軟件工程理論與實踐 教案全套 廉龍穎 第1-11章 軟件工程概述-軟件項目管理

教學單元概述授課學時教學目標知識目標掌握與軟件工程相關的基本概念；了解軟件危機產(chǎn)生的原因、表現(xiàn)形式和解決途徑；掌握軟件工程的基本目標和原則；掌握軟件生命周期各個階段的主要活動；理解典型的軟件開發(fā)過程模型；領會軟件工程的核心思想和意義；掌握軟件項目立項時可行性研究的任務和步驟；掌握成本效益分析方法。能力目標能夠針對具體軟件開發(fā)項目選擇合適的開發(fā)模型；能夠理解軟件生命周期的各個階段；能夠獨立對較簡單項目從技術、經(jīng)濟、法律等方面進行可行性研究，確定項目是否立項；能夠編寫項目可行性研究報告；能夠制訂初步的項目開發(fā)計劃。素質目標以自研軟件項目作為案例，激發(fā)學生的學習熱情和積極性；通過了解軟件工程職業(yè)道德和責任規(guī)范，培養(yǎng)學生正確的價值觀和職業(yè)素養(yǎng)。教學內(nèi)容重點軟件工程相關基本概念；軟件生存周期及主要活動；軟件開發(fā)過程模型。難點軟件開發(fā)過程模型；軟件成本效益分析方法。教學方法與手段（1）采用CBL案例分析與討論、項目組角色扮演實踐和教師精講相結合的教學方法；（2）運用PPT播放視頻、圖片、圖表等多媒體教學形式；（3）以思維導圖直觀展示重點知識點。課程思政（1）采用“教務掌上審批系統(tǒng)”等實際項目進行案例分析和討論式教學，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和科學素養(yǎng)，傳授正確的世界觀、人生觀和價值觀；（2）通過學生介紹中標麒麟系統(tǒng)，讓學生理解“創(chuàng)新決勝未來，改革關乎國運?！保鰪妼W生責任感和使命感。課前準備（1）查找中標麒麟資料，了解我國自主研發(fā)的圖形界面操作系統(tǒng)；（2）查找資料，了解1968年北大西洋公約組織在聯(lián)邦德國舉行的關于軟件開發(fā)會議；（3）閱讀兩個可行性分析報告（課程資料網(wǎng)站下載），初步理解可行性分析任務；（4）每個小組完成實踐項目選題與崗位角色分配；（5）在智慧樹中查看本教學單元的任務，并提交小組自選實踐項目的問題定義、可行性分析文檔初稿。課堂教學內(nèi)容設計軟件無處不在，軟件已經(jīng)成為一種驅動力，軟件廣泛應用于現(xiàn)代通訊、商務處理、工業(yè)制造等領域，促進整個社會的經(jīng)濟和文化發(fā)生根本性的變革。軟件=程序+數(shù)據(jù)+文檔（1）軟件是一種抽象的邏輯實體；（2）軟件是一種通過人們智力活動，把知識與技術轉化為信息的一種產(chǎn)品，是在開發(fā)中被創(chuàng)造出來的；（3）軟件開發(fā)至今尚未擺脫手工開發(fā)方式；（4）軟件的成本較高；（5）軟件的開發(fā)是一個復雜的過程；（6）軟件的開發(fā)和運行受到計算機硬件、操作系統(tǒng)的限制；（7）軟件需要維護。系統(tǒng)軟件、支持軟件、應用軟件軟件危機：計算機軟件的開發(fā)和維護過程中所遇到的一系列嚴重問題。IEEE［IEE93］中的軟件工程定義：軟件工程是將系統(tǒng)化的、規(guī)范化的、可度量的途徑應用于軟件的開發(fā)、運行和維護的過程，即將工程化應用于軟件的方法的研究。問題定義——可行性研究——需求分析——概要設計——詳細設計——編碼——測試——維護軟件開發(fā)過程模型（1）瀑布模型：瀑布模型將軟件生存周期的各項活動規(guī)定為依固定順序而連接的若干階段工作；規(guī)定了每一階段的輸入，以及本階段的工作成果，作為輸出傳入下一階段。（2）增量模型：增量模型有一個假設，即需求可以分段，成為一系列增量產(chǎn)品，每一增量可以分別地開發(fā)。（3）演化模型：是一種有彈性的過程模式，由一些小的開發(fā)步組成，每一步歷經(jīng)需求分析、設計、實現(xiàn)和驗證，產(chǎn)生軟件產(chǎn)品的一個增量。