軟件工程設(shè)計(jì)

總學(xué)時(shí)數(shù)：  60學(xué)時(shí)，其中：理論教學(xué) 30學(xué)時(shí)，實(shí)踐教學(xué) 30  學(xué)時(shí)

學(xué)分：

先修課程：《計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》，《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》，《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》和《數(shù)據(jù)庫(kù)原理及其應(yīng)用》

考核方式：考試

一、制訂大綱的依據(jù)

本大綱根據(jù)2020年計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專(zhuān)業(yè)教學(xué)計(jì)劃制訂

二、課程簡(jiǎn)介

軟件工程作為一門(mén)專(zhuān)業(yè)主干課，重點(diǎn)要求學(xué)生學(xué)習(xí)與軟件開(kāi)發(fā)和維護(hù)有關(guān)的四個(gè)方面的主要內(nèi)容——過(guò)程與模型、方法與技術(shù)、工具與環(huán)境、標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范。進(jìn)而通過(guò)課程實(shí)踐培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用軟件工程基本原理解決實(shí)際問(wèn)題，并從事復(fù)雜軟件項(xiàng)目開(kāi)發(fā)和維護(hù)的實(shí)踐應(yīng)用能力與創(chuàng)新能力，努力成為當(dāng)今信息社會(huì)和知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代所需要的高素質(zhì)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)人才。

三、課程性質(zhì)、教育目標(biāo)

(一)性質(zhì)：本課程是計(jì)算機(jī)軟件專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)主干課。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生初步建立工程化意識(shí)，學(xué)會(huì)用工程化思想（包括技術(shù)、方法與環(huán)境）開(kāi)發(fā)各種軟件，以軟件的生命周期作為主線，掌握軟件工程的基本理論，進(jìn)一步系統(tǒng)化、工程化，為今后實(shí)際工程中能夠進(jìn)行系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)奠定良好的基礎(chǔ)。

（二）教育目標(biāo)：

通過(guò)本課程的教學(xué)，應(yīng)使學(xué)生達(dá)到以下要求：

1.熟練掌握軟件與軟件工程基本概念和基本知識(shí)。

2.熟練掌握生存周期與軟件開(kāi)發(fā)模式。

3.掌握結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的編程思想。

4.掌握面向?qū)ο蠓治觥⒃O(shè)計(jì)與編碼方法。

5.掌握有關(guān)軟件的評(píng)審、測(cè)試與維護(hù)，項(xiàng)目計(jì)劃與項(xiàng)目管理方法。

6. 能用軟件工程的方法參與軟件項(xiàng)目的分析、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和維護(hù)。

四、課程教學(xué)內(nèi)容與基本要求（課程教學(xué)內(nèi)容、重難點(diǎn)、基本要求、教法說(shuō)明）

《軟件工程》的教學(xué)分為理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)兩個(gè)環(huán)節(jié)，本部分為理論教學(xué)大綱。

第1章、軟件工程學(xué)概述

1、課程教學(xué)內(nèi)容：

1) 軟件危機(jī)

2) 軟件工程

3) 軟件生命周期

4) 軟件過(guò)程。

2、基本要求：產(chǎn)生軟件危機(jī)的原因及解決途徑，軟件工程的基本原理，軟件工程方法學(xué)，軟件生命周期中各階段的基本任務(wù)，軟件過(guò)程模型。

3、重點(diǎn)：軟件工程的基本原理，軟件生命周期中各階段的基本任務(wù)。

4、難點(diǎn)：各類(lèi)軟件過(guò)程模型的特點(diǎn)及適用范圍。

5、教法說(shuō)明：通過(guò)一些具體的軟件危機(jī)事例來(lái)充分說(shuō)明軟件工程的重要性，使學(xué)生對(duì)本課程產(chǎn)生濃厚的興趣。

第2章、可行性研究

1、課程教學(xué)內(nèi)容：

1) 可行性研究的任務(wù)

