《软件工程》教学大纲(改后).doc

软件工程教学大纲（供四年制计算机科学专业使用）前言软件工程是面向计算机科学应用技术专业开设的专业核心课。通过本课程培养学生对计算机软、硬件发展的正确认识，明确软件工程对计算机发展所起的重要作用，通过实践使学生熟悉软件开发流程的过程，并具备一定的软件开发管理和维护能力，其中包括：软件开发计划能力、软件需求分析能力、软件设计能力、软件测试能力，软件维护能力以及软件文档的编制能力。 通过本课程的学习，使学生了解计算机软、硬件发展的历史以及现代软件开发过程的特点，了解软件工程的研究范围和软件开发环境，熟悉软件工程的基本原理，基本概念，软件分析和设计方法，软件测试与维护的基本方法。本课程的重点将放在软件开发过程的流程，软件分析方法、软件测试技术、软件工程标准化和软件文档等方面。通过国本课程学习，不仅培养学生扎实的理论知识，较强的实践动手能力，同时还要加强学生素质培养，培养团队意识，团结协作、服从大局，要有质量意识和时间意识，重视开发和管理的规范化和标准化。教学目的要求和内容第1章 软件工程学概述1.1 软件危机【目的要求】1掌握：软件工程的定义和基本原理。2了解：软件、软件危机、危机产生的原因及其表现形式。【教学内容】1软件危机的介绍2产生软件危机的原因3消除软件危机的途径【教学方法】 课堂讲授【课时要求】0.5学时1.2 软件工程【目的要求】掌握：软件工程的定义和基本原理【教学内容】1软件工程的介绍2软件工程的基本原理3 软件工程方法学【教学方法】 课堂讲授【课时要求】0.5学时1.3 软件生命周期【目的要求】掌握：软件生命周期各阶段的基本任务【教学内容】软件生命周期各阶段的基本任务问题定义、需求分析、总体设计、详细设计、编码和单元测试、综合测试、软件维护【教学方法】 课堂讲授【课时要求】0.5学时1.4软件工程【目的要求】掌握：瀑布模型、快速原型模型、增量模型、螺旋模型的特点及适用范围【教学内容】1 瀑布模型2 快速原型模型3 增量模型4 螺旋模型5 喷泉模型6 Rational统一模型7 敏捷过程与极限编程8 微软过程【教学方法】 课堂讲授【课时要求】1.5学时。第2章 可行性研究2.1 可行性研究的任务【目的要求】掌握：可行性研究的任务及必要性【教学内容】 可行性研究的任务及必要性【教学方法】 课堂讲授, 辅以课堂练习【课时要求】0.25学时2.2 可行性研究过程【目的要求】掌握：可行性研究的过程及步骤【教学内容】 可行性研究的过程、步骤【教学方法】 课堂讲授, 辅以课堂练习【课时要求】0.25学时2.3 系统流程图【目的要求】熟悉：系统流程图的符号、简单的系统流程图，以及利用分层深入了解复杂的系统【教学内容】1 符号2 例子3 分层【教学方法】 课堂讲授, 辅以课堂练习【课时要求】1学时2.4数据流图【目的要求】掌握：可行性研究的过程及步骤【教学内容】1符号2例子3命名4用途【教学方法】 课堂讲授, 辅以课堂练习【课时要求】1学时2.5数据字典【目的要求】掌握：数据字典的内容、定义方法、用途及绘制方法【教学内容】1数据字典的内容2定义数据的方法3数据字典的用途4数据字典的实现【教学方法】 课堂讲授, 辅以课堂练习【课时要求】1学时2.6成本/效益分析【目的要求】了解：成本估算、成本/效益分析的基本方法【教学内容】1成本估计2成本/效益分析的方法【教学方法】 课堂讲授, 辅以课堂练习【课时要求】0.5学时第3章 需求分析3.1 需求分析的任务【目的要求】掌握：需求分析的概念及任务、内容、分析过程【教学内容】1 确定对系统的综合要求2 分析系统的数据要求3 导出系统的逻辑模型4修正系统开发计划【教学方法】 课堂讲授【课时要求】0.5学时3.2 与用户沟通获取需求的方法【目的要求】了解：与用户沟通获取需求的几种方法【教学内容】1 访谈2 