软件工程课程教学大纲 Software Engineering 课程编号：1613116 课程类别：专业课 适用专业：农学（农业信息技术） 先修课程：高等数学、计算机应用基础、C及C+语言与程序设计 后续课程：Visual Basic的程序设计 总学分：30学分 教学目的与要求：通过本课程的教学，使学生了解传统的结构分析方法和正在发展的面向对象的开 发方法学，理解从可行性论证直到软件维护各阶段的内容：了解软件生命周期中各个阶段软件开发 技术、较好地掌握软件工程中基本概念、基本方法、基本原理：了解程序设计与程序测试及维护在 整个软件开发中所占的比例，掌握软件项目工作量及进度阶段分布的计算方法：通过案例分析，掌 握开发 一般软件方法及技术， 为以后生产开发大型复杂软件打下良好基础。 教学内容与学时安排 学时分配 序号 章名 讲 实 上 讨 习 其 授 机 4 1 软件工程引论 2 2 2 软件工程管理技术 可行性研究 4 4 4 需求分析和规范 7 2 5 总体设计 6 6 6 详细设计 5 5 7 程序设计 2 2 8 测试 6 9 面向对象方法学引论 3 3 10 面向对象的系统分析 3 3 11 面向对象的系统设计 3 12 面向对象系统的测试 2 第一章软件工程引论 (2学时) 1、教学基本要求 (1)了解软件的特征，理解软件的生命周期法： 1
1 软件工程课程教学大纲 Software Engineering 课程编号：1613116 课程类别：专业课 适用专业：农学（农业信息技术） 先修课程：高等数学、计算机应用基础、C 及 C++语言与程序设计 后续课程：Visual Basic 的程序设计 总 学 分：3.0 学分 教学目的与要求：通过本课程的教学，使学生了解传统的结构分析方法和正在发展的面向对象的开 发方法学，理解从可行性论证直到软件维护各阶段的内容；了解软件生命周期中各个阶段软件开发 技术、较好地掌握软件工程中基本概念、基本方法、基本原理；了解程序设计与程序测试及维护在 整个软件开发中所占的比例，掌握软件项目工作量及进度阶段分布的计算方法；通过案例分析，掌 握开发一般软件方法及技术，为以后生产开发大型复杂软件打下良好基础。 教学内容与学时安排 序号 章 名 学时分配 讲 授 实 验 上 机 讨 论 习 题 其 它 小 计 1 软件工程引论 2 2 2 软件工程管理技术 5 5 3 可行性研究 4 4 4 需求分析和规范 7 7 5 总体设计 6 6 6 详细设计 5 5 7 程序设计 2 2 8 测试 6 6 9 面向对象方法学引论 3 3 10 面向对象的系统分析 3 3 11 面向对象的系统设计 3 3 12 面向对象系统的测试 2 2 第一章 软件工程引论 （2 学时） 1、教学基本要求 （1）了解软件的特征，理解软件的生命周期法；
(2)掌握常用的过程模型 2、教学基本内容 第一节软件困境 一、软件的特征 二、软件开发问题 第二节软件工程 一、软件的生命周期法 二、两种软件开发范例 三、软件开发的过程模型 第三节某些广泛使用的过程模型 一、瀑布模型 二、迅速原型模型 三、增量模型 第二章软件工程管理技术 (5学时) 1、教学基本要求 (1)了解软件质量保证与正式技术审查： (2)理解软件特征量的概念和应用： (3)掌握软件规模的估计及方法，软件工作量估计、软件项目的调度技术 2、教学基本内容 第一节软件特征量 度量、特征量和指示器 面向尺寸的特征量 三、面向功能的特征量 #基木的功能点度量：扩东的功能点度量 四、联系两种特征量方法 第二节软件规模估计 一、问题的叙述 二、基于L0C的估计 三、基于FP的估计 ◆使用粗略估计方法：#使用分析模型方法。 第三节软件工作量的估计
