2025年大學《信息與計算科學》專業(yè)題庫——信息與計算科學專業(yè)軟件工程考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。請將正確選項的字母填在題后的括號內(nèi)）1.下列關于軟件生命周期的描述中，哪一項是正確的？(A)瀑布模型是一種迭代模型。(B)原型模型在開發(fā)早期就能提供可運行的系統(tǒng)版本。(C)螺旋模型主要強調(diào)風險控制。(D)敏捷開發(fā)方法完全排斥文檔。2.需求分析階段的核心任務是？(A)編寫程序代碼。(B)設計數(shù)據(jù)庫結構。(C)確定系統(tǒng)的功能性和非功能性需求。(D)進行單元測試。3.在軟件設計中，模塊獨立性的兩個主要標準是內(nèi)聚和耦合，其中內(nèi)聚度最高的模塊是？(A)邏輯內(nèi)聚(B)時間內(nèi)聚(C)通信內(nèi)聚(D)功能內(nèi)聚4.下列軟件測試類型中，屬于動態(tài)測試的是？(A)單元測試(B)集成測試(C)靜態(tài)代碼分析(D)系統(tǒng)測試5.UML中，用于表示系統(tǒng)外部交互者的圖是？(A)用例圖(B)類圖(C)時序圖(D)狀態(tài)圖6.軟件維護活動中，最常見也最具挑戰(zhàn)性的是？(A)適應性維護(B)完善性維護(C)正確性維護(D)預防性維護7.在軟件項目管理中，用來估算項目工作量或成本的技術是？(A)瀑布模型(B)PERT圖(C)用例點(D)RUP8.描述了系統(tǒng)應做什么，但不關心如何實現(xiàn)的是？(A)需求規(guī)格說明書(B)系統(tǒng)設計說明書(C)概要設計說明書(D)詳細設計說明書9.下列關于面向?qū)ο笤O計原則的說法中，錯誤的是？(A)開閉原則鼓勵軟件實體應對擴展開放，對修改關閉。(B)里氏替換原則要求子類必須能夠替換掉其父類。(C)接口隔離原則建議一個類對另一個類的依賴應該盡可能少。(D)單一職責原則提倡一個類只負責一項職責。10.版本控制系統(tǒng)的主要目的是？(A)提高代碼運行效率。(B)管理代碼的變更歷史。(C)自動生成測試用例。(D)隱藏軟件缺陷。二、名詞解釋題（每小題3分，共15分。請給出每個名詞的簡潔、準確的定義）1.軟件需求2.軟件架構3.耦合4.用例5.敏捷開發(fā)三、簡答題（每小題5分，共20分。請簡要回答下列問題）1.簡述需求分析階段的主要任務和目標。2.簡述軟件設計中內(nèi)聚和耦合的含義，并說明兩者之間的關系。3.簡述軟件測試過程中，集成測試和系統(tǒng)測試的主要區(qū)別。4.簡述軟件項目管理中風險管理的主要活動。四、論述題（每小題10分，共30分。請圍繞下列主題展開論述）1.論述面向?qū)ο笤O計方法在提高軟件可維護性和可擴展性方面的優(yōu)勢。2.結合信息與計算科學專業(yè)的特點，論述在進行軟件需求分析時應特別關注哪些方面。3.試述軟件工程規(guī)范（如編碼規(guī)范、文檔規(guī)范等）對于大型軟件開發(fā)項目的重要性。五、案例分析題（15分）假設你要為一個大學圖書館開發(fā)一個管理系統(tǒng)。請根據(jù)以下場景，運用你所學的軟件工程知識進行分析：1.描述該系統(tǒng)的核心功能需求（至少列舉5項）。2.選擇一個核心功能（如“圖書檢索”），設計其主要流程，并用簡潔的文字描述。3.針對該系統(tǒng)，你認為在開發(fā)過程中可能遇到的主要風險有哪些？請列舉至少3項，并提出初步的應對思路。試卷答案一、選擇題1.C2.C3.D4.D5.A6.B7.C8.A9.D10.B二、名詞解釋題1.軟件需求：指用戶對所期望的軟件系統(tǒng)或軟件功能提出的具體要求，包括功能需求、性能需求、接口需求、環(huán)境需求、可靠性需求等。2.軟件架構：指軟件系統(tǒng)的基礎結構，由組件、組件之間的關系、以及指導組件設計和演化的一組規(guī)則組成，定義了系統(tǒng)的整體框架。3.耦合：指軟件模塊之間相互依賴的緊密程度。低耦合表示模塊間依賴關系弱，高耦合則表示依賴關系強。4.用例：在UML中，用例是描述系統(tǒng)或軟件產(chǎn)品為外部用戶（參與者）所提供的服務或功能的一種方式，它描述了系統(tǒng)與用戶之間的交互場景。5.敏捷開發(fā)：一種迭代和增量的軟件開發(fā)方法，強調(diào)適應性、協(xié)作、客戶反饋和快速響應變化，通過短迭代周期交付可工作的軟件。三、簡答題1.需求分析階段的主要任務包括：獲取用戶需求、分析需求、文檔化需求、驗證需求和管理工作流。目標是產(chǎn)生一份詳細、準確、完整且無歧義的需求規(guī)格說明書，作為后續(xù)設計階段的依據(jù)，確保開發(fā)出的軟件能滿足用戶的期望。2.內(nèi)聚是指一個模塊內(nèi)部各個元素（如函數(shù)、方法）之間功能關聯(lián)的緊密程度。高內(nèi)聚意味著模塊內(nèi)部功能單一、集中，易于理解和維護。耦合是指軟件模塊之間相互依賴的程度。低耦合意味著模塊之間依賴關系少且松散，模塊獨立性強。