《軟件工程》課程教學(xué)大綱

《軟件工程》教學(xué)大綱課程名稱(chēng)：軟件工程英文名稱(chēng)：SoftwareEngineering課程編號(hào)：F035092322學(xué)分：3總學(xué)時(shí)/課內(nèi)實(shí)踐學(xué)時(shí)：40/8課程性質(zhì)：選修課程開(kāi)課單位：信息與電氣工程學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系適應(yīng)對(duì)象：信息與計(jì)算科學(xué)專(zhuān)業(yè)一、課程簡(jiǎn)介《軟件工程》是信息與計(jì)算科學(xué)專(zhuān)業(yè)必修課程之一，通過(guò)課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生掌握軟件工程的基本原理、概念和技術(shù)方法，掌握軟件開(kāi)發(fā)的一般方法、步驟和過(guò)程；使學(xué)生能自覺(jué)地使用軟件工程的技術(shù)與規(guī)范參與軟件項(xiàng)目活動(dòng)；通過(guò)軟件開(kāi)發(fā)中常用建模工具的使用，能綜合運(yùn)用所學(xué)基礎(chǔ)理論和專(zhuān)業(yè)技能解決計(jì)算機(jī)類(lèi)學(xué)科和專(zhuān)業(yè)的實(shí)際問(wèn)題。系統(tǒng)地介紹目前流行和成熟的軟件工程技術(shù)和工具，具備給出合理的軟件開(kāi)發(fā)方案的能力，掌握使用UML工具進(jìn)行軟件項(xiàng)目的分析與設(shè)計(jì)，從而培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)實(shí)際復(fù)雜工程問(wèn)題的需求，提高軟件開(kāi)發(fā)與應(yīng)用的綜合能力，為今后從事軟件開(kāi)發(fā)和應(yīng)用打下良好的基礎(chǔ)。SoftwareEngineeringisoneofthecompulsorycoursesofinformationandcomputingscience,whichenablesstudentstomasterthebasicprinciples,conceptsandtechnicalmethodsofsoftwareengineering,andthegeneralmethods,stepsandprocessesofsoftwaredevelopment.Toenablestudentstoconsciouslyusethetechniquesandspecificationsofsoftwareengineeringtoparticipateinsoftwareprojectactivities;Throughtheuseofcommonmodelingtoolsinsoftwaredevelopment,studentscancomprehensivelyusethebasictheoriesandprofessionalskillstheyhavelearnedtosolvepracticalproblemsincomputerdisciplinesandmajors.Systematicallyintroducethecurrentpopularandmaturesoftwareengineeringtechnologiesandtools,havetheabilitytogivereasonablesoftwaredevelopmentsolutions,andmastertheanalysisanddesignofsoftwareprojectsusingUMLtools,soastocultivatestudentstoimprovethecomprehensiveabilityofsoftwaredevelopmentandapplicationaccordingtotheneedsofpracticalcomplexengineeringproblems,andlayagoodfoundationforfuturesoftwaredevelopmentandapplication.二、課程目標(biāo)1.培養(yǎng)堅(jiān)持不懈的學(xué)習(xí)精神，溝通和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的科學(xué)態(tài)度和積極向上的價(jià)值觀。2.能夠運(yùn)用計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)的基本原理和方法，設(shè)計(jì)滿(mǎn)足特定需求的軟件系統(tǒng)方案，并具有對(duì)復(fù)雜的應(yīng)用軟件系統(tǒng)進(jìn)行需求方案分析、系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)和驗(yàn)證的能力；具有應(yīng)用現(xiàn)代化的軟件開(kāi)發(fā)工具及測(cè)試工具實(shí)現(xiàn)應(yīng)用軟件系統(tǒng)的能力。3.能夠利用信息與計(jì)算科學(xué)專(zhuān)業(yè)所學(xué)的基本知識(shí)與本課程所講授知識(shí)進(jìn)行有機(jī)融合，熟練應(yīng)用傳統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)方法和面向?qū)ο蟮能浖O(shè)計(jì)方法進(jìn)行軟件系統(tǒng)建模和設(shè)計(jì)，具有判斷項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的經(jīng)濟(jì)決策能力。