《軟件工程》課程教學大綱

《軟件工程》課程教學大綱課程編號：英文名稱：SoftwareEngineering預修課程：計算機程序設計后續(xù)課程：軟件體系結構與設計學時安排：48學時理論學時：32學時實踐（實驗）學時：16學時學分：3課程性質：學科基礎課開課學期：秋3一、課程性質地位《軟件工程》是計算機科學與技術、軟件工程等專業(yè)的一門核心課程。本課程旨在系統(tǒng)地講授軟件系統(tǒng)開發(fā)、維護和管理的過程、方法和工具，包括開發(fā)過程、需求分析、軟件設計、編碼實現(xiàn)、軟件測試、維護演化和項目管理等，培養(yǎng)學生針對復雜軟件系統(tǒng)開發(fā)的創(chuàng)新實踐能力、系統(tǒng)能力、解決復雜工程問題的能力等多方面的能力以及良好的軟件工程師職業(yè)道德和素養(yǎng)。在軟件定義一切的時代，軟件成為國家和社會的關鍵基礎設施，是國家和軍隊信息化建設的神經和靈魂，并朝著人機物三元融合的方向發(fā)展。軟件的創(chuàng)新、質量和開發(fā)效率攸關國家的核心競爭力，也決定了軍隊信息化建設的水平。掌握并能運用先進的軟件工程過程、方法和工具是開展軟件創(chuàng)新和研發(fā)的基礎前提和根本保障。因此，《軟件工程》課程在計算機大類專業(yè)的人才培養(yǎng)體系中具有核心和關鍵性的地位。二、課程目標通過本課程的教學及實踐，學生應具備的知識與能力目標如下。（一）課程知識目標本課程的知識整體目標為：理解和掌握軟件工程的過程、方法和工具，具體包括：軟件及其特點，軟件工程概念、思想和方法，CASE工具和環(huán)境，軟件開發(fā)過程模型，敏捷開發(fā)方法和群體化開發(fā)方法，軟件需求及其獲取方法，面向對象的需求分析、軟件設計和程序設計方法，軟件測試技術，高質量軟件研發(fā)方法，軟件項目管理。（二）課程能力目標本課程要發(fā)展的能力目標包括：能夠根據軟件特點及開發(fā)要求，結合應用領域及社會產業(yè)等的相關約束、要求和標準，考慮軟件系統(tǒng)與物理系統(tǒng)、社會系統(tǒng)之間的相互作用和關系，運用系統(tǒng)觀來研制軟件系統(tǒng)，具備系統(tǒng)能力。能夠運用軟件工程的方法、過程和工具，結合社會、健康、安全、法律等要素來研制軟件系統(tǒng)，具備針對復雜軟件系統(tǒng)研發(fā)的解決復雜工程問題的能力。能夠運用項目管理的方法，組織軟件項目團隊，開展軟件項目管理工作，研發(fā)出高質量的軟件系統(tǒng)。能夠充當用戶方、客戶方、需求方、開發(fā)方、驗收方和維護方等多種角色，遵循軟件工程師的職業(yè)道德，參與軟件系統(tǒng)的開發(fā)和管理。（三）課程思政目標本課程要達成的思政目標包括：家國情懷：投身到軟件密集型信息系統(tǒng)建設的情懷、使命感和責任感。工匠精神：追求卓越、嚴謹認真的軟件開發(fā)要求和軟件質量意識。倫理道德、法治意識：遵循軟件工程師的職業(yè)道德，遵循國家的法律法規(guī)和社會倫理。三、教學方法本課程將采用課堂教學和課外實踐相結合的講授方式。課內用大約40課時用于講授專業(yè)知識，另外8課時用于對課程實踐項目進行點評、分析、指導和考核。課內教學將主要采用三類教學方法。一類是案例驅動的教學，結合具體的軟件開發(fā)案例，幫助學生深入理解和掌握軟件工程的基本思想、原則、方法、技術和工具。二是研討型教學，在課堂上結合具體的問題，組織學生開展開放式的研討，進行評判性思考，以加強對問題的理解，尋求開放多樣的解決方法，進而幫助學生更好地掌握和運用知識。