2) 可行性研究過(guò)程

3) 系統(tǒng)流程圖

4) 數(shù)據(jù)流圖

5) 數(shù)據(jù)字典

6) 成本/效益分析。

2、基本要求：可行性研究的任務(wù)，系統(tǒng)流程圖、數(shù)據(jù)流圖和數(shù)據(jù)字典的畫(huà)法，成本/效益分析的方法。

3、重點(diǎn)：系統(tǒng)流程圖、數(shù)據(jù)流圖和數(shù)據(jù)字典的畫(huà)法。

4、難點(diǎn)：數(shù)據(jù)流圖和數(shù)據(jù)字典的畫(huà)法。

5、教法說(shuō)明：可用學(xué)生比較熟悉的系統(tǒng)來(lái)講解數(shù)據(jù)流圖和數(shù)據(jù)字典的建立，以合適的項(xiàng)目為分析對(duì)象，要求學(xué)生建立起數(shù)據(jù)流圖，作為課后作業(yè)，并對(duì)學(xué)生作業(yè)進(jìn)行分析和討論。

第3章、需求分析

1、課程教學(xué)內(nèi)容：

1) 需求分析的任務(wù)

2) 與用戶(hù)溝通獲取需求的方法

3) 分析建模與規(guī)格說(shuō)明

4) 實(shí)體—聯(lián)系圖

5) 數(shù)據(jù)規(guī)范化

6) 狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖

7) 其他圖形工具

8) 驗(yàn)證軟件需求。

2、基本要求：分析建模、規(guī)格說(shuō)明和數(shù)據(jù)的規(guī)范化，實(shí)體-聯(lián)系圖、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和常用圖形工具的使用方法，驗(yàn)證軟件需求的方法。

3、重點(diǎn)：實(shí)體-聯(lián)系圖、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和常用圖形工具的使用方法。

4、難點(diǎn)：狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖等常用圖形工具的使用方法。

5、教法說(shuō)明：可提供一份具體需求分析報(bào)告供學(xué)生分析和學(xué)習(xí)。

第4章、形式化說(shuō)明技術(shù)

1、課程教學(xué)內(nèi)容：

1) 形式化說(shuō)明技術(shù)概述

2) 有窮狀態(tài)機(jī)

3) Petri網(wǎng)

4) Z語(yǔ)言。

2、基本要求：形式化方法的優(yōu)缺點(diǎn)，有窮狀態(tài)機(jī)、Petri網(wǎng)和Z語(yǔ)言三種典型的形式化方法，應(yīng)用形式化方法的準(zhǔn)則。

3、重點(diǎn)：形式化方法的優(yōu)缺點(diǎn)，應(yīng)用形式化方法的準(zhǔn)則。

4、難點(diǎn)：有窮狀態(tài)機(jī)、Petri網(wǎng)和Z語(yǔ)言三種典型的形式化方法。

5、教法說(shuō)明：本章只要求學(xué)生簡(jiǎn)單了解形式化說(shuō)明技術(shù)的重要性，對(duì)幾種技術(shù)的詳細(xì)內(nèi)容不做要求，老師了根據(jù)個(gè)人興趣讓學(xué)生自行安排。

第5章、總體設(shè)計(jì)

1、課程教學(xué)內(nèi)容：

1) 設(shè)計(jì)過(guò)程

2) 設(shè)計(jì)原理

3) 啟發(fā)規(guī)則

4) 描繪軟件結(jié)構(gòu)的圖形工具

5) 面向數(shù)據(jù)流的設(shè)計(jì)方法。

2、基本要求：總體設(shè)計(jì)的過(guò)程，軟件設(shè)計(jì)的概念和原理、啟發(fā)式規(guī)則，常用圖形工具的使用方法，面向數(shù)據(jù)流的設(shè)計(jì)方法。

3、重點(diǎn)：軟件設(shè)計(jì)的概念和原理、啟發(fā)式規(guī)則，面向數(shù)據(jù)流的設(shè)計(jì)方法。

4、難點(diǎn)：面向數(shù)據(jù)流的設(shè)計(jì)方法。

5、教法說(shuō)明：本章內(nèi)容非常重要，可讓學(xué)生用第三章的需求分析實(shí)例進(jìn)行總體設(shè)計(jì)。

第6章、詳細(xì)設(shè)計(jì)

1、課程教學(xué)內(nèi)容：

1) 結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)

2) 人機(jī)界面設(shè)計(jì)

3) 過(guò)程設(shè)計(jì)的工具

4) 面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法

5) 程序復(fù)雜程度的定量度量。

2、基本要求：結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)的概念，人機(jī)界面設(shè)計(jì)，常用的詳細(xì)設(shè)計(jì)工具使用方法，Jackson程序設(shè)計(jì)方法，程序復(fù)雜程序的定量度量。