面向数据流自顶向下求精3简易的应用规格说明技术4快速建立软件原型【教学方法】 课堂讲授【课时要求】0.5学时3.3分析建模与规格说明【目的要求】熟悉：分析建模的概念与规格说明书【教学内容】1 分析建模2 软件需求规格说明【教学方法】 课堂讲授【课时要求】0.5学时3.4 实体联系图【目的要求】掌握：ER图组成要素、画法【教学内容】 1 数据库对象 2 属性 3 联系 4 实体联系图的符号【教学方法】 课堂讲授【课时要求】1学时3.5数据规范化【目的要求】熟悉：第一范式、第二范式、第三范式【教学内容】 数据规范化第一范式、第二范式、第三范式【教学方法】 课堂讲授【课时要求】0.5学时3.6 状态转换图【目的要求】掌握：（1）状态、引起转换的事件、符号的概念（2）绘制系统的状态转换图。【教学内容】1 状态2 事件3 符号4 例子【教学方法】 课堂讲授【课时要求】1学时3.7其他图形工具【目的要求】理解：层次方框图、Warnier图、IPO图等的用法【教学内容】1层次方框图2Warnier图3IP0图【教学方法】 课堂讲授【课时要求】0.5学时3.8验证软件需求【目的要求】熟悉：验证需要分析的方法、工具【教学内容】1从哪些方面验证软件需求的正确性2验证软件需求的方法3用于需求分析的软件工具【教学方法】 课堂讲授【课时要求】0.5学时第4章 形式化说明技术4.1 概述【目的要求】了解：（1）形式化与非形式化方法的优缺点（2）应用形式化方法的准则形式化方法优缺点及应用准则，使用有穷状态机、Z语言描述规格说明【教学内容】1 非形式化方法的缺点2 形式化方法的优点3 应用形式化方法的准则【教学方法】自学【课时要求】0.5学时4.2有穷状态机【目的要求】了解：有穷状态机的概念及描述简单系统【教学内容】1 有穷状态机的概念2 有穷状态机的例子3 有穷状态机的评价【教学方法】自学【课时要求】0.5学时4.3Petri网【目的要求】掌握：Petri网的概念及描述简单系统【教学内容】1Petri网的概念2Petri网的例子【教学方法】自学【课时要求】0.5学时4.4Z语言【目的要求】了解：Z语言简介【教学内容】1 Z语言简介2 Z语言评价【教学方法】自学【课时要求】0.5学时第5章 总体设计5.1 设计过程【目的要求】熟悉：总体设计过程的步骤【教学内容】总体设计过程的9个步骤【教学方法】课堂讲授，课堂提问【课时要求】0.5学时5.2设计原理【目的要求】掌握：（1）总体设计的5个基本原理和相关概念 （2）模块独立性的两个度量准则：内聚和耦合【教学内容】1 模块化2 抽象3 逐步求精4 信息隐藏和局部化5模块独立【教学方法】课堂讲授，课堂提问【课时要求】1学时5.3启发规则【目的要求】熟悉：总体设计的7条启发性原则【教学内容】总体设计的7条启发性原则【教学方法】课堂讲授，课堂提问【课时要求】0.5学时5.4描绘软件结构的图形工具【目的要求】了解：描述软件结构的图形工具：层次图、HIPO图、结构图【教学内容】1 层次图形和HIPO图2 结构图【教学方法】课堂讲授，课堂提问【课时要求】0.5学时5.5面向数据流的设计方法【目的要求】掌握（1）面向数据流设计方法的概念（2）变换流方法法的7个步骤（3）事务流方法事务分析（4）设计优化的原则【教学内容】1 概念2 变换分析3 事务分析4 设计优化【教学方法】课堂讲授，小组讨论【课时要求】0.5学时。