2 （2）掌握常用的过程模型。 2、教学基本内容 第一节 软件困境 一、软件的特征 二、软件开发问题 第二节 软件工程 一、软件的生命周期法 二、两种软件开发范例 三、软件开发的过程模型 第三节 某些广泛使用的过程模型 一、瀑布模型 二、迅速原型模型 三、增量模型 第二章 软件工程管理技术 （5 学时） 1、教学基本要求 （1）了解软件质量保证与正式技术审查； （2）理解软件特征量的概念和应用； （3）掌握软件规模的估计及方法，软件工作量估计、软件项目的调度技术。 2、教学基本内容 第一节 软件特征量 一、度量、特征量和指示器 二、面向尺寸的特征量 三、面向功能的特征量 *#基本的功能点度量；扩充的功能点度量。 四、联系两种特征量方法 第二节 软件规模估计 一、问题的叙述 二、基于 LOC 的估计 三、基于 FP 的估计 *使用粗略估计方法；#使用分析模型方法。 第三节 软件工作量的估计
一、参数方程方法 静态变量模型：◆动态多变模型。 一、G0C0M0模型 ◆基本COCOMO模型： #中级COCOMO模型。 第四节软件项目的调度 一、使用C0C0M0模型确定项目进度 ·项目开发期限估算：◆工作量与进度的阶段分布：#插值法。 二、项目调度技术 时间条图：#工程网络图 第五节人员组织 一、各阶段的项目活动分布 二、项目的组织机构 广义软件项目组织图：幸组织图的制作准则。 第六节软件质量管理 一、软件质量保证 软件质量保证活动：软件市查 二、正式技术审查 审查会议：审查的指导原则 三、统计质量保证 第三章可行性研究 (4学时) 1、教学基本要求 (1)了解可行性研究的基础、任务与步骤： (2)理解最有效成本解与最大可行解的概念与应用 (3)掌握应用净资金现值方法进行成本/效益分析技术 2、教学基本内容 第一节可行性研究的基础 范围与目标叙述。 第二节可行性研究的任务 一、技术可行性 二、经济可行性 三、操作可行性 四、调度可行性 第三节成本/效益分析 3
3 一、参数方程方法 静态变量模型；*动态多变模型。 二、COCOMO 模型 *基本 COCOMO 模型；＃中级 COCOMO 模型。 第四节 软件项目的调度 一、使用 COCOMO 模型确定项目进度 *项目开发期限估算；*工作量与进度的阶段分布；#插值法。 二、项目调度技术 时间条图；*#工程网络图。 第五节 人员组织 一、各阶段的项目活动分布 二、项目的组织机构 广义软件项目组织图；*组织图的制作准则。 第六节 软件质量管理 一、软件质量保证 软件质量保证活动；软件审查。 二、正式技术审查 审查会议；审查的指导原则。 三、统计质量保证 第三章 可行性研究 （4 学时） 1、教学基本要求 （1）了解可行性研究的基础、任务与步骤； （2）理解最有效成本解与最大可行解的概念与应用； （3）掌握应用净资金现值方法进行成本/效益分析技术。 2、教学基本内容 第一节 可行性研究的基础 范围与目标叙述。 第二节 可行性研究的任务 一、技术可行性 二、经济可行性 三、操作可行性 四、调度可行性 第三节 成本/效益分析
一、系统的开发成本与运营成本 系统的开发成本；系统的运营成本。 二、来自计算机系统的效益 次性效盗：运营效益 三、成本/效益分析方法 *回收分析：*#净资金现值分析方法。 第四节可行性研究的步骤 确定新系统的规模与目标 二、研究现行系统 ·系统模型：综述现行系统：研究现存系统的方法。 三、导出新系统的物理模型 四、导出实现方案与洗搔最优方案 导出实现方案：◆选择最优系统方案：选择最优方案实例 五、进行成本/效益分析 六、制订开发计划 七、书写文档 第四章需求分析和规范 (7学时) 1、教学基本要求 (1)了解用户需求分析的任务和方法，形式化规范技术及用户需求规范的评审等： (2)理解有限状态机、Peti网等： (3)掌握数据流程图，数据字典，判定表与判定树等。 