三是“考為輔、評為主”的考核方法，針對學生開展的軟件開發(fā)實踐以及提交的實踐成果，持續(xù)進行講評和點評，指出存在的問題，提供改進的意見和建議，在持續(xù)的講評和改進過程中對學生的學習和實踐成效進行考核。課外要求學生開展群體化學習，借助于知士薈群體化學習平臺和軟件工程課程學習社區(qū)，鼓勵學生圍繞課程學習和綜合實踐，開展問題提問、問題解答、評論回復、經驗分享、資源共享等，幫助學生利用群體化的力量來促進知識的掌握、問題的解決。四、課程學習內容與時間節(jié)點表1列出了本課程的主要章節(jié)與課內學時分配。表1本課程的學習內容和學時分配章節(jié)內容課內學時數第1章從程序到軟件程序的概念、質量及要求程序質量保證方法程序質量分析方法軟件及其特點和變化開源軟件軟件質量4第2章軟件工程概述軟件工程產生背景軟件工程的概念、思想和目標計算機輔助軟件工程CASE及其工具和環(huán)境軟件工程師的職業(yè)道德4第3章軟件過程模型和開發(fā)方法軟件過程模型的概念，典型軟件過程模型敏捷開發(fā)方法群體化開發(fā)方法6第4章軟件需求工程基礎軟件需求的概念、特點和質量要求需求工程的概念、過程和方法面向對象的需求工程方法需求工程的輸出和評審2第5章獲取軟件需求方法獲取軟件需求的過程、方法和質量要求導出和構思軟件需求描述和分析初步軟件需求確認和驗證初步軟件需求4第6章軟件需求分析方法軟件需求模型及基于UML的建模方法需求分析任務、過程和質量要求軟件需求文檔化和評審4第7章軟件設計軟件設計的任務、過程、原則和質量要求軟件體系結構設計軟件用戶界面設計軟件詳細設計軟件設計的輸出及評審6第8章軟件實現(xiàn)軟件實現(xiàn)的概念、任務、目標和質量要求編程標準與風格軟件實現(xiàn)的輸出2第9章軟件測試軟件測試的概念、思想和原理軟件測試的過程和策略軟件測試技術，包括白盒測試和黑盒測試軟件測試計劃的制定和實施4第10章軟件維護軟件維護和演化的概念及類別軟件邏輯老化問題軟件維護技術和軟件可維護性軟件維護過程2第11章軟件項目管理軟件項目的特點軟件項目管理的對象和內容軟件度量、測量和估算軟件項目管理的活動2課程綜合實驗內容課內學時數課程實踐的實施和講評講評課程綜合實踐的問題、改進的建議和方法8

五、課程學習目標和學習實現(xiàn)環(huán)節(jié)表2列出了本課程的學習目標和實現(xiàn)環(huán)節(jié)。表2.本課程的學習目標與實現(xiàn)環(huán)節(jié)序號知識點知識點組成初始程度要求程度學習目標實現(xiàn)環(huán)節(jié)1從程序到軟件(SE.SE1)程序及其質量保證和分析方法L2L5能力目標：能夠運用程序質量分析和保證方法來編寫出高質量的程序代碼，能夠分析和鑒別程序質量的好壞思政目標：追求卓越、嚴謹認真的軟件開發(fā)要求和軟件質量意識課內講授課外實踐軟件概念、特點及質量—L2能力目標：理解軟件的公共特性、不同種類的軟件的特性、軍用軟件的特性，理解開源軟件特點，理解軟件的質量要求思政目標：認識到我國在關鍵軟件方面面臨的卡脖子和被封鎖問題課內講授課外閱讀開源軟件—L3能力目標：理解開源軟件的特點，能夠運用開源軟件來開展軟件工程實踐。