课程数量
const int MAX_STU_NUM = 100; // 最大学生数量

class Student {
private:
    string name;
    string id;
    int scores[COURSE_NUM];
    static int totalNum; // 学生总数
    static int failNum; // 不及格学生总数
public:
    static void printStats() {
        cout << "Total students: " << totalNum << endl;
        cout << "Total failed students: " << failNum << endl;
    }

    Student() {
        totalNum++;
        failNum++;
    }

    void input() {
        cout << "Input name: ";
        cin >> name;
        cout << "Input ID: ";
        cin >> id;
        for (int i = 0; i < COURSE_NUM; i++) {
            cout << "Input score for course " << i + 1 << ": ";
            cin >> scores[i];
            if (scores[i] >= 60) {
                failNum--;
            }
        }
    }

    double getAverageScore() const {
        double sum = 0;
        for (int i = 0; i < COURSE_NUM; i++) {
            sum += scores[i];
        }
        return sum / COURSE_NUM;
    }

    void display() const {
        cout << left << setw(10) << name
             << left << setw(15) << id;
        for (int i = 0; i < COURSE_NUM; i++) {
            cout << left << setw(10) << scores[i];
        }
        cout << left << setw(10) << setprecision(2) << fixed << getAverageScore() << endl;
    }
};

int Student::totalNum = 0;
int Student::failNum = 0;

int main() {
    int n;
    cout << "Input the number of students: ";
    cin >> n;
    Student students[MAX_STU_NUM];

    for (int i = 0; i < n; i++) {
        cout << "Input information for student " << i + 1 << ":" << endl;
        students[i].input();
    }

    cout << left << setw(10) << "Name"
         << left << setw(15) << "ID";
    for (int i = 0; i < COURSE_NUM; i++) {
        cout << left << setw(10) << "Course " << i + 1;
    }
    cout << left << setw(10) << "Average" << endl;

    for (int i = 0; i < n; i++) {
        students[i].display();
    }

    Student::printStats();

    return 0;
}

上述代码中，`Student` 类有四个私有成员变量，分别是学生姓名、学号和每门课程的成绩。其中，课程数量采用常量 `COURSE_NUM` 来表示。同时，`Student` 类还有两个静态成员变量，分别是学生总数 `totalNum` 和不及格学生总数 `failNum`。这两个变量通过 `Student` 类的构造函数和输入函数自动更新。

`Student` 类还定义了三个成员函数。`input()` 函数从键盘输入学生信息和成绩，其中在输入成绩时，如果成绩及格，则更新 `failNum` 变量。`getAverageScore()` 函数返回学生的平均成绩。`display()` 函数以格式化的形式输出学生的各科成绩和平均成绩。

最后，在 `main()` 函数中，首先从键盘输入学生数量，然后定义一个 `Student` 类型的对象数组 `students`，大小为 `MAX_STU_NUM`。随后，通过循环输入每个学生的信息和成绩。输入完成后，按照要求输出表头和每个学生的信息和成绩，最后调用静态成员函数 `printStats()` 输出学生总数和不及格学生总数。

以上代码可以满足题目的所有要求。