《軟件工程》課程教學大綱 (四)

軟件工程課程教學大綱

SoftwareEngineering

學時數(shù)：48

其中:實訓學時：10

課外學時：0

學分數(shù)：3

適用專業(yè)：信息與計算科學

一、課程的性質(zhì)、目的和任務

軟件工程是一門計算機軟件類的理論性較強的學科，它建立并規(guī)范了整套與軟件特點

相適應的、完善的工程原理與技術(shù)，目的是保證經(jīng)濟地生產(chǎn)高質(zhì)量的軟件產(chǎn)品并有效地維

護已有的軟件產(chǎn)品。

軟件工程是計算機軟件應用專業(yè)的必修課，學習對象為信息與計算科學專業(yè)本科高年

級學生。本課程主要介紹軟件工程的基本概念、生存期模型、系統(tǒng)分析和系統(tǒng)設(shè)計的基本

技術(shù)、程序語言與編碼風格、軟件測試與軟件可靠性、軟件維護等的概念與方法。

通過本課程的學習，要求學生掌握軟件工程的基礎(chǔ)知識和理論，能分析大型軟件開發(fā)過

程中出現(xiàn)的問題，了解軟件開發(fā)生命周期中常用的技術(shù)，掌握軟件開發(fā)過程的結(jié)構(gòu)化方法和

面向?qū)ο蠓椒ǎ瑢W會運用結(jié)構(gòu)化和面向?qū)ο蟮能浖こ谭椒ㄟM行軟件需求分析?、系統(tǒng)設(shè)計、

實現(xiàn)和測試，并通過課程實踐實際運用軟件工程的思想和技術(shù)、掌握軟件項目管理和團隊開

發(fā)的工作方法。本課程除要求學生掌握軟件工程的基礎(chǔ)知識和理論，重點要求學生學會分析

問題的思想和方法。

二、課程教學的基本要求

（一）了解軟件的主要成分、軟件的分類，以及按軟件工程方法從事軟件開發(fā)的意義；

（二）初步掌握軟件工程的基本概念：軟件與軟件工程，生存周期與軟件開發(fā)模式，結(jié)構(gòu)化

分析、設(shè)計與編碼，面向?qū)ο蠓治?、設(shè)計與編碼，測試與維護，項目計劃與項目管理；

（三）掌握軟件需求分析的方法，重點是結(jié)構(gòu)化分析方法和面向?qū)ο蟮腛MT方法，學會如何

進行軟件建模，如何才能做出好的軟件需求說明。

（四）初步掌握軟件開發(fā)相關(guān)文檔的書寫規(guī)范，主要是業(yè)務流程描述、需求分析、系統(tǒng)設(shè)計

文檔；

（五）掌握軟件設(shè)計的方法，重點在結(jié)構(gòu)化設(shè)計方法和面向?qū)ο蟮腛OAD方法，學會如何才

能建立一個好的軟件體系結(jié)構(gòu)，應如何度量和評價。

（六）掌握結(jié)構(gòu)化軟件開發(fā)過程，完成訓練課題的數(shù)據(jù)流程圖、數(shù)據(jù)字典、數(shù)據(jù)庫設(shè)計、編

