1、軟件工程導論課程教學大綱一、課程基本信息課程編號：英文名稱名：Software Engineering總學時：54學時學分：3課程類別：專業(yè)必修課適用專業(yè)：全校本（專）計算機科學與技術(shù)先修課程：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，大學數(shù)學，離散數(shù)學，計算機算法設(shè)計。二、課程性質(zhì)與目的、要求 軟件工程是計算機專業(yè)的一門工程性基礎(chǔ)課程，在軟件工程學科人才培養(yǎng)體系中占有重要的地位。軟件開發(fā)是建立計算機應(yīng)用系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，人們通過軟件工程學把軟件開發(fā)納入工程化的軌道，而軟件工程學是用以指導軟件人員進行軟件的開發(fā)、維護和管理的科學。 軟件工程已成為高等學校計算機軟件教學體系中的一門核心課程，本課程以IEEE最新發(fā)布的軟件工程知識

2、體系為基礎(chǔ)構(gòu)建內(nèi)容框架，注重貫穿軟件開發(fā)整個過程的系統(tǒng)性認識和實踐性應(yīng)用，以當前流行的統(tǒng)一開發(fā)過程、面向?qū)ο蠹夹g(shù)和UML語言作為核心，密切結(jié)合軟件開發(fā)的先進技術(shù)、最佳實踐和企業(yè)案例，力求從“可實踐” 軟件工程的角度描述需求分析、軟件設(shè)計、軟件測試以及軟件開發(fā)管理，使學生在理解和實踐的基礎(chǔ)上掌握當前軟件工程的方法、技術(shù)和工具。通過本課程的學習，要求學生能掌握軟件工程的基本概念、基本原理、開發(fā)軟件項目的工程化的方法和技術(shù)及在開發(fā)過程中應(yīng)遵循的流程、準則、標準和規(guī)范等；學生應(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，為學生參加大型軟件開發(fā)項目打下堅實的理論基礎(chǔ)。本課程注重培養(yǎng)學生

3、理論應(yīng)用于實踐的能力，課堂上教師向?qū)W生講述軟件工程中的相關(guān)原理和概念，并通過課程設(shè)計，培養(yǎng)學生對整個軟件開發(fā)過程的能力，讓學生能切實體會到軟件工程在實踐中的指導作用，并按軟件工程的要求完成規(guī)范的各項軟件開發(fā)文檔。本課程對提高學生的軟件開發(fā)能力和項目管理能力有重要的現(xiàn)實意義。三、教學內(nèi)容及學時分配本課程的教學內(nèi)容共分十三章。第1章 軟件工程學概述（2課時）學習目的與要求：通過本章的學習，了解和掌握軟件工程的基本概念（如軟件和軟件工程的定義、等），軟件危機的表現(xiàn)形式、產(chǎn)生的原因及消除的途徑，軟件工程的基本原理、方法學，軟件的生存期，幾種主要的軟件開發(fā)模型等。知識點：軟件危機的產(chǎn)生、典型表現(xiàn)形式、產(chǎn)

4、生的原因及消除的途徑;軟件工程的基本原理、包括軟件工程的定義、特性、方法學;二種主要的軟件開發(fā)方法;軟件生存周期;軟件過程、幾種主要的開發(fā)模型。1.1 軟件危機1.2 軟件工程1.3 軟件生命周期1.4 軟件過程1.5 小結(jié)第2章 可行性研究（4課時）學習目的與要求：深刻理解可行性研究的必要性，掌握可行性研究的任務(wù)、過程、成本效益分析以及可行性研究報告的主要內(nèi)容；掌握系統(tǒng)流程圖、數(shù)據(jù)流程圖、數(shù)據(jù)字典概念以及項目開發(fā)計劃的基本內(nèi)容。 知識點：可行性研究的任務(wù)、具體步驟、成本效益分析、可行性研究報告；系統(tǒng)流程圖；數(shù)據(jù)流圖；數(shù)據(jù)字典。2.1 可行性研究的任務(wù)2.2 可行性研究過程2.3 系統(tǒng)流程圖2

