《软件体系结构》 教学大纲

PAGEPAGE1《软件体系结构》课程大纲目录一、程简介 3（一中文简介 3（二外文简介 3二、程目标 4（一课程教目标 4（二课程目分解 4（三课程思目标 4三、核及成评定方式 4（一考核及绩评定方式 4（二考核及绩评定方表格 5四、程目标毕业要求对应关系 5五、程教学容、学习效要求 6（一教学内与学时 6六、学安排方式 9（一教学安及方式 9（二教学目及方式 9七、材及参资料 9（一建议教材 9（二参考书 10PAGEPAGE3课程名称：软件体系结构英文名称：SoftwareArchitecture学分：2.5学业负担估计：40学时；16学时（上机项目实践）先修要求：程序设计语言、软件工程一、课程简介（一）中文简介（二）外文简介Thetopicofsoftwarearchitectureisadescriptionofthehigh-levelstructureofcomplexsoftwaresystems,therelationshipsamongorganizationalunits,andtheactivitiessuchasdesign,evaluation,management,testing,etc.Withthecontinuousexpansionofsoftwarescale,thetheoryofsoftwarearchitecturecomesintobeing.Thedesignofsoftwarearchitecturemakesiteasiertoshowitssignificanceinlargeandmediumsoftwareprojects.Therefore,thetheoryandapplicationofsoftwarearchitectureknowledgebecomethenecessarypracticalengineeringabilityandprofessionalqualityforsoftwareengineeringprofessionals.Softwarearchitectureisthecorebasiccourseofcomputerscience,softwareengineeringandothermajors.Coursetocombineclassroomteachingstudentstoparticipateintheexperimentasthemainteachingmethods,throughtheteachers'teachingideasandmethodsofthesoftwarearchitecturedesign,causesthestudenttorealizesoftwarearchitecturedesignknowledge,atthesametimeintheunderstandingofcurriculumauxiliaryimplementation,applicationarchitectureknowledge,strengthenstudents'abilityofsoftwarearchitecturedesign,implementationandapplicationofengineering.二、课程目标（一）课程教学目标（二）课程目标分解UML课程目标2：能理解软件体系结构的定位与构建，以及设计、度量和评估软件体系结构的专业基础知识；课程目标4：能使用现成的商用和开源软件以及相关的技术设计、配置和组建系统的软件体系结构，具备追踪和分析国际前沿软件设计思想和方法体系的能力。（三）课程思政目标课程思政目标1:培养学生用科学的方法分析计算机领域复杂工程问题；课程思政目标2：培养学生在解决工程问题时考虑社会、经济和环境的可持续性，具备可持续发展思维的能力；3三、考核及成绩评定方式（一）考核及成绩评定方式1.平时作业成绩：14%。分为课堂讨论和课后作业/自测两部分。课后作业/自测：由常规课后作业和章节知识点自主测验成绩计算得出，章节测验与章2.实验成绩：30%。通过学生以项目团队为单位，根据课程进度，学生需要根据任课教330%知识点考核+70%案例应用考核（二）考核及成绩评定方式表格课程目标平时作业实验成绩期末考试合计11.434.402716.823.8035.61539.259.8041212合计14.003056.00100.00毕业要求观测点课程目标、达成途径、评价依据问题分析：能够应用针对软件工程领域复杂工程问题，能够应用数学原理进行正确建模和表达，并能通过分析文献寻求解决方案；课程目标1:对简单系统进行需求分析，可利用UML等主流的建模方法及其相关工具，对软件体系结构进行建模；毕业要求观测点课程目标、达成途径、评价依据问题分析：能够应用针对软件工程领域复杂工程问题，能够应用数学原理进行正确建模和表达，并能通过分析文献寻求解决方案；课程目标1:对简单系统进行需求分析，可利用UML等主流的建模方法及其相关工具，对软件体系结构进行建模；数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析软件工程领域复杂工程问设计/开发解决方案：能够在安全、隐私、能够设计针对软件工环境、法律、文化等程复杂工程问题的解现实约束条件下，对决方案，设计满足特国产操作系统、数据课程目标2:能理解软件体系结构的定位与构建，以及设定需求的软硬件系库等关键基础软件和计、度量和评估软件体系结构的专业基础知识；课程目标统，并能够在设计环嵌入式软件设计方案3:能应用多种软件体系结构风格、模式设计、质量属性设节中体现创新意识，的可行性进行研究，计策略、验证方法构建和评估软件架构；考虑社会、健康、安并对系统设计方案进全、法律、文化以及行优选和改进，体现环境等因素。创新意识；工程与社会：能够基了解软件行业的特性于工程相关背景知识与发展历史，以及信进行合理分析，评价息化相关产业的基本课程目标4:能使用现成的商用和开源软件以及相关技术设软件工程专业工程实方针、政策和法规，计、配置和组建系统的软件体系结构，具备追踪和分析国践和复杂工程问题解能合理分析并跟踪软际前沿软件设计思想和方法体系的能力；件领域相关技术的发安全、法律以及文化展趋势；的影响，并理解应承担的责任。