（4）噴泉模型（5）螺旋模型：分為四個可重復的階段：規(guī)劃、風險分析、開發(fā)和評估（6）原型模型可行性研究任務（1）技術可行性：分析技術方面的各種因素，分析現(xiàn)有技術是否能夠實現(xiàn)該系統(tǒng)的各項功能，能否解決系統(tǒng)中的各種難題。（2）經(jīng)濟可行性：指分析開發(fā)該軟件項目有沒有合理的經(jīng)濟效益，多久能收回成本。（3）運行可行性：指為新系統(tǒng)規(guī)定的運行方案是否可行；（4）法律可行性：主要分析包括該軟件項目是否存在侵權、妨礙等責任問題，該軟件項目的運行方式在用戶組織內(nèi)是否行得通，現(xiàn)有管理制度、人員素質和操作方式是否可行等?？尚行匝芯坎襟E：（1）復查系統(tǒng)規(guī)模和目標；（2）研究目前正在使用的系統(tǒng)；（3）導出新系統(tǒng)的高層邏輯模型；（4）重新定義問題；（5）導出和評價供選擇的解法；（6）推薦行動方針；（7）草擬開發(fā)計劃；（8）書寫文檔提交審查成本估算方法（1）代碼行技術（2）任務分解技術（3）自動估計成本技術度量效益指標貨幣的時間價值（2）投資回收期（3）純收入修改一個已有庫存管理系統(tǒng)，使它能在每天給采購員一份定貨報表。修改已有的庫存管理系統(tǒng)并編寫產(chǎn)生報表的程序，估計共需5000元，系統(tǒng)修改后能及時定貨并消除零件短缺問題，估計因此每年可節(jié)省2500元，五年共可節(jié)省12500元。假定年利率為12%。問題引入——讓學生介紹常用軟件，引出軟件概念。以“教務掌上審批系統(tǒng)”為案例，讓學生思考并理解軟件的定義。以客機與軟件對比，總結出軟件的特點。討論：軟件分類學生介紹中標麒麟系統(tǒng)，引入課程思政“創(chuàng)新決勝未來，改革關乎國運。”學生介紹軟件工程會議：軟件危機解決之道——軟件工程。以“教務掌上審批系統(tǒng)”為案例，讓學生了解軟件生存周期討論：瀑布模型的優(yōu)缺點。討論：增量模型與演化模型的區(qū)別。案例分析：中國大學MOOC、教務掌上審批系統(tǒng)、無紙化考試系統(tǒng)、基于知識圖譜的星上知識庫系統(tǒng)等項目適用于什么開發(fā)模型以基于知識圖譜的星上知識庫系統(tǒng)作為案例，精講可行性研究任務以基于知識圖譜的星上知識庫系統(tǒng)作為案例，精講可行性研究步驟案例分析：估算庫存管理系統(tǒng)的成本和效益。課后作業(yè)（1）完成習題集中軟件工程概述習題；（2）根據(jù)課上反饋問題，優(yōu)化實踐項目中問題定義與可行性分析文檔。教學單元小結教學反思本教學單元教學任務基本完成，學生對軟件工程有了一個基本的認識，通過案例分析和小組討論發(fā)現(xiàn)，學生對軟件開發(fā)過程模型理解欠缺，需要在后期課程上加強案例講解，進一步加深學生對模型的理解。課前上交的可行性研究初稿內(nèi)容參差不齊，還需要通過課后答疑指導項目組繼續(xù)優(yōu)化項目方案。教學單元需求分析授課學時教學目標知識目標了解需求分析的重要性；掌握需求獲取的基本方法；掌握軟件需求規(guī)格說明的一般格式內(nèi)容；掌握結構化分析方法；掌握數(shù)據(jù)流圖和數(shù)據(jù)字典的基本知識；能夠理解面向對象方法中的基本概念；掌握UML的表示法與建模方法。能力目標能夠閱讀和理解一個現(xiàn)有系統(tǒng)的規(guī)格說明，并根據(jù)需要擴展新的需求；能夠參照公司文檔規(guī)范，編寫格式正確的軟件需求規(guī)格說明；能夠使用Visio等建模工具為簡單項目進行建模；能夠使用數(shù)據(jù)流圖和數(shù)據(jù)字典為簡單項目建模；能夠讀懂UML模型圖；能夠分析并繪制簡單的UML模型。素質目標以自研軟件項目作為案例，激發(fā)學生的學習熱情和積極性；通過了解需求分析工程師職業(yè)道德和責任規(guī)范，培養(yǎng)學生正確的價值觀和職業(yè)素養(yǎng)。