《軟件工程》課程教學(xué)大綱2022-8

《軟件工程》課程教學(xué)大綱課程代碼：Z1001I課程性質(zhì)：專業(yè)基礎(chǔ)課必修適用專業(yè)：本科計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)總學(xué)分?jǐn)?shù)：4總學(xué)時(shí)數(shù)：64 修訂年月：2022年7月第一部分大綱說(shuō)明一、課程性質(zhì)課程類型、性質(zhì)、作用《軟件工程》是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、軟件工程、網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)一門專業(yè)核心課程，在軟件工程學(xué)科人才培養(yǎng)體系中占有重要地位。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)，而軟件工程學(xué)是用以指導(dǎo)軟件人員進(jìn)行軟件開發(fā)、維護(hù)和管理的科學(xué)。課程與專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)關(guān)聯(lián)軟件工程是指導(dǎo)計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)與維護(hù)的工程學(xué)科，為了學(xué)生能掌握現(xiàn)代化的軟件開發(fā)方法，本課程將結(jié)合當(dāng)代軟件工程技術(shù)的發(fā)展實(shí)際，向?qū)W生系統(tǒng)地講述軟件工程相關(guān)知識(shí)（包括：軟件工程的概念、原理、技術(shù)，經(jīng)時(shí)間考驗(yàn)而證明正確的管理技術(shù)、當(dāng)前的技術(shù)方法等等），并選擇典型的軟件工程開發(fā)案例進(jìn)行剖析，使同學(xué)能夠在牢固掌握軟件工程書本知識(shí)的同時(shí)，了解軟件工程各領(lǐng)域的發(fā)展方向，以及開發(fā)過(guò)程中應(yīng)遵循的流程、準(zhǔn)則、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范?？梢詫⑺鶎W(xué)靈活地應(yīng)用于實(shí)際的軟件開發(fā)中。3、本課程與其它課程的關(guān)聯(lián)（先修、后續(xù)）本課程先修課程有：程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用。本課程后續(xù)課程有：軟件工程課程設(shè)計(jì)、軟件測(cè)試、畢業(yè)設(shè)計(jì)。二、課程目標(biāo)與基本要求1、要求了解的基本知識(shí)通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生掌握軟件工程的基本概念、方法、理論體系，熟練掌握一些常用的實(shí)用開發(fā)方法和技術(shù)。了解UML語(yǔ)言的基礎(chǔ)知識(shí)，掌握軟件生命周期及開發(fā)的各種模型，理解面向?qū)ο蟮姆治雠c設(shè)計(jì)方法2、要求理解和掌握的基本知識(shí)本課程以IEEE最新發(fā)布的軟件工程知識(shí)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。3、能夠運(yùn)用的基本方法與技能通過(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)生理論應(yīng)用于實(shí)踐的能力，通過(guò)理論教學(xué)與課程設(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)容與學(xué)時(shí)分配各章內(nèi)容理論學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)合計(jì)第1章軟件工程緒論224第2章基本理論224第3章可行性研究2/42/44/8第4章需求分析4/62/44/10第5章總體設(shè)計(jì)4/62/46/10第6章軟件詳細(xì)設(shè)計(jì)42/46/8第7章面向?qū)ο蠓治?/62/46/10第8章面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)4/62/46/10第9章用戶界面設(shè)計(jì)2/424/6第10章數(shù)據(jù)庫(kù)及其接口設(shè)計(jì)2/424/6第11章軟件實(shí)現(xiàn)2/42/44/8第12章軟件測(cè)試2/424/6第13章軟件項(xiàng)目管理與計(jì)劃2/424/6注：根據(jù)授課實(shí)際情況調(diào)整教學(xué)內(nèi)容與時(shí)數(shù)。