软件工程教学大纲

《软件工程》课程教学大纲一、使用阐明（一）课程性质《软件工程》是一门为计算机科学与技术专业开设的专门介绍软件开发思想、办法、技术、管理和应用的专业基础课程。（二）教学目的通过本课程的学习，旨在使学生树立良好的软件开发理念，建立对的的、符合工程规范的、系统化的软件工程思想，训练软件分析的思维能力，掌握软件系统的多种开发办法，提高软件设计水平，为后来的软件开发打下良好的基础。（三）教学时数课堂教学51学时，机动3学时。（四）教学办法采用课堂讲授、多媒体课件为主，课外做开发一种小型软件系统作业的实践活动为辅的教学办法。（五）面对专业本课程面对计算机科学与技术专业的本科专业。二、教学内容第一章软件工程引论（一）教学目的与规定通过本章的学习，理解软件、软件危机和软件工程的有关概念。（二）教学内容重要内容：软件和软件工程的有关概念以及软件工程的基本理论。教学重点：软件定义和软件产品特点；软件危机和解决软件危机的途径；软件工程定义和基本原则。教学难点：软件工程的基本原则。第一节软件产品的概念与特性一、软件产品的概念与分类二、软件产品的特性三、软件发展的阶段划分第二节软件危机一、软件危机及其体现二、产生软件危机的因素三、解决软件危机的途径第三节软件工程的产生及其发展一、软件工程的产生1、软件工程过程的定义2、软件工程的三要素3、软件工程工具二、软件工程的基本原则（三）教学形式与办法本章采用课堂讲授和多媒体课件的方式进行教学。（四）教学时数1.5学时。第二章软件工程过程模型（一）教学目的与规定通过本章的学习，理解软件和软件工程过程的有关概念，掌握软件工程过程、软件生命周期及其模型等内容。（二）教学内容重要内容：软件工程过程的概念、软件工程过程模型及软件工程过程技术和软件重用的基本理论。教学重点：软件工程过程模型及技术。教学难点：软件重用。第一节软件工程的技术基础一、软件工程技术基础的构成二、软件工程各技术层次的内容第二节软件工程过程一、软件工程过程的基本活动二、软件工程过程的特性第三节软件过程模型一、过程模型的概念二、过程的四个阶段第四节线形次序模型一、线形次序模型的基本活动二、线形次序模型的优缺点第五节原型模型一、原型模型概述二、使用原型模型的前提第六节快速应用开发模型一、快速应用开发模型概述二、快速应用开发模型的优点第七节演化软件过程模型一、增量模型二、螺旋模型第八节软件重用技术一、软件重用的概念二、软件重用的三个层次三、基于软件重用的框架模型（三）教学形式与办法本章采用课堂讲授和多媒体课件的方式进行教学。（四）教学时数2学时。第三章系统工程基础与可行性研究（一）教学目的与规定通过本章的学习，理解可行性研究的目的任务，掌握可行性研究的办法和技术。（二）教学内容重要内容：系统需求识别的目的、过程，可行性研究的目的、任务、环节，可行性研究的成本/效益分析的办法和系统体系构造建模、方案制订与评价。教学重点：可行性研究的目的、任务、环节，可行性研究的成本/效益分析的办法和系统体系构造建模、方案制订与评价。教学难点：可行性研究的成本/效益分析的办法和系统体系构造建模。第一节基于计算机的系统一、基于计算机系统的系统概述二、计算机系统工程1、硬件和硬件工程2、软件和软件工程3、人机交互工程4、数据库和数据库工程第二节系统需求识别一、系统分析的目的二、系统分析过程第三节可行性研究与分析一、可行性研究的目的、任务和环节1、目的2、任务3、环节二、效益度量办法三、成本-效益分析四、技术分析五、方案制订和评定第四节系统体系构造建模一、建立系统构造流程图二、系统构造流程图的符号三、系统构造流程图的画法和示例第五节系统定义与评审一、系统定义文档的内容二、系统定义评审（三）教学形式与办法本章采用课堂讲授和多媒体课件的方式进行教学。（四）教学时数2.5学时。