第6章 详细设计6.1 结构程序设计【目的要求】了解：结构化程序设计方法的概念、结构及特点【教学内容】 结构程序设计方法的概念、结构及特点【教学方法】课堂讲授 【课时要求】0.5学时6.2 人机界面设计【目的要求】熟悉：人机界面设计的范围、设计过程、设计指南【教学内容】 1设计问题2设计过程3人机界面设计指南【教学方法】课堂讲授【课时要求】0.25学时6.3过程设计的工具【目的要求】掌握：盒图、PAD图、判定表、判定树及PDL语言的特点、符号及表示方法【教学内容】1 程序流程图2 盒图3 PAD图4 判定表5 判定树6 过程设计语言【教学方法】课堂讲授，小组讨论【课时要求】1学时6.4面向数据结构的设计方法【目的要求】掌握：（1）Jackson图、改进的Jackson图的特点（2）使用Jackson方法设计程序的处理过程【教学内容】1Jackson图2改进的Jackson图3 Jackson方法【教学方法】课堂讲授，小组讨论【课时要求】1学时6.5程序复杂程度的定量度量【目的要求】熟悉：McCabe法和Halstead法的方法特点及用途【教学内容】1 McCabe方法2 Halstead方法【教学方法】课堂讲授【课时要求】0.25学时第7章 实现7.1 编码【目的要求】了解：程序设计语言的发展、分类及编码风格【教学内容】1 选择程序设计语言2 编码风格【教学方法】课堂讲授，辅以讨论【课时要求】0.5学时7.2软件测试基础【目的要求】掌握：程序测试的目标、准则、方法、步骤、信息流等基本概念和基本知识【教学内容】1 软件测试的目的2 软件测试准则3 测试方法4 测试步骤5 测试阶段的信息流【教学方法】课堂讲授，辅以讨论【课时要求】1学时7.3单元测试【目的要求】掌握：（1）单元测试的5个测试重点（2）单元测试的代码审查（3）单元测试上机测试【教学内容】1知识重点2代码审查3计算机测试【教学方法】课堂讲授，辅以讨论【课时要求】1学时7.4集成测试 【目的要求】掌握：（1）自顶向下的集成测试方法（2）自底向上的集成测试方法（3）两种集成测试方法的比较【教学内容】1 自顶向下集成2 自底向上集成3 不同集成测试策略的比较 4 回归测试【教学方法】课堂讲授，辅以讨论【课时要求】1学时7.5确认测试【目的要求】掌握：(1)确认测试的范围(2)软件配置复查(3)Alpha和Beta的概念及内容【教学内容】1确认测试的范围2软件配置复查3Alpha和Beta测试【教学方法】课堂讲授，辅以讨论【课时要求】1学时7.6白盒测试技术【目的要求】掌握：白盒测试软件时设计测试数据的典型数据（1）逻辑覆盖：语句覆盖、判定覆盖、条件覆盖、判定/条件覆盖、条件组合覆盖、点覆盖、边覆盖、路径覆盖（2）控制结构测试：基本路径覆盖、条件覆盖、循环覆盖【教学内容】1逻辑覆盖2控制结构测试【教学方法】课堂讲授，辅以讨论【课时要求】2学时7.7黑盒测试技术【目的要求】掌握：黑盒测试软件时设计测试数据的典型数据（1）等价类划分（2）边界值分析（3）错误推测【教学内容】1等级划分2边界值分析3错误推测【教学方法】课堂讲授，辅以讨论【课时要求】2学时7.8调试【目的要求】掌握：系统调试的过程及途径【教学内容】1调试过程2调试途径【教学方法】课堂讲授，辅以讨论【课时要求】1学时7.9软件可靠性【目的要求】熟悉：（1）程序可靠性的概念：定义、可用性（2）程序可靠性的估算方法：估算平均无故障时间【教学内容】1基本概念2估算平均无故障时间的方法【教学方法】课堂讲授，辅以讨论【课时要求】0.5学时第8章 维护8.1软件维护的定义【目的要求】掌握：软件维护的定义【教学内容】软件维护的定义【教学方法】课堂讲授，辅以讨论【课时要求】0.5学时8.2软件的特点【目的要求】掌握：（1）结构化与非结构化维护的差别（2）软件维护的问题域代价【教学内容】1 结构化维护与非结构化维护差别巨大2 维护的代价高昂3 维护的问题很多【教学方法】课堂讲授，辅以讨论【课时要求】1学时8.3软件维护过程【目的要求】掌握：系统调试的过程及途径【教学内容】系统调试的过程及途径【教学方法】课堂讲授，辅以讨论【课时要求】0.5学时8.4软件的可维护性【目的要求】掌握：决定软件可维护性的5个因素、文档及可维护性复查【教学内容】 1 决定软件可维护性的因素2 文档3可维护性复查【教学方法】课堂讲授，辅以讨论【课时要求】0.25学时8.5预防性维护【目的要求】熟悉：预防性维护方法【教学内容】预防性维护定义及方法【教学方法】课堂讲授，辅以讨论【课时要求】0.25学时8.6软件再工程过程【目的要求】熟悉：软件再工程过程的模型及其定义的活动【教学内容】软件再工程过程的模型及其定义的6类活动【教学方法】课堂讲授，辅以讨论。