教學內(nèi)容重點需求獲取的基本方法；結構化分析方法；UML表示法。難點需求建模方法教學方法與手段（1）采用CBL案例分析與討論、項目組角色扮演實踐和教師精講相結合的教學方法；（2）運用PPT播放視頻、圖片、圖表等多媒體教學形式；（3）以思維導圖直觀展示重點知識點。課程思政通過介紹需求分析工程師需要具備軟件工程知識和技能、應用領域有關知識、分析問題和解決問題的能力、人際溝通及交流能力和書面語言組織和表達能力，讓學生了解軟件需求工程師的責任規(guī)范，培養(yǎng)學生職業(yè)素養(yǎng)。課前準備（1）項目組討論“學生請假系統(tǒng)”和自選項目需求，并查找網(wǎng)上資料完成需求分析文檔初稿，并在智慧樹平臺上提交文檔；（2）查找資料學習數(shù)據(jù)流圖符號，并準備PPT講解；（3）查找UML文檔，自學UML圖形元素。課堂教學內(nèi)容設計播放2分鐘教師團隊項目需求獲取會議視頻，讓學生了解需求分析的重要性，并引出需求分析在軟件開發(fā)流程中的作用。需求分析定義：確定系統(tǒng)必須具有的功能和性能，系統(tǒng)要求的運行環(huán)境，并且預測系統(tǒng)發(fā)展的前景。需求包括功能性需求和非功能性需求。功能性需求描述系統(tǒng)應該做什么，即為用戶和其他系統(tǒng)完成的功能、提供的服務。非功能性需求定義軟件系統(tǒng)以及軟件開發(fā)過程必須遵循的標準，外部界面的細節(jié)，實現(xiàn)的約束條件，質量屬性等。教務處管理員分別通過登錄系統(tǒng)、新建項目、項目名額管理、項目分組、投票管理、項目查詢以及教學指導委員會相關交互請求。需求分析過程（1）需求確認：需求獲取、需求提煉、需求描述、需求驗證；（2）需求變更。需求獲取技術：采訪、設定情景、原型、會議、觀察工作流軟件需求規(guī)格說明書：是對待開發(fā)系統(tǒng)的行為的完整描述，它包括功能性需求和非功能性需求。需求驗證：完整性檢查、一致性檢查、有效性檢查、現(xiàn)實性檢查UML模型元素需求分析建模1、數(shù)據(jù)模型：按照用戶的觀點建立的一個面向問題的數(shù)據(jù)模型，即描述用戶角度看到的數(shù)據(jù)。2、功能模型：按照軟件系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)傳遞、變換的關系，自頂向下逐層分解，直到找到滿足功能要求的所有可實現(xiàn)的部分（子功能）為止，即定義并描述出軟件系統(tǒng)應該完成的所有邏輯功能。項目管理用例規(guī)格說明用例事項用例執(zhí)行詳情參與者教務處管理員描述教務處執(zhí)行項目申請前現(xiàn)相關項目信息設置前置條件管理員正確登陸系統(tǒng)后置條件管理員設置項目申報、投票人、投票信息觸發(fā)條件管理員添加項目、開啟投票、添加投票人基本流程新建項目：填寫項目名稱、截止時間、項目級別、上傳申報的項目申請書PDF版本、發(fā)布項目公告等流程；項目名額管理：選擇項目類別，并分配項目名額，確認；項目分組：填寫項目分組名稱（如處級干部組、教師組等）、分配每組數(shù)量、完成上報項目的具體分組；教學指導委員會管理：添加成員、查詢、刪除以及編輯；投票管理：投票設置（添加投票人、投票時間與地點）、開啟投票（啟動某組投票，并添加投票人）、完成投票后（打印與查看）項目查詢：投票后通過評審的項目進行查看項目列表、下載項目申請書。替代流程未進行分組，無法進行項目上報未進行投票設置，投票人未接收到評審信息結束管理員成功設置各項項目管理實現(xiàn)約束和說明投票設置的時間與地點，均為必填項對上報項目必須分組，才能執(zhí)行投票工作人員用戶在關注公眾號后，可以通過掃描財務預約系統(tǒng)二維碼后進入財務預約系統(tǒng)，在正確登錄系統(tǒng)后進行排號預約處理的相關處理功能，即查看自己所服務窗口的排隊信息并且可以通知下一位教師前往窗口辦理業(yè)務，具體包括查看當前預約用戶的辦理信息、可以通過系統(tǒng)的預約用戶的電話來確認辦理所需要的各類材料是否齊全，可以通過確認當前預約辦理觸發(fā)業(yè)務，可以通過確認下一位預約辦理的觸發(fā)功能，預約系統(tǒng)向下一位用戶發(fā)送訂閱消息，提示下一位預約用戶進入現(xiàn)場等待區(qū)等候辦理。