《軟件工程》課程教學(xué)大綱

《軟件工程》課程教學(xué)大綱課程編號：英文名稱：SoftwareEngineering預(yù)修課程：計算機程序設(shè)計后續(xù)課程：軟件體系結(jié)構(gòu)與設(shè)計學(xué)時安排：48學(xué)時理論學(xué)時：32學(xué)時實踐（實驗）學(xué)時：16學(xué)時學(xué)分：3課程性質(zhì)：學(xué)科基礎(chǔ)課開課學(xué)期：秋3一、課程性質(zhì)地位《軟件工程》是計算機科學(xué)與技術(shù)、軟件工程等專業(yè)的一門核心課程。本課程旨在系統(tǒng)地講授軟件系統(tǒng)開發(fā)、維護(hù)和管理的過程、方法和工具，包括開發(fā)過程、需求分析、軟件設(shè)計、編碼實現(xiàn)、軟件測試、維護(hù)演化和項目管理等，培養(yǎng)學(xué)生針對復(fù)雜軟件系統(tǒng)開發(fā)的創(chuàng)新實踐能力、系統(tǒng)能力、解決復(fù)雜工程問題的能力等多方面的能力以及良好的軟件工程師職業(yè)道德和素養(yǎng)。在軟件定義一切的時代，軟件成為國家和社會的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，是國家和軍隊信息化建設(shè)的神經(jīng)和靈魂，并朝著人機物三元融合的方向發(fā)展。軟件的創(chuàng)新、質(zhì)量和開發(fā)效率攸關(guān)國家的核心競爭力，也決定了軍隊信息化建設(shè)的水平。掌握并能運用先進(jìn)的軟件工程過程、方法和工具是開展軟件創(chuàng)新和研發(fā)的基礎(chǔ)前提和根本保障。因此，《軟件工程》課程在計算機大類專業(yè)的人才培養(yǎng)體系中具有核心和關(guān)鍵性的地位。二、課程目標(biāo)通過本課程的教學(xué)及實踐，學(xué)生應(yīng)具備的知識與能力目標(biāo)如下。（一）課程知識目標(biāo)本課程的知識整體目標(biāo)為：理解和掌握軟件工程的過程、方法和工具，具體包括：軟件及其特點，軟件工程概念、思想和方法，CASE工具和環(huán)境，軟件開發(fā)過程模型，敏捷開發(fā)方法和群體化開發(fā)方法，軟件需求及其獲取方法，面向?qū)ο蟮男枨蠓治?、軟件設(shè)計和程序設(shè)計方法，軟件測試技術(shù)，高質(zhì)量軟件研發(fā)方法，軟件項目管理。（二）課程能力目標(biāo)本課程要發(fā)展的能力目標(biāo)包括：能夠根據(jù)軟件特點及開發(fā)要求，結(jié)合應(yīng)用領(lǐng)域及社會產(chǎn)業(yè)等的相關(guān)約束、要求和標(biāo)準(zhǔn)，考慮軟件系統(tǒng)與物理系統(tǒng)、社會系統(tǒng)之間的相互作用和關(guān)系，運用系統(tǒng)觀來研制軟件系統(tǒng)，具備系統(tǒng)能力。能夠運用軟件工程的方法、過程和工具，結(jié)合社會、健康、安全、法律等要素來研制軟件系統(tǒng)，具備針對復(fù)雜軟件系統(tǒng)研發(fā)的解決復(fù)雜工程問題的能力。能夠運用項目管理的方法，組織軟件項目團(tuán)隊，開展軟件項目管理工作，研發(fā)出高質(zhì)量的軟件系統(tǒng)。能夠充當(dāng)用戶方、客戶方、需求方、開發(fā)方、驗收方和維護(hù)方等多種角色，遵循軟件工程師的職業(yè)道德，參與軟件系統(tǒng)的開發(fā)和管理。（三）課程思政目標(biāo)本課程要達(dá)成的思政目標(biāo)包括：家國情懷：投身到軟件密集型信息系統(tǒng)建設(shè)的情懷、使命感和責(zé)任感。工匠精神：追求卓越、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的軟件開發(fā)要求和軟件質(zhì)量意識。倫理道德、法治意識：遵循軟件工程師的職業(yè)道德，遵循國家的法律法規(guī)和社會倫理。