碼、測試；

（七）掌握軟件測試的基本方法，重點在測試用例的設(shè)計，了解應做哪些方面的測試，測試

數(shù)據(jù)如何設(shè)計，測試的內(nèi)容和如何利用測試結(jié)果進行可靠性分析與預測。

（A）掌握軟件過程與管理的方法，重點在質(zhì)量管理和成本/進度管理，了解主要的軟件標

準和應產(chǎn)生哪些文檔，學習在軟件過程中建立質(zhì)量保證體系的方法和要求。

（九）掌握運能用軟件工程的方法參與軟件項目的分析、設(shè)計、實現(xiàn)和維護等技能

三、課程的教學內(nèi)容、重點和難點

第一章軟件與軟件工程

一、軟件危機

（一）軟件危機的介紹

（-）產(chǎn)生軟件危機的原因

（三）消除軟件危機的途徑

二、軟件工程

（一）軟件工程的介紹

（二）軟件工程的基本原理

（三）軟件工程方法學

三、軟件生命周期

四、軟件過程

（一）瀑布模型

（二）快速原型模型

（三）增量模型

（四）螺旋模型

（五）噴泉模型

（六）Rational統(tǒng)一過程

（七）敏捷過程與極限編程

（八）微軟過程

重點：軟件定義，軟件語言及分類；軟件工程的概念，生存周期；軟件過程模型。

難點：軟件過程模型。

第二章可行性研究

一、可行性研究的任務

二、可行性研究過程

三、系統(tǒng)流程圖

（一）符號

（-）例子

（三）分層

四、數(shù)據(jù)流圖

（一）符號

（二）例子

（三）命名

（四）用途

五、數(shù)據(jù)字典

（一）數(shù)據(jù)字典的內(nèi)容

（-）定義數(shù)據(jù)的方法

（三）數(shù)據(jù)字典的用途

（四）數(shù)據(jù)字典的實現(xiàn)

六、成本/效益分析

（一）成本估計

（二）成本/效益分析的方法

重點：可行性分析、軟件度量，軟件開發(fā)成本結(jié)算，流程圖、數(shù)據(jù)流圖和數(shù)據(jù)字典的表示方

法和應用范圍。

難點：系統(tǒng)的可性分析、成本/效益分析

第三章需求分析

一、需求分析的任務

<-）確定對系統(tǒng)的綜合要求

（二）分析系統(tǒng)的數(shù)據(jù)要求

（三）導出系統(tǒng)的邏輯模型

（四）修正系統(tǒng)開發(fā)計劃

二、與用戶溝通獲取需求的方法

（一）訪談

（二）面向數(shù)據(jù)流自頂向下求精

（三）簡易的應用規(guī)格說明技術(shù)

（四）快速建立軟件原型

三、分析建模與規(guī)格說明

（一）分析建模

（二）軟件需求規(guī)格說明

四、實體-聯(lián)系圖

（-）數(shù)據(jù)對象

（二）屬性

（三）聯(lián)系

（四）實體-聯(lián)系圖的符號

五、數(shù)據(jù)規(guī)范化

六、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖

（一）狀態(tài)

（-）事件

（三）符號

（四）例子

七、其他圖形工具

（一）層次方框圖

（-）Warnier圖

（三）IPO圖

八、驗證軟件需求

（一）從哪些方面驗證軟件需求的正確性

（二）驗證軟件需求的方法

（三）用于需求分析的軟件工具

重點：需求分析的任務及過程，獲取需求的方法，需求分析建模方法，各種圖形工具的應

用，需求規(guī)格說明書的書寫。

難點：獲取需求的方法.需求分析建模方法,

第四章總體設(shè)計

一、設(shè)計過程

二、設(shè)計原理

（一）模塊化

（二）抽象

（三）逐步求精

（四）信息隱藏和局部化

（五）模塊獨立

三、啟發(fā)規(guī)則

四、描繪軟件結(jié)構(gòu)的圖形工具

（-）層次圖和HIPO圖

（二）結(jié)構(gòu)圖

五、面向數(shù)據(jù)流的設(shè)計方法

（一）概念

（二）變換分析

（三）事務分析

（四）設(shè)計優(yōu)化

重點：軟件的總體設(shè)計過程、設(shè)計原理和啟發(fā)式規(guī)則、面向數(shù)據(jù)流的設(shè)計方法。

難點：面向數(shù)據(jù)流的設(shè)計方法。

第五章詳細設(shè)計

一、結(jié)構(gòu)程序設(shè)計

二、人機界面設(shè)計

（一）設(shè)計問題

（二）設(shè)計過程

（三）人機界面設(shè)計指南

三、過程設(shè)計的工具

（一）程序流程圖

（二）盒圖

（三）PAD圖

（四）判定表

（五）判定樹

（六）過程設(shè)計語言

四、面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法

（一）Jackson圖

（二）改進的Jackson圖

（三）Jackson方法

五、程序復雜程度的定量度量

（一）McCabe方法

（二）Halstead方法

重點：結(jié)構(gòu)程序、人機界面、和過程設(shè)計的方法，面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法、程序復雜

