《设计模式（双语）》课程教学大纲（本科）.docx

设计模式（双语）（Design Pattern）课程代码：06410190学分：3.0学时：45 （其中：课堂教学学时：35实验学时：0 上机学时：10课程实践学时：0） 先修课程：软件工程、面向对象的程序设计，需求工程:软件建模与分析 适用专业：软件工程、计算机科学与技术教材：C#设计模式，刘伟、胡志刚、阎朝坤等，清华大学出版社，2013年5月第一版；Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software,Erich Gamma, Richard Helm, Ralph Johnson, John Vlissides, Grady Booch, Addison-Wesley Professional; 1 edition, 1994.设计模式实训教 程，刘伟，清华大学出版社,2012年1月第一版，Head First Design Patterns h （美）Eric Freeman 等，东南大学出版社，2005年11月第一版。一、课程性质与课程目标（一）课程性质（需说明课程对人才培养方面的贡献）设计模式是软件软件工程专业的核心必修课程，它与软件工程、面向对象的程序设计、需求工 程、软件建模与分析等课程密切相关。通过本课程的教学，使学生深刻理解面向对象的设计原则， 并能较熟练地运用面向对象的设计原则进行代码重构，掌握典型的面向对象的设计模式，能够运用 面向对象的设计模式设计开发可复用性好、可扩展性好的高质量软件。激发学生的学习兴趣，培养 学生的学习积极性和提高学生自己发现新的设计模式的能力。（二）课程目标（根据课程特点和对毕业要求的贡献，确定课程目标。应包括知识目标和能力 目标。）本课程目标主要学习和掌握设计模式的相关思想和方法，在基于面向对象软件开发中灵活使用 设计模式，使得开发的软件系统支持可维护性复用。针对软件工程领域涉及的复杂的问题，基于模 式的相关知识原理，能够分析和理解复杂问题，并对复杂问题的软件开发与设计进行抽象和描述， 从而提供有效的解决方案。具体课程目标体现在以下两个方面：1.知识目标2 .Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software,Erich Gamma, Richard Helm, Ralph Johnson, John Vlissides, Grady Booch, Addison-Wesley Professional; 1 edition, 1994.3 .设计模式实训教程，刘伟，清华大学出版社，2012年1月第一版.4 .Head First Design PatternsL （美）Eric Freeman 等，东南大学出版社，2005 年 11 月 第一版。七、大纲说明（内容可包括课程基本要求、习题耍求及其它一些必要的说明）.采用多媒体与板书相结合的教学手段，采用讲、做结合的方式，多种教学手段综合运 用。1 .每次课堂或课后布置适量作业，加深学生对所学内容的理解，同时让授课教师了解学 生对知识掌握情况。2 .另加安排2学时进行期末考试。2017年08月31日设计模式主要讲授面向对象软件开发中的经典设计模式，包括：1.1掌握设计模式的诞生与发展、设计模式的定义、分类与特点。L2掌握面向对象的设计原则。1. 3掌握若干典型的创建型设计模式。1. 4掌握若干典型的结构型设计模式。1. 5掌握若干典型的行为型设计模式。1. 6掌握多种设计模式的联合使用。2.能力与素质方面2.1培养学生利用设计模式的思想，能够分析软件工程开发中所涉及的复杂问题，以获得有效 的结论，培养对工程问题进行创新的思维能力。2. 2运用若干设计模式原理，为软件工程中的复杂问题提供有效的解决方案，设计满足特定的 需求的系统、架构或开发流程。2.3能够基于已有设计模式的原理与方法，对复杂工程问题进行研究，进而能够培养对复杂问 题的软件开发与设计进行抽象、描述、求解、分析的工程意识与素养。