軟件工程教學(xué)大綱正式

1、軟件工程導(dǎo)論課程教學(xué)大綱一、課程基本信息課程編號(hào)：英文名稱名：Software Engineering總學(xué)時(shí)：54學(xué)時(shí)學(xué)分：3課程類別：專業(yè)必修課適用專業(yè)：全校本（專）計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)先修課程：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，大學(xué)數(shù)學(xué)，離散數(shù)學(xué)，計(jì)算機(jī)算法設(shè)計(jì)。二、課程性質(zhì)與目的、要求 軟件工程是計(jì)算機(jī)專業(yè)的一門工程性基礎(chǔ)課程，在軟件工程學(xué)科人才培養(yǎng)體系中占有重要的地位。軟件開發(fā)是建立計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，人們通過(guò)軟件工程學(xué)把軟件開發(fā)納入工程化的軌道，而軟件工程學(xué)是用以指導(dǎo)軟件人員進(jìn)行軟件的開發(fā)、維護(hù)和管理的科學(xué)。 軟件工程已成為高等學(xué)校計(jì)算機(jī)軟件教學(xué)體系中的一門核心課程，本課程以IEEE最新發(fā)布的軟件工程知識(shí)

2、體系為基礎(chǔ)構(gòu)建內(nèi)容框架，注重貫穿軟件開發(fā)整個(gè)過(guò)程的系統(tǒng)性認(rèn)識(shí)和實(shí)踐性應(yīng)用，以當(dāng)前流行的統(tǒng)一開發(fā)過(guò)程、面向?qū)ο蠹夹g(shù)和UML語(yǔ)言作為核心，密切結(jié)合軟件開發(fā)的先進(jìn)技術(shù)、最佳實(shí)踐和企業(yè)案例，力求從“可實(shí)踐” 軟件工程的角度描述需求分析、軟件設(shè)計(jì)、軟件測(cè)試以及軟件開發(fā)管理，使學(xué)生在理解和實(shí)踐的基礎(chǔ)上掌握當(dāng)前軟件工程的方法、技術(shù)和工具。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生能掌握軟件工程的基本概念、基本原理、開發(fā)軟件項(xiàng)目的工程化的方法和技術(shù)及在開發(fā)過(guò)程中應(yīng)遵循的流程、準(zhǔn)則、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等；學(xué)生應(yīng)能掌握開發(fā)高質(zhì)量軟件的方法，以及有效地策劃和管理軟件開發(fā)活動(dòng)，為學(xué)生參加大型軟件開發(fā)項(xiàng)目打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。本課程注重培養(yǎng)學(xué)生

3、理論應(yīng)用于實(shí)踐的能力，課堂上教師向?qū)W生講述軟件工程中的相關(guān)原理和概念，并通過(guò)課程設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)整個(gè)軟件開發(fā)過(guò)程的能力，讓學(xué)生能切實(shí)體會(huì)到軟件工程在實(shí)踐中的指導(dǎo)作用，并按軟件工程的要求完成規(guī)范的各項(xiàng)軟件開發(fā)文檔。本課程對(duì)提高學(xué)生的軟件開發(fā)能力和項(xiàng)目管理能力有重要的現(xiàn)實(shí)意義。三、教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配本課程的教學(xué)內(nèi)容共分十三章。第1章 軟件工程學(xué)概述（2課時(shí)）學(xué)習(xí)目的與要求：通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，了解和掌握軟件工程的基本概念（如軟件和軟件工程的定義、等），軟件危機(jī)的表現(xiàn)形式、產(chǎn)生的原因及消除的途徑，軟件工程的基本原理、方法學(xué)，軟件的生存期，幾種主要的軟件開發(fā)模型等。知識(shí)點(diǎn)：軟件危機(jī)的產(chǎn)生、典型表現(xiàn)形式、產(chǎn)