【课时要求】0.5学时第9章 面向对象方法学引论9.1面向对象方法学概述【目的要求】了解：面向对象方法学的要点、优点【教学内容】1 面向对象方法学的要点2 面向对象方法学的优点【教学方法】课堂讲授，辅以讨论【课时要求】0.5学时9.2面向对象的概念【目的要求】熟悉：理解面向对象的概念：对象、类、实例、消息、方法、属性、封装、继承、多态性、重载【教学内容】1 对象2 其他概念【教学方法】课堂讲授，辅以讨论【课时要求】1学时9.3面向对象建模【目的要求】熟悉：面向对象建模的概念、方法及特点【教学内容】面向对象建模的概念、方法及特点【教学方法】课堂讲授，辅以讨论【课时要求】1学时9.4对象面向【目的要求】掌握：（1）类图的基本符号（2）表示对象模型4种关系间的符号：关联、聚集、泛化、依赖和细化【教学内容】1 类图的基本符号2 表示关系的符号【教学方法】课堂讲授，辅以讨论【课时要求】1学时9.5动态模型【目的要求】掌握：用状态图来表示动态模型【教学内容】用状态图来表示动态模型【教学方法】课堂讨论【课时要求】0.5学时9.6功能模型【目的要求】掌握：（1）使用UML建立用例图（2）用例建模【教学内容】 1用例图2用例建模【教学方法】课堂讲授，辅以讨论【课时要求】1学时9.73种模型之间的关系【目的要求】熟悉：对象模型、动态模型、概念模型之间的关系【教学内容】学习、讨论并理解对象模型、动态模型、概念模型之间的关系【教学方法】课堂讨论【课时要求】0.5学时。第10章 面向对象分析10.1 面向对象分析的基本过程【目的要求】掌握：面向对象分析的过程的概念、3个子面向、5个层次。【教学内容】1 概述2 3个子模型与5个层次【教学方法】课堂讲授，小组讨论【课时要求】1学时10.2需求陈述【目的要求】了解：（1）书写需求陈述的要点（2）简单系统例子【教学内容】1 书写要点2 例子【教学方法】课堂讲授，小组讨论【课时要求】1学时10.3 建立对象模型【目的要求】掌握：使用统一建模语言的类图建立对象模型：确定类与对象、确定关联、划分主题、确定属性、识别继承关系、反复修改、逐步完善。【教学内容】 1 确定类与对象2 确定关系3 划分主题4确定属性5识别继承关系6反复修改【教学方法】课堂讲授，小组讨论【课时要求】1学时10.4建立动态模型【目的要求】掌握：使用统一建模语言的类图建立动态模型：编写脚本、设想用户界面、画事件跟踪图、画状态图、审查动态模型【教学内容】1编写脚本2设想用户界面3画事件跟踪图4画状态图5审查动态模型【教学方法】课堂讲授，小组讨论【课时要求】1学时10.5建立功能模型【目的要求】掌握：使用统一建模语言的类图建立功能模型：画基本系统模型图、画功能级数据流图、描述处理框功能【教学内容】1画出基本系统模型图2画出功能级数据流图3描述处理框功能【教学方法】课堂讲授，小组讨论【课时要求】0.25学时10.6定义服务【目的要求】了解：定义系统服务的内容【教学内容】 定义系统服务的内容【教学方法】课堂讲授，小组讨论【课时要求】0.25学时。第11章 面向对象设计11.1 面向对象设计的准则【目的要求】掌握：面向对象设计的6个准则：模块化、抽象、信息隐藏、弱耦合、强内聚、可重用【教学内容】面向对象设计的6个准则：模块化、抽象、信息隐藏、弱耦合、强内聚、可重用【教学方法】课堂讲授，小组讨论【课时要求】0.5学时。11.2启发规则【目的要求】了解：面向对象设计的6条启发性原则【教学内容】对象设计的6条启发性原则【教学方法】课堂讲授，小组讨论【课时要求】0.5学时。