數(shù)據(jù)流圖步驟1繪制數(shù)據(jù)流圖頂層，確定系統(tǒng)的輸入和輸出，分析數(shù)據(jù)流輸入源點和輸出終點；步驟2繪制數(shù)據(jù)流圖1層，從輸入端開始，根據(jù)財務預約流程，繪制出數(shù)據(jù)流流經(jīng)的各加工框，逐步繪制出輸出端，得到1層數(shù)據(jù)流圖；步驟3繪制數(shù)據(jù)流圖2層，細化每一個加工框；步驟4合成總體數(shù)據(jù)流圖；步驟5檢查與調整數(shù)據(jù)流圖。檢查與調整數(shù)據(jù)流圖的步驟：（1）檢查正確性；（2）提高易理解性；（3）重新分解。3、行為建模順序圖建模流程：（1）在順序圖頂端繪制矩形框，定義參與交互的類實例（對象）名；（2）在每個對象下面繪制豎直虛線，表示該對象的生命線；（3）在對象間添加箭頭表示各種類型的消息，跟蹤對象間的控制流；（4）生命線加豎直矩形定義對象激活期，表明對象正在執(zhí)行某操作；（5）根據(jù)需要添加框的組合與關聯(lián)，表示復雜的控制結構。課程導入給出需求分析定義，總結：自然語言——圖表以本校定制項目“教研項目管理系統(tǒng)”和“財務預約系統(tǒng)”作為案例，使學生理解功能性需求與非功能性需求項目組進行需求分析匯報，項目組互評和教師點評。主要找出需求分析文檔問題，引出需求分析過程。項目組選擇技術重新進行需求獲取。學生課前自學UML模型元素，提出問題，學生和教師解答。以“教研項目管理系統(tǒng)”為案例，介紹數(shù)據(jù)建模E-R圖設計方法以“財務預約系統(tǒng)”為案例，給出通過需求獲取得到的需求描述，由項目組討論進行數(shù)據(jù)建模分析與E-R圖設計。項目組按照角色分工，由項目組需求分析工程師設計并繪制項目E-R圖項目組匯報項目E-R圖，項目組互評和教師點評項目組產(chǎn)品經(jīng)理匯報“學生請假系統(tǒng)”用例設計根據(jù)學生匯報情況組間互評以“學生請假系統(tǒng)”、“教研項目管理系統(tǒng)”為案例，教師精講用例建模結合精講知識點，項目組討論優(yōu)化用例圖根據(jù)教師給出的預約流程，項目組討論并繪制“財務預約系統(tǒng)”中系統(tǒng)預約用戶用例圖、撰寫用例規(guī)格說明項目組按照角色分工，由項目組需求分析工程師設計并繪制項目用例圖與用例說明項目組匯報項目用例分析，項目組互評和教師點評學生講解數(shù)據(jù)流圖符號以“財務預約系統(tǒng)”數(shù)據(jù)流圖為案例，講解數(shù)據(jù)流圖設計流程項目組討論“財務預約系統(tǒng)”數(shù)據(jù)流圖存在的問題，提出調整建議，并重新分解數(shù)據(jù)流圖根據(jù)案例講解順序圖建模流程項目組課后完成項目順序圖課后作業(yè)（1）項目組根據(jù)需求分析規(guī)格說明書模板修改完善課前提交的需求分析文檔；（2）完成習題集中需求分析習題；（3）根據(jù)課上點評與互評發(fā)現(xiàn)的問題，優(yōu)化和改進項目實踐報告的E-R圖、用例圖等設計；（4）項目組完成順序圖設計。教學單元小結教學反思本教學單元教學任務基本完成，學生對需求分析有了一個基本的了解，通過分析“財務預約系統(tǒng)”等實際項目案例，對需求建模進行了項目實踐。通過項目組匯報發(fā)現(xiàn)，部分學生對業(yè)務邏輯復雜的需求建模分析和設計能力還有不足，需要通過課后復習和項目實踐提高學生分析和解決問題的能力。從項目組匯報和小組討論中也發(fā)現(xiàn)，部分學生掌握情況較好，課后組織學有余力學生為科研團隊，指導學生科研團隊參加軟件設計大賽。