现代软件工程课程概述共40页文档
(完整word版)软件工程课程教学大纲
《软件工程》课程教学大纲一、课程代码与名称（小四号宋体加粗）课程代码: CS132201中文名称: 软件工程英文名称: Software Engineering二、课程概述及与相关课程关系软件工程是计算机科学与技术专业的专业必修课, 是指导学生按照工程化、标准化和规范化的方法开发软件系统的一门课程。
通过本课程学习, 学生能够掌握现代软件设计与开发的基本原理、方法和技术；熟悉结构化和面向对象软件设计与开发的全过程；了解软件项目管理、软件维护等方面知识。
软件工程与前后课程间关联关系、课程群对应的局部鱼骨图分别如下所示:图例：应用方向软件工程课程群及对应课程群项目、学年项目(局部)图图例：三、课程教学对象与教学目的适用专业: 计算机科学与技术教学目的：通过理论教学和实践相结合, 使学生初步具备运用软件工程的概念、原理、技术和方法开发与维护软件的能力, 并提高学生编写相关技术文档的能力, 及分析问题和解决问题的能力和团队工作交流能力。
*注: 该表所列指标可对照培养方案中所列指标来解释。
A: 认知, 指从教、学活动中、从生活经验和社会经验等多种信息渠道获得知识, 侧重知识的获取, 没有实训要求。
B: 训练, 指教、学活动中由教师引导开展的基础测试或练习, 匹配有课程讨论、课后研讨等环节。
C: 实践, 指以学生为主导, 通过实练而形成的对完成某种任务所必须的活动方式, 匹配有课程的三级项目或其它实践环节。
D: 探索, 指学生独立探寻问题、摸索、解答的活动, 不设置专门的考核。
（留空表示无该项要求）四、课程内容、学时分配及主要的教学方法本课程对主要软件开发方法采用项目驱动教学模式, 结合实验和项目开发实践, 使课程的实践与理论教学内容紧密配合, 同步进行, 达到理论指导实践, 实践促进理论学习目的。
通过理论教学、实践（实验）、团队项目开发实践3环节将理论与实践紧密联系。
教学中采用问题引导方式推进学生基于问题的学习（problem based learning）, 以为学生为中心鼓励学生参与课程讨论, 促进学生采用主动学习方法（active learning）。
软件工程：01 软件工程概述
教材
软件工程
钱乐秋，赵文耘，牛军钰编著 出版社 清华大学出版社
5
主要参考书和参考网站
软件工程—方法与实践. 许家珆 主编. 电子工业出版社 2007 软件工程—实践者的研究方法. Roger S.pressman著，黄柏素，梅 宏等译，机械工业出版社，1999 实用软件工程. 赵池龙编著，电子工业出版社 UML面向对象技术与实践. 宋波等， 科学出版社，2005 面向对象系统分析与设计. Joey George等著，龚晓庆等译，清华 大学出版社，2008
软件工程
（Software Engineering）
概述
1
课程的性质、目的与任务
• 软件工程是本专业的一门必修课程。 • 通过本课程的学习，使学生能从中了解软件开发的整个过
程，掌握相关理论和指导思想。为了让学生真正得以实践 ，结合实际软件开发项目，让学生从问题定义开始，经过 可行性研究、需求分析、概要设计、详细设计、编码直到 最后要对自己开发的软件还要进行测试，这样一个软件开 发过程，从而使学生掌握软件开发的基本技能，培养团队 精神及勾通与协作能力，锻炼文档编写能力，提高独立的 工作能力，通过本课程的学习，为学生后期的毕业设计环 节奠定基础。
（3）作为开发人员在一定阶段的工作成果和结束标志。 （4）记录开发过程中有关信息，便于协调以后的软件开发、使用和维护。 （5）提供对软件的运行、维护和培训的有关信息，便于管理人员、开发人