2、教学基本内容 第一节用户需求分析的任务 一、确定新系统的综合要求 新系统的功能要求与边界确定：◆系统的性能要求：系统的环境要求：扩充与升级要求。 二、分析现行系统 现行 系统的功能需求：现行系统的行为需求：系统的数据需求：现行系统的查询需求。 三、导出新系统的模型 四、修订开发计划 五、开发软件模型系统 第二节需求规范 一、规范的原则与表达方式要求 二、需求规范内容 第三节数据流程图
4 一、系统的开发成本与运营成本 系统的开发成本；系统的运营成本。 二、来自计算机系统的效益 一次性效益；运营效益。 三、成本/效益分析方法 *回收分析；*#净资金现值分析方法。 第四节 可行性研究的步骤 一、确定新系统的规模与目标 二、研究现行系统 *系统模型；综述现行系统；研究现存系统的方法。 三、导出新系统的物理模型 四、导出实现方案与选择最优方案 导出实现方案；*选择最优系统方案；选择最优方案实例。 五、进行成本/效益分析 六、制订开发计划 七、书写文档 第四章 需求分析和规范 （7 学时） 1、教学基本要求 （1）了解用户需求分析的任务和方法，形式化规范技术及用户需求规范的评审等； （2）理解有限状态机、Petri 网等； （3）掌握数据流程图，数据字典，判定表与判定树等。 2、教学基本内容 第一节 用户需求分析的任务 一、确定新系统的综合要求 新系统的功能要求与边界确定；*系统的性能要求；系统的环境要求；扩充与升级要求。 二、分析现行系统 现行系统的功能需求；现行系统的行为需求；系统的数据需求；现行系统的查询需求。 三、导出新系统的模型 四、修订开发计划 五、开发软件模型系统 第二节 需求规范 一、规范的原则与表达方式要求 二、需求规范内容 第三节 数据流程图
一、数据流程图的概念 ◆数据流程图中的符号：*#数据流程图的概念与案例：数据流程图绘制的有关规定。 第四节数据字典 数据元素的定义 二、数据流的定义 三、数据存贮的定义 四、处理定义 五、对实现计算机数据字典的要求 第五节判定表与判定树 一、判定表 #判定表的构造：*判定表的变种：判定表的优缺点。 二、判定树 判定树的构造与优缺点。 第六节有限状态机 一、有限状态机的概念 幸有限状态机的概念：有限状态机的表示 二、有限状态机应用案例 第七节Petri网 一、Petri网的概念 二、Petri网的应用 第八节形式化规范技术 一、序列及有关的数学符号 二、形式方法中的一些概念 第九节用户需求规范的评审 包括宏观级评审和细节级评审。 第五章总体设计 (6学时) 1、教学基本要求 (1)了解总体设计特征量的概念和方法，系统结构设计的方法： (2)理解软件结构的设计方法及程序结构的优化设计： (3)掌握模块化原理、内聚和耦合及总体设计的图形工具等。 2、教学基本内容 第一节总体设计的概念与原则
5 一、数据流程图的概念 *数据流程图中的符号；*#数据流程图的概念与案例；数据流程图绘制的有关规定。 第四节 数据字典 一、数据元素的定义 二、数据流的定义 三、数据存贮的定义 四、处理定义 五、对实现计算机数据字典的要求 第五节 判定表与判定树 一、判定表 *#判定表的构造；*判定表的变种；*判定表的优缺点。 二、判定树 *判定树的构造与优缺点。 第六节 有限状态机 一、有限状态机的概念 *有限状态机的概念；有限状态机的表示。 二、有限状态机应用案例 第七节 Petri 网 一、Petri 网的概念 二、Petri 网的应用 第八节 形式化规范技术 一、序列及有关的数学符号 二、形式方法中的一些概念 第九节 用户需求规范的评审 包括宏观级评审和细节级评审。 第五章 总体设计 （6 学时） 1、教学基本要求 （1）了解总体设计特征量的概念和方法，系统结构设计的方法； （2）理解软件结构的设计方法及程序结构的优化设计； （3）掌握模块化原理、内聚和耦合及总体设计的图形工具等。 2、教学基本内容 第一节 总体设计的概念与原则