三、教學(xué)方法本課程將采用課堂教學(xué)和課外實踐相結(jié)合的講授方式。課內(nèi)用大約40課時用于講授專業(yè)知識，另外8課時用于對課程實踐項目進(jìn)行點評、分析、指導(dǎo)和考核。課內(nèi)教學(xué)將主要采用三類教學(xué)方法。一類是案例驅(qū)動的教學(xué)，結(jié)合具體的軟件開發(fā)案例，幫助學(xué)生深入理解和掌握軟件工程的基本思想、原則、方法、技術(shù)和工具。二是研討型教學(xué)，在課堂上結(jié)合具體的問題，組織學(xué)生開展開放式的研討，進(jìn)行評判性思考，以加強對問題的理解，尋求開放多樣的解決方法，進(jìn)而幫助學(xué)生更好地掌握和運用知識。三是“考為輔、評為主”的考核方法，針對學(xué)生開展的軟件開發(fā)實踐以及提交的實踐成果，持續(xù)進(jìn)行講評和點評，指出存在的問題，提供改進(jìn)的意見和建議，在持續(xù)的講評和改進(jìn)過程中對學(xué)生的學(xué)習(xí)和實踐成效進(jìn)行考核。課外要求學(xué)生開展群體化學(xué)習(xí)，借助于知士薈群體化學(xué)習(xí)平臺和軟件工程課程學(xué)習(xí)社區(qū)，鼓勵學(xué)生圍繞課程學(xué)習(xí)和綜合實踐，開展問題提問、問題解答、評論回復(fù)、經(jīng)驗分享、資源共享等，幫助學(xué)生利用群體化的力量來促進(jìn)知識的掌握、問題的解決。四、課程學(xué)習(xí)內(nèi)容與時間節(jié)點表1列出了本課程的主要章節(jié)與課內(nèi)學(xué)時分配。表1本課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)時分配章節(jié)內(nèi)容課內(nèi)學(xué)時數(shù)第1章從程序到軟件程序的概念、質(zhì)量及要求程序質(zhì)量保證方法程序質(zhì)量分析方法軟件及其特點和變化開源軟件軟件質(zhì)量4第2章軟件工程概述軟件工程產(chǎn)生背景軟件工程的概念、思想和目標(biāo)計算機輔助軟件工程CASE及其工具和環(huán)境軟件工程師的職業(yè)道德4第3章軟件過程模型和開發(fā)方法軟件過程模型的概念，典型軟件過程模型敏捷開發(fā)方法群體化開發(fā)方法6第4章軟件需求工程基礎(chǔ)軟件需求的概念、特點和質(zhì)量要求需求工程的概念、過程和方法面向?qū)ο蟮男枨蠊こ谭椒ㄐ枨蠊こ痰妮敵龊驮u審2第5章獲取軟件需求方法獲取軟件需求的過程、方法和質(zhì)量要求導(dǎo)出和構(gòu)思軟件需求描述和分析初步軟件需求確認(rèn)和驗證初步軟件需求4第6章軟件需求分析方法軟件需求模型及基于UML的建模方法需求分析任務(wù)、過程和質(zhì)量要求軟件需求文檔化和評審4第7章軟件設(shè)計軟件設(shè)計的任務(wù)、過程、原則和質(zhì)量要求軟件體系結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件用戶界面設(shè)計軟件詳細(xì)設(shè)計軟件設(shè)計的輸出及評審6第8章軟件實現(xiàn)軟件實現(xiàn)的概念、任務(wù)、目標(biāo)和質(zhì)量要求編程標(biāo)準(zhǔn)與風(fēng)格軟件實現(xiàn)的輸出2第9章軟件測試軟件測試的概念、思想和原理軟件測試的過程和策略軟件測試技術(shù)，包括白盒測試和黑盒測試軟件測試計劃的制定和實施4第10章軟件維護(hù)軟件維護(hù)和演化的概念及類別軟件邏輯老化問題軟件維護(hù)技術(shù)和軟件可維護(hù)性軟件維護(hù)過程2第11章軟件項目管理軟件項目的特點軟件項目管理的對象和內(nèi)容軟件度量、測量和估算軟件項目管理的活動2課程綜合實驗內(nèi)容課內(nèi)學(xué)時數(shù)課程實踐的實施和講評講評課程綜合實踐的問題、改進(jìn)的建議和方法8