第四章系统需求分析（一）教学目的与规定通过本章的学习，规定学生理解需求分析的目的、任务、环节和办法，掌握原型化办法的有关内容，重点掌握需求分析的办法、环节、需求分析的工具以及需求分析文档的书写和验证。（二）教学内容重要内容：系统需求分析的目的、任务、环节、办法和需求分析使用的工具。教学重点：需求分析的环节、办法和需求分析的工具。教学难点：数据流图的细化和系统逻辑模型的导出。第一节需求分析的任务、环节和原则一、需求分析的必要性和特点1、必要性2、特点二、需求分析的任务1、拟定系统的功效性需求2、拟定系统的非功效性需求三、需求分析的环节1、通过调查研究获取顾客需求2、拟定系统的真正需求3、描述需求，建立系统的逻辑模型4、书写需求文档，进行需求复审四、需求分析的原则1、能够将复杂问题的功效分解和逐级细化2、体现和理解问题的数据域和功效域3、建立模型第二节数据建模一、实体模型1、概述2、实体模型中的基本符号3、建立实体模型二、层次方框图1、作用2、图形符号3、示例三、Warnier图1、作用2、图形符号3、示例第三节功效建模一、功效建模的工具—数据流图1、作用2、图形符号二、数据流图的建立办法1、建立顶层的数据流图2、分层细化三、建立数据流图的原则第四节行为建模一、状态迁移图1、作用2、图形符号3、状态迁移图的细化3、示例二、Petri网（选讲）1、Petri网的概念2、Petri网的基本符号和示例第五节数据字典一、数据字典的基本符号1、数据字典的作用2、数据字典的基本符号二、数据字典中的条目和阐明格式1、数据流条目2、数据项条目3、数据文献条目4、数据加工条目三、加工逻辑的描述1、构造化语言2、鉴定表3、鉴定树四、数据字典个建立1、建立的办法2、建立的原则第六节构造化需求分析技术一、构造化分析的优点二、构造化分析的基本思想1、基本手段—分解和抽象2、基本思想—自顶向下、逐级分解3、基本工具第七节需求验证一、需求分析的文档1、描述需求分析的工具2、需求分析的文档二、需求分析的验证1、验证的必要性2、验证的四个方面三、需求分析的复审（三）教学形式与办法本章采用课堂讲授和多媒体课件的方式进行教学。（四）教学时数3学时。第五章软件概要（总体）设计（一）教学目的与规定通过本章的学习，规定学生理解总体设计的目的、任务、环节，掌握总体设计的图形工具，重点掌握软件设计的概念和原理、面对数据流和数据构造的设计办法以及总体设计的文档的书写。（二）教学内容重要内容：总体设计的目的、任务、环节和软件设计的普通原理，以及总体设计的图形工具、面对数据流和数据构造的设计办法。教学重点：软件设计的、原理和规则；总体设计的图形工具；面对数据流的设计办法。教学难点：面对数据流设计办法中的事物流和变换流的识别以及映射成软件构造的办法。第一节软件设计的概念和原理一、抽象和细化二、信息隐蔽和局部化三、模块化设计1、模块和模块化2、如何使模块独立3、模块独立的原则：耦合和内聚第二节体系构造设计概述一、体系构造设计的任务1、软件体系构造设计2、数据构造和数据库设计3、系统可靠性和安全性设计4、编写文档和参加复审二、体系构造设计采用的工具1、HIOP图2、构造图三、体系构造设计的原则四、体系构造设计阐明书第三节面对数据流的体系构造设计办法一、数据流的类型1、事物流2、变换流3、混合流二、设计办法1、设计环节2、变换流设计3、事物流设计4、混合流设计5、设计优化（三）教学形式与办法本章采用课堂讲授和多媒体课件的方式进行教学。（四）教学时数2学时。第六章系统具体设计（一）教学目的与规定通过本章的学习，规定学生理解具体设计的目的、任务，掌握具体设计的原则和办法、描述算法的图形工具和具体设计的文档。（二）教学内容重要内容：具体设计的目的、任务、原则和办法，以及具体设计中用于算法描述的图形工具、面对数据构造的设计办法和具体设计的文档。