教學單元概要設計授課學時教學目標知識目標理解面向對象設計概念；掌握軟件設計概念與原則；掌握常用軟件體系結構知識；掌握結構化設計方法；掌握面向對象設計原則；明確概要設計的任務和步驟；掌握軟件概要設計說明的內(nèi)容要求和編寫規(guī)范。能力目標能夠看懂設計圖，理解設計原則；能夠使用結構化設計方法建立系統(tǒng)設計模型；能夠使用面向對象設計建模方法建立系統(tǒng)設計模型；通過軟件設計的原則及方法進行功能模塊設計、數(shù)據(jù)庫設計；能夠編寫軟件概要設計說明書。素質目標以學生科研團隊研發(fā)的軟件項目作為案例，激發(fā)學生的學習熱情和積極性；通過項目組角色分工與合作，鍛煉學生語言表達能力和團隊協(xié)作意識，提升專業(yè)素養(yǎng)。教學內(nèi)容重點軟件設計概念；面向對象設計原則。難點結構化設計方法；面向對象設計建模方法。教學方法與手段（1）采用CBL案例分析與討論、項目組角色扮演實踐和教師精講相結合的教學方法；（2）運用PPT播放視頻、圖片、圖表等多媒體教學形式；（3）以思維導圖直觀展示重點知識點。課程思政利用模塊化的設計思想，把大的問題劃分為若干個小問題來解決，不是一個獨立的個體。社會學實驗表明，團隊分工的績效優(yōu)于單個績效總和。課前準備（1）安裝MySQL數(shù)據(jù)庫，熟練建表操作與建表語句；（2）閱讀兩個概要設計文檔（課程資料網(wǎng)站下載），初步理解概要設計任務；（3）在智慧樹平臺中查看概要設計單元任務，項目組討論完成并提交概要設計文檔初稿。課堂教學內(nèi)容設計設計是將用戶需求準確地轉化為軟件設計模型與文檔的方法。從技術角度考慮，軟件設計主要包括4方面內(nèi)容：（1）體系結構設計：確定軟件系統(tǒng)的結構，即軟件系統(tǒng)的組成，以及各組成成分（子系統(tǒng)或模塊）之間的相互關系（2）接口設計：確定目標系統(tǒng)與其他軟/硬件系統(tǒng)之間、目標系統(tǒng)與用戶之間的交互關系及通信方式。（3）數(shù)據(jù)設計：數(shù)據(jù)結構的設計（4）過程設計：把每個模塊內(nèi)部的執(zhí)行邏輯轉換成過程性描述（即算法設計）。從工程管理角度考慮，軟件設計過程劃分為兩大階段：（1）概要設計（2）詳細設計結構化設計方法采用的主要描述工具：結構圖SC方法中用于表達模塊組織結構的主要圖形工具，以顯示軟件系統(tǒng)的組成模塊及其之間的調用關系。數(shù)據(jù)流圖DFD→結構圖SC的映射內(nèi)聚性：表示一個模塊內(nèi)部所包含的各個成分（各種數(shù)據(jù)和處理過程）之間相互聯(lián)系、彼此結合的緊密程度。耦合性：表示模塊與模塊之間相互聯(lián)系、相互依賴的緊密程度。模塊間連接越緊密，聯(lián)系越復雜，耦合性越高。數(shù)據(jù)庫設計投票實體的實體屬性分析：根據(jù)項目信息化管理系統(tǒng)的功能需求以及功能模塊設計，該實體的屬性分析包括投票id，項目id，項目申報人姓名，申報課題名稱，申報人所在學院，申報項目組別，組別id，該項目類型下項目總數(shù)，該項目類型下應出線總數(shù)，計分器，排名情況，分組狀態(tài)，是否晉級或淘汰結果以及投票輪次等屬性。投票表字段類型長度備注Idint11投票id，自增主鍵pro_idint11項目idpro_staff_namevarchar45項目申報人姓名pro_namevarchar200項目名稱pro_collegevarchar45申報人所在學院Groupvarchar45組別名稱group_idint11組別idNeedsint11該類型下應出線項目數(shù)Scoresint11計分器rankint11排名情況Statusint11分組狀態(tài)Resultint11結果情況pro_vote_turnint11投票輪次問題引入——軟件設計在軟件工程中所處的位置從技術角度和工程管理角度劃分軟件設計階段。