四、重點(diǎn)難點(diǎn)：1、專業(yè)課程重點(diǎn)：系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn).2、專業(yè)課程難點(diǎn)：需求分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、軟件測(cè)試3、綜合素質(zhì)重點(diǎn)：（1）軟件工程概述：增強(qiáng)道德意識(shí)，軟件工程開發(fā)要把道德放在第一位，尊重規(guī)則，嚴(yán)守道德規(guī)范，尊重知識(shí)產(chǎn)權(quán)，尊重創(chuàng)新。（2）可行性分析：多為別人考慮，凡事三思而后行。（3）需求分析：全方面考慮問(wèn)題，內(nèi)心要平靜，眼光放長(zhǎng)遠(yuǎn)。（4）軟件危機(jī)：樹立學(xué)生的危機(jī)意識(shí)，大學(xué)生要居安思危，未雨綢繆，努力學(xué)習(xí)，提高技能，跟上社會(huì)的發(fā)展，從而不被社會(huì)淘汰。五、教學(xué)模式主要采用課堂教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合的線下教學(xué)模式。1、課堂教學(xué)多媒體教學(xué)、課堂互動(dòng)、作業(yè)。2、實(shí)踐教學(xué)課程內(nèi)實(shí)驗(yàn)、學(xué)期末實(shí)踐周。教學(xué)條件多媒體教室、專業(yè)實(shí)驗(yàn)室、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)。六、課程考核方式與成績(jī)?cè)u(píng)定辦法1、課程考核方式過(guò)程性考核與期末統(tǒng)一考試相結(jié)合，試題包括基本概念，基本理論，分析計(jì)算和設(shè)計(jì)，題型可采用填空，判斷，計(jì)算，畫圖，簡(jiǎn)答，綜合等方式。2、成績(jī)?cè)u(píng)定辦法總評(píng)成績(jī)：平時(shí)成績(jī)占30%；期末考試占70%。過(guò)程性考核內(nèi)容主要包括作業(yè)、課堂互動(dòng)，其中作業(yè)占70%、課堂互動(dòng)占30%。七、建議教材與參考書1、建議教材：（名稱、作者、出版社、出版時(shí)間）[1]《軟件工程》（第5版），李代平，清華大學(xué)出版社，2022年[2]《軟件工程實(shí)踐與課程設(shè)計(jì)》，李代平，清華大學(xué)出版社，2017年2、建議參考資料（含網(wǎng)上資料）：（名稱、作者、出版社、出版時(shí)間）[1]《軟件工程導(dǎo)論》（第5版），張海藩，清華大學(xué)出版社，2018年[2]《軟件工程概論》.鄭人杰,殷人昆,清化大學(xué)出版社，2018年[3]軟件工程（第3版），錢樂(lè)秋、趙文耘、牛軍鈺，清華大學(xué)出版社，2016年第二部分理論教學(xué)內(nèi)容與要求第1章軟件工程緒論一、教學(xué)基本內(nèi)容1.1軟件概述1.2軟件工程二、教學(xué)目的和要求1．掌握軟件的特點(diǎn)、分類與軟件危機(jī)知識(shí)；2．掌握軟件工程基本原理；3．掌握軟件工程的目標(biāo)、內(nèi)容、原則與面臨問(wèn)題；第2章基本理論一、教學(xué)基本內(nèi)容2.1軟件工程過(guò)程2.2軟件生命周期2.3軟件生命周期模型2.4軟件開發(fā)方法2.5軟件工程應(yīng)用實(shí)例二、教學(xué)目的和要求1.知曉軟件工程過(guò)程2．掌握軟件工程及軟件生存周期的知識(shí)；3．掌握幾種典型的軟件開發(fā)模型的定義及其特點(diǎn)的知識(shí)；第3章可行性研究一、教學(xué)基本內(nèi)容3.1可行性研究任務(wù)與步驟3.2系統(tǒng)分析3.3分析原理3.4系統(tǒng)模型與模擬3.5成本-效益分析3.6可行性研究的文檔3.7項(xiàng)目開發(fā)計(jì)劃3.8可行性分析實(shí)例二、教學(xué)目的和要求1.掌握可行性研究任務(wù)與步驟2.知曉系統(tǒng)分析員條件3.掌握系統(tǒng)分析原理及建模方法和成本分析4.掌握可行性報(bào)告規(guī)范。第4章需求分析一、教學(xué)基本內(nèi)容4.1需求分析4.2結(jié)構(gòu)化分析4.3系統(tǒng)流程圖4.4數(shù)據(jù)流圖4.5數(shù)據(jù)字典4.6結(jié)構(gòu)化分析應(yīng)用實(shí)例二、教學(xué)目的和要求1.