《軟件工程導(dǎo)論（研究型）》課程教學(xué)大綱

《軟件工程導(dǎo)論（研究型）》課程編號(hào)：103063112課程名稱：軟件工程導(dǎo)論（研究型）IntroductiontoSoftwareEngineering課程概要本課程是為自動(dòng)化專業(yè)本科生開設(shè)的一門工程基礎(chǔ)類必修課，主要介紹軟件開發(fā)的思想、過程、方法和工具，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)如何基于工程觀念進(jìn)行軟件開發(fā)具有指導(dǎo)性意義。本課程是一門導(dǎo)論性課程，在學(xué)生學(xué)習(xí)掌握了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基本知識(shí)和算法語(yǔ)言編程的基礎(chǔ)上，從軟件開發(fā)的整體流程出發(fā)，比較系統(tǒng)地介紹軟件開發(fā)的過程、方法和工具，使學(xué)生初步掌握需求分析、軟件設(shè)計(jì)、編碼實(shí)現(xiàn)、軟件測(cè)試、以及文檔整理的標(biāo)準(zhǔn)和方法，為學(xué)生將來從事軟件的工程化開發(fā)打下一定基礎(chǔ)，并為學(xué)生本科畢業(yè)設(shè)計(jì)階段、研究生課題研究階段和參加工作后所進(jìn)行的各種軟件開發(fā)工作提供框架性支持。本課程基于“研究型”教學(xué)模式，結(jié)合理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)，以項(xiàng)目實(shí)踐為牽引，通過分組完成具體的軟件開發(fā)項(xiàng)目來深化學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解把握，并培養(yǎng)相關(guān)工程能力、實(shí)踐創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。課程教學(xué)采用混合式教學(xué)方式，學(xué)生課前自主完成相關(guān)知識(shí)的在線學(xué)習(xí)，課內(nèi)通過小班研討實(shí)現(xiàn)知識(shí)的深度理解和相關(guān)能力的培養(yǎng)。高等教育層次：本科課程屬性：必修課程性質(zhì)：專業(yè)課開課學(xué)年學(xué)期：秋季先修課程：大學(xué)計(jì)算機(jī)100070002；程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)100070018；數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與C++程序設(shè)計(jì)100063245學(xué)時(shí)、學(xué)分類別學(xué)時(shí)/學(xué)分類別學(xué)時(shí)類別學(xué)時(shí)總學(xué)時(shí)32課堂講授學(xué)時(shí)32課堂實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)0總學(xué)分2課下研討實(shí)踐學(xué)時(shí)0學(xué)生課下投入學(xué)時(shí)64課程教學(xué)形式:研究型課程；課程預(yù)期學(xué)習(xí)成果本課程的總體目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生從全局的、連續(xù)的、標(biāo)準(zhǔn)化的觀點(diǎn)看待軟件開發(fā)過程，學(xué)習(xí)軟件的工程化開發(fā)方法，了解軟件開發(fā)的流程、步驟和重點(diǎn)問題，理解軟件開發(fā)及其它工程系統(tǒng)設(shè)計(jì)和開發(fā)中需關(guān)注的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、管理、人力資源和心理學(xué)因素，掌握工程化軟件開發(fā)的實(shí)踐能力，同時(shí)按照社會(huì)主義核心價(jià)值觀要求，在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生敬業(yè)、誠(chéng)信的良好品德。通過課程學(xué)習(xí)和項(xiàng)目實(shí)踐鍛煉，學(xué)生預(yù)期的學(xué)習(xí)成果包括：1. 