《軟件工程》課程教學(xué)大綱

《軟件工程》教學(xué)大綱課程名稱：軟件工程英文名稱：SoftwareEngineering課程編號：F035092322學(xué)分：3總學(xué)時/課內(nèi)實踐學(xué)時：40/8課程性質(zhì)：選修課程開課單位：信息與電氣工程學(xué)院計算機科學(xué)與技術(shù)系適應(yīng)對象：信息與計算科學(xué)專業(yè)一、課程簡介《軟件工程》是信息與計算科學(xué)專業(yè)必修課程之一，通過課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生掌握軟件工程的基本原理、概念和技術(shù)方法，掌握軟件開發(fā)的一般方法、步驟和過程；使學(xué)生能自覺地使用軟件工程的技術(shù)與規(guī)范參與軟件項目活動；通過軟件開發(fā)中常用建模工具的使用，能綜合運用所學(xué)基礎(chǔ)理論和專業(yè)技能解決計算機類學(xué)科和專業(yè)的實際問題。系統(tǒng)地介紹目前流行和成熟的軟件工程技術(shù)和工具，具備給出合理的軟件開發(fā)方案的能力，掌握使用UML工具進行軟件項目的分析與設(shè)計，從而培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)實際復(fù)雜工程問題的需求，提高軟件開發(fā)與應(yīng)用的綜合能力，為今后從事軟件開發(fā)和應(yīng)用打下良好的基礎(chǔ)。SoftwareEngineeringisoneofthecompulsorycoursesofinformationandcomputingscience,whichenablesstudentstomasterthebasicprinciples,conceptsandtechnicalmethodsofsoftwareengineering,andthegeneralmethods,stepsandprocessesofsoftwaredevelopment.Toenablestudentstoconsciouslyusethetechniquesandspecificationsofsoftwareengineeringtoparticipateinsoftwareprojectactivities;Throughtheuseofcommonmodelingtoolsinsoftwaredevelopment,studentscancomprehensivelyusethebasictheoriesandprofessionalskillstheyhavelearnedtosolvepracticalproblemsincomputerdisciplinesandmajors.Systematicallyintroducethecurrentpopularandmaturesoftwareengineeringtechnologiesandtools,havetheabilitytogivereasonablesoftwaredevelopmentsolutions,andmastertheanalysisanddesignofsoftwareprojectsusingUMLtools,soastocultivatestudentstoimprovethecomprehensiveabilityofsoftwaredevelopmentandapplicationaccordingtotheneedsofpracticalcomplexengineeringproblems,andlayagoodfoundationforfuturesoftwaredevelopmentandapplication.二、課程目標(biāo)1.培養(yǎng)堅持不懈的學(xué)習(xí)精神，溝通和團隊協(xié)作能力，嚴謹治學(xué)的科學(xué)態(tài)度和積極向上的價值觀。2.能夠運用計算機軟件系統(tǒng)的基本原理和方法，設(shè)計滿足特定需求的軟件系統(tǒng)方案，并具有對復(fù)雜的應(yīng)用軟件系統(tǒng)進行需求方案分析、系統(tǒng)總體設(shè)計和驗證的能力；具有應(yīng)用現(xiàn)代化的軟件開發(fā)工具及測試工具實現(xiàn)應(yīng)用軟件系統(tǒng)的能力。3.能夠利用信息與計算科學(xué)專業(yè)所學(xué)的基本知識與本課程所講授知識進行有機融合，熟練應(yīng)用傳統(tǒng)的軟件設(shè)計方法和面向?qū)ο蟮能浖O(shè)計方法進行軟件系統(tǒng)建模和設(shè)計，具有判斷項目開發(fā)的經(jīng)濟決策能力。1.Cultivateperseveranceinlearning,communicationandteamworkskills,scientificattitudeandpositivevalues.2.Beabletousethebasicprinciplesandmethodsofcomputersoftwaretodesignsoftwaresystemsthatmeetspecificneeds,andhavetheabilitytoanalyzetherequirementsofcomplexapplicationsoftwaresystems,anddesignandverifytheoverallsystem;Beabletoapplymodernsoftwaredevelopmenttoolsandtestingtoolstorealizetheapplicationsoftwaresystem.3.Beabletocombinethebasicknowledgelearnedinthismajorwiththeknowledgetaughtinthiscourse,beproficientinapplyingtraditionalsoftwaredesignmethodsandobject-orientedsoftwaredesignmethodsforsoftwaresystemmodelinganddesign,andhavetheabilitytojudgetheeconomicdecision-makingofprojectdevelopment.