11.3软件重用【目的要求】掌握：（1）软件重用的功能（2）提高软件重用的方法：类构件（3）软件重用的效益【教学内容】1 概述2 类构件3 软件重用的效益【教学方法】课堂讲授，小组讨论【课时要求】0.5学时。11.4系统分解【目的要求】熟悉：将系统分解成子系统的方法及设计系统拓扑结构【教学内容】1 子系统之间的两种交互方式2 组织系统的两种方案3 设计系统的拓扑结构【教学方法】课堂讲授，小组讨论【课时要求】0.5学时。11.5设计问题域子系统【目的要求】掌握：设计问题域子系统的方法【教学内容】设计问题域子系统的方法与步骤【教学方法】课堂讲授，小组讨论【课时要求】0.5学时。11.6设计人机交互子系统【目的要求】掌握：设计人机交互子系统的方法【教学内容】设计人机交互子系统的方法与步骤【教学方法】课堂讲授，小组讨论【课时要求】0.5学时。11.7设计任务管理子系统【目的要求】掌握：设计任务管理子系统的方法【教学内容】设计任务管理子系统的方法与步骤【教学方法】课堂讲授，小组讨论【课时要求】0.5学时。11.8设计数据管理子系统【目的要求】掌握：设计数据管理子系统的方法【教学内容】1选择数据存储管理模式2设计数据管理子系统3例子【教学方法】课堂讲授，小组讨论【课时要求】1学时。11.9设计类中的服务【目的要求】了解：（1）类中的服务类型（2）设计实现服务的方法【教学内容】 1确定类中应用的服务2设计实现服务的方法【教学方法】课堂讲授，小组讨论【课时要求】0.5学时。11.10设计关联【目的要求】了解：关联的分析及实现【教学内容】1确定优先级2提高效益的几项技术3调整继承关系【教学方法】课堂讲授，小组讨论【课时要求】0.5学时。11.11设计优化【目的要求】了解：系统优化的措施【教学内容】1 确定优先级2 提高系统效率的几项技术3 调整继承关系【教学方法】课堂讲授，小组讨论【课时要求】0.5学时。第12章 面向对象实现12.1 程序设计语言【目的要求】1、了解：面向对象语言的优点、技术特点【教学内容】1 面向对象语言的优点2 面向对象语言的技术特点3 选择面向对象语言【教学方法】课堂讲授，试验教学，小组讨论【课时要求】0.25学时。12.2程序设计风格【目的要求】掌握：良好的程序设计风格须遵循的原则（1）提高软件可重用性（2）提高可扩充性（3）提高健壮性【教学内容】1 提高可重用性2 提高可扩充性3 提高健壮性【教学方法】课堂讲授，试验教学，小组讨论【课时要求】0.25学时。12.3测试策略【目的要求】掌握：软件测试的经典策略（1）面向对象的单元测试（2）面向对象的集成测试（3）面向对象的确认测试【教学内容】 1 面向对象的单元测试2 面向对象的集成测试3 面向对象的确认测试【教学方法】课堂讲授，试验教学，小组讨论【课时要求】1学时。12.4设计测试用例【目的要求】掌握：软件测试的用例（1）测试类的方法（2）集成测试的方法【教学内容】1 测试类的方法2 集成测试方法【教学方法】课堂讲授，试验教学，小组讨论【课时要求】1学时。第13章 软件项目管理13.1 估算软件规模【目的要求】掌握：估算软件规模的技术：行代码技术、功能点技术【教学内容】1代码行技术2功能点技术【教学方法】课堂讲授，小组讨论【课时要求】0.5学时。13.2工作量估算【目的要求】掌握：估算软件工作量的模型：静态但变量模型、面向FP的模型、COCOMO2模型【教学内容】1静态单变量模型2动态多变量模型3COCOMO2模型【教学方法】课堂讲授，小组讨论【课时要求】0.25学时。13.3进度计划 【目的要求】掌握：软件进度管理的方法（1）估算开发事件（2）甘特图（3）工程网络（4）估算工程进度（5）关键路径【教学内容】 1 估算开发时间2 Gantt图3 过程网络4估算过程进度5关键路径6激动时间【教学方法】课堂讲授，试验教学，小组讨论【课时要求】1学时。