知悉軟件工程的基本概念和軟件開發(fā)的基本理論，理解軟件開發(fā)作為一個(gè)工程問題來處理的緣由，知悉和理解主要的軟件開發(fā)范式、方法、過程、規(guī)范和工具。2. 具備從全局和流程的觀點(diǎn)對(duì)待軟件開發(fā)任務(wù)的基本意識(shí)，具備軟件開發(fā)的過程實(shí)施能力，能夠按照一定的軟件開發(fā)過程和規(guī)范完成簡(jiǎn)單的軟件開發(fā)項(xiàng)目，并能夠撰寫所需的各階段文檔。3. 具備項(xiàng)目管理的意識(shí)，能夠使用合適的工具和方法對(duì)軟件開發(fā)項(xiàng)目的成本、進(jìn)度、質(zhì)量進(jìn)行初步的管理和控制，幫助團(tuán)隊(duì)按期完成軟件開發(fā)任務(wù)。4. 理解軟件開發(fā)人員的職業(yè)性質(zhì)、職業(yè)責(zé)任和職業(yè)道德，對(duì)工作中可能出現(xiàn)的非道德情況能夠進(jìn)行辨別和處理。5. 理解軟件開發(fā)團(tuán)隊(duì)的構(gòu)成和成員的不同分工，并能夠?yàn)閳F(tuán)隊(duì)性軟件開發(fā)項(xiàng)目做出符合自己角色的貢獻(xiàn)，形成與他人密切合作解決復(fù)雜工程問題的行為習(xí)慣。6.掌握基本的表達(dá)、溝通和協(xié)作技巧，能夠與他人進(jìn)行有效的交流，并在聽取不同意見的基礎(chǔ)上形成合理的工作決策。課程預(yù)期學(xué)習(xí)成果與所支撐的畢業(yè)要求對(duì)應(yīng)關(guān)系畢業(yè)要求（指標(biāo)點(diǎn)）編號(hào)畢業(yè)要求（指標(biāo)點(diǎn)）內(nèi)容課程預(yù)期學(xué)習(xí)成果（給出知識(shí)能力素養(yǎng)各方面的的具體教學(xué)結(jié)果）8.2理解工程師的職業(yè)性質(zhì)與責(zé)任及基本職業(yè)道德的含義，對(duì)工作中可能出現(xiàn)的非道德情況進(jìn)行辨別的能力。4. 理解軟件開發(fā)人員的職業(yè)性質(zhì)、職業(yè)責(zé)任和職業(yè)道德，對(duì)工作中可能出現(xiàn)的非道德情況能夠進(jìn)行辨別和處理。9.1能夠理解一個(gè)多角色團(tuán)隊(duì)中每個(gè)角色的作用，并能在團(tuán)隊(duì)中做好自己承擔(dān)的角色。5. 理解軟件開發(fā)團(tuán)隊(duì)的構(gòu)成和成員的不同分工，并能夠?yàn)閳F(tuán)隊(duì)性軟件開發(fā)項(xiàng)目做出符合自己角色的貢獻(xiàn)，形成與他人密切合作解決復(fù)雜工程問題的行為習(xí)慣。9.2能與團(tuán)隊(duì)其它成員有效溝通、聽取不同意見，并進(jìn)行合理決策。6.掌握基本的表達(dá)、溝通和協(xié)作技巧，能夠與他人進(jìn)行有效的交流，并在聽取不同意見的基礎(chǔ)上形成合理的工作決策。9.3根據(jù)任務(wù)計(jì)劃，設(shè)定目標(biāo)，分清優(yōu)先級(jí)，并能按期完成工作。3. 具備項(xiàng)目管理的意識(shí)，能夠使用合適的工具和方法對(duì)軟件開發(fā)項(xiàng)目的成本、進(jìn)度、質(zhì)量進(jìn)行初步的管理和控制，幫助團(tuán)隊(duì)按期完成軟件開發(fā)任務(wù)。11.3對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行總結(jié)，提交項(xiàng)目報(bào)告。2. 具備從全局和流程的觀點(diǎn)對(duì)待軟件開發(fā)任務(wù)的基本意識(shí)，具備軟件開發(fā)的過程實(shí)施能力，能夠按照一定的軟件開發(fā)過程和規(guī)范完成簡(jiǎn)單的軟件開發(fā)項(xiàng)目，并能夠撰寫所需的各階段文檔。教學(xué)內(nèi)容、學(xué)時(shí)分配、與進(jìn)度安排教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)分配（含教學(xué)形式）所支撐的課程預(yù)期學(xué)習(xí)成果教學(xué)方法與策略（可結(jié)合教學(xué)形式描述）（選填）第一講：緒論 什么是軟件？什么是軟件，軟件發(fā)展史，軟件的概念和特點(diǎn)，什么是軟件開發(fā)什么是軟件工程？