1.Cultivateperseveranceinlearning,communicationandteamworkskills,scientificattitudeandpositivevalues.2.Beabletousethebasicprinciplesandmethodsofcomputersoftwaretodesignsoftwaresystemsthatmeetspecificneeds,andhavetheabilitytoanalyzetherequirementsofcomplexapplicationsoftwaresystems,anddesignandverifytheoverallsystem;Beabletoapplymodernsoftwaredevelopmenttoolsandtestingtoolstorealizetheapplicationsoftwaresystem.3.Beabletocombinethebasicknowledgelearnedinthismajorwiththeknowledgetaughtinthiscourse,beproficientinapplyingtraditionalsoftwaredesignmethodsandobject-orientedsoftwaredesignmethodsforsoftwaresystemmodelinganddesign,andhavetheabilitytojudgetheeconomicdecision-makingofprojectdevelopment.三、課程目標(biāo)與畢業(yè)要求對(duì)應(yīng)關(guān)系本課程的課程目標(biāo)與信息與計(jì)算科學(xué)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的支撐情況如表1所示。表1：課程目標(biāo)與畢業(yè)要求對(duì)應(yīng)關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)畢業(yè)要求1：知識(shí)要求具有扎實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，掌握信息科學(xué)、計(jì)算科學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)的基本理論和基本知識(shí)。課程目標(biāo)2畢業(yè)要求2：能力要求能熟練使用計(jì)算機(jī)（包括常用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言、工具及一些專(zhuān)業(yè)軟件），具有基本的算法分析和設(shè)計(jì)能力以及較強(qiáng)的編程能力。課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3能運(yùn)用所學(xué)數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)知識(shí)解決某些科研或生產(chǎn)中的實(shí)際問(wèn)題。畢業(yè)要求3：素質(zhì)要求具有正確的人生觀、價(jià)值觀和道德觀，愛(ài)國(guó)、誠(chéng)信、友善、守法，具有高度的社會(huì)責(zé)任感；具有良好的心理素質(zhì)和積極的人生態(tài)度。課程目標(biāo)1四、課程教學(xué)安排課程共有11項(xiàng)教學(xué)內(nèi)容，共40學(xué)時(shí)，具體安排如下。表2：課程教學(xué)安排表序號(hào)教學(xué)內(nèi)容思政元素課堂教學(xué)學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐教學(xué)學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)小計(jì)1軟件工程學(xué)概述職業(yè)教育和愛(ài)國(guó)教育222軟件可行性分析——443軟件需求分析科學(xué)精神培養(yǎng)444軟件總體設(shè)計(jì)——4265軟件詳細(xì)設(shè)計(jì)——4266軟件編碼——447軟件測(cè)試——4268軟件維護(hù)——449面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)——2210面向?qū)ο蟮姆治觥?411面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)溝通和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力426合計(jì)4048教學(xué)安排1.軟件工程學(xué)概述教學(xué)要求：掌握軟件危機(jī)形成的原因及軟件工程的概念(從管理和技術(shù)兩個(gè)方面來(lái)了解軟件工程的產(chǎn)生背景及原因)、軟件工程方法學(xué)；掌握軟件生命周期的組成和軟件過(guò)程的特點(diǎn)。重點(diǎn)難點(diǎn)：軟件工程概念，軟件的生命周期和開(kāi)發(fā)模型。教學(xué)內(nèi)容：了解軟件工程的發(fā)展史、軟件危機(jī)主要表現(xiàn)形式、產(chǎn)生軟件危機(jī)的原因及其解決途徑；掌握軟件的生存周期及開(kāi)發(fā)模型。思政元素：培養(yǎng)學(xué)生具備堅(jiān)定正確的政治方向、愛(ài)國(guó)情懷和較高的政治素質(zhì)。結(jié)合我國(guó)軟件開(kāi)發(fā)的發(fā)展現(xiàn)狀，客觀認(rèn)識(shí)差距，肯定取得的成績(jī)，激勵(lì)學(xué)生努力創(chuàng)新、奮發(fā)向上。2.