高校软件开发课程教学大纲

高校软件开发课程教学大纲一、课程基本信息课程名称：软件开发（SoftwareDevelopment）学分/学时：3学分，总学时54（理论教学36学时，实践教学18学时）适用专业：计算机科学与技术、软件工程、信息安全、数字媒体技术等计算机类专业先修课程：程序设计基础、数据结构、数据库原理、面向对象程序设计二、课程目标（一）知识目标1.系统掌握软件开发全流程方法论，涵盖需求分析、软件设计、编码实现、测试验证、部署维护的核心理论与规范。2.熟悉主流软件开发模型（瀑布、敏捷、迭代）的适用场景与实施要点。3.理解软件质量属性（可靠性、可维护性、可扩展性）的设计原则与评估方法。4.掌握至少一种软件开发工具链（Git、IDE、Maven/Gradle）的使用方法。（二）能力目标1.独立完成中小型软件项目的需求调研、文档撰写、原型设计。2.运用编程思想与设计模式，实现模块化、可复用的代码架构。3.熟练使用测试工具开展质量保障工作，定位并修复常见代码缺陷。4.在敏捷开发框架下参与团队协作，完成需求评审、迭代交付等活动。（三）素质目标1.培养工程伦理意识，遵守知识产权规范，重视用户数据安全与隐私保护。2.形成问题驱动的创新思维，针对实际场景提出技术优化或应用构想。3.提升文档撰写与沟通表达能力，清晰阐述技术方案、汇报项目进展。三、教学内容与学时安排（一）模块一：软件开发基础（6学时，理论4+实践2）知识点：软件开发本质：从需求到产品的转化逻辑，软件危机与工程化方法。开发模型对比：瀑布模型的阶段与局限，敏捷开发的核心价值观，迭代模型的增量交付特点。实践任务：团队协作完成小型工具类软件的版本管理（Git），并通过IDE调试修复预设Bug。（二）模块二：需求分析与建模（8学时，理论5+实践3）知识点：需求工程流程：需求获取（访谈、问卷），SRS文档结构与撰写规范（IEEE830标准）。需求建模方法：用例图（UML）的角色与场景，ER图的数据库需求应用，DFD的业务逻辑可视化。需求验证与管理：评审要点，变更控制流程（CCB）。实践任务：针对“校园二手交易平台”需求，分组完成用例图绘制、SRS文档撰写，并通过用户反馈优化模型。（三）模块三：软件设计与架构（10学时，理论6+实践4）知识点：设计原则：SOLID原则的代码实践（高内聚低耦合、单一职责等）。架构模式：MVC/MVP/MVVM分层逻辑，微服务与单体应用选型，RESTfulAPI设计规范。UML建模进阶：类图的关联/继承关系，序列图的交互流程，组件图的部署视图。实践任务：基于“校园二手交易平台”需求，设计系统架构图与核心模块类图，用SpringBoot/Django搭建基础代码结构。（四）模块四：编码实现与质量保障（12学时，理论4+实践8）知识点：编码规范：注释规范（Javadoc/Pydoc），命名规则，代码重构手法（提取方法、封装字段）。设计模式应用：工厂模式解耦对象创建，策略模式灵活替换算法，观察者模式驱动事件交互。测试策略：单元测试的边界条件设计，集成测试的接口验证，自动化测试框架（JUnit/PyTest）脚本编写。实践任务：完成“校园二手交易平台”核心功能编码（商品发布、订单管理），编写单元/集成测试用例（覆盖率≥70%）。（五）模块五：软件项目管理与团队协作（8学时，理论5+实践3）知识点：敏捷管理：Scrum框架的角色（产品负责人、Scrum大师）、artifacts（待办列表、增量）与仪式（sprint计划、评审）。协作工具：Trello/Jira任务管理，Confluence文档协作，Zoom远程沟通技巧。配置管理：CI/CD流程，Jenkins/GitLabCI自动化构建配置。实践任务：团队用Scrum管理“校园二手交易平台”迭代开发，每周提交迭代报告，完成2次迭代交付。（六）模块六：前沿技术与行业实践（10学时，理论6+实践4）知识点：低代码开发：OutSystems/钉钉宜搭的可视化逻辑，快速原型验证场景。AI辅助开发：GitHubCopilot代码生成原理，Prompt工程技巧，AI代码审查工具（SonarQube+AI）使用。行业案例：大厂（字节、阿里）开发流程，金融/医疗软件合规性（等保2.0、HIPAA）。实践任务：用低代码平台搭建“校园活动报名系统”原型，对比传统开发效率；用AI辅助工具优化代码，分析优缺点。四、教学方法1.案例驱动：以“校园二手交易平台”为贯穿项目，每模块围绕阶段目标展开，知识与实践紧密结合。2.项目实践：“个人任务+团队项目”双轨制，个人突破技术点（如设计模式实现），团队强调协作全流程。3.企业导师进课堂：邀请互联网技术主管/架构师分享项目痛点与解决方案，每学期不少于2次。4.翻转课堂：“设计模式”“敏捷仪式”等主题提前布置任务，课堂以小组汇报+辩论深化理解。五、考核方式（一）过程性考核（60%）1.作业与实验（20%）：需求文档、UML建模、代码规范报告、测试用例设计。2.项目进度（30%）：迭代交付质量（功能、代码、测试）、站会参与度、变更响应效率。3.小组协作（10%）：成员互评（60%）+教师评价（40%），考察沟通与技术贡献。（二）终结性考核（40%）1.项目答辩（30%）：展示“校园二手交易平台”成果（需求、设计、代码、测试、手册），回答技术选型、难点解决等问题。2.综合笔试（10%）：案例分析题，考察开发全流程理解（如场景→开发模型→设计原则→测试策略）。六、教材与参考资料（一）推荐教材《软件工程：实践者的研究方法》（RogerS.Pressman）：涵盖全流程理论与实践。《设计模式：可复用面向对象软件的基础》（ErichGamma等）：23种设计模式权威解读。《敏捷软件开发：原则、模式与实践》（RobertC.Martin）：敏捷开发价值观与方法。（二）参考资料行业标准：IEEE软件工程标准集、CMMI指南。在线资源：Coursera《SoftwareDevelopmentProcess》、InfoQ博客、GitHub开源项目（SpringBoot、Django）。工具文档：Git、JUnit、Scrum指南（2020版）。七、教学资源与环境1.硬件环境：多媒体教室（支持UML建模、代码演示），专业实验室（开发环境：Java/Python、数据库、测试框架）。2.软件环境：IntelliJIDEA/Eclipse（Java）、PyCharm（Python）、MySQL、Postman、GitLab。3.教学平台：雨课堂/Canvas发布资料、作业、话题，实现混合教学。八、课程特色与创新点1.项目贯穿式教学：以“校园二手交易平台”为载体，全流程实践避免知识点碎片化。2.技术前沿融入：低代码、AI辅助开发纳入