5、.4 數(shù)據(jù)流圖2.5 數(shù)據(jù)字典2.6 成本/效益分析2.7 可行性研究報告2.8小結(jié)第3章 需求分析（6課時）學習目的與要求：掌握需求分析的任務(wù)，需求獲取的方法、分析建模與需求規(guī)格說明，掌握數(shù)據(jù)建模的實體了解圖、數(shù)據(jù)規(guī)范化，掌握描述系統(tǒng)行為模型的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，掌握層次方框圖、Warnier圖、IPO（HIPO）圖。掌握驗證軟件需求的必要性、方法。知識點：需求分析的任務(wù)，需求獲取、分析建模與需求規(guī)格說明；實體了解圖與數(shù)據(jù)規(guī)范化；狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖；層次方框圖； Warnier圖；IPO（HIPO）圖；驗證軟件需求。3.1 需求分析的任務(wù)3.2 與用戶溝通獲取需求的方法3.3 分析建模與規(guī)格說明3.4 數(shù)據(jù)

6、規(guī)范化3.5 驗證軟件需求3.6 小結(jié)第4章 形式化說明技術(shù)（2課時）學習目的與要求：掌握形式化方法的概念、優(yōu)點和應(yīng)用準則，初步掌握有窮狀態(tài)機、Petri網(wǎng)、Z語言的概念和使用。知識點：形式化方法、非形式化方法、半形式化方法；形式化方法的應(yīng)用準則；有窮狀態(tài)機；Petri網(wǎng)；Z語言。4.1 概述4.2 有窮狀態(tài)機4.3 Petri網(wǎng)4.4 Z語言4.5 小結(jié)第5章 總體設(shè)計（4課時）學習目的與要求：了解軟件總體設(shè)計的目的、任務(wù)，掌握軟件總體設(shè)計的過程、設(shè)計原理和啟發(fā)規(guī)則，掌握描述軟件結(jié)構(gòu)的工具以及面向數(shù)據(jù)流的設(shè)計方法。能夠?qū)⒕唧w的數(shù)據(jù)流圖的轉(zhuǎn)換為軟件的結(jié)構(gòu)圖，即變換分析技術(shù)和事務(wù)分析技術(shù)。知識點

7、：總體設(shè)計、概要設(shè)計、初步設(shè)計；軟件總體設(shè)計的階段和過程；模塊化、抽象、逐步求精、信息隱藏、模塊獨立；啟發(fā)規(guī)則； 層次圖、HIPO圖、結(jié)構(gòu)圖；面向數(shù)據(jù)流的設(shè)計方法（結(jié)構(gòu)化設(shè)計方法-SD方法）。5.1 設(shè)計過程5.2 設(shè)計原理5.3 啟發(fā)規(guī)則5.4 描繪軟件結(jié)構(gòu)的圖形工具5.5 面向數(shù)據(jù)流的設(shè)計方法5.6 小結(jié)第6章 詳細設(shè)計（4課時）學習目的與要求：了解軟件詳細設(shè)計階段的目的、任務(wù)和結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計的概念，掌握人機界面設(shè)計的方法、過程設(shè)計的工具以及面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法，了解程序復雜程度的定量度量。知識點：結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計；人機界面設(shè)計的問題、設(shè)計方法；程序流程圖、盒圖（N-S圖）、PAD圖、判定

8、表、判定樹、過程設(shè)計語言；JACKSON圖、JACKSON方法。 6.1 結(jié)構(gòu)程序設(shè)計6.2 人機界面設(shè)計6.3 過程設(shè)計的工具6.4 面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法6.5 程序復雜程度的定量度量6.6 小結(jié)第7章 實現(xiàn)（8課時）學習目的與要求：了解如何選擇程序設(shè)計語言，培養(yǎng)良好的編碼風格，掌握軟件測試的目標、準則、方法和步驟，掌握單元測試、集成測試、確認測試的方法步驟，掌握白盒測試和黑盒測試技術(shù)的概念、方法，掌握調(diào)試過程與途徑，了解軟件可靠性的概念及其計算方法。能夠按照測試的原則和技術(shù)，分析確定高效的測試用例。知識點：選擇程序設(shè)計語言、編碼風格；軟件測試基礎(chǔ)；單元測試、集成測試、確認測試；白盒測試技