以“教研項目管理系統(tǒng)”為案例進行項目組討論總結數(shù)據(jù)流圖到結構圖的映射步驟。以“財務預約系統(tǒng)”為案例，根據(jù)需求分析文檔進行結構圖建模，教師點評后項目組優(yōu)化結構圖項目組按照角色分工進行自選項目結構圖設計，組間互評，引出結構設計優(yōu)化原則——高內(nèi)聚、低耦合精解內(nèi)聚性精解耦合性以“教研項目管理系統(tǒng)”案例中投票實體與投票表進行項目組討論，理解數(shù)據(jù)庫表結構設計項目組按照角色分工進行數(shù)據(jù)庫表設計，使用MySQL數(shù)據(jù)庫完成數(shù)據(jù)庫設計。課后作業(yè)（1）完成習題集中概要設計習題；（2）根據(jù)課程發(fā)現(xiàn)的概要設計問題，優(yōu)化和修改項目組概要設計文檔。教學單元小結教學反思本教學單元教學任務基本完成，通過案例分析、小組討論、項目組自選項目實踐，學生對概要設計有了較好的掌握。在項目討論過程中發(fā)現(xiàn)，當遇到難點問題時，有些同學參與度不高，在后面教學中需要調動這部分學生學習的主動性與積極性。

教學單元詳細設計授課學時教學目標知識目標了解詳細設計的基本任務；掌握結構化程序設計的方法，程序流程圖、盒圖、PAD圖、判定表與判定樹、PDL等詳細設計的工具；掌握詳細設計階段文檔寫作的技巧和方法。能力目標能夠利用詳細設計工具完成詳細設計階段建模；具備結合軟件項目撰寫詳細設計說明書的能力。素質目標培養(yǎng)學生具備職業(yè)素養(yǎng)和團隊協(xié)作能力。教學內(nèi)容重點詳細設計的過程與任務難點詳細設計工具與建模教學方法與手段（1）采用CBL案例分析與討論、項目組角色扮演實踐和教師精講相結合的教學方法；（2）運用PPT播放視頻、圖片、圖表等多媒體教學形式；（3）以思維導圖直觀展示重點知識點。課程思政通過案例使學生明確開發(fā)企業(yè)項目時需由團隊協(xié)作完成，項目組組長的職責就是設計“接口”，小組分工，各司其職，共同完成。課前準備（1）下載學習資料，完成自學任務；（2）項目組討論完成任務文檔并提交；（3）查找資料制作PPT，介紹判定表與判定樹。課堂教學內(nèi)容設計詳細設計是軟件工程的重要，在詳細設計過程中，細化高層的體系結構設計，將軟件結構中的主要部件劃分為獨立編碼、編譯和測試的軟件單元。詳細設計基本任務：（1）算法設計（2）數(shù)據(jù)結構設計（3）物理設計（4）其他設計（5）編寫詳細設計說明書（6）評審詳細設計工具1、程序流程圖2、盒圖3、PAD圖4、判定表與判定樹判定表由4部分組成，分別是基于條件項、規(guī)則項、基本動作項、動作項。判定樹又稱決策樹，適合描述問題處理中具有多個判磁芯，而且每個決策與若干條件有關。5、PDL（1）順序結構（2）選擇結構（3）循環(huán)結構問題引入——詳細設計在軟件生命周期中起到承上啟下的作用。舉例講解詳細設計的基本任務以“教研項目管理信息系統(tǒng)”作為案例，分析流程圖設計過程項目組討論，找出案例中的問題，并完成流程圖的修改和細化教師精講盒圖與PAD圖設計方法項目組討論完成將程序流程圖繪制成盒圖和PAD圖學生介紹判定表與判定樹基本方法，教師提出需求，由項目組討論完成判定表與判定樹設計精講PDL的特點與結構，以“教研項目管理信息系統(tǒng)”中新建項目管理模塊為例，項目組討論完成PDL設計課后作業(yè)（1）完成習題集中詳細設計習題；（2）項目組完成實踐項目中詳細設計文檔，要求包括流程圖、盒圖和PAD圖。教學單元小結教學反思本教學單元教學任務基本完成，學生對難點問題詳細設計工具與建模掌握較好，在后期的教學中，將增加該部分案例復雜性和難度，進一步鍛煉學生解決問題的能力。教學單元軟件實現(xiàn)授課學時教學目標知識目標了解程序設計語言的分類以及選擇具體程序開發(fā)語言的標準；掌握代碼實現(xiàn)階段文檔的寫作規(guī)范和方法。能力目標具備根據(jù)軟件項目完成軟件編碼的能力；具備撰寫代碼實現(xiàn)階段文檔的能力。