兩者關系：通常希望模塊內(nèi)聚度高、耦合度低，這樣的軟件系統(tǒng)更容易修改、擴展和維護。3.集成測試是測試模塊組合后，驗證模塊間接口和交互的正確性，重點在于發(fā)現(xiàn)接口錯誤和模塊間的協(xié)同問題。系統(tǒng)測試是在所有模塊集成后，在真實或模擬環(huán)境中，根據(jù)需求規(guī)格說明書，對整個系統(tǒng)進行測試，驗證系統(tǒng)是否滿足所有功能和非功能需求，重點在于發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)層面的錯誤和問題。主要區(qū)別在于測試范圍（模塊間vs整體系統(tǒng)）、測試重點（接口協(xié)同vs功能完整性）和測試環(huán)境（模擬/集成環(huán)境vs真實環(huán)境）。4.軟件項目管理中風險管理的主要活動包括：風險識別（識別可能影響項目的潛在風險）、風險分析（分析風險發(fā)生的可能性和影響程度）、風險應對（制定和實施風險緩解、規(guī)避、轉移或接受的策略）、風險監(jiān)控（跟蹤已識別風險的狀態(tài)、識別新風險并評估風險應對措施的有效性）。四、論述題1.面向?qū)ο笤O計通過封裝、繼承和多態(tài)等特性，使得軟件系統(tǒng)結構更清晰，模塊間耦合度降低。封裝隱藏了內(nèi)部實現(xiàn)細節(jié)，只暴露必要的接口，降低了模塊間的依賴。繼承實現(xiàn)了代碼復用和層級關系，使得相似的類可以共享行為和屬性。多態(tài)允許不同類的對象對同一消息做出不同的響應，提高了系統(tǒng)的靈活性和可擴展性。這些特性使得系統(tǒng)更容易修改現(xiàn)有功能（低耦合降低了影響范圍）和添加新功能（封裝和繼承提供了便利的基礎），從而提高了軟件的可維護性和可擴展性。2.結合信息與計算科學專業(yè)的特點，進行軟件需求分析時應特別關注：①算法效率和性能：需求中應明確對核心算法的時間復雜度和空間復雜度要求，以及系統(tǒng)整體性能指標（如響應時間、吞吐量）。②數(shù)據(jù)處理能力：關注數(shù)據(jù)結構、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)轉換、大數(shù)據(jù)處理等需求，確保系統(tǒng)能有效管理和處理所需數(shù)據(jù)。③用戶界面與交互：考慮計算科學專業(yè)用戶的特點（可能偏向技術、需要精確交互），設計直觀、高效、符合專業(yè)習慣的交互界面。④精度和準確性：對于涉及科學計算的軟件，需求必須明確對計算結果精度和準確性的要求。⑤與其他系統(tǒng)的集成：可能需要與高性能計算平臺、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、其他科研軟件等進行集成，需求中需明確接口和協(xié)議要求。3.軟件工程規(guī)范對于大型軟件開發(fā)項目至關重要。首先，編碼規(guī)范統(tǒng)一了代碼風格，提高了代碼的可讀性和可維護性，使得不同開發(fā)者編寫的代碼易于理解和協(xié)作。其次，文檔規(guī)范確保了需求、設計、測試等各個階段信息的完整記錄和傳遞，為項目管理和知識傳承提供了依據(jù)，降低了因人員變動帶來的風險。再次，遵循規(guī)范（如設計模式、架構原則）有助于構建結構清晰、可擴展、可重用的軟件系統(tǒng)，提高了開發(fā)效率和軟件質(zhì)量。此外，規(guī)范也有助于自動化工具的應用（如代碼檢查、自動生成文檔），進一步提升開發(fā)效率和規(guī)范性。缺乏規(guī)范會導致代碼混亂、溝通障礙、維護困難、質(zhì)量低下，最終導致項目延期或失敗。五、案例分析題1.該大學圖書館管理系統(tǒng)的核心功能需求可能包括：①圖書信息管理（錄入、查詢、修改、刪除圖書信息，如書名、作者、出版社、ISBN、分類號、館藏位置等）；②讀者信息管理（錄入、查詢、修改、刪除讀者信息，如姓名、學號/工號、聯(lián)系方式、借閱狀態(tài)等）；③借閱管理（處理圖書借出、歸還業(yè)務，記錄借閱時間、應還時間、逾期情況等）；④沖突檢測（檢查圖書是否被借出、讀者是否超過借閱限額等）；⑤系統(tǒng)管理（用戶管理、權限管理、數(shù)據(jù)備份與恢復等）。2.以“圖書檢索”功能為例，其主要流程可以描述如下：用戶通過界面選擇檢索方式（如按書名、作者、ISBN等）；用戶輸入檢索關鍵詞；系統(tǒng)根據(jù)關鍵詞在圖書數(shù)據(jù)庫中執(zhí)行查詢操作；系統(tǒng)將查詢結果（包含圖書基本信息）展示給用戶；用戶可以選擇查看詳細信息、借閱該書或進行其他操作。如果查詢無結果，則提示用戶。3.該系統(tǒng)可能遇到的主要風險及應對思路：*風險1：并發(fā)借閱沖突。多用戶同時請求借閱同一本圖書時，可能產(chǎn)生沖突。應對：設計并發(fā)控制機制，如在借閱操作時對圖書信息加鎖，或使用數(shù)據(jù)庫事務保證操作的原子性。*