员、操作人员、用户之间协作、交流和了解，使软件开发活动更科学有 效。 （6）便于潜在用户了解软件的功能、性能等各项指标，为选购符合自己需 要的软件提供依据。
1）文档 = 开发文档 + 管理文档 + 用户文档。
计算机软件产品开发文件编制指南GB 8567-88.doc
现代软件工程共44页
这是传统软件工程的基本想法。
2.1 软件工程的生存周期
2. 生存周期划分的原则
• 各阶段的任务彼此间尽可能相对独立，同一个阶段各项 任务的性质尽可能相同，从而降低每个阶段任务的复杂 性，简化不同阶段之间的联系，有利于软件开发过程的 组织管理。
构件组装模型-2.7 统一软件过程RUP模型-2.8
2.1 软件工程的生存周期
1. “生存周期”的起源
人类解决复杂问题时普遍采用的一个策略是“各个击破”，也就 是对问题进行分解，然后再分别解决各个子问题的策略。
软件工程采用的“生存周期法”，就是从时间角度对软件开发和 维护的复杂问题进行分解，把软件生存的漫长周期依次划分为若 干个阶段，每个阶段有相对独立的任务，然后再逐步完成每个阶 段的任务。
提 出 的 问 效益分析；推荐的系统结构：层
题？
次图或结构图
生存周期各阶段的工作
阶段 关键问题 结束标准
详 细 设 计 怎 样 具 体 地 编 码 规 格 说 明 ： H IP O 图 或
实 现 这 个 系 PDL
统？
编码和单 正确的程序 原程序清单：单元测试方案
元测试 模块
和结果
综合测试 符 合 要 求 的 综 合 测 试 方 案 和 结过程模型—瀑布模型
– 瀑布模型的特征
1. 从上一项活动中接受该项活动的工作成果 （工作产品），作为输入。
2. 利用这一输入实施该项活动应完成的内容 3. 给出该项活动的工作成果，作为输出传给下
一项活动 4. 对该项活动实施的工作进行评审。若其工作
得到确认，则继续下一项活动。
现代软件工程讲义
软件开发软件开发综述用UML建模需求提出需求分析系统设计对象设计软件开发综述结构化的分析与设计面向对象的分析与设计什么是分析与设计分析(analysis)：要创建一个系统，需要对问题和需求进行描述。
问题是什么以及系统必须做什么，它强调对问题的调查。
例如，如果要开发一个新的图书馆信息管理系统，这个系统的业务过程是什么？这是一个分析问题设计(design)：对系统如何满足需求和约束进行高层描述和具体说明，它强调问题的逻辑解决方案。
例如，图书馆信息系统能够多大程度地精确地捕获和记录书的借出情况？这是一个设计问题。
设计最终可以用硬件和软件来实现分析与设计的两种模式结构化的分析与设计结构化分析(structured analysis and design)对问题的分解尺度主要是依据功能或过程。
面向对象的分析与设计结构化分析方法（简称SA需求分析的方法。
结构化设计方法（简称SD方法）就是将需求分析转化为层次功能模型的方法。
设计通常分概要设计和详细设计两步进行，概要设计将软件系统分解成许多个模块，并决定每个模块的外部特征，即功能(做什么)和界面(输入和输出);详细设计确定每个模块的内部特征，即每个模块内部的执行过程(怎样做)，通过这样的设计过程，就为编程制订了一个周密的计划,下面就可直接过渡到编程阶段了。
本章主要内容模型图需求分析概要设计详细设计第一节模型图结构化分析使用的模型图有：业务流程图数据流图功能结构图（或功能树）网络结构图程序流程图业务流程图⏹业务流程图是反映用户业务过程的图。