教学重点：构造化程序设计；算法设计的图形工具；面对数据构造设计办法。教学难点：面对数据构造设计办法中的模块映射办法。第一节具体设计概述一、具体设计的目的和任务二、具体设计采用的工具1、程序流程图2、构造流程图（盒图）3、PAD图4、构造化语言三、具体设计的原则四、具体设计阐明书第二节面对数据流的具体设计办法一、面对数据流办法的核心技术二、面对数据流办法的缺点第三节面对数据构造的具体设计办法一、面对数据构造设计办法概述二、Jackson设计办法1、Jackson图2、改善的Jackson图3、Jackson设计办法（三）教学形式与办法本章采用课堂讲授和多媒体课件的方式进行教学。（四）教学时数2学时。第七章编码设计（一）教学目的与规定通过本章的学习，规定学生理解编码设计的目的、任务，掌握选择语言的原则，编码的风格及软件效率，软件复杂度的度量办法。（二）教学内容重要内容：编码设计的目的、任务、编码语言的选择、编码设计的风格和编码的容错技术。教学重点：编码语言及其选择；程序设计的风格和效率；软件复杂度的度量办法。教学难点：软件复杂度的度量办法。第一节程序设计语言一、程序设计语言的分类二、程序设计语言的特性三、程序设计语言的选择第二节编码风格及软件效率一、编码风格1、内部文档2、标记符的命名及阐明3、语句的构造及书写4、输入/输出二、软件效率1、用于提高运行速度的指导原则2、用于优化存储空间使用的指导原则第三节程序复杂度的概念及度量办法一、程序图二、程序复杂度的度量办法1、环形复杂度的度量办法2、文本复杂度的度量办法（三）教学形式与办法本章采用课堂讲授和多媒体课件的方式进行教学。（四）教学时数2学时。第八章软件测试（一）教学目的与规定通过本章的学习，规定学生理解软件测试的目的和任务，重点掌握软件测试的办法、方略和技术，以及软件测试的文档的编制。（二）教学内容重要内容：软件测试的目的、原则、方略和软件测试的办法。教学重点：测试用例的设计技术。教学难点：测试用例的设计。第一节软件测试基础一、软件测试的概念、目的和原则1、软件测试的概念2、软件测试的目的3、软件测试的基本原则二、软件测试的过程三、软件测试的技术1、静态分析技术2、动态测试技术第二节白盒测试技术一、白盒测试概念二、白盒测试的测试用例设计1、语句覆盖2、判断覆盖3、条件覆盖4、判断/条件覆盖5、条件组合覆盖6、点覆盖7、边覆盖8、途径覆盖三、穷尽测试第三节黑盒测试技术一、黑盒测试概念二、黑盒测试的测试用例设计1、等价类划分2、边界值分析3、因果图法4、错误推测法第四节软件测试计划和测试分析报告一、软件测试计划的内容二、软件测试分析报告的内容第五节软件测试方略一、单元测试1、单元测试的内容2、单元测试的环节二、集成测试1、非渐增式测试2、渐增式测试三、确认测试1、确认测试原则2、软件配备审查3、α和β测试四、系统测试（三）教学形式与办法本章采用课堂讲授和多媒体课件的方式进行教学。（四）教学时数3学时。第九章软件维护（一）教学目的与规定通过本章的学习，规定学生理解软件维护的目的和任务，掌握提高软件可维护的办法、技术和文档的编制。（二）教学内容重要内容：软件维护的概念、特点和办法。教学重点：软件的可维护性和维护的办法。教学难点：决定软件可靠性的因素和软件维护的办法及技术。第一节软件维护的概念一、软件维护的定义二、维护的种类三、维护的特点第二节软件可维护性一、决定软件可维护性的因素二、文档三、可维护性复审第三节软件维护的过程一、维护的组织1、长久维护小组2、临时维护小组二、维护报告三、维护的事件流四、保存维护统计五、评价维护活动第五节逆向工程和再生工程一、库存目录分析二、文档重构三、逆向工程四、代码重构五、数据重构六、正向工程（三）教学形式与办法本章采用课堂讲授和多媒体课件的方式进行教学。（四）教学时数3学时。