軟件工程設(shè)計

《軟件工程設(shè)計》課程教學大綱
總學時數(shù)： 60學時，其中：理論教學 30學時，實踐教學 30 學時
學分：
先修課程：《計算機基礎(chǔ)》，《C語言程序設(shè)計》，《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》和《數(shù)據(jù)庫原理及其應(yīng)用》

考核方式：考試


一、制訂大綱的依據(jù)
本大綱根據(jù)2020年計算機應(yīng)用技術(shù)專業(yè)教學計劃制訂


二、課程簡介
軟件工程作為一門專業(yè)主干課，重點要求學生學習與軟件開發(fā)和維護有關(guān)的四個方
面的主要內(nèi)容——過程與模型、方法與技術(shù)、工具與環(huán)境、標準與規(guī)范。進而通過課程實
踐培養(yǎng)學生運用軟件工程基本原理解決實際問題，并從事復雜軟件項目開發(fā)和維護的實
踐應(yīng)用能力與創(chuàng)新能力，努力成為當今信息社會和知識經(jīng)濟時代所需要的高素質(zhì)計算機
專業(yè)人才。


三、課程性質(zhì)、教育目標
(一)性質(zhì)：本課程是計算機軟件專業(yè)的專業(yè)主干課。通過本課程的學習，使學生初
步建立工程化意識，學會用工程化思想（包括技術(shù)、方法與環(huán)境）開發(fā)各種軟件，以軟
件的生命周期作為主線，掌握軟件工程的基本理論，進一步系統(tǒng)化、工程化，為今后實
際工程中能夠進行系統(tǒng)分析與設(shè)計奠定良好的基礎(chǔ)。
（二）教育目標：
通過本課程的教學，應(yīng)使學生達到以下要求：
1.熟練掌握軟件與軟件工程基本概念和基本知識。
2.熟練掌握生存周期與軟件開發(fā)模式。
3.掌握結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計的編程思想。
4.掌握面向?qū)ο蠓治?、設(shè)計與編碼方法。
5.掌握有關(guān)軟件的評審、測試與維護，項目計劃與項目管理方法。
6. 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。