3、重點(diǎn)：常用的詳細(xì)設(shè)計(jì)工具，包括流程圖、盒圖、PAD圖、判定樹(shù)和判定表的使用方法，Jackson程序設(shè)計(jì)方法以及程序復(fù)雜性定量度量方法McCabe基本思路。

4、難點(diǎn)：Jackson程序設(shè)計(jì)方法以及程序復(fù)雜性定量度量McCabe的方法。

5、教法說(shuō)明：講解人機(jī)界面設(shè)計(jì)中，可向?qū)W生展示不同系統(tǒng)的多種界面；Jackson方法也結(jié)合實(shí)例進(jìn)行講解。

第7章、實(shí)現(xiàn)

1、課程教學(xué)內(nèi)容：

1) 編碼

2) 軟件測(cè)試基礎(chǔ)，

3) 單元測(cè)試

4) 集成測(cè)試

5) 確認(rèn)測(cè)試

6) 白盒測(cè)試技術(shù)

7) 黑盒測(cè)試技術(shù)

8) 調(diào)試

9) 軟件可靠性。

2、基本要求：軟件測(cè)試的有關(guān)的基本概念和步驟，單元測(cè)試、集成測(cè)試和確認(rèn)測(cè)試的方法，白盒測(cè)試和黑盒測(cè)試技術(shù)，軟件調(diào)試技術(shù)和軟件可靠性估算方法。

3、重點(diǎn)：?jiǎn)卧獪y(cè)試、集成測(cè)試和確認(rèn)測(cè)試的方法，白盒測(cè)試和黑盒測(cè)試技術(shù)。

4、難點(diǎn)：白盒測(cè)試和黑盒測(cè)試技術(shù)的測(cè)試用例設(shè)計(jì)。

5、教法說(shuō)明：介紹一些與軟件測(cè)試技術(shù)相關(guān)的背景知識(shí)，特別是涉及到的一些數(shù)學(xué)知識(shí)。

第8章、維護(hù)

1、課程教學(xué)內(nèi)容：軟件維護(hù)的定義，軟件維護(hù)的特點(diǎn)，軟件維護(hù)過(guò)程，軟件的可維護(hù)性，預(yù)防性維護(hù)，軟件再工程過(guò)程。

2、基本要求：軟件維護(hù)的定義、特點(diǎn)及軟件再工程過(guò)程，軟件維護(hù)的過(guò)程，軟件可維護(hù)性的概念以及決定軟件可維護(hù)性的因素。

3、重點(diǎn)：軟件維護(hù)的過(guò)程，軟件的可維護(hù)性。

4、難點(diǎn)：軟件維護(hù)的過(guò)程。

5、教法說(shuō)明：應(yīng)用實(shí)例來(lái)說(shuō)明軟件維護(hù)的重要性，并與學(xué)生討論。

第9章、面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)引論

1、課程教學(xué)內(nèi)容：

1) 面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)概述

2) 面向?qū)ο蟮母拍?/p>

3) 面向?qū)ο蠼?/p>

4) 對(duì)象模型

5) 動(dòng)態(tài)模型

6) 功能模型

7) 3種模型之間的關(guān)系。

2、基本要求：面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)要點(diǎn)、優(yōu)點(diǎn)、噴泉模型，面向?qū)ο蟮幕靖拍睿瑢?duì)象模型，動(dòng)態(tài)模型，功能模型。

3、重點(diǎn)：對(duì)象模型，功能模型。

4、難點(diǎn)：三種模型的功能和關(guān)系。

5、教法說(shuō)明：將結(jié)構(gòu)化分析的案例和習(xí)題改用面向?qū)ο蠓椒ㄟM(jìn)行分析，讓學(xué)生對(duì)這兩種方法進(jìn)行對(duì)比。

第10章、面向?qū)ο蠓治?/b>

1、課程教學(xué)內(nèi)容：

1) 面向?qū)ο蠓治龅幕具^(guò)程

2) 需求陳述

3) 建立對(duì)象模型

4) 建立動(dòng)態(tài)模型

5) 建立功能模型

6) 定義服務(wù)。

2、基本要求：面向?qū)ο蠓治龅幕具^(guò)程，需求陳述，建立對(duì)象模型、功能模型和動(dòng)態(tài)模型。

3、重點(diǎn)：建立對(duì)象模型、功能模型和動(dòng)態(tài)模型的方法。

4、難點(diǎn)：動(dòng)態(tài)模型的建立。

5、教法說(shuō)明：要求學(xué)生結(jié)合具體案例，完成一個(gè)綜合作業(yè)，以熟悉面向?qū)ο蠓治龅乃枷搿?/p>

第11章、面向?qū)ο?/b>設(shè)計(jì)