程度的度量。

難點：面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法、程序復雜程度的度量。

第六章實現(xiàn)

一、編碼

（一）選擇程序設(shè)計語言

（-）編碼風格

二、軟件測試基礎(chǔ)

（-）軟件測試的目標

（二）軟件測試準則

（三）測試方法

（四）測試步驟

（五）測試階段的信息流

三、單元測試

（一）測試重點

（二）代碼審查

（三）計算機測試

四、集成測試

（-）自頂向下集成

（二）自底向上集成

（三）不同集成測試策略的比較

（四）回歸測試

五、確認測試

（一）確認測試的范圍

（二）軟件配置復查

（三）Alpha和Beta測試

六、白盒測試技術(shù)

（一）邏輯覆蓋

（二）控制結(jié)構(gòu)測試

七、黑盒測試技術(shù)

（一）等價劃分

（二）邊界值分析

（三）錯誤推測

八、調(diào)試

（一）調(diào)試過程

（二）調(diào)試途徑

九、軟件可靠性

（一）基本概念

（二）估算平均無故障時間的方法

重點：掌握測試階段的內(nèi)容，測試方法及測試步驟

難點：白盒與黑盒測試方法；單元測試，集成測試的方法；自頂向下及自底向上結(jié)合模

塊的步驟：漸增式及非漸增式測試的區(qū)別；歸納法與演繹法調(diào)試策略：測試用例的設(shè)

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第七章維護

一、軟件維護的定義

二、軟件維護的特點

（-）結(jié)構(gòu)化維護與非結(jié)構(gòu)化維護差別巨大

（二）維護的代價高昂

（三）維護的問題很多

三、軟件維護過程

四、軟件的可維護性

（-）決定軟件可維護性的因素

（二）文檔

（三）可維護性復審

五、預防性維護

六、軟件再工程過程

重點：掌握軟件維護的過程、特點、方法、技術(shù)、文檔。

難點：軟件維護的過程。

第八章面向?qū)ο蠓椒▽W引論

一、面向?qū)ο蠓椒▽W概述

（一）面向?qū)ο蠓椒▽W的要點

（二）面向?qū)ο蠓椒▽W的優(yōu)點

二、面向?qū)ο蟮母拍?/p>

（一）對象

（二）其他概念

三、面向?qū)ο蠼?/p>

四、對象模型

（一）類圖的基本符號

（二）表示關(guān)系的符號

五、動態(tài)模型

六、功能模型

（-）用例圖

（二）用例建模

七、3種模型之間的關(guān)系

重點：面向?qū)ο竺娣椒▽W的理解，面向?qū)ο蟮母拍罴叭N模型

難點：面向?qū)ο竺娣椒▽W

第九章面向?qū)ο蠓治?/p>

一、面向?qū)ο蠓治龅幕具^程

（一）概述

（-）3個子模型與5個層次

二、需求陳述

（一）書寫要點

（二）例子

三、建立對象模型

（-）確定類與對象

（二）確定關(guān)聯(lián)

