軟件工程教案1

1、四川警安職業(yè)學(xué)院標(biāo)準(zhǔn)教案紙課程內(nèi)容提要軟件工程概述與軟件生命周期授課時(shí)間第1周地點(diǎn)6-203教學(xué)目標(biāo)通過(guò)本講的學(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)，幾種主要的軟件開發(fā)工具 和軟件生命周期等。教學(xué)重點(diǎn)軟件工程和軟件生命周期教學(xué)難點(diǎn)軟件危機(jī)、軟件工程原則和軟件生命周期教學(xué)內(nèi)容方法與手段：第1講教學(xué)方法：講授法、演示法、案例分析法教學(xué)手段：多媒體教學(xué)知識(shí)點(diǎn)：軟件危機(jī)的產(chǎn)生、典型表現(xiàn)形式、產(chǎn)生的原因及消除的途徑； 軟件工程的基本原理、包括軟件工程的定義、特性、方法學(xué)；主要的軟件開發(fā) 工具；軟件生存周期

2、。引入：為什么我們要學(xué)習(xí)軟件工程與項(xiàng)目管理呢？學(xué)習(xí)本課程有什么作 用呢？請(qǐng)帶著這兩個(gè)問題進(jìn)入本課程的學(xué)習(xí)。1.1軟件在計(jì)算機(jī)發(fā)展早期，軟件被等同于程序。但隨著軟件應(yīng)用的推廣與規(guī)模的擴(kuò) 大，軟件由程序發(fā)展成為了軟件產(chǎn)品，被理解為程序、數(shù)據(jù)、文檔等諸多要素的 集合。軟件是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的邏輯成分，相對(duì)于有形的硬件，軟件則是抽象的，無(wú) 形的。例如，程序是操縱計(jì)算機(jī)工作的指令的集合，但它并不能以一種特殊的物 理形態(tài)獨(dú)立存在，而必須通過(guò)在匕之外的物理存儲(chǔ)介質(zhì)，如磁盤、磁帶等，才能 得以保存?？梢园延?jì)算機(jī)系統(tǒng)與人的大腦進(jìn)行比較，計(jì)算機(jī)硬件如同人腦的生理構(gòu)造，而軟件則如同基于人腦而產(chǎn)生的人的知識(shí)、思想等。1.

3、1.1軟件特點(diǎn)1.1.2軟件分類1. 按功能劃分：系統(tǒng)軟件、支撐軟件、應(yīng)用軟件。2. 按工作方式劃分：實(shí)時(shí)處理軟件、分時(shí)處理軟件、交互式軟件、批處理軟 件。3. 按規(guī)模劃分：微型軟件、小型軟件、中型軟件、大型軟件。4. 按服務(wù)對(duì)象劃分：通用軟件、定制軟件。1.1.3軟件發(fā)展歷程1. 程序設(shè)計(jì)時(shí)代（20世紀(jì)50年代）:軟件發(fā)展早期,計(jì)算機(jī)主要用于科學(xué)或 工程計(jì)算，軟件則是為某種特定型號(hào)的計(jì)算機(jī)而專門配置的程序。2. 程序系統(tǒng)時(shí)代（20世紀(jì)60年代）:由于軟件需求不斷增長(zhǎng)，“軟件作坊” 在這個(gè)時(shí)期出現(xiàn)了，伴隨著“軟件作坊”還產(chǎn)生出了具有一定通用性的軟件產(chǎn)品。3. 軟件工程時(shí)代（20世紀(jì)70年代以來(lái)

4、）：結(jié)構(gòu)化的工程方法獲得了廣泛應(yīng) 用。自20世紀(jì)90年代起，基于面向?qū)ο蟮墓こ谭椒ǎ惨驯粦?yīng)用于軟件開發(fā)過(guò) 程之中。采用工程的原理、技術(shù)和方法實(shí)施軟件產(chǎn)品開發(fā)，以適應(yīng)軟件產(chǎn)業(yè)化發(fā) 展的需要，成為了這一時(shí)期諸多軟件企業(yè)追求的目標(biāo)。1.2軟件危機(jī)1.2.1軟件危機(jī)現(xiàn)象軟件危機(jī)是指在計(jì)算機(jī)軟件的開發(fā)和維護(hù)過(guò)程中所遇到的一系列嚴(yán)重問題， 例如，開發(fā)成本與進(jìn)度估計(jì)不準(zhǔn)確，產(chǎn)品與用戶要求不一致，產(chǎn)品質(zhì)量可靠性差, 文檔不完整、不一致，產(chǎn)品可維護(hù)性差，生產(chǎn)率低，等等。這些問題絕不僅僅是 不能正常運(yùn)行的軟件才具有的，實(shí)際上，幾乎所有軟件都不同程度地存在這些問 題。1.2.2產(chǎn)生軟件危機(jī)的原因軟件的不可見性，系