五、課程學(xué)習(xí)目標(biāo)和學(xué)習(xí)實現(xiàn)環(huán)節(jié)表2列出了本課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)和實現(xiàn)環(huán)節(jié)。表2.本課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)與實現(xiàn)環(huán)節(jié)序號知識點知識點組成初始程度要求程度學(xué)習(xí)目標(biāo)實現(xiàn)環(huán)節(jié)1從程序到軟件(SE.SE1)程序及其質(zhì)量保證和分析方法L2L5能力目標(biāo)：能夠運用程序質(zhì)量分析和保證方法來編寫出高質(zhì)量的程序代碼，能夠分析和鑒別程序質(zhì)量的好壞思政目標(biāo)：追求卓越、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的軟件開發(fā)要求和軟件質(zhì)量意識課內(nèi)講授課外實踐軟件概念、特點及質(zhì)量—L2能力目標(biāo)：理解軟件的公共特性、不同種類的軟件的特性、軍用軟件的特性，理解開源軟件特點，理解軟件的質(zhì)量要求思政目標(biāo)：認(rèn)識到我國在關(guān)鍵軟件方面面臨的卡脖子和被封鎖問題課內(nèi)講授課外閱讀開源軟件—L3能力目標(biāo)：理解開源軟件的特點，能夠運用開源軟件來開展軟件工程實踐。思政目標(biāo)：認(rèn)識到我國在開源軟件方面面臨的創(chuàng)新能力不足等問題課內(nèi)講授課外實踐2軟件工程概論(SE.SE2)軟件工程的概念、思想和目標(biāo)—L2能力目標(biāo)：理解軟件工程的思想、方法、目標(biāo)、原則和觀念，理解軟件工程的意義和價值課內(nèi)講授課外閱讀軟件工程師的職業(yè)道德—L3能力目標(biāo)：能夠在軟件開發(fā)過程中遵循軟件工程師的職業(yè)道德思政目標(biāo)：遵循軟件工程師的職業(yè)道德，遵循國家的法律法規(guī)和社會倫理課內(nèi)講授課外閱讀CASE工具和環(huán)境—L3能力目標(biāo)：能夠運用CASE工具和環(huán)境來輔助軟件系統(tǒng)的開發(fā)思政目標(biāo)：認(rèn)識到我國在CASE工具和環(huán)境方面存在被卡脖子等問題課內(nèi)講授課外實踐3軟件過程和開發(fā)方法(SE.SE3)經(jīng)典軟件過程模型—L3能力目標(biāo)：理解常用的軟件開發(fā)過程模型、它們之間的異同及優(yōu)缺點課內(nèi)講授課外閱讀敏捷軟件開發(fā)方法—L2能力目標(biāo)：理解敏捷開發(fā)方法的思想及其特點課內(nèi)講授課外閱讀群體化開發(fā)方法—L3能力目標(biāo)：能夠運用群體化軟件開發(fā)的思想和方法進(jìn)行軟件系統(tǒng)的開發(fā)課內(nèi)講授課外實踐課外閱讀4軟件需求工程基礎(chǔ)(SE.SE4)軟件需求的概念、特點和質(zhì)量要求—L2能力目標(biāo)：理解軟件需求的概念和特點，區(qū)分不同的軟件需求形式，理解軟件需求的質(zhì)量要求課內(nèi)講授課外閱讀面向?qū)ο蟮男枨蠊こ谭椒ā狶3能力目標(biāo)：能夠掌握并能運用面向?qū)ο蟮男枨蠊こ谭椒▉黹_展軟件需求建模和分析課內(nèi)講授課外實踐需求工程的概念、過程和方法—L2能力目標(biāo)：理解需求工程的概念、過程和方法學(xué)課內(nèi)講授課外閱讀軟件需求的輸出和評審—L3能力目標(biāo)：理解需求工程的輸出形式，并能對需求工程的成果進(jìn)行評審課內(nèi)講授課外實踐5獲取軟件需求方法(SE.SE5)軟件需求獲取的過程和方法—L2能力目標(biāo)：理解和掌握軟件需求獲取的過程和方法課內(nèi)講授課外實踐導(dǎo)出和構(gòu)思軟件需求—L3能力目標(biāo)：能夠掌握和運用軟件需求導(dǎo)出和構(gòu)思的方法課內(nèi)講授課外實踐描述和分析初步軟件需求—L3能力目標(biāo)：能夠描述和分析初步的軟件需求課內(nèi)講授課外實踐初步軟件需求的描述和文檔化—L3能力目標(biāo)：能夠運用用例圖和自然語言描述的方法來刻畫初步軟件需求，撰寫初步軟件需求文檔課內(nèi)講授課外實踐6軟件需求分析方法(SE.SE6)需求分析的任務(wù)、過程和要求—L2能力目標(biāo)：理解分析軟件需求的任務(wù)、過程和要求課內(nèi)講授課外閱讀軟件需求模型及基于UML的建模方法—L3能力目標(biāo)：能夠運用UML來建立軟件需求模型課內(nèi)講授課外實踐課外閱讀基于UML的軟件需求建?！