4、生的原因及消除的途徑;軟件工程的基本原理、包括軟件工程的定義、特性、方法學(xué);二種主要的軟件開發(fā)方法;軟件生存周期;軟件過(guò)程、幾種主要的開發(fā)模型。1.1 軟件危機(jī)1.2 軟件工程1.3 軟件生命周期1.4 軟件過(guò)程1.5 小結(jié)第2章 可行性研究（4課時(shí)）學(xué)習(xí)目的與要求：深刻理解可行性研究的必要性，掌握可行性研究的任務(wù)、過(guò)程、成本效益分析以及可行性研究報(bào)告的主要內(nèi)容；掌握系統(tǒng)流程圖、數(shù)據(jù)流程圖、數(shù)據(jù)字典概念以及項(xiàng)目開發(fā)計(jì)劃的基本內(nèi)容。 知識(shí)點(diǎn)：可行性研究的任務(wù)、具體步驟、成本效益分析、可行性研究報(bào)告；系統(tǒng)流程圖；數(shù)據(jù)流圖；數(shù)據(jù)字典。2.1 可行性研究的任務(wù)2.2 可行性研究過(guò)程2.3 系統(tǒng)流程圖2

5、.4 數(shù)據(jù)流圖2.5 數(shù)據(jù)字典2.6 成本/效益分析2.7 可行性研究報(bào)告2.8小結(jié)第3章 需求分析（6課時(shí)）學(xué)習(xí)目的與要求：掌握需求分析的任務(wù)，需求獲取的方法、分析建模與需求規(guī)格說(shuō)明，掌握數(shù)據(jù)建模的實(shí)體聯(lián)系圖、數(shù)據(jù)規(guī)范化，掌握描述系統(tǒng)行為模型的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，掌握層次方框圖、Warnier圖、IPO（HIPO）圖。掌握驗(yàn)證軟件需求的必要性、方法。知識(shí)點(diǎn)：需求分析的任務(wù)，需求獲取、分析建模與需求規(guī)格說(shuō)明；實(shí)體聯(lián)系圖與數(shù)據(jù)規(guī)范化；狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖；層次方框圖； Warnier圖；IPO（HIPO）圖；驗(yàn)證軟件需求。3.1 需求分析的任務(wù)3.2 與用戶溝通獲取需求的方法3.3 分析建模與規(guī)格說(shuō)明3.4 數(shù)據(jù)

6、規(guī)范化3.5 驗(yàn)證軟件需求3.6 小結(jié)第4章 形式化說(shuō)明技術(shù)（2課時(shí)）學(xué)習(xí)目的與要求：掌握形式化方法的概念、優(yōu)點(diǎn)和應(yīng)用準(zhǔn)則，初步掌握有窮狀態(tài)機(jī)、Petri網(wǎng)、Z語(yǔ)言的概念和使用。知識(shí)點(diǎn)：形式化方法、非形式化方法、半形式化方法；形式化方法的應(yīng)用準(zhǔn)則；有窮狀態(tài)機(jī)；Petri網(wǎng)；Z語(yǔ)言。4.1 概述4.2 有窮狀態(tài)機(jī)4.3 Petri網(wǎng)4.4 Z語(yǔ)言4.5 小結(jié)第5章 總體設(shè)計(jì)（4課時(shí)）學(xué)習(xí)目的與要求：了解軟件總體設(shè)計(jì)的目的、任務(wù)，掌握軟件總體設(shè)計(jì)的過(guò)程、設(shè)計(jì)原理和啟發(fā)規(guī)則，掌握描述軟件結(jié)構(gòu)的工具以及面向數(shù)據(jù)流的設(shè)計(jì)方法。能夠?qū)⒕唧w的數(shù)據(jù)流圖的轉(zhuǎn)換為軟件的結(jié)構(gòu)圖，即變換分析技術(shù)和事務(wù)分析技術(shù)。知識(shí)點(diǎn)

7、：總體設(shè)計(jì)、概要設(shè)計(jì)、初步設(shè)計(jì)；軟件總體設(shè)計(jì)的階段和過(guò)程；模塊化、抽象、逐步求精、信息隱藏、模塊獨(dú)立；啟發(fā)規(guī)則； 層次圖、HIPO圖、結(jié)構(gòu)圖；面向數(shù)據(jù)流的設(shè)計(jì)方法（結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法-SD方法）。5.1 設(shè)計(jì)過(guò)程5.2 設(shè)計(jì)原理5.3 啟發(fā)規(guī)則5.4 描繪軟件結(jié)構(gòu)的圖形工具5.5 面向數(shù)據(jù)流的設(shè)計(jì)方法5.6 小結(jié)第6章 詳細(xì)設(shè)計(jì)（4課時(shí)）學(xué)習(xí)目的與要求：了解軟件詳細(xì)設(shè)計(jì)階段的目的、任務(wù)和結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的概念，掌握人機(jī)界面設(shè)計(jì)的方法、過(guò)程設(shè)計(jì)的工具以及面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法，了解程序復(fù)雜程度的定量度量。知識(shí)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)；人機(jī)界面設(shè)計(jì)的問(wèn)題、設(shè)計(jì)方法；程序流程圖、盒圖（N-S圖）、PAD圖、判定