四、課程教學內(nèi)容與基本要求（課程教學內(nèi)容、重難點、基本要求、教法說明）
《軟件工程》的教學分為理論教學和實驗教學兩個環(huán)節(jié)，本部分為理論教學大綱。
第1章、軟件工程學概述
1、課程教學內(nèi)容：
1) 軟件危機
2) 軟件工程
3) 軟件生命周期
4) 軟件過程。
2、基本要求：產(chǎn)生軟件危機的原因及解決途徑，軟件工程的基本原理，軟件工程方法學
，軟件生命周期中各階段的基本任務(wù)，軟件過程模型。
3、重點：軟件工程的基本原理，軟件生命周期中各階段的基本任務(wù)。
4、難點：各類軟件過程模型的特點及適用范圍。
5、教法說明：通過一些具體的軟件危機事例來充分說明軟件工程的重要性，使學生對本
課程產(chǎn)生濃厚的興趣。
第2章、可行性研究
1、課程教學內(nèi)容：
1) 可行性研究的任務(wù)
2) 可行性研究過程
3) 系統(tǒng)流程圖
4) 數(shù)據(jù)流圖
5) 數(shù)據(jù)字典
6) 成本/效益分析。
2、基本要求：可行性研究的任務(wù)，系統(tǒng)流程圖、數(shù)據(jù)流圖和數(shù)據(jù)字典的畫法，成本/效
益分析的方法。
3、重點：系統(tǒng)流程圖、數(shù)據(jù)流圖和數(shù)據(jù)字典的畫法。
4、難點：數(shù)據(jù)流圖和數(shù)據(jù)字典的畫法。
5、教法說明：可用學生比較熟悉的系統(tǒng)來講解數(shù)據(jù)流圖和數(shù)據(jù)字典的建立，以合適的項
目為分析對象，要求學生建立起數(shù)據(jù)流圖，作為課后作業(yè)，并對學生作業(yè)進行分析和討
論。
第3章、需求分析
1、課程教學內(nèi)容：
1) 需求分析的任務(wù)
2) 與用戶溝通獲取需求的方法
3) 分析建模與規(guī)格說明
4) 實體—聯(lián)系圖
5) 數(shù)據(jù)規(guī)范化
6) 狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖
7) 其他圖形工具
8) 驗證軟件需求。
2、基本要求：分析建模、規(guī)格說明和數(shù)據(jù)的規(guī)范化，實體-
聯(lián)系圖、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和常用圖形工具的使用方法，驗證軟件需求的方法。
3、重點：實體-聯(lián)系圖、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和常用圖形工具的使用方法。
4、難點：狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖等常用圖形工具的使用方法。
5、教法說明：可提供一份具體需求分析報告供學生分析和學習。
第4章、形式化說明技術(shù)
1、課程教學內(nèi)容：
1) 形式化說明技術(shù)概述
2) 有窮狀態(tài)機
3) Petri網(wǎng)
4) Z語言。
2、基本要求：形式化方法的優(yōu)缺點，有窮狀態(tài)機、Petri網(wǎng)和Z語言三種典型的形式化方
法，應(yīng)用形式化方法的準則。
3、重點：形式化方法的優(yōu)缺點，應(yīng)用形式化方法的準則。
4、難點：有窮狀態(tài)機、Petri網(wǎng)和Z語言三種典型的形式化方法。
5、教法說明：本章只要求學生簡單了解形式化說明技術(shù)的重要性，對幾種技術(shù)的詳細內(nèi)
容不做要求，老師了根據(jù)個人興趣讓學生自行安排。
第5章、總體設(shè)計
1、課程教學內(nèi)容：
1) 設(shè)計過程
2) 設(shè)計原理
3) 啟發(fā)規(guī)則
4) 描繪軟件結(jié)構(gòu)的圖形工具
5) 面向數(shù)據(jù)流的設(shè)計方法。
2、基本要求：總體設(shè)計的過程，軟件設(shè)計的概念和原理、啟發(fā)式規(guī)則，常用圖形工具的
使用方法，面向數(shù)據(jù)流的設(shè)計方法。
3、重點：軟件設(shè)計的概念和原理、啟發(fā)式規(guī)則，面向數(shù)據(jù)流的設(shè)計方法。
4、難點：面向數(shù)據(jù)流的設(shè)計方法。
5、教法說明：本章內(nèi)容非常重要，可讓學生用第三章的需求分析實例進行總體設(shè)計。
第6章、詳細設(shè)計
1、課程教學內(nèi)容：
1) 結(jié)構(gòu)程序設(shè)計
2) 人機界面設(shè)計
3) 過程設(shè)計的工具
4) 面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法
5) 程序復雜程度的定量度量。
2、基本要求：結(jié)構(gòu)程序設(shè)計的概念，人機界面設(shè)計，常用的詳細設(shè)計工具使用方法，J
ackson程序設(shè)計方法，程序復雜程序的定量度量。
3、重點：常用的詳細設(shè)計工具，包括流程圖、盒圖、PAD圖、判定樹和判定表的使用方
法，Jackson程序設(shè)計方法以及程序復雜性定量度量方法McCabe基本思路。
4、難點：Jackson程序設(shè)計方法以及程序復雜性定量度量McCabe的方法。
5、教法說明：講解人機界面設(shè)計中，可向?qū)W生展示不同系統(tǒng)的多種界面；Jackson方法
也結(jié)合實例進行講解。
第7章、實現(xiàn)
1、課程教學內(nèi)容：
1) 編碼
2) 軟件測試基礎(chǔ)，
3) 單元測試
4) 集成測試
5) 確認測試
6) 白盒測試技術(shù)
7) 黑盒測試技術(shù)
8) 調(diào)試
9) 軟件可靠性。
2、基本要求：軟件測試的有關(guān)的基本概念和步驟，單元測試、集成測試和確認測試的方
法，白盒測試和黑盒測試技術(shù)，軟件調(diào)試技術(shù)和軟件可靠性估算方法。
3、重點：單元測試、集成測試和確認測試的方法，白盒測試和黑盒測試技術(shù)。
4、難點：白盒測試和黑盒測試技術(shù)的測試用例設(shè)計。
5、教法說明：介紹一些與軟件測試技術(shù)相關(guān)的背景知識，特別是涉及到的一些數(shù)學知識
。
第8章、維護
1、課程教學內(nèi)容：軟件維護的定義，軟件維護的特點，軟件維護過程，軟件的可維護性
，預防性維護，軟件再工程過程。
2、基本要求：軟件維護的定義、特點及軟件再工程過程，軟件維護的過程，軟件可維護
性的概念以及決定軟件可維護性的因素。
3、重點：軟件維護的過程，軟件的可維護性。
4、難點：軟件維護的過程。
5、教法說明：應(yīng)用實例來說明軟件維護的重要性，并與學生討論。
第9章、面向?qū)ο蠓椒▽W引論
1、課程教學內(nèi)容：
1) 面向?qū)ο蠓椒▽W概述
2) 面向?qū)ο蟮母拍?br /> 3) 面向?qū)ο蠼?br /> 4) 對象模型
5) 動態(tài)模型
6) 功能模型
7) 3種模型之間的關(guān)系。
2、基本要求：面向?qū)ο蠓椒▽W要點、優(yōu)點、噴泉模型，面向?qū)ο蟮幕靖拍?，對象模?br /> ，動態(tài)模型，功能模型。
3、重點：對象模型，功能模型。
4、難點：三種模型的功能和關(guān)系。
5、教法說明：將結(jié)構(gòu)化分析的案例和習題改用面向?qū)ο蠓椒ㄟM行分析，讓學生對這兩種
方法進行對比。
第10章、面向?qū)ο蠓治?br /> 1、課程教學內(nèi)容：
1) 面向?qū)ο蠓治龅幕具^程
2) 需求陳述
3) 建立對象模型
4) 建立動態(tài)模型
5) 建立功能模型
6) 定義服務(wù)。
2、基本要求：面向?qū)ο蠓治龅幕具^程，需求陳述，建立對象模型、功能模型和動態(tài)模
型。
3、重點：建立對象模型、功能模型和動態(tài)模型的方法。
4、難點：動態(tài)模型的建立。
5、教法說明：要求學生結(jié)合具體案例，完成一個綜合作業(yè)，以熟悉面向?qū)ο蠓治龅乃枷?br /> 。
第11章、面向?qū)ο笤O(shè)計
1、課程教學內(nèi)容：
1) 面向?qū)ο笤O(shè)計的準則
2) 啟發(fā)規(guī)則
3) 軟件重用
4) 系統(tǒng)分解
5) 設(shè)計問題子系統(tǒng)
6) 設(shè)計人機交互子系統(tǒng)
7) 設(shè)計任務(wù)管理子系統(tǒng)
8) 設(shè)計數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)
9) 設(shè)計類中的服務(wù)
10) 設(shè)計關(guān)聯(lián)
11) 設(shè)計優(yōu)化
2、基本要求：面向?qū)ο笤O(shè)計準則，軟件重用的基本思想，問題域、人機交互、任務(wù)管理
和數(shù)據(jù)管理的設(shè)計策略。
3、重點：面向?qū)ο笤O(shè)計準則，軟件重用的基本思想。
4、難點：設(shè)計優(yōu)化。
5、教法說明：注意將面向?qū)ο笤O(shè)計準則和啟發(fā)規(guī)則與結(jié)構(gòu)化方法進行比較。
12. 面向?qū)ο髮崿F(xiàn)
1、課程教學內(nèi)容：
1) 程序設(shè)計語言
2) 程序設(shè)計風格
3) 測試策略
4) 設(shè)計測試用例
2、基本要求：面向?qū)ο笳Z言的優(yōu)點和技術(shù)特點，面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計遵循的新準則。
3、重點：面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計語言的特點。
4、難點：測試策略。
5、教法說明：與結(jié)構(gòu)化方法進行比較。
13. 軟件項目管理
1、課程教學內(nèi)容：
1) 估算軟件規(guī)模
2) 工作量估算
3) 進度計劃
4) 人員組織
5) 質(zhì)量保證
6) 軟件配置管理。
2、基本要求：人員組織和能力成熟度模型，軟件規(guī)模和工作量的估算方法，進度計劃和
質(zhì)量保證技術(shù)。
3、重點：軟件規(guī)模和工作量的估算方法，軟件配置管理過程。
4、難點：軟件規(guī)模和工作量的估算方法及其對CMM的深刻理解。
5、教法說明：結(jié)合具體案例進行講述，并在課堂上進行討論。