三、課程目標(biāo)與畢業(yè)要求對應(yīng)關(guān)系本課程的課程目標(biāo)與信息與計算科學(xué)畢業(yè)要求指標(biāo)點的支撐情況如表1所示。表1：課程目標(biāo)與畢業(yè)要求對應(yīng)關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點課程目標(biāo)畢業(yè)要求1：知識要求具有扎實的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，掌握信息科學(xué)、計算科學(xué)和計算機科學(xué)的基本理論和基本知識。課程目標(biāo)2畢業(yè)要求2：能力要求能熟練使用計算機（包括常用計算機語言、工具及一些專業(yè)軟件），具有基本的算法分析和設(shè)計能力以及較強的編程能力。課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3能運用所學(xué)數(shù)學(xué)和計算機知識解決某些科研或生產(chǎn)中的實際問題。畢業(yè)要求3：素質(zhì)要求具有正確的人生觀、價值觀和道德觀，愛國、誠信、友善、守法，具有高度的社會責(zé)任感；具有良好的心理素質(zhì)和積極的人生態(tài)度。課程目標(biāo)1四、課程教學(xué)安排課程共有11項教學(xué)內(nèi)容，共40學(xué)時，具體安排如下。表2：課程教學(xué)安排表序號教學(xué)內(nèi)容思政元素課堂教學(xué)學(xué)時實驗/實踐教學(xué)學(xué)時學(xué)時小計1軟件工程學(xué)概述職業(yè)教育和愛國教育222軟件可行性分析——443軟件需求分析科學(xué)精神培養(yǎng)444軟件總體設(shè)計——4265軟件詳細設(shè)計——4266軟件編碼——447軟件測試——4268軟件維護——449面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)——2210面向?qū)ο蟮姆治觥?411面向?qū)ο蟮脑O(shè)計與實現(xiàn)溝通和團隊協(xié)作能力426合計4048教學(xué)安排1.軟件工程學(xué)概述教學(xué)要求：掌握軟件危機形成的原因及軟件工程的概念(從管理和技術(shù)兩個方面來了解軟件工程的產(chǎn)生背景及原因)、軟件工程方法學(xué)；掌握軟件生命周期的組成和軟件過程的特點。重點難點：軟件工程概念，軟件的生命周期和開發(fā)模型。教學(xué)內(nèi)容：了解軟件工程的發(fā)展史、軟件危機主要表現(xiàn)形式、產(chǎn)生軟件危機的原因及其解決途徑；掌握軟件的生存周期及開發(fā)模型。思政元素：培養(yǎng)學(xué)生具備堅定正確的政治方向、愛國情懷和較高的政治素質(zhì)。結(jié)合我國軟件開發(fā)的發(fā)展現(xiàn)狀，客觀認識差距，肯定取得的成績，激勵學(xué)生努力創(chuàng)新、奮發(fā)向上。2.軟件可行性分析教學(xué)要求：掌握可行性研究的目的、過程；熟練掌握使用系統(tǒng)流程圖、數(shù)據(jù)流圖、數(shù)據(jù)字典描述系統(tǒng)，并進行成本效益分析。重點難點：軟件可行性研究的目的、過程，成本效益分析的計算方法，可行性研究報告的撰寫，成本效益分析、系統(tǒng)流程圖。教學(xué)內(nèi)容：可行性研究的目的、過程，使用系統(tǒng)流程圖、數(shù)據(jù)流圖、數(shù)據(jù)字典描述系統(tǒng)，并進行成本效益分析。軟件可行性的目的并要求學(xué)生分組撰寫可行性研究報告，數(shù)據(jù)流圖與數(shù)據(jù)字典的關(guān)系(案例分析：定貨系統(tǒng))；成本效益分析的計算方法；可行性研究報告的撰寫。3.軟件需求分析教學(xué)要求：掌握需求分析的任務(wù)及需求獲取的原則，學(xué)會應(yīng)用傳統(tǒng)軟件過程模型開發(fā)軟件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)建模方法、功能建模方法和狀態(tài)建模的表示方法。重點難點：軟件需求分析，數(shù)據(jù)流圖。教學(xué)內(nèi)容：軟件需求分析的任務(wù)、目的及需求分析文檔的撰寫，軟件需求分析的獲取方法，三種需求分析的建模方法及實例，軟件需求分析建模與建模工具、需求分析說明書的撰寫，數(shù)據(jù)流圖。思政元素：培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神、工匠精神，培養(yǎng)工程師的責(zé)任感。4.軟件總體設(shè)計教學(xué)要求：了解總體設(shè)計的目的、設(shè)計過程；應(yīng)用啟發(fā)式規(guī)則及圖形化描述工具進行總體設(shè)計；熟悉面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法，軟件總體設(shè)計說明書的撰寫。重點難點：總體設(shè)計，面向數(shù)據(jù)流的設(shè)計方法。