9、術(shù)和黑盒測試技術(shù)； 調(diào)試；軟件可靠性、可用性。7.1 編碼7.2 軟件測試基礎(chǔ)7.3 單元測試7.4 集成測試7.5 確認測試7.6 白盒測試技術(shù)7.7 黑盒測試技術(shù)7.8 調(diào)試7.9 軟件可靠性7.9 小結(jié)第8章 維護（2課時）學習目的與要求：了解軟件維護的定義，掌握軟件維護的特點和過程，軟件的可維護性的定義及提高可維護性的方法。掌握預防性維護和軟件再工程過程的概念、方法。知識點：軟件維護；軟件的可維護性；預防性維護；軟件再工程過程。8.1 軟件維護的定義8.2 軟件維護的特點8.3 軟件維護過程8.4 軟件的可維護性8.5 預防性維護8.6 軟件再工程過程8.7 小結(jié)第9章 面向?qū)ο蠓椒▽W

10、引論（2課時，選講）學習目的與要求：了解面向?qū)ο蠓椒▽W的要點和優(yōu)點，掌握面向?qū)ο蟮母拍?、建模，掌握對象模型、動態(tài)模型、功能模型以及三種模型的關(guān)系。知識點：面向?qū)ο蠓椒▽W的特點；面向?qū)ο?；面向?qū)ο蠼?；對象模型、動態(tài)模型、功能模型。9.1 面向?qū)ο蠓椒▽W概述9.2 面向?qū)ο蟮母拍?.3 面向?qū)ο蠼?.4 對象模型9.5 動態(tài)模型9.6 功能模型9.7 3種模型之間的關(guān)系9.8 小結(jié)第10章 面向?qū)ο蠓治觯?課時，選講）學習目的與要求：掌握面向?qū)ο蠓治龅倪^程、需求陳述，能夠根據(jù)具體問題建立對象模型、動態(tài)模型、功能模型以及確定對象的服務(wù)。知識點：對象模型的層次；面向?qū)ο蠓治雠c需求陳述；建立對象模型

11、；建立動態(tài)模型； 建立功能模型； 確定服務(wù)。10.1 面向?qū)ο蠓治龅幕具^程10.2 需求陳述10.3 建立對象模型10.4 建立動態(tài)模型10.5 建立功能模型10.6 定義服務(wù)10.7 小結(jié)第11章 面向?qū)ο笤O(shè)計（4課時，選講）學習目的與要求：了解面向?qū)ο笤O(shè)計的準則和啟發(fā)規(guī)則，掌握軟件重用的概念和方法，掌握系統(tǒng)分解的方法，掌握設(shè)計問題域子系統(tǒng)、設(shè)計人機交互子系統(tǒng)、設(shè)計任務(wù)管理子系統(tǒng)、設(shè)計數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)、設(shè)計類中的服務(wù)、設(shè)計關(guān)聯(lián)以及設(shè)計優(yōu)化的方法。 知識點：面向?qū)ο笤O(shè)計的準則、啟發(fā)規(guī)則；軟件重用；系統(tǒng)分解；設(shè)計問題域子系統(tǒng)；設(shè)計人機交互子系統(tǒng)；設(shè)計任務(wù)管理子系統(tǒng)；設(shè)計數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)；設(shè)計類中的

12、服務(wù)；設(shè)計關(guān)聯(lián)；設(shè)計優(yōu)化。11.1 面向?qū)ο笤O(shè)計的準則11.2 啟發(fā)規(guī)則11.3 軟件重用11.4 系統(tǒng)分解11.5 設(shè)計問題域子系統(tǒng)11.6 設(shè)計人機交互子系統(tǒng)11.7 設(shè)計任務(wù)管理子系統(tǒng)11.8 設(shè)計數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)11.9 設(shè)計類中的服務(wù)11.10 設(shè)計關(guān)聯(lián)11.11 設(shè)計優(yōu)化11.12 小結(jié)補充內(nèi)容：UML基礎(chǔ)與ROSE建模 （8課時，選講） 學習目的與要求：掌握UML基礎(chǔ)知識，并能畫出ROSE建模圖，包括UML用例圖、類圖、對象圖、包圖、順序圖和合作圖、狀態(tài)圖、構(gòu)件圖和部署圖。第12章 面向?qū)ο髮崿F(xiàn)（2課時，選講）學習目的與要求：掌握面向?qū)ο笳Z言的特點以及如何選擇面向?qū)ο蟮拈_發(fā)工具，養(yǎng)