1、課程教學(xué)內(nèi)容：

1) 面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的準(zhǔn)則

2) 啟發(fā)規(guī)則

3) 軟件重用

4) 系統(tǒng)分解

5) 設(shè)計(jì)問(wèn)題子系統(tǒng)

6) 設(shè)計(jì)人機(jī)交互子系統(tǒng)

7) 設(shè)計(jì)任務(wù)管理子系統(tǒng)

8) 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)

9) 設(shè)計(jì)類(lèi)中的服務(wù)

10) 設(shè)計(jì)關(guān)聯(lián)

11) 設(shè)計(jì)優(yōu)化

2、基本要求：面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)準(zhǔn)則，軟件重用的基本思想，問(wèn)題域、人機(jī)交互、任務(wù)管理和數(shù)據(jù)管理的設(shè)計(jì)策略。

3、重點(diǎn)：面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)準(zhǔn)則，軟件重用的基本思想。

4、難點(diǎn)：設(shè)計(jì)優(yōu)化。

5、教法說(shuō)明：注意將面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)準(zhǔn)則和啟發(fā)規(guī)則與結(jié)構(gòu)化方法進(jìn)行比較。

第12章、 面向?qū)ο?/b>實(shí)現(xiàn)

1、課程教學(xué)內(nèi)容：

1) 程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言

2) 程序設(shè)計(jì)風(fēng)格

3) 測(cè)試策略

4) 設(shè)計(jì)測(cè)試用例

2、基本要求：面向?qū)ο笳Z(yǔ)言的優(yōu)點(diǎn)和技術(shù)特點(diǎn)，面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)遵循的新準(zhǔn)則。

3、重點(diǎn)：面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言的特點(diǎn)。

4、難點(diǎn)：測(cè)試策略。

5、教法說(shuō)明：與結(jié)構(gòu)化方法進(jìn)行比較。

第13章、 軟件項(xiàng)目管理

1、課程教學(xué)內(nèi)容：

1) 估算軟件規(guī)模

2) 工作量估算

3) 進(jìn)度計(jì)劃

4) 人員組織

5) 質(zhì)量保證

6) 軟件配置管理。

2、基本要求：人員組織和能力成熟度模型，軟件規(guī)模和工作量的估算方法，進(jìn)度計(jì)劃和質(zhì)量保證技術(shù)。

3、重點(diǎn)：軟件規(guī)模和工作量的估算方法，軟件配置管理過(guò)程。

4、難點(diǎn)：軟件規(guī)模和工作量的估算方法及其對(duì)CMM的深刻理解。

5、教法說(shuō)明：結(jié)合具體案例進(jìn)行講述，并在課堂上進(jìn)行討論。

五、學(xué)時(shí)（理論和實(shí)踐）分配表

六、學(xué)習(xí)教學(xué)場(chǎng)地、設(shè)施要求（課程中的實(shí)踐部分）

。

七、考核及評(píng)分辦法

本課程擬采取結(jié)構(gòu)評(píng)分方式，總成績(jī)=平時(shí)成績(jī) + 期末考試成績(jī)。

平時(shí)成績(jī)=作業(yè)成績(jī)＋實(shí)驗(yàn)成績(jī)；平時(shí)成績(jī)占總成績(jī)的30%，其中作業(yè)成績(jī)占總成績(jī)的10%，實(shí)驗(yàn)成績(jī)占總成績(jī)的20％，期末考試根據(jù)教學(xué)大綱統(tǒng)一命題，占總成績(jī)的70%。

八、學(xué)習(xí)資源的選用

建議教材

張海藩，軟件工程導(dǎo)論(第六版)，清華出版社，2018.2  

教學(xué)參考書(shū)

1 蔡敏等，UML基礎(chǔ)和Rose建模教程，人民郵電出版社，2016年

2 李芷，軟件工程方法與實(shí)踐，電子工業(yè)出版社，2014年

3 鄭人杰，實(shí)用軟件工程(第二版)，清華大學(xué)出版社，2007年