5、統(tǒng)規(guī)模龐大，生產(chǎn)工程化程度低，沒有真正理解用戶需 求，對(duì)維護(hù)不夠重視，開發(fā)工具自動(dòng)化程度低。1.3軟件工程1.3.1軟件工程概念軟件工程是關(guān)于軟件開發(fā)與維護(hù)的工程方法學(xué)，它來(lái)源于對(duì)軟件開發(fā)與維護(hù) 的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，由此發(fā)現(xiàn)一系列有關(guān)軟件的工程化原則和工程技術(shù)手段，能夠?qū)?件開發(fā)與維護(hù)提供技術(shù)、管理等多方面的工程指導(dǎo)與工程輔助，以求經(jīng)濟(jì)、高效 地開發(fā)高質(zhì)量的軟件產(chǎn)品。1983年IEEE關(guān)于軟件工程的定義是：“軟件工程是開發(fā)、運(yùn)行、維護(hù)和修 復(fù)軟件的系統(tǒng)方法”。其中的“軟件”被定義為：計(jì)算機(jī)程序、方法、規(guī)則、相 關(guān)的文檔資料以及計(jì)算機(jī)程序運(yùn)行時(shí)所需要的數(shù)據(jù)。1.3.2軟件工程技術(shù)作為有關(guān)軟件開發(fā)、維護(hù)

6、的工程方法學(xué)，軟件工程存在以下三個(gè)方面的技術(shù) 要素。1. 軟件工程方法：例如，結(jié)構(gòu)化方法、JSD方法、面向?qū)ο蠓椒ā?. 軟件工具：具有自動(dòng)化特征的軟件開發(fā)集成支撐環(huán)境。3. 軟件工程過(guò)程：指在軟件工具支持下的一系列工程活動(dòng)，基本活動(dòng)是軟件定義、軟件開發(fā)、軟件驗(yàn)證、軟件維護(hù)。1.3.3軟件工程管理軟件項(xiàng)目所涉及的管理是多方面的， 但概括地看則主要體現(xiàn)為以下幾個(gè)方面 的管理：（1）項(xiàng)目規(guī)劃；（2）項(xiàng)目資源調(diào)配；（3）軟件產(chǎn)品控制。1.3.4軟件工程基本原則為保證在軟件項(xiàng)目中能夠有效地貫徹與正確使用軟件工程規(guī)程，還需要有一定的軟件工程原則來(lái)對(duì)軟件項(xiàng)目加以約束。著名的軟件工程專家B. W. BOeh

7、m經(jīng)過(guò)總結(jié)，提出了以下7條基本原則，即：（1）采用分階段的生命周期計(jì)劃嚴(yán)格管 理，（2）堅(jiān)持進(jìn)行階段評(píng)審，（3）實(shí)行嚴(yán)格的產(chǎn)品控制；（4）采用現(xiàn)代程序設(shè)計(jì) 的技術(shù)；（5）結(jié)果應(yīng)能夠清楚地審查；（6）開發(fā)隊(duì)伍應(yīng)該少而精；（7）承認(rèn)不斷 改進(jìn)軟件工程實(shí)踐的必要性。1.3.5軟件工程目標(biāo)軟件工程的目標(biāo)是基于軟件項(xiàng)目目標(biāo)的成功實(shí)現(xiàn)而提出的， 并主要體現(xiàn)在以 下幾個(gè)目標(biāo)上：（1）軟件開發(fā)成本較低；（2）軟件功能能夠滿足用戶的需求；（3） 軟件性能較好；（4）軟件可靠性高；（5）軟件易于使用、維護(hù)與移植；（6）能按 時(shí)完成開發(fā)任務(wù)，并及時(shí)交付使用。1.3.6軟件工程基本文化早期軟件工程主要謀求解決的是技術(shù)

8、問題。但是，隨著軟件技術(shù)的進(jìn)步和軟 件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，軟件工程中的文化因素顯現(xiàn)出來(lái)了，例如，工程人員在軟件開發(fā) 中所應(yīng)該具備的產(chǎn)品質(zhì)量觀、價(jià)值觀、道德準(zhǔn)則和團(tuán)隊(duì)意識(shí)等。軟件企業(yè)中的工程文化需要逐漸積累。首先是價(jià)值觀，接著則是工程思想與 工程行為。應(yīng)該說(shuō)，軟件工程文化是企業(yè)文化的重要內(nèi)容之一，它為軟件企業(yè)中 軟件工程應(yīng)用的不斷深入創(chuàng)造了非常有利的現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境。2.1軟件生命周期如同任何事物都有一個(gè)產(chǎn)生、發(fā)展、成熟直至消亡的過(guò)程一樣，軟件系統(tǒng)或 軟件產(chǎn)品也有一個(gè)定義、開發(fā)、運(yùn)行維護(hù)直至被淘汰的過(guò)程。軟件所經(jīng)歷的這個(gè) 過(guò)程稱為軟件的生命周期。軟件生命周期包含軟件定義、軟件開發(fā)、軟件運(yùn)行維護(hù)三個(gè)時(shí)期，并可以細(xì) 分為可行性研究