项目管理：理解并掌握工程管理原理与经济决策方法，并能在多学科环境中应用。掌握软件项目与产品的设计流程和管理方法。课程目标2:能理解软件体系结构的定位与构建，以及设计、度量和评估软件体系结构的专业基础知识。五、课程教学内容、学习成效要求（一）教学内容与学时1.软件体系结构基础（4学时）教学内容：学习成效要求：了解软件体系结构的发展历史和研究范畴。掌握软件体系结构的相关概念和术语。了解软件体系结构的设计层次和知识体系。熟悉软件体系结构建模的基本概念和注记符号。理解软件体系结构的定位和构建过程。重点、难点：难点：软件体系结构的定位和构建过程。作业及课外学习要求：2.软件体系结构风格（14学时）教学内容：主要内容包括：常见的和主流的软件体系结构风格，即数据流体系结构风格（dataflowstyle），包括批处理风格（batchsequentialstyle）、管道-过滤器风格（pipeandfilterstyle）；以数据为中心体系结构风格（data-centeredstyle），包括仓库系统风格（repositorystyle）、超文本系统（hypertext-basedsystemstyle）、黑板风格（blackboardstyle）；调用/返回体系结（call/return（mainprogramandsubroutinestyle）、面（object-oriented（layeredsystemindependentcomponentsstylcommunicatingprocessesstyl、事件系统风格（eventsystemstyle）；虚拟机体系结构风格（virtualmachinestyle），包括解释器风格（interpreterstyle）、规则系统风格（rule-basedsystemstyle）等架构的风格。学习成效要求：了解体系结构风格的含义。dataflowstylbatchsequentialstyl、（pipeandfilter（data-centered包括仓库系统风格（repositorystyle）、超文本系统（hypertext-basedsystemstyle）、黑板风格（blackboardstyle）；调用/返回体系结构风格（call/returnstyle），包括主程序-子过程风（mainprogramandsubroutinestyle）（object-orientedstyle）（layeredsystemstyle）；独立构件体系结构风格（independentcomponentsstyle），包括进程通讯风格（communicatingprocessesstyle）、事件系统风格（eventsystemstyle）；虚拟机体系结构风格（virtualmachinestyle），包括解释器风格（interpreterstyle）、规则系统风格（rule-basedsystemstyle）等架构的风格。（3）提升人文素养、科学素养、工程素养和社会责任感。（4）鼓励学生运用科学的研究方法和专业知识服务国家高质量发展，培养学生的创新意识和工匠精神。重点、难点：重点：常见的软件体系结构风格。难点：应用常见的软件体系结构风格设计软件系统架构。作业及课外学习要求：2～3课外学习要求：阅读课外书籍《面向模式的软件体系结构》，学习常用体系结构模式。3.面向质量属性的体系结构设计（15学时）教学内容：学习成效要求：了解常见和主流的软件体系结构描述方法和语言。掌握软件质量属性，以及面向质量属性的软件体系结构设计方法。UML（4）面向实际软件需求，应用面向质量属性的软件体系结构设计方法。（5）鼓励学生运用科学的研究方法和专业知识服务国家高质量发展，培养学生的创新意识和工匠精神。重点、难点：重点：软件体系结构的建模；软件质量属性；面向质量属性的软件体系结构设计方法；软件体系结构设计的案例分析。难点：应用面向质量属性的软件体系结构设计方法。作业及课外学习要求：2～3课外学习要求：阅读“设计模式”相关书籍资料，学习3～5个设计模式，并说明这些设计模式能够满足何种软件质量属性。4.体系结构分析与评估（5学时）教学内容：学习成效要求：了解软件体系结构分析与评估的必要性。掌握常见的软件体系结构分析与评估的方法。通过分析软件体系结构分析与评估的案例，掌握基本的软件体系结构分析与评估方法。重点、难点：重点：软件体系结构分析与评估的方法与实践；软件体系结构分析与评估的案例分析。难点：软件体系结构评估的方法与实践。作业及课外学习要求：ATAM课外学习要求：比较课堂中介绍的多种软件体系结构评估方法，分析每种方法的区别。5.体系结构发展的新进展（2学时）教学内容：主要内容包括：软件体系结构研究的新进展；软件体系结构设计与开发方法的新进展。学习成效要求：了解软件体系结构研究的新进展。了解软件体系结构设计与开发方法的新进展。重点、难点：重点：软件体系结构设计与开发方法的新进展。作业及课外学习要求：六、教学安排及方式（一）教学安排及方式总学时40学时（课外学习不计入总学时），其中：讲授32学时，实验学时，实践16学时。课外学习预估16学时，其中：课前预习0学时，课后作业8学时，课程设计0学时，自主学习8学时，其他（内容根据情况自拟）0学时。（二）教学目标及方式序号教学目标教学方式学时1软件体系结构基础讲授42基于风格的体系结构设计讲授+上机实践10+83面向质量属性的体系结构设计讲授+上机实践12+64体系结构分析与评估讲授+上机实践4+25体系结构发展的新进展讲授2七、教材及参考资料（一）建议教材PAGEPAGE10教材名称编著者出版社年份ISBN号国家一流课程规划教材《软件体系结构》李青山、蔺一帅、鲍亮、邓岳、王璐清华大学出版社20259787302688808（二）参考书参考书名称编著者出版社年份ISBN号SoftwareArchitectureinPracticePa