思政目標：認識到我國在開源軟件方面面臨的創(chuàng)新能力不足等問題課內講授課外實踐2軟件工程概論(SE.SE2)軟件工程的概念、思想和目標—L2能力目標：理解軟件工程的思想、方法、目標、原則和觀念，理解軟件工程的意義和價值課內講授課外閱讀軟件工程師的職業(yè)道德—L3能力目標：能夠在軟件開發(fā)過程中遵循軟件工程師的職業(yè)道德思政目標：遵循軟件工程師的職業(yè)道德，遵循國家的法律法規(guī)和社會倫理課內講授課外閱讀CASE工具和環(huán)境—L3能力目標：能夠運用CASE工具和環(huán)境來輔助軟件系統(tǒng)的開發(fā)思政目標：認識到我國在CASE工具和環(huán)境方面存在被卡脖子等問題課內講授課外實踐3軟件過程和開發(fā)方法(SE.SE3)經典軟件過程模型—L3能力目標：理解常用的軟件開發(fā)過程模型、它們之間的異同及優(yōu)缺點課內講授課外閱讀敏捷軟件開發(fā)方法—L2能力目標：理解敏捷開發(fā)方法的思想及其特點課內講授課外閱讀群體化開發(fā)方法—L3能力目標：能夠運用群體化軟件開發(fā)的思想和方法進行軟件系統(tǒng)的開發(fā)課內講授課外實踐課外閱讀4軟件需求工程基礎(SE.SE4)軟件需求的概念、特點和質量要求—L2能力目標：理解軟件需求的概念和特點，區(qū)分不同的軟件需求形式，理解軟件需求的質量要求課內講授課外閱讀面向對象的需求工程方法—L3能力目標：能夠掌握并能運用面向對象的需求工程方法來開展軟件需求建模和分析課內講授課外實踐需求工程的概念、過程和方法—L2能力目標：理解需求工程的概念、過程和方法學課內講授課外閱讀軟件需求的輸出和評審—L3能力目標：理解需求工程的輸出形式，并能對需求工程的成果進行評審課內講授課外實踐5獲取軟件需求方法(SE.SE5)軟件需求獲取的過程和方法—L2能力目標：理解和掌握軟件需求獲取的過程和方法課內講授課外實踐導出和構思軟件需求—L3能力目標：能夠掌握和運用軟件需求導出和構思的方法課內講授課外實踐描述和分析初步軟件需求—L3能力目標：能夠描述和分析初步的軟件需求課內講授課外實踐初步軟件需求的描述和文檔化—L3能力目標：能夠運用用例圖和自然語言描述的方法來刻畫初步軟件需求，撰寫初步軟件需求文檔課內講授課外實踐6軟件需求分析方法(SE.SE6)需求分析的任務、過程和要求—L2能力目標：理解分析軟件需求的任務、過程和要求課內講授課外閱讀軟件需求模型及基于UML的建模方法—L3能力目標：能夠運用UML來建立軟件需求模型課內講授課外實踐課外閱讀基于UML的軟件需求建?！狶4能力目標：能夠運用順序圖、分析類圖和狀態(tài)圖等來描述和分析軟件需求，能夠分析和評估軟件模型的質量課內講授課外實踐課外閱讀軟件需求文檔化和評審—L4能力目標：能夠撰寫軟件需求規(guī)格說明書并對需求其進行評審，能夠評估和分析軟件需求文檔的質量課內講授課外實踐課外閱讀7軟件設計(SE.SE7)軟件設計任務、過程、原則和質量要求—L2能力目標：理解軟件設計的概念、任務、原則及過程；理解軟件設計的質量要素課內講授課外閱讀軟件體系結構設計—L3能力目標：理解軟件體系結構概念及其質量要素，掌握并能運用軟件體系結構設計方法課內講授課外實踐軟件用戶界面設計—L3能力目標：理解人機界面的構成及其質量要素，能夠開展高質量軟件用戶界面的設計課內講授課外實踐詳細設計—L3能力目標：理解詳細設計的任務和原則，能夠開展軟件詳細設計課內講授課外實踐軟件設計的輸出及評審—L3能力目標：能夠撰寫軟件設計規(guī)格說明書并對其質量進行評審課內講授課外實踐8軟件實現(xiàn)(SE.SE8)軟件實現(xiàn)的概念、過程、原則和質量要求—L2能力目標：理解軟件實現(xiàn)的任務、過程和質量要求，掌握并能運用軟件實現(xiàn)的原則課內講授編程標準與風格—L3能力目標：掌握和運用編程標準和風格來編寫高質量的代碼課內講授課外實踐軟件實現(xiàn)的輸出—L2能力目標：理解軟件實現(xiàn)的輸出形式課內講授課外閱讀9軟件測試(SE.SE9)軟件測試的概念、任務和目標—L2能力目標：理解軟件測試的概念、任務和目標課內講授課外閱讀軟件測試技術—L3能力目標：掌握和運用白盒測試技術、黑盒測試