8、表、判定樹、過(guò)程設(shè)計(jì)語(yǔ)言；JACKSON圖、JACKSON方法。 6.1 結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)6.2 人機(jī)界面設(shè)計(jì)6.3 過(guò)程設(shè)計(jì)的工具6.4 面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法6.5 程序復(fù)雜程度的定量度量6.6 小結(jié)第7章 實(shí)現(xiàn)（8課時(shí)）學(xué)習(xí)目的與要求：了解如何選擇程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，培養(yǎng)良好的編碼風(fēng)格，掌握軟件測(cè)試的目標(biāo)、準(zhǔn)則、方法和步驟，掌握單元測(cè)試、集成測(cè)試、確認(rèn)測(cè)試的方法步驟，掌握白盒測(cè)試和黑盒測(cè)試技術(shù)的概念、方法，掌握調(diào)試過(guò)程與途徑，了解軟件可靠性的概念及其計(jì)算方法。能夠按照測(cè)試的原則和技術(shù)，分析確定高效的測(cè)試用例。知識(shí)點(diǎn)：選擇程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言、編碼風(fēng)格；軟件測(cè)試基礎(chǔ)；單元測(cè)試、集成測(cè)試、確認(rèn)測(cè)試；白盒測(cè)試技

9、術(shù)和黑盒測(cè)試技術(shù)； 調(diào)試；軟件可靠性、可用性。7.1 編碼7.2 軟件測(cè)試基礎(chǔ)7.3 單元測(cè)試7.4 集成測(cè)試7.5 確認(rèn)測(cè)試7.6 白盒測(cè)試技術(shù)7.7 黑盒測(cè)試技術(shù)7.8 調(diào)試7.9 軟件可靠性7.9 小結(jié)第8章 維護(hù)（2課時(shí)）學(xué)習(xí)目的與要求：了解軟件維護(hù)的定義，掌握軟件維護(hù)的特點(diǎn)和過(guò)程，軟件的可維護(hù)性的定義及提高可維護(hù)性的方法。掌握預(yù)防性維護(hù)和軟件再工程過(guò)程的概念、方法。知識(shí)點(diǎn)：軟件維護(hù)；軟件的可維護(hù)性；預(yù)防性維護(hù)；軟件再工程過(guò)程。8.1 軟件維護(hù)的定義8.2 軟件維護(hù)的特點(diǎn)8.3 軟件維護(hù)過(guò)程8.4 軟件的可維護(hù)性8.5 預(yù)防性維護(hù)8.6 軟件再工程過(guò)程8.7 小結(jié)第9章 面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)

10、引論（2課時(shí)，選講）學(xué)習(xí)目的與要求：了解面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)的要點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，掌握面向?qū)ο蟮母拍?、建模，掌握?duì)象模型、動(dòng)態(tài)模型、功能模型以及三種模型的關(guān)系。知識(shí)點(diǎn)：面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)的特點(diǎn)；面向?qū)ο?；面向?qū)ο蠼?；?duì)象模型、動(dòng)態(tài)模型、功能模型。9.1 面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)概述9.2 面向?qū)ο蟮母拍?.3 面向?qū)ο蠼?.4 對(duì)象模型9.5 動(dòng)態(tài)模型9.6 功能模型9.7 3種模型之間的關(guān)系9.8 小結(jié)第10章 面向?qū)ο蠓治觯?課時(shí)，選講）學(xué)習(xí)目的與要求：掌握面向?qū)ο蠓治龅倪^(guò)程、需求陳述，能夠根據(jù)具體問(wèn)題建立對(duì)象模型、動(dòng)態(tài)模型、功能模型以及確定對(duì)象的服務(wù)。知識(shí)點(diǎn)：對(duì)象模型的層次；面向?qū)ο蠓治雠c需求陳述；建立對(duì)象模型