⏹业务流程图包括：任务名称、执行者、任务步骤、流转的信息等业务流程图例业务流程例图数据流图数据流图反映信息的来源、加工、存放和输出。
数据流图例数据流例图功能结构图IDEF方法族介绍：IDEF的含义是集成计算机辅助制造（Integrated Computer－AidedManufacturing，ICAM）DEFinition。
软件工程课程ppt课件
如Microsoft Project、JIRA等，用于项目计划制定、 任务跟踪和团队协作。
团队协作与沟通
团队协作的重要性
建立高效协作机制，提 高团队整体效能。
沟通技巧
倾听、表达清晰、及时 反馈等，促进团队成员 之间的有效沟通。
协作工具
如Git、GitHub、 Confluence等，支持版 本控制、代码托管和团 队协作。
软件工程课程ppt课 件
目录
• 软件工程概述 • 软件需求分析 • 软件设计 • 软件开发 • 软件测试与质量保证 • 软件维护与演化 • 软件工程管理与实践
01
软件工程概述
软件工程的定义与发展
定义
软件工程是一门研究用工程化方法构建和维护有效、实用和高质量的软件的学科。
发展历程
从20世纪60年代的软件危机开始，软件工程逐渐发展成为一个独立的学科领域，经历了瀑布模 型、螺旋模型、敏捷开发等不同的开发模式和方法。
阐述持续集成和持续交付的概念、原 理和实践，以及如何通过持续集成和 持续交付来加速软件的演化过程并提 高软件的质量。
07
软件工程管理与实践
项目管理方法与工具
传统项目管理方法
包括瀑布模型、螺旋模型等，强调项目计划、进度控 制和风险管理。
敏捷项目管理方法
如Scrum、Kanban等，注重快速响应变化、持续集 成和交付。
兼容性测试
测试软件在不同硬件、操 作系统、浏览器等环境下 的兼容性。
自动化测试
使用自动化工具进行软件 测试，提高测试效率和准 确性。
缺陷管理与跟踪
缺陷记录
详细记录缺陷信息，包括缺陷描述、重现 步骤、严重程度等。
缺陷分析
对缺陷进行统计分析，找出缺陷产生的原 因和规律。
《现代软件工程技术》完整版(加精)
1.3 软件工程方法 1. 结构化方法 所谓结构化方法是一种使用功能作为其 构造块的软件开发方法。这种被称为结构 化分析与设计的方法以功能组织软件。20 世纪70年代开始，这种方法成为主流。 结构化方法非常适合科学计算，因为在 大多数科学应用中，功能是十分稳定的， 因为自然法则很少变化。
但是，在企业应用中，在范围十分广阔 的信息管理应用中，功能是人定义的。不 同时间、不同地点、不同的人都会有不同 的定义。 把结构化方法应用到这些领域中，便产 生了不适应性。尤其是对大型软件，这种 不适应性尤为突出。软件设计师按照预先 约定的需求去开发软件，但是还没等到软 件发布，需求已经发生了变化。而且软件 只能定制，无法复用。
本表来源于Butler Bloor。下面的饼图是从各种渠 道得出的平均数：
软件生命周期各阶段的近似花费比例
软件开发阶段的错误率 开发阶段 费用% 引入错误% 发现错误% 纠错费用 需求分析 5 55 18 1.0 设计 25 30 10 1.0~1.5 代码及单 元测试 10 集成测试 50 10 50 1.0~5.0 确认及编 写文档 10 运行维护 5 22 10~100
但是很快就发现，数据建模方法与结构化 方法各占一半优点和缺点。结构化方法实际 上帮助开发者处理数据（尽管它不适应功能 变化），数据建模方法却不能帮助开发者管 理功能（尽管它适应稳定的数据）。 这两种方法的共同缺点是只使用一种系统 的视觉组织系统。 能否有一种支持系统所有视觉的范型的方 法来组织系统呢？有,这就是面向对象的方法.