13.4人员组织【目的要求】熟悉：开发人员的组织管理【教学内容】1民主制程序员组2主程序员组3现代程序员组【教学方法】课堂讲授，试验教学，小组讨论【课时要求】0.25学时。13.5质量保证【目的要求】熟悉：（1）软件质量的因素（2）软件质量控制保证测试【教学内容】1软件质量 2软件质量保证措施【教学方法】课堂讲授，试验教学，小组讨论【课时要求】0.5学时。13.6软件配置管理【目的要求】熟悉：软件配置项的定义及其管理【教学内容】1 1软件配置2软件配置管理过程【教学方法】课堂讲授，试验教学，小组讨论【课时要求】0.25学时。13.7能力成熟度模型【目的要求】掌握：软件能力成熟度模型5个级别的特点【教学内容】软件能力成熟度模型5个级别的特点【教学方法】课堂讲授，试验教学，小组讨论【课时要求】0.25学时。课时分配篇章内容课时讲授讨论或实验合计第1章 软件工程学概述33第2章 可行性研究2.51.54第3章 需求分析31.54.5第4章 形式化说明技术22第5章 总体设计213第6章 详细设计213第7章 实现7310第8章 维护213第9章 面向对象方法学引论3.525.5第10章 面向对象分析3.514.5第11章 面向对象设计426第12章 面向对象实现1.512.5第13章 软件项目管理213总课时54，其中课堂讲授36，小组讨论或实验18参考书目 1、软件过程导论第5版学习辅导，张还藩编著，清华大学出版社 2008年版 2、软件工程与实践，贾铁军 甘泉主编，清华大学出版社 2012年版 3、软件工程导论课程教学质量标准（供四年制计算机科学专业使用）前 言【教学目标】 通过本课程的学习，使学生了解计算机软、硬件发展的历史以及现代软件开发过程的特点，了解软件工程的研究范围和软件开发环境，熟悉软件工程的基本原理，基本概念，软件分析和设计方法，软件测试与维护的基本方法。本课程的重点将放在软件开发过程的流程，软件分析方法、软件测试技术、软件工程标准化和软件文档管理等方面。【主要教学方法、手段】 课堂讲授为主，适当安排讨论、实验、做练习和课程设计等方法。【考核方法】 考试。【必学学时】54学时。教学质量控制点该课程权重100，质量控制点有 个序号质量控制点权重检测指标 第1章 软件工程学概述（本章权重4）1掌握：（1）软件工程的定义和基本原理，（2）软件生命周期的内容及其各阶段的划分和基本任务（3）瀑布模型、快速原型模型、增量模型、螺旋模型的特点及适用范围121.51. 2. 2了解：软件、软件危机、危机产生的原因及其表现形式0.5 第2章可行性研究（本章权重5）3掌握：（1）可行性研究的任务和步骤，（2）数据流图的作用，符号及画法，数据字典的编写131.2.4熟悉：系统流程图的符号、简单的系统流程图，以及利用分层深入了解复杂的系统0.51.2.5了解：成本估算，成本/效益分析的基本方法0.5第3章需求分析 （本章权重5.5）6掌握：（1）需求分析阶段的概念及任务、内容和分析过程，（2）ER图组成要素、画法（3）绘制系统状态转换图0.5127熟悉：（1）分析建模的概念与规格说明书（2）数据规范化第一范式、第二范式、第三范式（3）层次方框图、Warnier图、IPO图等的用法（4）验证需要分析的方法、工具及应用。0.20.50.50.58了解: 与用户沟通获取需求的几种方法。0.3第4章形式化说明技术（本章权重1）9掌握：用Petri网描述简单的开发活动0.510了解：（1）形式化方法优缺点及应用准则，(2)使用有穷状态机(3)Z语言描述规格说明。0.5第5章 总体设计（本章权重）11掌握：总体设计的目的和目标，总体设计的5个基本原理和相关概念，模块独立性的两个度量准则：内聚和耦合，软件结构化的原则，由数据流图导出模块结构图。512熟