狶4能力目標(biāo)：能夠運用順序圖、分析類圖和狀態(tài)圖等來描述和分析軟件需求，能夠分析和評估軟件模型的質(zhì)量課內(nèi)講授課外實踐課外閱讀軟件需求文檔化和評審—L4能力目標(biāo)：能夠撰寫軟件需求規(guī)格說明書并對需求其進(jìn)行評審，能夠評估和分析軟件需求文檔的質(zhì)量課內(nèi)講授課外實踐課外閱讀7軟件設(shè)計(SE.SE7)軟件設(shè)計任務(wù)、過程、原則和質(zhì)量要求—L2能力目標(biāo)：理解軟件設(shè)計的概念、任務(wù)、原則及過程；理解軟件設(shè)計的質(zhì)量要素課內(nèi)講授課外閱讀軟件體系結(jié)構(gòu)設(shè)計—L3能力目標(biāo)：理解軟件體系結(jié)構(gòu)概念及其質(zhì)量要素，掌握并能運用軟件體系結(jié)構(gòu)設(shè)計方法課內(nèi)講授課外實踐軟件用戶界面設(shè)計—L3能力目標(biāo)：理解人機界面的構(gòu)成及其質(zhì)量要素，能夠開展高質(zhì)量軟件用戶界面的設(shè)計課內(nèi)講授課外實踐詳細(xì)設(shè)計—L3能力目標(biāo)：理解詳細(xì)設(shè)計的任務(wù)和原則，能夠開展軟件詳細(xì)設(shè)計課內(nèi)講授課外實踐軟件設(shè)計的輸出及評審—L3能力目標(biāo)：能夠撰寫軟件設(shè)計規(guī)格說明書并對其質(zhì)量進(jìn)行評審課內(nèi)講授課外實踐8軟件實現(xiàn)(SE.SE8)軟件實現(xiàn)的概念、過程、原則和質(zhì)量要求—L2能力目標(biāo)：理解軟件實現(xiàn)的任務(wù)、過程和質(zhì)量要求，掌握并能運用軟件實現(xiàn)的原則課內(nèi)講授編程標(biāo)準(zhǔn)與風(fēng)格—L3能力目標(biāo)：掌握和運用編程標(biāo)準(zhǔn)和風(fēng)格來編寫高質(zhì)量的代碼課內(nèi)講授課外實踐軟件實現(xiàn)的輸出—L2能力目標(biāo)：理解軟件實現(xiàn)的輸出形式課內(nèi)講授課外閱讀9軟件測試(SE.SE9)軟件測試的概念、任務(wù)和目標(biāo)—L2能力目標(biāo)：理解軟件測試的概念、任務(wù)和目標(biāo)課內(nèi)講授課外閱讀軟件測試技術(shù)—L3能力目標(biāo)：掌握和運用白盒測試技術(shù)、黑盒測試技術(shù)等來設(shè)計軟件測試用例；運用軟件測試工具進(jìn)行軟件測試課內(nèi)講授課外實踐軟件測試的過程和策略—L2能力目標(biāo)：理解并能夠運用上述軟件測試策略展開軟件測試課內(nèi)講授課外閱讀軟件測試計劃的制定和實施—L2能力目標(biāo)：掌握軟件測試計劃的制定和實施方法課內(nèi)講授課外閱讀10軟件維護(hù)(SE.SE10)軟件維護(hù)和演化的概念和類別—L2能力目標(biāo)：理解軟件維護(hù)和演化的概念以及不同的形式課內(nèi)講授課外閱讀軟件邏輯老化問題—L2能力目標(biāo)：理解軟件邏輯老化問題的表現(xiàn)及原因課內(nèi)講授課外閱讀軟件維護(hù)技術(shù)和軟件可維護(hù)性—L3能力目標(biāo)：運用軟件維護(hù)技術(shù)開展軟件維護(hù)，開發(fā)出具有可維護(hù)性的軟件系統(tǒng)課內(nèi)講授課外實踐軟件維護(hù)過程—L2能力目標(biāo)：理解軟件維護(hù)的過程課