軟件可行性分析教學(xué)要求：掌握可行性研究的目的、過(guò)程；熟練掌握使用系統(tǒng)流程圖、數(shù)據(jù)流圖、數(shù)據(jù)字典描述系統(tǒng)，并進(jìn)行成本效益分析。重點(diǎn)難點(diǎn)：軟件可行性研究的目的、過(guò)程，成本效益分析的計(jì)算方法，可行性研究報(bào)告的撰寫(xiě)，成本效益分析、系統(tǒng)流程圖。教學(xué)內(nèi)容：可行性研究的目的、過(guò)程，使用系統(tǒng)流程圖、數(shù)據(jù)流圖、數(shù)據(jù)字典描述系統(tǒng)，并進(jìn)行成本效益分析。軟件可行性的目的并要求學(xué)生分組撰寫(xiě)可行性研究報(bào)告，數(shù)據(jù)流圖與數(shù)據(jù)字典的關(guān)系(案例分析：定貨系統(tǒng))；成本效益分析的計(jì)算方法；可行性研究報(bào)告的撰寫(xiě)。3.軟件需求分析教學(xué)要求：掌握需求分析的任務(wù)及需求獲取的原則，學(xué)會(huì)應(yīng)用傳統(tǒng)軟件過(guò)程模型開(kāi)發(fā)軟件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)建模方法、功能建模方法和狀態(tài)建模的表示方法。重點(diǎn)難點(diǎn)：軟件需求分析，數(shù)據(jù)流圖。教學(xué)內(nèi)容：軟件需求分析的任務(wù)、目的及需求分析文檔的撰寫(xiě)，軟件需求分析的獲取方法，三種需求分析的建模方法及實(shí)例，軟件需求分析建模與建模工具、需求分析說(shuō)明書(shū)的撰寫(xiě)，數(shù)據(jù)流圖。思政元素：培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神、工匠精神，培養(yǎng)工程師的責(zé)任感。4.軟件總體設(shè)計(jì)教學(xué)要求：了解總體設(shè)計(jì)的目的、設(shè)計(jì)過(guò)程；應(yīng)用啟發(fā)式規(guī)則及圖形化描述工具進(jìn)行總體設(shè)計(jì)；熟悉面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法，軟件總體設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的撰寫(xiě)。重點(diǎn)難點(diǎn)：總體設(shè)計(jì)，面向數(shù)據(jù)流的設(shè)計(jì)方法。教學(xué)內(nèi)容：總體設(shè)計(jì)的任務(wù)、目的和設(shè)計(jì)過(guò)程，軟件總體設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)原理(主要講解模塊化設(shè)計(jì)原則)，總體設(shè)計(jì)的啟發(fā)式設(shè)計(jì)原則，面向數(shù)據(jù)流的設(shè)計(jì)方法。5.軟件詳細(xì)設(shè)計(jì)(支撐教學(xué)目標(biāo)1)教學(xué)要求：熟練應(yīng)用過(guò)程設(shè)計(jì)工具進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)；選擇面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的軟件設(shè)計(jì)方法進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)；應(yīng)用不同的方法進(jìn)行程序復(fù)雜性度量(案例分析：軟件流圖及應(yīng)用流圖度量復(fù)雜度)；并按照要求撰寫(xiě)軟件詳細(xì)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)文檔。重點(diǎn)難點(diǎn)：幾種詳細(xì)設(shè)計(jì)。教學(xué)內(nèi)容：計(jì)的目的與任務(wù)，幾種詳細(xì)設(shè)計(jì)工具的用法、詳細(xì)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的撰寫(xiě)，幾種詳細(xì)設(shè)計(jì)工具的用法。6軟件編碼教學(xué)要求：使學(xué)生了解編寫(xiě)程序代碼的風(fēng)格；并撰寫(xiě)軟件實(shí)現(xiàn)過(guò)程文檔。重點(diǎn)難點(diǎn)：程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的風(fēng)格。教學(xué)內(nèi)容：選擇程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，編碼風(fēng)格。7.軟件測(cè)試教學(xué)要求：掌握單元測(cè)試、集成測(cè)試和確認(rèn)測(cè)試的方法；應(yīng)用白盒測(cè)試、黑盒測(cè)試和程序調(diào)試技術(shù)。重點(diǎn)難點(diǎn)：軟件測(cè)試基礎(chǔ)，軟件測(cè)試用例的設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容：軟件測(cè)試目標(biāo)、測(cè)試準(zhǔn)則、方法及分類(lèi)，單元測(cè)試、集成測(cè)試和確認(rèn)測(cè)試的方法；白盒測(cè)試技術(shù)及測(cè)試用例設(shè)計(jì)方法，黑盒測(cè)試技術(shù)及測(cè)試用例設(shè)計(jì)方法，軟件測(cè)試用例的設(shè)計(jì)，軟件測(cè)試用例的設(shè)計(jì)。8.