了解軟件需求分析階段的特點(diǎn)、原則、任務(wù)及方法；2．掌握軟件需求分析的主要過(guò)程及需求評(píng)審的知識(shí)；3．具備數(shù)據(jù)流圖、數(shù)據(jù)字典的使用方法；4．了解軟件需求規(guī)格說(shuō)明書的基本格式；第5章總體設(shè)計(jì)一、教學(xué)基本內(nèi)容5.1軟件設(shè)計(jì)的重要性5.2設(shè)計(jì)過(guò)程5.3軟件總體設(shè)計(jì)5.4設(shè)計(jì)基本原理5.5體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5.6結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)5.7結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例二、教學(xué)目的和要求1.了解總體設(shè)計(jì)的過(guò)程、方法和原理；2．掌握總體設(shè)計(jì)的常用技術(shù)和圖形工具；3．具備結(jié)構(gòu)化方法軟件設(shè)計(jì)的能力；第6章軟件詳細(xì)設(shè)計(jì)一、教學(xué)基本內(nèi)容6.1詳細(xì)設(shè)計(jì)的任務(wù)與方法6.2設(shè)計(jì)表示法6.3結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)6.4結(jié)構(gòu)化詳細(xì)設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例二、教學(xué)目的和要求1.了解結(jié)構(gòu)化詳細(xì)設(shè)計(jì)的任務(wù)與方法；2.掌握詳細(xì)設(shè)計(jì)的表示法3.知曉結(jié)構(gòu)化定理和程序設(shè)計(jì)理論。第7章面向?qū)ο蠓治鲆?、教學(xué)基本內(nèi)容7.1面向?qū)ο蟮南嚓P(guān)概念7.2UML的基本圖標(biāo)7.3對(duì)象分析7.4一般-特殊結(jié)構(gòu)7.5整體-部分結(jié)構(gòu)7.6實(shí)例連接7.7消息連接7.8面向?qū)ο蠓治鰬?yīng)用實(shí)例二、教學(xué)目的和要求1.掌握面向?qū)ο蟮母拍罴捌渌枷耄?.掌握面向?qū)ο筌浖娜蝿?wù)及其過(guò)程；3．掌握面向?qū)ο笕N模型及模型間的關(guān)系；4.了解面向?qū)ο蟮姆治龅幕具^(guò)程；5.具備創(chuàng)建對(duì)象模型、動(dòng)態(tài)模型和功能模型的能力.第8章面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)一、教學(xué)基本內(nèi)容8.1系統(tǒng)總體方案8.2軟件體系結(jié)構(gòu)8.3設(shè)計(jì)環(huán)境8.4完善對(duì)象的細(xì)節(jié)8.5設(shè)計(jì)算法8.6關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)8.7設(shè)計(jì)優(yōu)化8.8面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例二、教學(xué)目的和要求1.掌握面向?qū)ο蠓椒ㄔO(shè)計(jì)的主要任務(wù)及實(shí)現(xiàn)過(guò)程；2.掌握面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的準(zhǔn)則和方法3．具備系統(tǒng)分解和各類子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的能力；第9章用戶界面設(shè)計(jì)一、教學(xué)基本內(nèi)容9.1人的因素9.2界面設(shè)計(jì)風(fēng)格9.3人機(jī)界面的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則9.4人機(jī)界面設(shè)計(jì)過(guò)程二、教學(xué)目的和要求1.掌握(1)軟件啟動(dòng)封面設(shè)計(jì)；(2)軟件框架設(shè)計(jì)；(3)軟件按鈕設(shè)計(jì)；(4)軟件面板設(shè)計(jì)；(5)菜單設(shè)計(jì)；(6)標(biāo)簽設(shè)計(jì)；(7)圖標(biāo)設(shè)計(jì)；(8)滾動(dòng)條及狀態(tài)欄設(shè)計(jì)；(9)安裝過(guò)程設(shè)計(jì)；(10)包裝及商品化；2.