軟件危機(jī)表現(xiàn)和原因,軟件開發(fā)的誤區(qū)，軟件生命周期的概念，軟件工程的定義和主要研究?jī)?nèi)容，軟件工程的七條基本原理如何學(xué)習(xí)本課程？課程基本信息，項(xiàng)目實(shí)踐介紹，在線答題系統(tǒng)使用方法學(xué)習(xí)目標(biāo)，學(xué)習(xí)方法和授課方式，考核評(píng)分方式，課程網(wǎng)站，參考書，課程規(guī)則3(課堂講授)課程預(yù)期學(xué)習(xí)成果1,2,3,4,5通過課堂講授介紹課程的基本情況；學(xué)生以小組形式自主完成：（1）開發(fā)團(tuán)隊(duì)建設(shè)和項(xiàng)目開發(fā)規(guī)劃確定小組行事規(guī)則進(jìn)行人員組織和任務(wù)分工，制定初步的開發(fā)計(jì)劃通過互動(dòng)問答為課程學(xué)習(xí)的目標(biāo)、內(nèi)容、方式、考核等答疑解惑。第二講：?jiǎn)栴}定義和可行性分析問題定義問題定義階段的主要任務(wù)、步驟和文檔開發(fā)目標(biāo)報(bào)告書的撰寫可行性分析可行性分析的主要任務(wù)和流程軟件開發(fā)的成本估計(jì)和進(jìn)度估計(jì)成本/效益分析:投資回收期，純收入，投資回收率，貨幣的時(shí)間值軟件開發(fā)計(jì)劃的制定方法和工具3(課前在線自主學(xué)習(xí)，課堂研討)課程預(yù)期學(xué)習(xí)成果1,2,3,6學(xué)生課前自主在線學(xué)習(xí)相關(guān)內(nèi)容，完成章節(jié)測(cè)驗(yàn)，并按照進(jìn)度計(jì)劃完成項(xiàng)目實(shí)踐任務(wù)；學(xué)生以小組為單位準(zhǔn)備研討題的課堂講解，課上對(duì)每一道研討題進(jìn)行隨機(jī)抽點(diǎn)分享和深入討論；學(xué)生以小組形式自主完成：（1）確定開發(fā)目標(biāo)和開發(fā)計(jì)劃根據(jù)對(duì)題目的理解，確定初步開發(fā)目標(biāo)，并分析項(xiàng)目可行性制定項(xiàng)目的開發(fā)計(jì)劃（2）撰寫《開發(fā)目標(biāo)報(bào)告書》分析開發(fā)目標(biāo)，找出關(guān)鍵點(diǎn)并討論解決方案確定開發(fā)方式和開發(fā)環(huán)境估算項(xiàng)目開發(fā)的成本和耗時(shí)用甘特圖描述開發(fā)進(jìn)度計(jì)劃完成開發(fā)目標(biāo)報(bào)告書第三講：需求分析需求分析軟件定義（分析）階段的步驟劃分需求分析的主要任務(wù)和方法需求分析的結(jié)果表達(dá)和需求驗(yàn)證面向過程建模結(jié)構(gòu)化分析方法面向過程建模工具：系統(tǒng)流程圖，數(shù)據(jù)流圖，數(shù)據(jù)字典，實(shí)體-聯(lián)系圖面向?qū)ο蠼?duì)象的定義和特點(diǎn)面向?qū)ο蠓治龅木唧w方法面向?qū)ο蠼９ぞ?UML語(yǔ)言的基礎(chǔ)知識(shí),UML的主要圖形工具3(課前在線自主學(xué)習(xí)，課堂研討)課程預(yù)期學(xué)習(xí)成果1,2,4,5,6學(xué)生課前自主在線學(xué)習(xí)相關(guān)內(nèi)容，完成章節(jié)測(cè)驗(yàn)，并按照進(jìn)度計(jì)劃完成項(xiàng)目實(shí)踐任務(wù)；學(xué)生以小組為單位準(zhǔn)備研討題的課堂講解，課上對(duì)每一道研討題進(jìn)行隨機(jī)抽點(diǎn)分享和深入討論；學(xué)生以小組形式自主完成：（1）確定項(xiàng)目的主要開發(fā)需求進(jìn)行系統(tǒng)需求分析，整理開發(fā)需求的要點(diǎn)確定需求驗(yàn)證的內(nèi)容和手段（2）完成項(xiàng)目的需求分析文檔進(jìn)行初步系統(tǒng)建模，并用圖形工具表示系統(tǒng)模型撰寫需求分析文檔，完整表達(dá)系統(tǒng)開發(fā)需求第四講：軟件開發(fā)管理軟件開發(fā)模式軟件工程方法學(xué)的概念和內(nèi)容，軟件過程的概念三種軟件工程方法學(xué)的基本概念敏捷開發(fā)和SCRUM敏捷開發(fā)的12項(xiàng)原則SCRUM的概念，發(fā)展歷史，主要特點(diǎn)SCRUM的人員組織、過程、活動(dòng)和工具軟件項(xiàng)目管理配置管理：基本概念，軟件配置管理過程，軟件配置管理工具人員組織：主程序員組，雙組長(zhǎng)制，敏捷開發(fā)小組質(zhì)量管理：軟件質(zhì)量模型，軟件