一、总体设计中的程序结构 软件的层次结构：*结构的划分。 二、总体设计中的数据结构 普通的数据结构： 数据库的结构。 三、总体设计的指导原 第二节模块化原理 一、模块化的概念 软件系统的划分。 二、模块化设计 三、耦合 *耦合的概念：样耦合的分类：耦合的应用。 四、内聚 ◆内聚的概念 :#内聚的分类：·内聚的应用准则：内聚分类的判定 五、模块化设计的经验规则 第三节图形工具 一、层次图 一、结构图 三、HIPO图 第四节软件结构的设计方法 一、变换流与事务流 变换流：*事务流 二、变换流到程序结构的变换 变换的步骤 三、事务流到程序结构的变换 四、设计的后处理与体系结构的优化 第五节程序结构的优化设计 一、最小和原理的应用 二、程序结构平衡 第六节大型软件系统设计中的可集成性问题 开发大型软件应用注意的一些关键环节。 第六章详细设计 (5学时) 1、教学基本要求 (1)了解人一机接口设计的指导原则，字符型接口设计格式与图形接口设计特点： (2)理解图形逻辑图的使用，结构程序设计的概念与技术： 6
6 一、总体设计中的程序结构 软件的层次结构；*结构的划分。 二、总体设计中的数据结构 普通的数据结构；*数据库的结构。 三、总体设计的指导原则 第二节 模块化原理 一、模块化的概念 *模块；软件系统的划分。 二、模块化设计 三、耦合 *耦合的概念；*#耦合的分类；*耦合的应用。 四、内聚 *内聚的概念；*#内聚的分类；*内聚的应用准则；内聚分类的判定。 五、模块化设计的经验规则 第三节 图形工具 一、层次图 二、结构图 三、HIPO 图 第四节 软件结构的设计方法 一、变换流与事务流 *变换流；*事务流。 二、变换流到程序结构的变换 *变换的步骤。 三、事务流到程序结构的变换 四、设计的后处理与体系结构的优化 第五节 程序结构的优化设计 一、最小和原理的应用 二、程序结构平衡 第六节 大型软件系统设计中的可集成性问题 开发大型软件应用注意的一些关键环节。 第六章 详细设计 （5 学时） 1、教学基本要求 （1）了解人－机接口设计的指导原则，字符型接口设计格式与图形接口设计特点； （2）理解图形逻辑图的使用，结构程序设计的概念与技术；
(3)掌握使用图形逻辑图进行模块逻辑开发，非结构程序转换为结构程序的技术。 2、教学基本内容 第一节数据设计 一、数据库的物理设计 二、数据结构设计 第二节人一机接口的设计 一、人一机接口设计的一般性原则 影响人一机接口设计的因素：·人一机接口设计的一般性指导原则。 二、字符型接口 输入屏幕设计：输出屏幕设计。 三、图形接口 窗口上的区域：构成窗口的部件：图形接口能给出的更多信息。 第三节模块逻辑的设计 一、 图形罗铝图的符号 顶序符号： 元条件选择：多元条件选择：循环调用结构。 二、模块逻辑的精炼过程 第四节表示程序逻辑的工具 一、程序流程图 二、过程描述语言 三、盒式图 第五节结构程序设计 一、非结物化的程序 二、结 结构程序的概念：结构程序案例。 三、非结构程序转换成结构程序 ◆程序结构定理：非结构程序案例：*#转换方式。 第六节详细设计的特征量 一、接口设计的特征量 ◆安排适度量：生成任务描述：计算LA一优化的安排。 二、程序复杂性度量 环形复杂性度量 第七章程序设计 (2学时) 1、教学基本要求