（三）劃分主題

（四）確定屬性

（五）識別繼承關(guān)系

（六）反復修改

四、建立動態(tài)模型

（-）編寫腳本

（二）設(shè)想用戶界面

（三）畫事件跟蹤圖

（四）畫狀態(tài)圖

（五）審查動態(tài)模型

五、建立功能模型

（一）畫出基本系統(tǒng)模型圖

（二）畫出功能級數(shù)據(jù)流圖

（三）描述處理框功能

六、定義服務

重點：面向?qū)ο蠓治鲞^程、對象、動態(tài)和功能模型的建立。

難點：對象、動態(tài)和功能模型的建立。

第十章面向?qū)ο笤O(shè)計

一、面向?qū)ο笤O(shè)計的準則

二、啟發(fā)規(guī)則

三、軟件重用

（一）概述

（二）類構(gòu)件

（三）軟件重用的效益

四、系統(tǒng)分解

五、設(shè)計問題域子系統(tǒng)

六、設(shè)計人機交互子系統(tǒng)

七、設(shè)計任務管理子系統(tǒng)

八、設(shè)計數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)

（一）選擇數(shù)據(jù)存儲管理模式

（-）設(shè)計數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)

（三）例子

九、設(shè)計類中的服務

（一）確定類中應有的服務

（-）設(shè)計實現(xiàn)服務的方法

十、設(shè)計關(guān)聯(lián)

十一、設(shè)計優(yōu)化

（一）確定優(yōu)先級

（二）提高效率的幾項技術(shù)

（三）調(diào)整繼承關(guān)系

重點：面向?qū)ο笤O(shè)計準則、啟發(fā)式規(guī)則，軟件重用技術(shù)，面向?qū)ο笤O(shè)計過程。

難點：任務分解。

第十一章面向?qū)ο髮崿F(xiàn)

一、程序設(shè)計語言

（一）面向?qū)ο笳Z言的優(yōu)點

（二）面向?qū)ο笳Z言的技術(shù)特點

（三）選擇面向?qū)ο笳Z言

—、程序設(shè)計風格

（一）提高可重用性

（二）提高可擴充性

（三）提高健壯性

三、測試策略

（一）面向?qū)ο蟮膯卧獪y試

（-）面向?qū)ο蟮募蓽y試

（三）面向?qū)ο蟮拇_認測試

四、設(shè)計測試用例

（一）測試類的方法

（-）集成測試方法

重點：選擇面向?qū)ο笳Z言的原因，面向?qū)ο笳Z言的設(shè)計風格，面向?qū)ο鬁y試過程。

難點：面向?qū)ο鬁y試過程。

第十二章軟件項目管理

一、估算軟件規(guī)模

（一）代碼行技術(shù)

（-）功能點技術(shù)

二、工作量估算

（-）靜態(tài)單變量模型

（二）動態(tài)多變量模型

（三）C0C0M02模型

三、進度計劃

（一）估算開發(fā)時間

（二）Gantt圖

（三）工程網(wǎng)絡(luò)

（四）估算工程進度

（五）關(guān)鍵路徑

（六）機動時間

四、人員組織

（一）民主制程序員組

（二）主程序員組

（三）現(xiàn)代程序員組

五、質(zhì)量保證

（一）軟件質(zhì)量

（二）軟件質(zhì)量保記措施

六、軟件配置管理

（一）軟件配置

（-）軟件配置管理過程

七、能力成熟度模型

重點：軟件工作量的度量，軟件項目進度安排，軟件項目計劃內(nèi)容，；軟件配置管理

難點：軟件開發(fā)成本結(jié)算，軟件項目進度安排。

四、課程各教學環(huán)節(jié)要求

（-）上機5次10機時，教師根據(jù)課本自擬上機實驗大綱和方案。

（二）作業(yè)：10道必做題，反映教學目的和基本要求。

（三）輔導答疑：主要安排在課后。

五、學時分配（黑體四號）

作業(yè)備

教學內(nèi)容各教學環(huán)節(jié)學時分配

題量注

講實討習課其小

章節(jié)主要內(nèi)容

授驗論題外它計

—軟件工程學概述222

二可行性研究442

三需求分析6283

四總體設(shè)計4262

五詳細設(shè)計443

六實現(xiàn)4264

七維護221

八面向?qū)ο蠓椒▽W引論222

九面向?qū)ο蠓治?