開發(fā)質(zhì)量保障體系軟件工程的標(biāo)準(zhǔn)化：軟件工程國(guó)標(biāo)體系，ISO9001體系，CMM和CMMI認(rèn)證3(課前在線自主學(xué)習(xí)，課堂研討)課程預(yù)期學(xué)習(xí)成果1,2,3,4，5,6學(xué)生課前自主在線學(xué)習(xí)相關(guān)內(nèi)容，完成章節(jié)測(cè)驗(yàn)，并按照進(jìn)度計(jì)劃完成項(xiàng)目實(shí)踐任務(wù)；學(xué)生以小組為單位準(zhǔn)備研討題的課堂講解，課上對(duì)每一道研討題進(jìn)行隨機(jī)抽點(diǎn)分享和深入討論；學(xué)生以小組形式自主完成：（1）確定小組的軟件開發(fā)模式選擇軟件過程和人員組織方式修訂開發(fā)計(jì)劃確定階段評(píng)審的時(shí)間、內(nèi)容和方式（2）軟件分析階段文檔整理開發(fā)目標(biāo)報(bào)告書和開發(fā)計(jì)劃需求分析文檔項(xiàng)目管理文檔第五講：項(xiàng)目實(shí)踐中期報(bào)告需求分析結(jié)果項(xiàng)目開發(fā)的管理和進(jìn)度存在的問題4(課堂報(bào)告和研討)課程預(yù)期學(xué)習(xí)成果2,3,5,6需求分析的組間交叉討論每組派出1名組員與其他組派出的組員進(jìn)行交叉討論，介紹各自組的需求分析結(jié)果各組匯總交流獲得的信息，調(diào)整自己的中期報(bào)告內(nèi)容項(xiàng)目中期報(bào)告各組報(bào)告需求分析結(jié)果、項(xiàng)目開發(fā)組織和進(jìn)度，存在的問題項(xiàng)目中期小結(jié)各組制作PPT演示視頻，并上傳課程網(wǎng)站進(jìn)行項(xiàng)目間交流完成軟件分析階段剩余工作第六講：總體設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì)與軟件模塊化總體設(shè)計(jì)（結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)）的主要工作模塊化的概念和規(guī)模，模塊獨(dú)立性（耦合與內(nèi)聚）總體設(shè)計(jì)的結(jié)果表達(dá)和驗(yàn)證總體設(shè)計(jì)中軟件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法面向過程的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)方法3(課前在線自主學(xué)習(xí)，課堂研討)課程預(yù)期學(xué)習(xí)成果1,2,5,6學(xué)生課前自主在線學(xué)習(xí)相關(guān)內(nèi)容，完成章節(jié)測(cè)驗(yàn)，并按照進(jìn)度計(jì)劃完成項(xiàng)目實(shí)踐任務(wù)；學(xué)生以小組為單位準(zhǔn)備研討題的課堂講解，課上對(duì)每一道研討題進(jìn)行隨機(jī)抽點(diǎn)分享和深入討論；學(xué)生以小組形式自主完成：（1）進(jìn)行軟件的總體設(shè)計(jì)撰寫軟件總體實(shí)現(xiàn)方案設(shè)計(jì)并用圖形工具表達(dá)軟件的總體結(jié)構(gòu)（2）軟件開發(fā)進(jìn)度控制按所選的軟件過程進(jìn)行階段評(píng)審確定軟件開發(fā)任務(wù)的規(guī)劃和實(shí)施情況審查配置管理情況和文檔情況第七講：詳細(xì)設(shè)計(jì)與編碼詳細(xì)設(shè)計(jì)與編碼詳細(xì)設(shè)計(jì)及編碼階段的主要任務(wù)結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)：概念，來源，基本控制結(jié)構(gòu)算法描述工具：盒圖，偽碼，判定表，判斷樹編程風(fēng)格：基本原則和經(jīng)驗(yàn)規(guī)則程序調(diào)試調(diào)試的概念和方法，調(diào)試策略和實(shí)際操作3(課前在線自主學(xué)習(xí)，課堂研討)課程預(yù)期學(xué)習(xí)成果1,2,5,6學(xué)生課前自主在線學(xué)習(xí)相關(guān)內(nèi)容，完成章節(jié)測(cè)驗(yàn)，并按照進(jìn)度計(jì)劃完成項(xiàng)目實(shí)踐任務(wù)；學(xué)生以小組為單位準(zhǔn)備研討題的課堂講解