7 （3）掌握使用图形逻辑图进行模块逻辑开发，非结构程序转换为结构程序的技术。 2、教学基本内容 第一节 数据设计 一、数据库的物理设计 二、数据结构设计 第二节 人－机接口的设计 一、人－机接口设计的一般性原则 影响人－机接口设计的因素；*人－机接口设计的一般性指导原则。 二、字符型接口 输入屏幕设计；输出屏幕设计。 三、图形接口 窗口上的区域；构成窗口的部件；图形接口能给出的更多信息。 第三节 模块逻辑的设计 一、图形逻辑图的符号 顺序符号；二元条件选择；多元条件选择；循环调用结构。 二、模块逻辑的精炼过程 第四节 表示程序逻辑的工具 一、程序流程图 二、过程描述语言 三、盒式图 第五节 结构程序设计 一、非结构化的程序 二、结构程序设计 *结构程序的概念；结构程序案例。 三、非结构程序转换成结构程序 *程序结构定理；非结构程序案例；*#转换方式。 第六节 详细设计的特征量 一、接口设计的特征量 *安排适度量；生成任务描述；计算 LA－优化的安排。 二、程序复杂性度量 *环形复杂性度量。 第七章 程序设计 （2 学时） 1、教学基本要求
(1)了解程序设计语言的选择，反缺陷程序设计，理解程序设计风格 (2)掌握程序语句的处理方法。 2、教学基本内容 第一节程序设计语言 一、广泛应用的程序设计语言 二、程序设计语言的选择 生产率因素：软件的应用领域：程序员的知识与用户的要求：CASE工具支持。 第二节程序设计风格 程序的内部文档 二、程序的标识符应表明相应的意义 三、程序清单的安排 语句序列：率循环语句：率条件选择语句。 四、程序中语句 第三节反缺陷程序设计 一、关于反缺陷的争论 二、程序需要校验的方面 三、反缺陷程序设计技术 第八章测试 (6学时) 1、教学基本要求 (1)了解集成测试的特征量及调试过程，理解测试安全的设计与运用： (2)掌握白盒测试、黑盒测试、单元测试及集成测试的概念。 2、教学基本内容 第一节白盒测试 一、基本途径测试 ◆独立途径：导出测试案例。 二、条件测试 三、数据流测试 四、循环测试 简单循环：嵌套循环：级联循环。 第二节黑盒测试 一、等价类划分 概念：◆划分原则
8 （1）了解程序设计语言的选择，反缺陷程序设计，理解程序设计风格； （2）掌握程序语句的处理方法。 2、教学基本内容 第一节 程序设计语言 一、广泛应用的程序设计语言 二、程序设计语言的选择 生产率因素；软件的应用领域；程序员的知识与用户的要求；CASE 工具支持。 第二节 程序设计风格 一、程序的内部文档 二、程序的标识符应表明相应的意义 三、程序清单的安排 *语句序列；*循环语句；*条件选择语句。 四、程序中语句 第三节 反缺陷程序设计 一、关于反缺陷的争论 二、程序需要校验的方面 三、反缺陷程序设计技术 第八章 测试 （6 学时） 1、教学基本要求 （1）了解集成测试的特征量及调试过程，理解测试安全的设计与运用； （2）掌握白盒测试、黑盒测试、单元测试及集成测试的概念。 2、教学基本内容 第一节 白盒测试 一、基本途径测试 *独立途径；导出测试案例。 二、条件测试 三、数据流测试 四、循环测试 简单循环；嵌套循环；级联循环。 第二节 黑盒测试 一、等价类划分 概念；*划分原则