掌握界面設(shè)計(jì)規(guī)范、一致性（字體、對(duì)齊、表單錄入、鼠標(biāo)手勢(shì)、保持功能及內(nèi)容描述一致）、準(zhǔn)確性、布局（菜單、按鈕、功能、排版、表格數(shù)據(jù)列表、滾動(dòng)條、頁(yè)面導(dǎo)航）、系統(tǒng)操作（流暢地完成一些常用的業(yè)務(wù)操作）、系統(tǒng)響應(yīng)（系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間應(yīng)該適中）。第10章數(shù)據(jù)庫(kù)及其接口設(shè)計(jì)一、教學(xué)基本內(nèi)容10.1數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)及其選擇10.2技術(shù)整合10.3數(shù)據(jù)接口10.4對(duì)象存儲(chǔ)方案和數(shù)據(jù)接口的設(shè)計(jì)策略二、教學(xué)目的和要求1.理解接口的設(shè)計(jì)需要考慮用戶的使用習(xí)慣、方便程度、安全程度。2.掌握接口六原則：?jiǎn)我宦氊?zé)原則、里氏替換、依賴倒置、接口隔離、迪米特法則（最少知識(shí)）、開閉法則第11章軟件實(shí)現(xiàn)一、教學(xué)基本內(nèi)容11.1程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的特性及選擇11.2程序設(shè)計(jì)風(fēng)格11.3程序設(shè)計(jì)效率11.4冗余編程11.5軟件容錯(cuò)技術(shù)二、教學(xué)目的和要求1.掌握程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的特性及選擇；2.了解編程準(zhǔn)則與編程風(fēng)格的知識(shí)；3.掌握程序設(shè)計(jì)的基本過(guò)程分知識(shí)；4.了解提高軟件可靠性的技術(shù)；第12章軟件測(cè)試一、教學(xué)基本內(nèi)容12.1軟件測(cè)試概述12.2測(cè)試方法12.3測(cè)試用例的設(shè)計(jì)12.4測(cè)試過(guò)程12.5調(diào)試二、教學(xué)目的和要求1.掌握軟件測(cè)試的概念、目標(biāo)及原則的知識(shí)；2.掌握白盒/黑盒測(cè)試的主要工作原理知識(shí)；3.具備幾種主要的黑盒/白盒測(cè)試的能力；4.具備軟件排錯(cuò)的能力；第13章軟件項(xiàng)目管理與計(jì)劃一、教學(xué)基本內(nèi)容15.1軟件項(xiàng)目管理概述15.2項(xiàng)目管理過(guò)程15.3軟件開發(fā)成本估算15.4風(fēng)險(xiǎn)分析15.5進(jìn)度安排15.6軟件項(xiàng)目的組織教學(xué)目的和要求1.了解如何估算軟件規(guī)模和工作量的知識(shí)；2.具備進(jìn)度計(jì)劃的制定和人員組織的方式，以及如何進(jìn)行質(zhì)量保證的能力；3.具備風(fēng)險(xiǎn)分析的技術(shù)。第三部分課程實(shí)驗(yàn)一、軟件工程實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)思想以“提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)”為目標(biāo)，積極探索正確、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)教學(xué)方法，并通過(guò)開展多層次的新課程理論學(xué)習(xí)，適時(shí)地更新教育觀念，樹立新課程理念。二、課程的目的（1）使學(xué)生進(jìn)一步理解和掌握《軟件工程》中所學(xué)每個(gè)軟件開發(fā)階段的基本任務(wù)、基本步驟、基本技能，并引導(dǎo)學(xué)生在項(xiàng)目開發(fā)過(guò)程中正確地使用。（2）使學(xué)生在開發(fā)中、小型軟件項(xiàng)目的實(shí)踐過(guò)程中，將所學(xué)的計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言、算法設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)庫(kù)原理等知識(shí)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，建立系統(tǒng)化理論、實(shí)踐體系。