，課上對(duì)每一道研討題進(jìn)行隨機(jī)抽點(diǎn)分享和深入討論；學(xué)生以小組形式自主完成：（1）軟件開發(fā)實(shí)現(xiàn)完成程序主體開發(fā)按所選的軟件過程進(jìn)行階段評(píng)審和任務(wù)規(guī)劃（2）程序規(guī)范化整理調(diào)整程序結(jié)構(gòu)、算法流程和編程風(fēng)格第八講：軟件測(cè)試軟件測(cè)試測(cè)試的概念、目標(biāo)和準(zhǔn)則測(cè)試方法：黑盒法，白盒法測(cè)試過程的V模型測(cè)試數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)邏輯覆蓋，等價(jià)劃分，邊界值分析3(課前在線自主學(xué)習(xí)，課堂研討)課程預(yù)期學(xué)習(xí)成果1,2,4,5,6學(xué)生課前自主在線學(xué)習(xí)相關(guān)內(nèi)容，完成章節(jié)測(cè)驗(yàn)，并按照進(jìn)度計(jì)劃完成項(xiàng)目實(shí)踐任務(wù)；學(xué)生以小組為單位準(zhǔn)備研討題的課堂講解，課上對(duì)每一道研討題進(jìn)行隨機(jī)抽點(diǎn)分享和深入討論；組間經(jīng)驗(yàn)交流(1)每組分別討論：尚未解決的最重要的3個(gè)問題；值得分享的3項(xiàng)經(jīng)驗(yàn)或資源；(2)每組分別介紹本組討論的內(nèi)容，互助交流。學(xué)生以小組形式自主完成：(1)軟件測(cè)試方案設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)本組項(xiàng)目的軟件測(cè)試方案和測(cè)試計(jì)劃設(shè)計(jì)本組項(xiàng)目的軟件測(cè)試用例第九講：軟件維護(hù)（1）軟件維護(hù)軟件維護(hù)的定義，分類軟件維護(hù)的工作量模型及相關(guān)因素軟件維護(hù)的代價(jià)和人員組織，可維護(hù)性反向工程的概念和類型（2）軟件可靠性可靠性和可用性平均無故障時(shí)間：MTTF的概念和估算模型，兩種總錯(cuò)誤率估算方法3(課前在線自主學(xué)習(xí)，課堂研討)課程預(yù)期學(xué)習(xí)成果1,3,4,6學(xué)生課前自主在線學(xué)習(xí)相關(guān)內(nèi)容，完成章節(jié)測(cè)驗(yàn)，并按照進(jìn)度計(jì)劃完成項(xiàng)目實(shí)踐任務(wù)；結(jié)課復(fù)習(xí)各組用白板紙（白板筆）繪制全課的知識(shí)圖譜交互展示講解各組繪制的知識(shí)圖譜。軟件交付前準(zhǔn)備軟件的測(cè)試和調(diào)試項(xiàng)目集成和試運(yùn)行全課答疑第十講：項(xiàng)目成果展示和評(píng)分項(xiàng)目演示成績(jī)?cè)u(píng)定課后問卷調(diào)查4（課堂報(bào)告）課程預(yù)期學(xué)習(xí)成果1,2,3,4,5，6學(xué)生以小組為單位完成項(xiàng)目實(shí)踐任務(wù)；每個(gè)小組提前準(zhǔn)備好項(xiàng)目展示；各小組依次展示自己的項(xiàng)目結(jié)果并進(jìn)行互評(píng)和教師評(píng)分考核與成績(jī)?cè)u(píng)定本課程的考核與成績(jī)?cè)u(píng)定由三個(gè)部分組成，按百分制給出最終成績(jī)：（1）項(xiàng)目實(shí)踐考核，占總評(píng)成績(jī)的55%，包括：個(gè)人軟件開發(fā)報(bào)告：10%；以小組為單位的項(xiàng)目文檔：15%；以小組為單位的項(xiàng)目軟件開發(fā)結(jié)果評(píng)審：20%；以小組為單位的軟件開發(fā)企業(yè)調(diào)查報(bào)告：10%。（2）課程參與度，占總評(píng)成績(jī)的5%，根據(jù)學(xué)生全學(xué)期的課堂參與度和項(xiàng)目實(shí)踐參與度綜合評(píng)分。（3）期末考試，占總評(píng)成績(jī)的40%，采用獨(dú)立命題，1小時(shí)開卷考試，嚴(yán)格評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格復(fù)查，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)。教材，參考書:教材:[1]自編講義.參考書及參考資料