11、；建立動(dòng)態(tài)模型； 建立功能模型； 確定服務(wù)。10.1 面向?qū)ο蠓治龅幕具^(guò)程10.2 需求陳述10.3 建立對(duì)象模型10.4 建立動(dòng)態(tài)模型10.5 建立功能模型10.6 定義服務(wù)10.7 小結(jié)第11章 面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)（4課時(shí)，選講）學(xué)習(xí)目的與要求：了解面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的準(zhǔn)則和啟發(fā)規(guī)則，掌握軟件重用的概念和方法，掌握系統(tǒng)分解的方法，掌握設(shè)計(jì)問(wèn)題域子系統(tǒng)、設(shè)計(jì)人機(jī)交互子系統(tǒng)、設(shè)計(jì)任務(wù)管理子系統(tǒng)、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)、設(shè)計(jì)類中的服務(wù)、設(shè)計(jì)關(guān)聯(lián)以及設(shè)計(jì)優(yōu)化的方法。 知識(shí)點(diǎn)：面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的準(zhǔn)則、啟發(fā)規(guī)則；軟件重用；系統(tǒng)分解；設(shè)計(jì)問(wèn)題域子系統(tǒng)；設(shè)計(jì)人機(jī)交互子系統(tǒng)；設(shè)計(jì)任務(wù)管理子系統(tǒng)；設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)；設(shè)計(jì)類中的

12、服務(wù)；設(shè)計(jì)關(guān)聯(lián)；設(shè)計(jì)優(yōu)化。11.1 面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的準(zhǔn)則11.2 啟發(fā)規(guī)則11.3 軟件重用11.4 系統(tǒng)分解11.5 設(shè)計(jì)問(wèn)題域子系統(tǒng)11.6 設(shè)計(jì)人機(jī)交互子系統(tǒng)11.7 設(shè)計(jì)任務(wù)管理子系統(tǒng)11.8 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)11.9 設(shè)計(jì)類中的服務(wù)11.10 設(shè)計(jì)關(guān)聯(lián)11.11 設(shè)計(jì)優(yōu)化11.12 小結(jié)補(bǔ)充內(nèi)容：UML基礎(chǔ)與ROSE建模 （8課時(shí)，選講） 學(xué)習(xí)目的與要求：掌握UML基礎(chǔ)知識(shí)，并能畫出ROSE建模圖，包括UML用例圖、類圖、對(duì)象圖、包圖、順序圖和合作圖、狀態(tài)圖、構(gòu)件圖和部署圖。第12章 面向?qū)ο髮?shí)現(xiàn)（2課時(shí)，選講）學(xué)習(xí)目的與要求：掌握面向?qū)ο笳Z(yǔ)言的特點(diǎn)以及如何選擇面向?qū)ο蟮拈_發(fā)工具，養(yǎng)

13、成良好的程序設(shè)計(jì)風(fēng)格，掌握面向?qū)ο蟮能浖y(cè)試的特點(diǎn)和策略，能夠設(shè)計(jì)測(cè)試用例。 知識(shí)點(diǎn)：面向?qū)ο笳Z(yǔ)言；程序設(shè)計(jì)風(fēng)格以及對(duì)可重用性、可擴(kuò)充性、健壯性的影響；面向?qū)ο蟮膯卧獪y(cè)試、集成測(cè)試、確認(rèn)測(cè)試；測(cè)試類的方法；面向?qū)ο蟮臏y(cè)試用例。12.1 程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言12.2 程序設(shè)計(jì)風(fēng)格12.3 測(cè)試策略12.4 設(shè)計(jì)測(cè)試用例12.5 小結(jié)第13章 軟件項(xiàng)目管理（2課時(shí)，選講）學(xué)習(xí)目的與要求：掌握估算軟件規(guī)模和工作量的技術(shù)，能夠根據(jù)項(xiàng)目制定合理的進(jìn)度計(jì)劃，掌握?qǐng)F(tuán)隊(duì)組織的基本方法，了解軟件的質(zhì)量指標(biāo)并掌握軟件質(zhì)量保證的措施，掌握軟件配置管理，了解能力成熟度模型。知識(shí)點(diǎn)：代碼行、功能點(diǎn)估算軟件規(guī)模的技術(shù)；進(jìn)度計(jì)劃中