五、學時（理論和實踐）分配表
|序號|教學內(nèi)容 |課時分配 |
| | |理論教學 |實踐教學 |考核權(quán)重 |
|1 |軟件工程學概述 |6 |0 |10 |
|2 |可行性研究 |4 |1 |5 |
|3 |需求分析 |4 |2 |15 |
|4 |形式化說明技術(shù) |5 |2 |15 |
|5 |總體設(shè)計 |6 |4 |10 |
|6 |詳細設(shè)計 |6 |4 |10 |
|7 |實現(xiàn) |6 |4 |15 |
|8 |維護 |6 | |5 |
|9 |面向?qū)ο蠓椒▽W引論 |1 | |2 |
|10 |面向?qū)ο蠓治? |1 | |2 |
|11 |面向?qū)ο笤O(shè)計 |1 | |2 |
|12 |面向?qū)ο髮崿F(xiàn) |1 | |2 |
|13 |軟件項目管理 |4 | |7 |


六、學習教學場地、設(shè)施要求（課程中的實踐部分）
|序號 |項目（實驗）名稱 |學習教學場地、設(shè)|
| | |施要求 |
|1 |項目立項和可行性分析 |教室 |
|2 |需求分析與建模 | |
|3 |總體設(shè)計與詳細設(shè)計 | |
|4 |程序設(shè)計語言的選擇和編程 | |
|5 |測試 | |
|6 |項目管理 | |


。
七、考核及評分辦法
本課程擬采取結(jié)構(gòu)評分方式，總成績=平時成績 + 期末考試成績。
平時成績=作業(yè)成績＋實驗成績；平時成績占總成績的30%，其中作業(yè)成績占總成績的
10%，實驗成績占總成績的20％，期末考試根據(jù)教學大綱統(tǒng)一命題，占總成績的70%。


八、學習資源的選用
建議教材
張海藩，軟件工程導論(第六版)，清華出版社，2018.2
教學參考書
1 蔡敏等，UML基礎(chǔ)和Rose建模教程，人民郵電出版社，2016年
2 李芷，軟件工程方法與實踐，電子工業(yè)出版社，2014年
3 鄭人杰，實用軟件工程(第二版)，清華大學出版社，2007年

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