13、成良好的程序設(shè)計風格，掌握面向?qū)ο蟮能浖y試的特點和策略，能夠設(shè)計測試用例。 知識點：面向?qū)ο笳Z言；程序設(shè)計風格以及對可重用性、可擴充性、健壯性的影響；面向?qū)ο蟮膯卧獪y試、集成測試、確認測試；測試類的方法；面向?qū)ο蟮臏y試用例。12.1 程序設(shè)計語言12.2 程序設(shè)計風格12.3 測試策略12.4 設(shè)計測試用例12.5 小結(jié)第13章 軟件項目管理（2課時，選講）學習目的與要求：掌握估算軟件規(guī)模和工作量的技術(shù)，能夠根據(jù)項目制定合理的進度計劃，掌握團隊組織的基本方法，了解軟件的質(zhì)量指標并掌握軟件質(zhì)量保證的措施，掌握軟件配置管理，了解能力成熟度模型。知識點：代碼行、功能點估算軟件規(guī)模的技術(shù)；進度計劃中

14、的甘特圖、工程網(wǎng)絡(luò)、關(guān)鍵路徑；團隊組織；軟件質(zhì)量指標、質(zhì)量保證措施；軟件配置、軟件配置管理過程；CMM。13.1 估算軟件規(guī)模13.2 工作量估算13.3 進度計劃13.4 人員組織13.5 質(zhì)量保證13.6 軟件配置管理13.7 能力成熟度模型13.8 小結(jié)四、教學方法教師在課堂上采用多媒體教學手段授課，上課時強調(diào)理論與實踐的同等重要性，不斷積累教學素材指導課堂討論和實踐，以提高學生的學習興趣。針對軟件工程的課程特點，主講教師根據(jù)多年的教學經(jīng)驗總結(jié)出了切實可行的教學方法：案例教學法和項目實踐法，以提高教學質(zhì)量。案例教學法：在教學中創(chuàng)造條件引入實例，結(jié)合軟件工程理論知識給學生講解實例、介紹具體

15、的開發(fā)過程和方法，并提出實際問題，啟發(fā)學生思考解決的方法及比較方案的優(yōu)劣。項目實踐法：為加強實踐環(huán)節(jié)，提高學生學習的主動性，可將學生分組進行項目實踐，提高學生的團隊合作能力。方法是讓學生利用課外時間相對獨立完成一個模擬的科研項目，這些項目都是從實際項目中提煉出來的，具有典型性、客觀性和啟發(fā)性。教師采用點拔方式或共同探究的方式進行指導。實驗進度可以和課堂教學同步，也可以在課堂教學結(jié)束后進行。這種項目練習以團隊操練的方式進行。項目組根據(jù)項目需求，制定項目計劃，進行分析、設(shè)計、編碼和測試，運用本課程學到的各方面知識，分工協(xié)同、想辦法、查資料、探尋問題的解決方案，同時在研究問題找出規(guī)律的過程中創(chuàng)造性地

16、學到了知識，學生的創(chuàng)造能力、應(yīng)用能力、綜合能力和交流合作等大量非智力因素得到充分的發(fā)展。項目完成后，教師要求學生寫專題論文，啟發(fā)他們的思維，表達他們的見解，鼓勵學生在本課程的學習中學會了解相關(guān)課程(如網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫等)的知識去思考和解決問題。五、成績考核方式總評成績平時成績（30）期末成績（70）。本課程平時成績主要從期中測驗情況、實驗情況、出勤情況、課堂表現(xiàn)等幾個方面進行考核。六、各教學環(huán)節(jié)學時分配講 課 內(nèi) 容學 時1、軟件工程學概述22、可行性研究43、需求分析64、形式化說明技術(shù)25、總體設(shè)計46、詳細設(shè)計47、實現(xiàn)88、維護29、選講29、復習、總結(jié)210、實驗18總計54六、教材與參考資料教材軟件工程導論第5版 張海藩 清華大學出版社，2008.1參考資料實用軟件工程.鄭人杰. 高等教育出版社出版軟件工程原理、方法與