內(nèi)講授課外閱讀11軟件項目管理(SE.SE11)軟件項目的特點—L2能力目標(biāo)：理解軟件項目的特點及其給管理帶來的挑戰(zhàn)課內(nèi)講授課外實踐軟件項目管理的對象和內(nèi)容—L2能力目標(biāo)：理解軟件項目管理的對象和內(nèi)容課內(nèi)講授課外閱讀軟件度量、測量和估算—L2能力目標(biāo)：理解軟件度量、測量和估算概念及其在項目管理中的應(yīng)用課內(nèi)講授課外閱讀軟件項目管理的活動—L2能力目標(biāo)：開展軟件項目管理活動課內(nèi)講授課外實踐注：L1–記憶/回憶；L2–理解；L3–應(yīng)用；L4–分析；L5–評價；L6–創(chuàng)造。表3列出了本課程的能力目標(biāo)所支撐的計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的畢業(yè)要求及畢業(yè)要求指標(biāo)點。表3本課程支撐的畢業(yè)要求指標(biāo)點課程目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)支撐的畢業(yè)要求指標(biāo)點能夠掌握軟件工程的基本概念、思想和方法，并將其運用于軟件系統(tǒng)的開發(fā)、維護(hù)和管理。1.3掌握從事軟件工程專業(yè)所需的理論知識，能將其用于系統(tǒng)及其子系統(tǒng)的研發(fā)、設(shè)計能夠根據(jù)軟件特點及開發(fā)要求，結(jié)合應(yīng)用領(lǐng)域及社會產(chǎn)業(yè)等的相關(guān)約束、要求和標(biāo)準(zhǔn)，考慮軟件系統(tǒng)與物理系統(tǒng)、社會系統(tǒng)之間的相互作用和關(guān)系，運用系統(tǒng)觀來研制軟件系統(tǒng)，具備系統(tǒng)能力。畢業(yè)要求6：工程與社會6.1了解計算機科學(xué)與技術(shù)相關(guān)領(lǐng)域的背景知識，包括技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、知識產(chǎn)權(quán)、產(chǎn)業(yè)政策和法律法規(guī)，理解應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任，并應(yīng)用于工程實踐能夠運用軟件工程的方法、過程和工具，結(jié)合社會、健康、安全、法律等要素來研制軟件系統(tǒng)，具備針對復(fù)雜軟件系統(tǒng)研發(fā)的解決復(fù)雜工程問題的能力。畢業(yè)要求6：工程與社會6.2能夠基于工程相關(guān)背景知識，分析和評價計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)工程實踐和復(fù)雜工程問題解決方案對社會、健康、安全、法律以及文化的影響。能夠充當(dāng)用戶方、客戶方、需求方、開發(fā)方、驗收方和維護(hù)方等多種角色，遵循軟件工程師的職業(yè)道德，參與軟件系統(tǒng)的開發(fā)和管理。畢業(yè)要求8：職業(yè)規(guī)范：8.3理解計算機工程師的職業(yè)性質(zhì)、職業(yè)道德和責(zé)任，在工程實踐中能自覺遵守職業(yè)道德和規(guī)范，具有法律意識。能夠運用項目管理的方法，組織軟件項目團(tuán)隊，開展軟件項目管理工作，研發(fā)出高質(zhì)量的軟件系統(tǒng)。畢業(yè)要求9：個人和團(tuán)隊9.2能夠?qū)嵤﹫F(tuán)隊工作的過程管理，針對計算機及其子系統(tǒng)的分析、設(shè)計、開發(fā)、測試等環(huán)節(jié)制定、實施工作計劃，能夠勝任負(fù)責(zé)人的角色。能夠運用項目管理的方法，組織軟件項目團(tuán)隊，開展軟件項目管理工作，研發(fā)出高質(zhì)量的軟件系統(tǒng)。畢業(yè)要求11：項目管理：11.1能夠在計算機領(lǐng)域的工程實踐中，理解與應(yīng)用工程管理原