14、的甘特圖、工程網(wǎng)絡(luò)、關(guān)鍵路徑；團(tuán)隊(duì)組織；軟件質(zhì)量指標(biāo)、質(zhì)量保證措施；軟件配置、軟件配置管理過(guò)程；CMM。13.1 估算軟件規(guī)模13.2 工作量估算13.3 進(jìn)度計(jì)劃13.4 人員組織13.5 質(zhì)量保證13.6 軟件配置管理13.7 能力成熟度模型13.8 小結(jié)四、教學(xué)方法教師在課堂上采用多媒體教學(xué)手段授課，上課時(shí)強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)踐的同等重要性，不斷積累教學(xué)素材指導(dǎo)課堂討論和實(shí)踐，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。針對(duì)軟件工程的課程特點(diǎn)，主講教師根據(jù)多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出了切實(shí)可行的教學(xué)方法：案例教學(xué)法和項(xiàng)目實(shí)踐法，以提高教學(xué)質(zhì)量。案例教學(xué)法：在教學(xué)中創(chuàng)造條件引入實(shí)例，結(jié)合軟件工程理論知識(shí)給學(xué)生講解實(shí)例、介紹具體

15、的開發(fā)過(guò)程和方法，并提出實(shí)際問(wèn)題，啟發(fā)學(xué)生思考解決的方法及比較方案的優(yōu)劣。項(xiàng)目實(shí)踐法：為加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，可將學(xué)生分組進(jìn)行項(xiàng)目實(shí)踐，提高學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力。方法是讓學(xué)生利用課外時(shí)間相對(duì)獨(dú)立完成一個(gè)模擬的科研項(xiàng)目，這些項(xiàng)目都是從實(shí)際項(xiàng)目中提煉出來(lái)的，具有典型性、客觀性和啟發(fā)性。教師采用點(diǎn)拔方式或共同探究的方式進(jìn)行指導(dǎo)。實(shí)驗(yàn)進(jìn)度可以和課堂教學(xué)同步，也可以在課堂教學(xué)結(jié)束后進(jìn)行。這種項(xiàng)目練習(xí)以團(tuán)隊(duì)操練的方式進(jìn)行。項(xiàng)目組根據(jù)項(xiàng)目需求，制定項(xiàng)目計(jì)劃，進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)、編碼和測(cè)試，運(yùn)用本課程學(xué)到的各方面知識(shí)，分工協(xié)同、想辦法、查資料、探尋問(wèn)題的解決方案，同時(shí)在研究問(wèn)題找出規(guī)律的過(guò)程中創(chuàng)造性地

16、學(xué)到了知識(shí)，學(xué)生的創(chuàng)造能力、應(yīng)用能力、綜合能力和交流合作等大量非智力因素得到充分的發(fā)展。項(xiàng)目完成后，教師要求學(xué)生寫專題論文，啟發(fā)他們的思維，表達(dá)他們的見解，鼓勵(lì)學(xué)生在本課程的學(xué)習(xí)中學(xué)會(huì)聯(lián)系相關(guān)課程(如網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫(kù)等)的知識(shí)去思考和解決問(wèn)題。五、成績(jī)考核方式總評(píng)成績(jī)平時(shí)成績(jī)（30）期末成績(jī)（70）。本課程平時(shí)成績(jī)主要從期中測(cè)驗(yàn)情況、實(shí)驗(yàn)情況、出勤情況、課堂表現(xiàn)等幾個(gè)方面進(jìn)行考核。六、各教學(xué)環(huán)節(jié)學(xué)時(shí)分配講 課 內(nèi) 容學(xué) 時(shí)1、軟件工程學(xué)概述22、可行性研究43、需求分析64、形式化說(shuō)明技術(shù)25、總體設(shè)計(jì)46、詳細(xì)設(shè)計(jì)47、實(shí)現(xiàn)88、維護(hù)29、選講29、復(fù)習(xí)、總結(jié)210、實(shí)驗(yàn)18總計(jì)54六、教材與參考資料教材軟件工程導(dǎo)論第5版 張海藩 清華大學(xué)出版