能提交的功能 提交功能 <25% 25~49% 50~74% 75~99% 100% 所占百分比 4.6% 27.2% 21.8% 39.1% 7.3%
数据来自Standish集团对MIS组织的研究报告
现代软件工程课程描述
现代软件工程课程是一门介绍软件开发过程的课程，它涵盖了从需求分析到软件维护的整个生命周期。
这门课程通常包括以下内容：
1. 软件开发过程：这门课程将介绍软件开发的各个阶段，包括需求分析、设计、编码、测试和维护。
学生将学习如何将这些阶段有效地组织和管理，以开发出高质量的软件。
2. 软件设计：这门课程将介绍软件设计的基本原则和方法，包括面向对象设计、模块化设计、数据结构和算法等。
学生将学习如何使用这些技术来创建可扩展、可维护和高效的软件系统。
3. 软件测试：这门课程将介绍软件测试的基本概念和技术，包括单元测试、集成测试、系统测试和验收测试。
学生将学习如何设计和执行有效的测试策略，以确保软件的质量。
4. 软件项目管理：这门课程将介绍软件项目管理的基本概念和技术，包括项目规划、风险管理、质量管理和团队管理等。
学生将学习如何有效地管理软件开发项目，以确保项目的顺利进行和成功完成。
5. 软件质量保证：这门课程将介绍软件质量保证的基本概念和技术，包括质量标准、质量度量和质量改进等。
学生将学习如何实施有效的质量保证策略，以提高软件的质量和用户满意度。
6. 软件工程工具：这门课程将介绍一些常用的软件工程工具，如版本控制系统、自动化构建工具、持续集成工具和缺陷跟踪系统等。
学生将学习如何使用这些工具来提高软件开发的效率和质量。
软件工程讲义软件工程电子书ppt课件
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1.2 软件工程学
• 为什么要引入软件过程？(1/2)
– 软件工作的范围
扩展到
只考虑 编写程序
涉及整个软件生存周期
– 软件的开发风险（规模、周期、复杂度）
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2.2 需求分析的任务
• What(1/3)
– 需求：主要是在产品构建之前确定的系统必 须符合的条件或具备的功能，它们是关于系 统将要完成什么工作的一段描述语句，它们 必须经过所有相关人员的认可，其目的是彻 底地解决客户的问题。
– 需求文档
• 一组需求的集合 • 用户需求文档、系统需求文档和软件规约文档
户和维护用户信息等功能 – 管理购物车 – 实现结帐处理 – 查询订货情况 – 统计销售记录
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案例-在线宠物商店(2/3)
• 问题(1/2):
– 从何开始？ – 采用什么技术？ – 需要多少时间？ – 需要多少人？哪些角色？能否并行、协作地开发？
人力应该如何高效率的投入？ – 开发计划？ – 直接编码？ – 需求？ – 设计方案和模型？ – 人机交互的界面？ – 功能优先级？
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案例-在线宠物商店(3/3)
• 问题(2/2):
– 开发风险？ – 可扩展性？ – 复用？ – 设计模式？ – 编码规范？ – 需求变更？ – 测试？ – 开发过程？ – 软件度量？ – 最后期限？
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Chapter 2 软件计划
• 2.1 软件问题定义及可行性研究 • 2.2 需求分析的任务 • 2.3 需求分析步骤 • 2.4 实体-关系图 • 2.5 数据流图 • 2.6 状态转换图 • 2.7 数据字典 • 2.8 需求分析的其他图形工具 • 2.9软件计划阶段文档
现代软件工程(第一讲) 现代软件工程概述2023简版
现代软件工程(第一讲) 现代软件工程概述现代软件工程(第一讲) 现代软件工程概述1.引言现代社会对软件的需求日益增长，软件已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
而软件工程作为一门学科，也应运而生。
本文旨在对现代软件工程进行概述，介绍软件工程的基本概念、发展历程以及其在现代社会中的重要性。
2.软件工程的定义软件工程是一门使用系统化、规范化、可量化过程进行软件开发、维护和管理的学科。
其目标是在预算和时间的限制下开发高质量的软件。
3.软件工程的发展历程软件工程起源于20世纪60年代，当时面对软件规模的扩大和复杂性的提高，人们意识到需要一种新的方式来管理软件开发过程。
随着时间的推移，软件工程逐渐发展壮大，并衍生出多个学派和方法。
3.1 结构化设计在70年代，软件工程界兴起了一股结构化设计的浪潮。
结构化设计强调将软件分解为独立的模块，并使用模块化设计、自顶向下的设计和结构化程序设计等技术来提高软件的可读性和可维护性。
3.2 面向对象方法80年代，面向对象方法成为软件工程界的主流。
面向对象方法将软件系统看作是一组相互作用的对象，通过封装、继承和多态等概念，实现了软件系统的模块化、可重用性和可扩展性。