（3）使學(xué)生能較為熟練地運(yùn)用工具進(jìn)行軟件的開發(fā)、測(cè)試和管理，培養(yǎng)學(xué)生之間團(tuán)隊(duì)合作、服務(wù)客戶、造福社會(huì)和誠(chéng)實(shí)可信的軟件工程人員職業(yè)道德精神。（4）體驗(yàn)軟件開發(fā)文檔的編寫；（5）引導(dǎo)學(xué)生借助網(wǎng)絡(luò)等手段，學(xué)會(huì)查找各種資料、素材，擴(kuò)充學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的途徑，培養(yǎng)獨(dú)立思考、自主創(chuàng)新的能力；三、課程的基本任務(wù)（1）鞏固對(duì)軟件工程、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法設(shè)計(jì)基本知識(shí)的理解，培養(yǎng)學(xué)生綜合地、靈活地運(yùn)用所學(xué)技能。（2）通過(guò)實(shí)際項(xiàng)目設(shè)計(jì)與開發(fā)，要求學(xué)生能熟練使用軟件工具，規(guī)范書寫軟件工程標(biāo)準(zhǔn)文檔，并提交軟件程序、開發(fā)文檔各一套。（3）學(xué)生以項(xiàng)目小組的形式參與實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生之間團(tuán)結(jié)互助，協(xié)同配合的能力。（4）培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)參考書籍，查閱手冊(cè)、圖表和文獻(xiàn)資料的能力。四、課程的基本要求（1）項(xiàng)目小組按照若干人組成，也可以一個(gè)人獨(dú)立作業(yè)。要求每個(gè)項(xiàng)目組/人完成不同的項(xiàng)目。（2）項(xiàng)目小組內(nèi)成員的實(shí)際工作量充足，且具有清晰的思路、一定思維能力和規(guī)范的語(yǔ)言習(xí)慣。（3）項(xiàng)目組內(nèi)成員已經(jīng)掌握數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)知識(shí)，有一定的算法思想。（4）項(xiàng)目組內(nèi)成員已經(jīng)掌握數(shù)據(jù)庫(kù)基本原理，并能熟練運(yùn)用數(shù)據(jù)庫(kù)管理工具。（5）項(xiàng)目組內(nèi)成員已經(jīng)熟練掌握一門面向?qū)ο缶幊陶Z(yǔ)言，并能在某個(gè)集成開發(fā)環(huán)境下進(jìn)行編輯、編譯和調(diào)試程序。五、選題指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)老師最好擬定一個(gè)適當(dāng)?shù)念}目，在本課程的實(shí)驗(yàn)部分的設(shè)計(jì)的9項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中，各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)做這個(gè)題目的一個(gè)階段內(nèi)容。選題原則：1、科學(xué)性原則：含義:一有依據(jù),二符合客觀規(guī)律，三符合邏輯性。2、創(chuàng)新性原則：科研選題必須具有創(chuàng)新性,要選擇前人沒有解決或沒有完全解決的問(wèn)題，創(chuàng)新性原則便可以稱為教育科研選題的靈魂。3、價(jià)值性原則：價(jià)值性原則，是指在選題時(shí)必須考慮這一課題是否具有內(nèi)部?jī)r(jià)值和外部?jī)r(jià)值，是否值得研究。4、可行性原則：可行性原則，是具備則具有可行性，值得研究。5、擴(kuò)展性原則：擴(kuò)展性原則，其研究成果能應(yīng)用于較廣泛的教育教學(xué)領(lǐng)域。6、需要性原則：就是指選題必須滿足社會(huì)發(fā)展需要和科學(xué)技術(shù)自身發(fā)展趨勢(shì)需要。7、效能性原則：效能性是指科研的投入與預(yù)期研究成果的綜合效能是否相當(dāng)。六、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置及學(xué)時(shí)分配序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目學(xué)時(shí)要求類型實(shí)驗(yàn)結(jié)果1VISIO工具軟件基本操作2必做驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)報(bào)告2可行性研究