素質目標通過了解軟件工程職業(yè)道德和責任規(guī)范，培養(yǎng)學生正確的價值觀和職業(yè)素養(yǎng)。教學內(nèi)容重點面向對象編程難點編碼優(yōu)化教學方法與手段（1）采用CBL案例分析與討論、項目組角色扮演實踐和教師精講相結合的教學方法；（2）運用PPT播放視頻、圖片、圖表等多媒體教學形式；（3）以思維導圖直觀展示重點知識點。課程思政（1）CPU的技術指標、制造工藝——落后就要挨打，大力發(fā)展科技；科技強國、自主創(chuàng)新；（2）四個“自信”疫情試塊試金石，中國的表現(xiàn)讓我們的國民看到了國家的強大與溫情，也讓世界看清了中國的偉大崛起和大國風范！自主開發(fā)、本土化創(chuàng)新開發(fā)。課前準備（1）查找資料，制作PPT介紹一種編程語言；（2）項目組選擇自選項目的核心模塊編碼實現(xiàn)，并提交編碼。課堂教學內(nèi)容設計面向對象編程在對象設計期間，設計必須遵循以下步驟：組合三種模型以獲取類上的操作；實現(xiàn)操作的設計算法；優(yōu)化數(shù)據(jù)的訪問路徑；實現(xiàn)外部交互式的控制；調整類結構提高繼承性；設計關聯(lián)；確定對象表示；把類和關聯(lián)封裝成模塊。程序編碼編碼的目的：是使用選定的程序設計語言，把模塊的過程描述翻譯為用該語言書寫的源程序（或源代碼）。模塊的過程描述——源程序。編碼風格的要求：實現(xiàn)源程序的文檔化數(shù)據(jù)說明：常量、變量等的聲明語句結構：語句構造應力求簡單、直接、不能為了片面的追求效率而使語句復雜化程序設計語言面向機器的語言高級語言甚高級語言程序設計語言的選擇應用領域算法和計算的復雜性軟件執(zhí)行環(huán)境數(shù)據(jù)結構的復雜性效率的考慮用戶的要求設計優(yōu)化在優(yōu)化設計階段，設計者必須注意以下三點：要減少訪問花費和增強簡便性，應添加冗余的關聯(lián)。要獲得更高的效率就應重新安排計算。要避免復雜表達式的重復計算，應保存導出屬性。問題引入復習面向對象設計的步驟，引出詳細設計之后進入編碼階段以“教研項目管理系統(tǒng)”為例，精講編碼的目的學生匯報編程語言根據(jù)學生匯報教師總結編程語言之間的區(qū)別與聯(lián)系小組討論如何選擇編程語言教師點評，并給出選擇編程語言的依據(jù)項目組匯報提交的功能模塊編碼，找出討論提出編碼中的問題（從編碼規(guī)范性、安全性等方面）教師總結學生提出的問題，并給項目組提出修改意見課后作業(yè)（1）完成習題集中代碼實現(xiàn)習題；（2）結合課上發(fā)現(xiàn)的編碼問題修改項目組編碼文檔。教學單元小結教學反思本教學單元教學任務較好地完成，通過項目組討論和發(fā)言發(fā)現(xiàn)，學生已學過多種程序設計語言，對代碼實現(xiàn)的規(guī)范及編程語言選擇方面都有比較成熟的見解，但對代碼安全性方面了解較少，下一輪教學中可加入如何防止SQL注入和如何進行加密等安全編碼方面的教學內(nèi)容。

教學單元軟件測試授課學時教學目標知識目標掌握軟件測試、排錯的概念；掌握黑盒測試和白盒測試的基本概念和使用環(huán)境；掌握軟件測試的基本原則、方法和步驟。能力目標能夠設計簡單的測試用例；能夠根據(jù)項目測試計劃完成測試工作；能夠編寫軟件測試分析報告。素質目標具備客觀分析、理性思考軟件項目的職業(yè)素養(yǎng)、專業(yè)的軟件測試綜合能力。教學內(nèi)容重點軟件測試過程；黑盒測試；白盒測試。難點黑盒測試；白盒測試。教學方法與手段（1）采用CBL案例分析與討論、項目組角色扮演實踐和教師精講相結合的教學方法；（2）運用PPT播放視頻、圖片、圖表等多媒體教學形式；（3）以思維導圖直觀展示重點知識點。課程思政具有預防、安全、行業(yè)規(guī)范、技術與管理相結合的意識、維護國家安全與利益等意識。課前準備（1）查找資料，理解黑盒測試與白盒測試的區(qū)別；（2）項目組完成并提交測試文檔初稿，重點討論測試用例；（3）查找資料并制作PPT介紹Bug。