3.3 敏捷开发21世纪初，敏捷开发成为软件工程领域的一个重要流派。
敏捷开发强调迭代开发、持续集成和快速响应客户需求的原则，使得软件开发过程更加灵活、高效。
4.现代软件工程的重要性现代软件工程的重要性体现在以下几个方面：4.1 提高软件质量软件工程通过采用系统化的开发过程和规范化的质量管理方法，可以提高软件的质量。
通过对需求分析、设计、编码、等各个阶段的严格控制，可以减少软件中的缺陷。
4.2 提升软件开发效率软件工程通过引入标准化的开发流程、自动化的工具和复用的设计模式，可以提升软件开发的效率。
这使得开发团队可以更好地协作，减少重复劳动，快速迭代开发。
4.3 管理软件项目软件工程强调项目管理的重要性，通过制定详细的计划、合理分配资源和监控项目进度，可以有效管理软件项目。
第1章 软件工程概述课件
16
1.2 软件工程的概念
软件工程是指导计算机软件开发和维护的 工程学科，采用工程的概念、原理、技术和方 法来开发与维护软件，把经过时间考验而证明 正确的管理技术和当前能够得到的最好的技术 方法结合起来，这就是软件工程。
第1章 软件工程概述
17
软件工程具有的本质特性
软件工程关注于大型程序的构造 软件工程的中心课题是控制复杂性 软件经常变化 • 开发软件的效率非常重要 和谐地合作是开发软件的关键 软件必须有效地支持它的用户 • 在软件工程领域中是由具有一种文化背景的
软件是由计算机程序的发展而形成的一种概念。 程序是按既定算法，用某种计算机语言所规定的指令或 语句编写的一系列指令或语句的集合。 软件是程序再加上程序实现和维护程序时所必须的文档 的总称。
第1章 软件工程概述
8
软件
被普遍接受的软件的定义是：
软件(software)是计算机系统中与硬件(hardware)相 互依存的另一部分，它包括程序(program)、相关数据 (data)及其说明文档(document)。
第1章 软件工程概述
27
1.4 开发模型
瀑布模型 演化模型 螺旋模型 喷泉模型 RUP开发 敏捷过程与极限编程 微软过程
第1章 软件工程概述
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1.4.1瀑布模型(Waterfall Model)
计划 时期
开发 时期
运行维 护时期
问题定义
(目标与范围说明书)
可行性研究
(可行性论证论告)
需求分析
(需求说明书)
第1章 软件工程概述
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1.4.1瀑布模型
3．质量保证的观点 为了保证质量，瀑布型软件开发在各个阶段坚持了两
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功当然还来自于：良好的英语、低廉的人 力成本。
14.06.2020
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3.3 印度软件企业的现状
国内从业人员到印度的感受：
✓ 流程重于项目
✓ QC独立于研发部门，专门检查研发部门 的开发流程是不是按照流程走，如果QC 觉得流程不对，会报告上层人员，项目可 能会因此而停止。
CMM5-摩托罗拉中国软件中心；CMM3 有联想软件、东软、托普软件等，大部分 企业在向CMM2努力。
CMM3是软件企业迈向国际化的门槛。
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3.2 我国软件企业的现状
Why?
✓ 规模化和系统化不够。
规模化：软件企业无法形成规模，大多数 企业都是从小型软件开发干起来的，当软 件企业达到一定规模时，管理工作跟不上， 无法形成规模效应。
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二、教学侧重点
研究生教学侧重点： 1、对软件开发技术的寻根索源； 2、软件质量 3、软件度量 4、软件过程及项目管理 5、SPICE/CMM 6、新型软件工程技术（基于软件体系结构的开 发方法、面向对象建模、分布式部件对象技术、 软件复用技术等）
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三、为什么偏重于软件工程管理
提纲
一、软件工程的体系 二、教学侧重点 三、为什么偏重于软件工程管理 四、软件工程技术的发展 五、教学内容组织 六、教学方法 七、参考资料
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一、软件工程的体系
软件工程：以工程化的原理、原则和方法 进行软件开发，以期解决当时出现的易控制；软件开发工作量估计困难； 软件质量低；软件项目失败率高，错误率 高；无法判断大型系统能否正常工作；软 件维护任务重等。
➢ 当你在解决复杂问题的过程中感觉到杂乱无章、 力不从心时；
➢ 当你面对一个充满个性的开发团队而不知如何 协调时；
➢ 当你感觉到开发效率低下、开发质量始终是你 的心头之患时…...