二、边界值分析 第三节单元测试 单元测试的考志 *模块测试环境：#测试环境的实现。 第四节集成测试 自顶向下集成测试 集成测试的过程： *自顶向下测试的优点：*自顶向下集成测试的缺点。 二、自底向上集成测试 三、自顶向下和自底向上结合的集成测试 四、回归测试 第五节调试 一、程序中错误的类型 算法错误：算法实现错误：系统错误：键入错误。 二、调试方法 三、调试策路 第六节集成测试的特征量 一、程序中错误总量的估算 ◆错误植入法：错误标记法。 二、程序的可靠性 平均无故暗时间 三、零缺陷试验技术 第九章面向对象方法学引论 (3学时) 1、教学基本要求 (1)了解面向对象的程序设计的特性，理解面向对象的分析： (2)掌握面向对象的概念与应用，面向对象的系统设计。 2、教学基本内容 第一节传统方法学的缺点 开发困难：维护困难。 第二节面向对象的概念 一、对象 *对象：标识符：*类：实例：例化
9 二、边界值分析 第三节 单元测试 一、单元测试的考虑 二、单元测试的过程 *模块测试环境；#测试环境的实现。 第四节 集成测试 一、自顶向下集成测试 *集成测试的过程；*自顶向下测试的优点；*自顶向下集成测试的缺点。 二、自底向上集成测试 三、自顶向下和自底向上结合的集成测试 四、回归测试 第五节 调试 一、程序中错误的类型 算法错误；算法实现错误；系统错误；键入错误。 二、调试方法 三、调试策略 第六节 集成测试的特征量 一、程序中错误总量的估算 *错误植入法；错误标记法。 二、程序的可靠性 *平均无故障时间。 三、零缺陷试验技术 第九章 面向对象方法学引论 （3 学时） 1、教学基本要求 （1）了解面向对象的程序设计的特性，理解面向对象的分析； （2）掌握面向对象的概念与应用，面向对象的系统设计。 2、教学基本内容 第一节 传统方法学的缺点 开发困难；维护困难。 第二节 面向对象的概念 一、对象 *对象；标识符；*类；实例；例化
二、对象间关系 概化一特化关系：整体一部分关系：对象的相互作用关系：关联关系。 第三节面向对象的程序设计 一、面向对象程序设计的风格 二、面向对象程序的特性 ◆封装性：*继承性：*多态性。 第四节面向对象的系统分析和设计 一、面向对象的分析(O0A) 标识类和对象：规定属性：定义操作。 二、面向对象的设计(000) ◆面向对象的系统设计：设计考虑。 第十章面向对象的系统分析 (3学时) 1、教学基本要求 (1)了解领域分析过程，00分析过程等，理解系统和子系统及对象联系模型： (2)掌握类一责任一协作者模型。 2、教学基本内容 第一节领域分析 一、再使用和领域分析 二、领域分析过程 第二节00分析模型的一般过程和部件 般的开发过程：一般部件 第三节OOA过程 一、使用案例 角色：幸使用案例：使用案例框图。 二、类一责任一协作者模型 类：责任：协作者。 三、定义结构和层次 四、定义系统和子系统 五、对象联系模型 *相互作用类型的对象联系：事务类型的对象关系。 第四节对象行为模型 一、对象的服务
10 二、对象间关系 概化－特化关系；整体－部分关系；对象的相互作用关系；关联关系。 第三节 面向对象的程序设计 一、面向对象程序设计的风格 二、面向对象程序的特性 *封装性；*继承性；*多态性。 第四节 面向对象的系统分析和设计 一、面向对象的分析（OOA） 标识类和对象；规定属性；定义操作。 二、面向对象的设计（OOD） *面向对象的系统设计；设计考虑。 第十章 面向对象的系统分析 （３学时） 1、教学基本要求 （1）了解领域分析过程，OO 分析过程等，理解系统和子系统及对象联系模型； （2）掌握类－责任－协作者模型。 2、教学基本内容 第一节 领域分析 一、再使用和领域分析 二、领域分析过程 第二节 OO 分析模型的一般过程和部件 一般的开发过程；一般部件。 第三节 OOA 过程 一、使用案例 角色；*使用案例；使用案例框图。 二、类－责任－协作者模型 *类；责任；协作者。 三、定义结构和层次 四、定义系统和子系统 五、对象联系模型 *相互作用类型的对象联系；事务类型的对象关系。 第四节 对象行为模型 一、对象的服务