技術等來設計軟件測試用例；運用軟件測試工具進行軟件測試課內講授課外實踐軟件測試的過程和策略—L2能力目標：理解并能夠運用上述軟件測試策略展開軟件測試課內講授課外閱讀軟件測試計劃的制定和實施—L2能力目標：掌握軟件測試計劃的制定和實施方法課內講授課外閱讀10軟件維護(SE.SE10)軟件維護和演化的概念和類別—L2能力目標：理解軟件維護和演化的概念以及不同的形式課內講授課外閱讀軟件邏輯老化問題—L2能力目標：理解軟件邏輯老化問題的表現(xiàn)及原因課內講授課外閱讀軟件維護技術和軟件可維護性—L3能力目標：運用軟件維護技術開展軟件維護，開發(fā)出具有可維護性的軟件系統(tǒng)課內講授課外實踐軟件維護過程—L2能力目標：理解軟件維護的過程課內講授課外閱讀11軟件項目管理(SE.SE11)軟件項目的特點—L2能力目標：理解軟件項目的特點及其給管理帶來的挑戰(zhàn)課內講授課外實踐軟件項目管理的對象和內容—L2能力目標：理解軟件項目管理的對象和內容課內講授課外閱讀軟件度量、測量和估算—L2能力目標：理解軟件度量、測量和估算概念及其在項目管理中的應用課內講授課外閱讀軟件項目管理的活動—L2能力目標：開展軟件項目管理活動課內講授課外實踐注：L1–記憶/回憶；L2–理解；L3–應用；L4–分析；L5–評價；L6–創(chuàng)造。表3列出了本課程的能力目標所支撐的計算機科學與技術專業(yè)的畢業(yè)要求及畢業(yè)要求指標點。表3本課程支撐的畢業(yè)要求指標點課程目標教學目標支撐的畢業(yè)要求指標點能夠掌握軟件工程的基本概念、思想和方法，并將其運用于軟件系統(tǒng)的開發(fā)、維護和管理。1.3掌握從事軟件工程專業(yè)所需的理論知識，能將其用于系統(tǒng)及其子系統(tǒng)的研發(fā)、設計能夠根據軟件特點及開發(fā)要求，結合應用領域及社會產業(yè)等的相關約束、要求和標準，考慮軟件系統(tǒng)與物理系統(tǒng)、社會系統(tǒng)之間的相互作用和關系，運用系統(tǒng)觀來研制軟件系統(tǒng)，具備系統(tǒng)能力。畢業(yè)要求6：工程與社會6.1了解計算機科學與技術相關領域的背景知識，包括技術標準、知識產權、產業(yè)政策和法律法規(guī)，理解應承擔的責任，并應用于工程實踐能夠運用軟件工程的方法、過程和工具，結合社會、健康、安全、法律等要素來研制軟件系統(tǒng)，具備針對復雜軟件系統(tǒng)研發(fā)的解決復雜工程問題的能力。畢業(yè)要求6：工程與社會6.2能夠基于工程相關背景知識，分析和評價計算機科學與技術專業(yè)工程實踐和復雜工程問題解決方案對社會、健康、安全、法律以及文化的影響。能夠充當用戶方、客戶方、需求方、開發(fā)方、驗收方和維護方等多種角色，遵循軟件工程師的職業(yè)道德，參與軟件系統(tǒng)的開發(fā)和管理。畢業(yè)要求8：職業(yè)規(guī)范：8.3理解計算機工程師的職業(yè)性質、職業(yè)道德和責任，在工程實踐中能自覺遵守職業(yè)道德和規(guī)范，具有法律意識。能夠運用項目管理的方法，組織軟件項目團隊，開展軟件項目管理工作，研發(fā)出高質量的軟件系統(tǒng)。畢業(yè)要求9：個人和團隊9.2能夠實施團隊工作的過程管理，針對計算機及其子系統(tǒng)的分析、設計、開發(fā)、測試等環(huán)節(jié)制定、實施工作計劃，能夠勝任負責人的角色。能夠運用項目管理的方法，組織軟件項目團隊，開展軟件項目管理工作，研發(fā)出高質量的軟件系統(tǒng)。畢業(yè)要求11：項目管理：11.1能夠在計算機領域的工程實踐中，理解與應用工程管理原