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二、教学侧重点
本科生教学侧重点： 1、软件工程的概念 2、软件生命周期 3、软件开发模型 4、软件开发方法 5、软件开发工具 6、基本的项目管理知识
3.1 软件企业的特殊性 3.2 我国软件企业的现状 3.3 印度软件企业的现状 3.4 我国与印度软件企业的差距分析 3.5 重视软件工程管理的必要性
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3.1 软件企业的特殊性
软件的复杂性和各模块间的相互依赖性是 其他的产品所无法比拟的。所有的模块以 及模块间的连接环节必须是100%的正确， 不能像硬件那样允许出现一定范围的偏差。
✓ 所谓的项目经理一般是从编码人员升上来 的，并不是不懂技术，一般至少有4年的 工作经验。
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3.3 印度软件企业的现状
✓ 项目经理就是制定开发计划，负责协调，填写 各种表格。
✓ 所有的东西（包括草稿）都有文档。
✓ 详细设计文档要求达到只有这个文档就可以编 码的程度，一般写文档的时间为60%，编码时 间极少。
✓ 有各种详细的review，组内的、组间的、客户 的等。
✓ 计划很详细，的确能达到小时级别，但是实际 情况还是误差比较大，所以也有加班。
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3.4 我国与印度软件企业的差距分析
Example:软件中需要一个列表，用来表示 处理的事务。该列表在业务繁忙的时候将 变得很大。
我国从业人员：用双向链表（先编码后分 析）。
印度软件产业从业人员16万人。
2000多家软件企业中，75家通过ISO9000，60 多家软件公司通过了CMM认证。5-1，4-3，3-4
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3.3 印度软件企业的现状
一个现象：一个印度人到美国登记住宿， 接待员问：“你是从印度来吗？”“是 的”，“那你一定是个软件专家”。
✓ 工程制造业影响质量的5要素：人、机器、原料、 方法、环境。人占20%。
✓ 软件工程管理就是要为人提供好的方法和工具 以减轻人的压力，提高效率；通过过程管理技 术尽量减少人的低级错误，减少过程对于人的 依赖程度。
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3.2 我国软件企业的现状
从70年代至今，始终处于落后于国际的位 置。
➢ 想象一下：如果没有好的管理，软件的架 构会显得混乱，软件的开发过程会是杂乱 无章的。
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3.1 软件企业的特殊性
软件作为产品，是用人的大脑生产出来的，不 是机器制造出来的，因而，软件过程对人的依 赖性极大。除去采用好的方法和工具等技术外， 软件的质量极大地依赖于人。（人的创造性极 具个性化）
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一、软件工程的体系
软件工程技术：
1、软件开发模型：软件开发全过程中系 统的开发、运行和维护所实施的全部过程 （PDCA）、活动、任务的结构框架。 （what）
2、软件开发方法：采用类似于工程的原 理和原则进行软件开发。（how）
3、软件开发工具：实现方法的自动或半 自动的软件支撑环境。（CASE）
系统化：软件是一种商品，只有系统地控 制产品的质量、开发时间、开发成本才能 使商品走入市场、走向国际。
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3.3 印度软件企业的现状
根据印度国家软件和服务企业协会的数据：最 近5年印度软件产业的累计增长率达到了令人惊 奇的52%，软件出口累计增长率超过55%。
印度年软件产业产值超过22亿美元，软件服务 和产品出口累计达10亿美元。2000年达到40亿 美元。
印度从业人员：开一个大的数组，不用链 表。（先分析后编码）
Why?小型机的512MB内存足够，数组访 问方便、效率高。
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3.4 我国与印度软件企业的差距分析
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一、软件工程的体系
软件过程管理 1、软件产品和过程的质量度量 2、项目计划与管理（包括风险管理） 3、软件过程改进与评估（SPICE）
工程技术解决的是开发效率问题；二过程 管理解决的是开发质量问题。
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一、软件工程的体系
为什么需要软件工程？
➢ 当你遇到一个新领域的问题而不知道该如何下 手时；