第十章面对对象办法引论（一）教学目的与规定通过本章的学习，规定学生理解传统办法的缺点，面对对象办法的由来和发展；掌握面对对象办法的基本概念，重点掌握面对对象办法的三个模型的建立办法。（二）教学内容重要内容：面对对象办法的发展历史、基本概念、以及面对对象的建模。教学重点：面对对象办法的基本概念；对象模型、动态模型和功效模型的概念。教学难点：对象模型、动态模型和功效模型的概念。第一节软件工程新途径一、面对对象的思想二、面对对象的基本概念第二节面对对象建模一、建模与模型二、面对对象模型第三节对象模型一、类-&-对象的表达符号二、构造的表达符号三、主题四、关联与链属性五、服务与消息连接六、对象模型举例第四节动态模型一、事件二、状态三、行为四、脚本五、事件跟踪图六、状态图第五节功效模型一、功效模型的概念二、三个模型之间的关系（三）教学形式与办法本章采用课堂讲授和多媒体课件的方式进行教学。（四）教学时数3学时。第十一章面对对象分析（一）教学目的与规定通过本章的学习，规定学生理解面对对象分析的目的，掌握面对对象分析的基本概念和环节，重点掌握面对对象分析的办法和技术。（二）教学内容重要内容：面对对象分析的目的、环节、分析的办法和技术。教学重点：对象模型、动态模型和功效模型的构建。教学难点：三个模型构建的办法。第一节面对对象分析的过程一、面对对象分析过程概述二、实例需求文档三、面对对象分析的三个模型与五个层次第二节建立对象模型一、拟定类与对象二、拟定关联三、拟定属性四、拟定主题五、识别构造六、优化对象模型第三节建立动态模型一、编写脚本二、事件跟踪图三、状态图四、优化动态模型第四节建立功效模型一、基本系统模型二、细化数据流图三、功效描述第五节定义服务一、访问对象属性的操作二、来自事件驱动的操作三、解决对应的操作四、消除冗余操作（三）教学形式与办法本章采用课堂讲授和多媒体课件的方式进行教学。（四）教学时数3学时。第十二章面对对象设计（一）教学目的与规定通过本章的学习，规定学生理解面对对象设计的目的，掌握面对对象设计的基本原则，重点掌握面对对象设计的办法、原理和技术。（二）教学内容重要内容：面对对象设计的目的、原则、内容和任务。教学重点：面对对象设计的基本原则、启发式规则；面对对象设计的任务。教学难点：面对对象设计任务的类中提供的服务的设计和关联的设计。第一节面对对象设计的准则一、设计准则1、模块化2、抽象化3、信息隐蔽4、弱耦合5、强内聚6、可复用性二、设计方略1、设计成果应清晰易懂2、普通-特殊构造的深度应合适3、设计简朴的类4、设计简朴的合同5、设计简朴的服务6、减少设计变动三、系统分解与组织1、面对对象设计的五个层次四个部分2、子系统间的交互方式3、系统组织4、设计系统的拓扑构造第二节问题域子系统设计一、调节需求二、重用现有的类三、组合问题域类四、增添普通化类方便建立合同五、简化继承六、设计实例第三节人机交互子系统设计一、设计准则二、设计方略第四节任务管理子系统设计一、分析并发性二、设计任务管理子系统第五节数据管理子系统设计一、选择数据存储管理模式1、文献管理系统2、关系数据库管理系统3、面对对象数据库管理系统二、设计数据管理子系统1、设计数据格式2、设计对应的服务3、设计实例第六节服务与管理设计一、设计服务1、拟定类中的应有服务2、设计实现服务的办法二、设计关联1、关联的遍历2、单向关联的实现3、双向关联的实现4、链属性的实现第七节面对对象设计的优化一、拟定优先级二、提高效率的技术三、调节继承关系（三）教学形式与办法本章采用课堂讲授和多媒体课件的方式进行教学。（四）教学时数6学时。第十三章面对对象的实现（一）教学目的与规定通过本章的学习，规定学生理解面对对象实现的目的和面对程序设计语言的特点，掌握选择面对对象程序设计语言的基本原则，面对对象程序设计的风格和面对对象的测试技术。重点掌握面对对象实现的办法和技术。