課堂教學內(nèi)容設計在理想的情況下，開發(fā)人員編寫完代碼之后，所有的程序都應該能夠運行起來，但是現(xiàn)實往往沒有這么美好，無論采用保種開發(fā)模式開發(fā)出來的軟件系統(tǒng)，即使是那些大廠發(fā)布的產(chǎn)品，依然會存在這樣或那樣的問題。BUG原意是臭蟲，現(xiàn)在經(jīng)常被人們用于表示隱藏在計算機系統(tǒng)中的缺陷或者問題。測試基本原則：（1）應盡早地和不斷地進行軟件測試；（2）測試用例由測試輸入數(shù)據(jù)和與之對應的預期輸出結果組成；（3）程序員應避免檢查自己的程序；（4）在設計測試用例時，應當包括有效的輸入條件和無較的輸入條件；（5）充分注意測試中的群集現(xiàn)象。1、單元測試環(huán)境由被測模塊、驅動模塊、樁模塊共同構成。2、集成測試也稱為聯(lián)合測試或集成測試，重點測試模塊的接口部分，需設計測試過程所使用的驅動模塊或樁模塊。測試方法以黑盒法為主。3、確認測試(validationtesting)，又稱為有效性測試或功能測試。其任務是驗證系統(tǒng)的功能、性能等特性是否符合需求規(guī)格說明。4、驗收測試：是在軟件產(chǎn)品完成了系統(tǒng)測試之后，產(chǎn)品發(fā)布之前進行的軟件測試活動，其目的是驗證軟件的功能和性能是否能夠滿足用戶所期望的要求。驗收測試一般包括α測試與測試。（1）黑盒測試：把測試對象看成一個黑盒子，測試人員完全不考慮程序的內(nèi)部結構和處理過程，只在軟件的界面上進行測試，用來證實軟件功能的可操作性，檢查程序是否滿足功能要求，是否能產(chǎn)生正確的輸出。因此，黑盒測試又稱為功能測試。（2）白盒測試：把測試對象看成一個透明的例子，測試人員能了解程序的內(nèi)容結構和處理過程，以檢查處理過程的目的，對程序中盡可能多的邏輯路徑進行測試，在所有的點檢驗內(nèi)部控制和數(shù)據(jù)結構是否和預期相同。（1）等價分類法：是一種典型的黑盒測試方法，它是將程序所有可能的輸入數(shù)據(jù)劃分為弱干個等價類，然后從每個部分中選擇具有代表性的數(shù)據(jù)作為測試用例，測試用例由有效等價類和無效等價類的代表組成。（2）邊界值分析法：是對輸入或輸出的邊界值進行測試的一種方法，它通常作為等價類劃分法的補充，它的測試用例來自于等價類的邊界。（3）因果圖法：是一種形式化語言，是一種組合邏輯網(wǎng)絡圖。是把輸入條件視為“因”，把輸出條件視為“果”，將黑盒看成是從因到果的網(wǎng)絡圖，采用邏輯圖的形式來表達功能說明書中輸入條件的各種組合與輸出的關系。根據(jù)這種關系可選擇高效的測試用例。（4）錯誤推測法是人們根據(jù)經(jīng)驗或直覺推測程序中可能存在的各種錯誤，從而針對性地編寫檢查這些錯誤的測試用例的方法。（5）邏輯覆蓋法問題引入——播放比爾蓋茨Win98新聞發(fā)布會視頻，引出軟件測試的重要性學生講解Bug概念從正向思維和逆向思維兩個方面來理解概念舉例介紹測試基本原則以“財務預約系統(tǒng)”為案例，精講單元測試、集成測試、確認測試、驗收測試學生介紹黑盒測試與白盒測試區(qū)別教師精講白盒測試與黑盒測試項目組匯報項目測試用例，組間互評、教師點評，發(fā)現(xiàn)存在的問題以“財務預約系統(tǒng)”預約成功后的服務通知功能為例，講解測試用例案例分析與講解后，項目組修改和完善自選實踐項目的用例設計課后作業(yè)（1）完成習題集中軟件測試習題；（2）繼續(xù)修改和完善實踐項目中軟件測試文檔。教學單元小結教學反思本教學單元教學任務基本完成，學生通過課前自學和課上案例分析對軟件測試有了進一步的認識，通過案例分析和小組討論發(fā)現(xiàn)，學生對軟件測試比較感興趣，測試文檔初稿完成較好，在后期教學中可適應引入測試軟件的介紹，為學生今后從事軟件測試工作奠定基礎。教學單元軟件維護授課學時教學目標知識目標了解軟件維護的概念、特點；掌握