軟件維護(hù)教學(xué)要求：了解軟件維護(hù)的基本目標(biāo)和任務(wù)；掌握軟件維護(hù)的特點(diǎn)、軟件維護(hù)活動(dòng)的類(lèi)型和維護(hù)過(guò)程；掌握提高軟件可維護(hù)性的技術(shù)。重點(diǎn)難點(diǎn)：軟件維護(hù)的目標(biāo)和任務(wù)，軟件維護(hù)方法。教學(xué)內(nèi)容：軟件可維護(hù)性，軟件維護(hù)的目標(biāo)和任務(wù)，軟件維護(hù)的特點(diǎn)，軟件維護(hù)過(guò)程，提高軟件可維護(hù)性的方法，文檔在軟件維護(hù)中的作用。第9章面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)教學(xué)要求：了解采用面向?qū)ο蟮姆椒ㄟM(jìn)行軟件項(xiàng)目開(kāi)發(fā)和管理優(yōu)點(diǎn)；面向?qū)ο蠓椒ǖ幕靖拍?；掌握利用面向?qū)ο蠓椒ㄩ_(kāi)發(fā)軟件的對(duì)象建模，并撰寫(xiě)面向?qū)ο蟮能浖_(kāi)發(fā)文檔。重點(diǎn)難點(diǎn)：面向?qū)ο蠼?，?duì)象模型及其符號(hào)表示。教學(xué)內(nèi)容：面向?qū)ο蟮幕靖拍?，面向?qū)ο蠼＃瑢?duì)象模型及其符號(hào)表示，面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)和UML語(yǔ)言，面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)的理解。10.面向?qū)ο蟮姆治鼋虒W(xué)要求：使學(xué)生掌握面向?qū)ο蠓治龅幕具^(guò)程、建立動(dòng)態(tài)模型、功能模型和對(duì)象模型的過(guò)程；綜合應(yīng)用3種模型完成面向?qū)ο蟮姆治鲞^(guò)程，并撰寫(xiě)文檔。重點(diǎn)難點(diǎn)：用例模型、對(duì)象模型、動(dòng)態(tài)行為模型教學(xué)內(nèi)容：用例模型、對(duì)象模型、動(dòng)態(tài)行為模型和物理實(shí)現(xiàn)模型的創(chuàng)建。11.面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)教學(xué)要求：了解面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)準(zhǔn)則、設(shè)計(jì)問(wèn)題域子系統(tǒng)的過(guò)程；掌握設(shè)計(jì)任務(wù)管理子系統(tǒng)、人機(jī)交互子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)以及設(shè)計(jì)類(lèi)中的服務(wù)和設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)。重點(diǎn)難點(diǎn)：面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)準(zhǔn)則和啟發(fā)式規(guī)則。教學(xué)內(nèi)容：面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)準(zhǔn)則和啟發(fā)式規(guī)則，面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)優(yōu)化。思政元素：培養(yǎng)學(xué)生牢固樹(shù)立團(tuán)隊(duì)意識(shí)，溝通和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。五、課內(nèi)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容及要求表3：課內(nèi)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容及要求序號(hào)教學(xué)類(lèi)型教學(xué)內(nèi)容教學(xué)要求1上機(jī)軟件概要設(shè)計(jì)了解軟件的功能模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；理解系統(tǒng)接口設(shè)計(jì)；掌握“概要設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)”的編寫(xiě)。2上機(jī)軟件詳細(xì)設(shè)計(jì)了解軟件結(jié)構(gòu)中的主要功能模塊的詳細(xì)設(shè)計(jì)，理解N-S圖、程序流程圖、PDL等工具；掌握“詳細(xì)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)”的編寫(xiě)。3上機(jī)軟件測(cè)試方案設(shè)計(jì)了解黑盒測(cè)試和白盒測(cè)試技術(shù)；掌握“軟件測(cè)試方案”的編寫(xiě)。4上機(jī)面向?qū)ο蠓椒ㄐ枨蠓治雠c設(shè)計(jì)了解對(duì)象模型、動(dòng)態(tài)模型和功能模型；掌握軟件需求規(guī)格說(shuō)明文檔和設(shè)計(jì)文檔的撰寫(xiě)。六、課程考核與評(píng)價(jià)表4：成績(jī)?cè)u(píng)定方式表考核環(huán)節(jié)分值考核/評(píng)價(jià)細(xì)則作業(yè)完成程度和質(zhì)量40根據(jù)自主學(xué)習(xí)能力、利用資源分析和解決問(wèn)題能力以及自主學(xué)習(xí)能力、利用資源分析和解決問(wèn)題能力情況，按20%計(jì)入總成績(jī)。實(shí)驗(yàn)考核60對(duì)軟件項(xiàng)目