（二）教学内容重要内容：面对对象实现的目的，面对对象的程序设计语言，面对对象程序设计风格和面对对象程序设计的测试。教学重点：面对对象实现的办法和技术。教学难点：面对对象的测试。第一节面对对象的程序设计语言一、面对对象程序设计语言优点1、一致的表达办法2、可重用性3、可维护性二、面对对象程序设计语言的技术特点1、支持类与对象概念的机制2、实现整体-部分构造的机制3、实现普通特殊机构的机制4、实现属性和服务的机制5、类型检查6、类库7、效率8、永久保存对象9、类模板10、开发环境三、选择面对对象语言1、将来能否占主导地位2、可重用性3、类库和开发环境第二节面对对象实现的特性一、提高可重用性1、可重用的概念2、提高可重用性的办法二、提高可扩充性三、提高强健性第三节面对对象测试一、面对对象软件的单元测试二、面对对象软件的集成测试1、传统测试中的技术2、面对对象的特有技术三、面对对象软件确实认测试与系统测试1、确认测试2、系统测试四、设计测试用例1、面对对象概念对测试用例设计的影响2、测试用例的设计第四节组建技术介绍一、组件的概念及特点1、组件的概念2、组件的特点二、组件分类及开发技术1、组件分类2、组件开发技术三、组件开发原则与组件管理1、组件开发原则2、组件管理四、应有组建技术开放应用系统1、推荐模型开发2、应用组建技术开发应用系统（三）教学形式与办法本章采用课堂讲授和多媒体课件的方式进行教学。（四）教学时数3学时。第十四章软件工程项目管理基础（一）教学目的与规定通过本章的学习，理解软件项目管理的概念，掌握软件项目管理的内容和办法。（二）教学内容重要内容：软件项目管理的概念，人员管理、问题管理和过程管理的内容和办法。教学重点：人员管理、问题管理和过程管理的内容和办法。教学难点：人员管理、问题管理和过程管理的办法。第一节项目管理的范畴一、项目管理的三个P二、管理三个P的因素第二节人员角色管理一、项目参加者二、项目负责人三、项目组的组织构造1、常见的组织形式2、四种“范型”四、小组内的协调和通信第三节问题管理一、问题的定义二、问题管理的内容1、问题界定2、问题分解第四节过程管理一、过程的概念二、过程选择的原则（三）教学形式与办法本章采用课堂讲授和多媒体课件的方式进行教学。（四）教学时数2学时。第十五章软件度量（一）教学目的与规定通过本章的学习，理解软件度量的必要性，掌握软件度量和评价软件质量的有关概念，重点掌握软件度量和提高软件质量的办法和技术。（二）教学内容重要内容：软件度量的概念，软件度量的模式，软件质量的度量和软件过程中度量数据的集成等内容。教学重点：软件度量评价技术，软件质量的度量技术。教学难点：软件过程中度量数据的集成技术。第一节软件度量一、直接度量二、间接度量三、软件度量的内涵及种类第二节面对规模的度量第三节面对功效的度量第四节软件质量的度量一、影响软件质量的因素二、软件质量度量第五节在软件过程中集成度量数据一、建立基线二、度量数据的收集、计算和评价1、收集过程2、度量数据的计算和评价（三）教学形式与办法本章采用课堂讲授和多媒体课件的方式进行教学。（四）教学时数3学时。第十六章软件计划（一）教学目的与规定通过本章的学习，规定学生理解软件项目计划的基本知识，理解度量工作量和度量基线的作用与意义，学会估算项目规模、工作量与成本等要素的办法和技术。（二）教学内容重要内容：软件范畴的界定，软件资源需求，项目估算，软件计划的构造与求精，计划的跟踪、度量和控制。教学重点：估算项目规模、工作量和成本等要素的技术。教学难点：项目估算模型。第一节软件范畴界定一、软件范畴界定的概念和内容二、软件范畴界定的例子第二节资源需求第三节项目估算一、基于问题分解的估算二、基于过程分解的估算三、经验估算模型四、COCOMO模型五、自动估算工具第四节软件项目计划的构造第五节项目计划的分解求精一