（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系本课程支撑的专业培养计划中的毕业要求指标点如下：指标点2.1：能够识别和判断复杂工程问题的关键环节和参数。20%指标点22能够认识到解决问题有多种方案可以选择。20%指标点3.1：能够根据复杂软件工程问题的需求确定基本思路和方案。15%指标点33能够针对特定软件需求、可复用模块或组件完成数据结构和算法的设计。10%指标点3.4：能够在设计中体现创新意识。20%指标点4.3：能够建立软件模型、设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效 的结论。15%指标点44 能够融合专业知识结构，具备对复杂软件工程问题进行深入研究的能力。20%指标点5.2：能够使用恰当的工具和技术对软件体系架构和设计模式进行选择，并完成软件设 计，并理解选择的局限性。40%课程目标毕业要求指标课程 目标1.1课程目标1.2课程目标1.3课程目标1.4课程目标1.5课程目标1.6课程 目标2. 1课程目标2.2课程目标2.3指标点2.177V7VVV指标点2.277V7VVV指标点3.1VVVVVV指标点3.37V7VVV指标点3.4VVVVVVVV指标点4.37VVVV7指标点4.4VVVVVV指标点5.27VVVV7二、课程内容与教学要求（按章撰写）第一章设计模式概述本章支持课程目标：L1掌握设计模式的诞生与发展、设计模式的定义、分类与特点；2.1培养 学生利用设计模式的思想，能够分析软件工程开发中所涉及的复杂问题，以获得有效的结论，培养 对工程问题进行创新的思维能力。（-）课程内容.设计模式的诞生与发展。（讲授）1 .设计模式的定义与分类。（讲授）.设计模式的特点。（讲授）（二）教学要求. 了解设计模式的诞生于发展。1 .掌握设计模式的定义。2 .掌握设计模式的分类。3 .理解设计模式的特点。（三）重点与难点1.重点设计模式的概念、分类.难点设计模式概念、分类与特点。第二章面向对象设计原则本章支持课程目标：1.2掌握面向对象的设计原则；2. 1培养学生利用设计模式的思想，能够 分析软件工程开发中所涉及的复杂问题，以获得有效的结论，培养对工程问题进行创新的思维能力; 2. 2运用若干设计模式原理，为软件工程中的复杂问题提供有效的解决方案，设计满足特定的需求 的系统、架构或开发流程；2.3能够基于已有设计模式的原理与方法，对复杂工程问题进行研究， 进而能够培养对复杂问题的软件开发与设计进行抽象、描述、求解、分析的工程意识与素养。（-）课程内容.面向对象设计原则概述。（讲授）1 .单一职责原则。（讲授+课堂练习）.开闭原则。（讲授+课堂练习）2 .里氏代换原则。（讲授+课堂练习）.依赖倒转原则。（讲授+课堂练习）3 .接口隔离原则。（讲授）.合成复用原则。（讲授+课堂练习）4 .迪米特法则。（自学）（二）教学要求1. 了解面向对象设计原则的目标、作用。2 .掌握与理解单一职责原则、开闭原则、里氏代换原则、依赖倒转原则和合成复用原则。3 .理解接口隔离原则与迪米特法则。（三）重点与难点.重点掌握设计模式的原则.难点分析不同类应采取的设计原则。第三章创建型设计模式本章支持课程目标：1.3掌握若干典型的创建型设计模式；L 6掌握多种设计模式的联合使用；培养学生利用设计模式的思想，能够分析软件工程开发中所涉及的复杂问题，以获得有效的结 论，培养对工程问题进行创新的思维能力；2. 2运用若干设计模式原理，为软件工程中的复杂问题 提供有效的解决方案，设计满足特定的需求的系统、架构或开发流程；2.3能够基于已有设计模式 的原理与方法，对复杂工程问题进行研究，进而能够培养对复杂问题的软件开发与设计进行抽象、 描述、求解、分析的工程意识与素养。（一）课程内容.创建型模式概述。（讲授）1 .简单工厂模式。（讲授+课堂练习）.