教學(xué)內(nèi)容：總體設(shè)計的任務(wù)、目的和設(shè)計過程，軟件總體設(shè)計的設(shè)計原理(主要講解模塊化設(shè)計原則)，總體設(shè)計的啟發(fā)式設(shè)計原則，面向數(shù)據(jù)流的設(shè)計方法。5.軟件詳細設(shè)計(支撐教學(xué)目標(biāo)1)教學(xué)要求：熟練應(yīng)用過程設(shè)計工具進行詳細設(shè)計；選擇面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的軟件設(shè)計方法進行詳細設(shè)計；應(yīng)用不同的方法進行程序復(fù)雜性度量(案例分析：軟件流圖及應(yīng)用流圖度量復(fù)雜度)；并按照要求撰寫軟件詳細設(shè)計說明書文檔。重點難點：幾種詳細設(shè)計。教學(xué)內(nèi)容：計的目的與任務(wù)，幾種詳細設(shè)計工具的用法、詳細設(shè)計說明書的撰寫，幾種詳細設(shè)計工具的用法。6軟件編碼教學(xué)要求：使學(xué)生了解編寫程序代碼的風(fēng)格；并撰寫軟件實現(xiàn)過程文檔。重點難點：程序設(shè)計語言的風(fēng)格。教學(xué)內(nèi)容：選擇程序設(shè)計語言，編碼風(fēng)格。7.軟件測試教學(xué)要求：掌握單元測試、集成測試和確認測試的方法；應(yīng)用白盒測試、黑盒測試和程序調(diào)試技術(shù)。重點難點：軟件測試基礎(chǔ)，軟件測試用例的設(shè)計教學(xué)內(nèi)容：軟件測試目標(biāo)、測試準(zhǔn)則、方法及分類，單元測試、集成測試和確認測試的方法；白盒測試技術(shù)及測試用例設(shè)計方法，黑盒測試技術(shù)及測試用例設(shè)計方法，軟件測試用例的設(shè)計，軟件測試用例的設(shè)計。8.軟件維護教學(xué)要求：了解軟件維護的基本目標(biāo)和任務(wù)；掌握軟件維護的特點、軟件維護活動的類型和維護過程；掌握提高軟件可維護性的技術(shù)。重點難點：軟件維護的目標(biāo)和任務(wù)，軟件維護方法。教學(xué)內(nèi)容：軟件可維護性，軟件維護的目標(biāo)和任務(wù)，軟件維護的特點，軟件維護過程，提高軟件可維護性的方法，文檔在軟件維護中的作用。第9章面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)教學(xué)要求：了解采用面向?qū)ο蟮姆椒ㄟM行軟件項目開發(fā)和管理優(yōu)點；面向?qū)ο蠓椒ǖ幕靖拍?；掌握利用面向?qū)ο蠓椒ㄩ_發(fā)軟件的對象建模，并撰寫面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)文檔。重點難點：面向?qū)ο蠼?，對象模型及其符號表示。教學(xué)內(nèi)容：面向?qū)ο蟮幕靖拍?，面向?qū)ο蠼?，對象模型及其符號表示，面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)和UML語言，面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)的理解。10.面向?qū)ο蟮姆治鼋虒W(xué)要求：使學(xué)生掌握面向?qū)ο蠓治龅幕具^程、建立動態(tài)模型、功能模型和對象模型的過程；綜合應(yīng)用3種模型完成面向?qū)ο蟮姆治鲞^程，并撰寫文檔。重點難點：用例模型、對象模型、動態(tài)行為模型教學(xué)內(nèi)容：用例模型、對象模型、動態(tài)行為模型和物理實現(xiàn)模型的創(chuàng)建。11.面向?qū)ο蟮脑O(shè)計與實現(xiàn)教學(xué)要求：了解面向?qū)ο蟮脑O(shè)計準(zhǔn)則、設(shè)計問題域子系統(tǒng)的過程；掌握設(shè)計任務(wù)管理子系統(tǒng)、人機交互子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)以及設(shè)計類中的服務(wù)和設(shè)計優(yōu)化技術(shù)。重點難點：面向?qū)ο蟮脑O(shè)計準(zhǔn)則和啟發(fā)式規(guī)則。教學(xué)內(nèi)容：面向?qū)ο蟮脑O(shè)計準(zhǔn)則和啟發(fā)式規(guī)則，面向?qū)ο笤O(shè)計優(yōu)化。思政元素：培養(yǎng)學(xué)生牢固樹立團隊意識，溝通和團隊協(xié)作能力。五、課內(nèi)實踐教學(xué)內(nèi)容及要求表3：課內(nèi)實踐教學(xué)內(nèi)容及要求序號教學(xué)類型教學(xué)內(nèi)容教學(xué)要求1上機軟件概要設(shè)計了解軟件的功能模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計；理解系統(tǒng)接口設(shè)計；掌握“概要設(shè)計說明書”的編寫。2上機軟件詳細設(shè)計了解軟件結(jié)構(gòu)中的主要功能模塊的詳細設(shè)計，理解N-S圖、程序流程圖、PDL等工具；掌握“詳細設(shè)計說明書”的編寫。3上機軟件測試方案設(shè)計了解黑盒測試和白盒測試技術(shù)；掌握“軟件測試方案”的編寫。4上機面向?qū)ο蠓椒ㄐ枨蠓治雠c設(shè)計了解對象模型、動態(tài)模型和功能模型；掌握軟件需求規(guī)格說明文檔和設(shè)計文檔的撰寫。六、課程考核與評價表4：成績評定方式表考核環(huán)節(jié)分值考核/評價細則作業(yè)完成程度和質(zhì)量40根據(jù)自主學(xué)習(xí)能力、利用資源分析和解決問題能力以及自主學(xué)習(xí)能力、利用資源分析和解決問題能力情況，按20%計入總成績。實驗考核60對軟件項目