工厂方法模式。（讲授+课堂练习）2 .抽象工厂模式。（讲授+课堂练习）.原型模式。（讲授）3 .单例模式。（讲授+课堂练习）.建造者模式。（自学）（二）教学要求.理解创建型模式的概念。1 .理解若干典型的创建型模式。2 .掌握在适用场景使用创建型模式。3 .掌握多种模式的联合使用。（三）重点与难点.重点掌握不同设计模式的意图和设计方法.难点区分不同设计模式的应用场合，分析不同场景下类关系设计应采取的创建型模式。第四章结构型设计模式本章支持课程目标：1.4掌握若干典型的结构型设计模式；L 6掌握多种设计模式的联合使用； 2.1培养学生利用设计模式的思想，能够分析软件工程开发中所涉及的复杂问题，以获得有效的结 论，培养对工程问题进行创新的思维能力；2. 2运用若干设计模式原理，为软件工程中的复杂问题 提供有效的解决方案，设计满足特定的需求的系统、架构或开发流程；2.3能够基于已有设计模式 的原理与方法，对复杂工程问题进行研究，进而能够培养对复杂问题的软件开发与设计进行抽象、 描述、求解、分析的工程意识与素养。（-）课程内容.结构型模式概述。（讲授）1 .适配器模式。（讲授+课堂练习）.桥接模式。（讲授+课堂练习）2 .组合模式。（讲授+课堂练习）.装饰模式。（讲授+课堂练习）3 .外观模式。（讲授）.享元模式与代理模式。（自学）（二）教学要求.理解结构型模式的概念。1 .理解若干典型的结构型模式。2 .掌握在适用场景使用结构型模式。3 .掌握多种模式的联合使用。（三）重点与难点.重点掌握不同设计模式的意图和设计方法.难点区分不同设计模式的应用场合，分析不同场景下类关系设计应采取的结构型设计模式。第五章行为型设计模式本章支持课程目标：1.5掌握若干典型的行为型设计模式；1.6掌握多种设计模式的联合使用； 2.1培养学生利用设计模式的思想，能够分析软件工程开发中所涉及的复杂问题，以获得有效的结 论，培养对工程问题进行创新的思维能力；2. 2运用若干设计模式原理，为软件工程中的复杂问题 提供有效的解决方案，设计满足特定的需求的系统、架构或开发流程；2.3能够基于已有设计模式 的原理与方法，对复杂工程问题进行研究，进而能够培养对复杂问题的软件开发与设计进行抽象、 描述、求解、分析的工程意识与素养。（-）课程内容,行为型模式概述。（讲授）1 .命令模式。（讲授）.迭代器模式。（讲授+课堂练习）2 .观察者模式。（讲授+课堂练习）.状态模式。（讲授+课堂练习）3 .策略模式。（讲授+课堂练习）.其它行为型模式。（自学）（二）教学要求.理解行为型模式的概念。1 .理解若干典型的行为型模式。2 .掌握在适用场景使用行为型模式。3 .掌握多种模式的联合使用。（三）重点与难点.重点掌握不同设计模式的意图和设计方法.难点区分不同设计模式的应用场合，分析不同场景下类关系设计应采取的行为型设计模式。三、本课程开设的实验项目（如课程不含实验，该项可不填）编号实验项目名称学时类型要求支撑的课程目标1创建型设计模式实训3验证性、设计性必做1. 3、2. 1、2. 2、2. 32结构型设计模式实训3验证性、设计性必做1.4、2. 1、2.2、2. 33行为型设计模式实训2验证性、设计性必做1. 5、2. 1、2. 2、2. 34设计模式综合实训2综合性、设计性必做1.6、2. 1、2.2、2. 3实验1：（创建型设计模式实训）1 .实验目标理解和掌握典型的创建型模式的设计意图与方法，在适用场景下正确使用创建型模式，实现模 式实例。2 .实验要求给定模式实例，分析并采用合适的创建型模式进行类图建模，并编程实现。给出实验结果，并 对实验结果结合所采用的设计模式进行分析与总结。实验2：（结构型设计模式实训）1 .实验目标理解和掌握典型的结构型模式的设计意图与方法，在适用场景下正确使用结构型模式，实现模 式实例。2 .实验要求给定模式实例，分析并采用合适的结构型模式进行类图建模，并编程实现。给出实验结果，并 对实验结果结合所采用的设计模式进行分析与总结。3 验3：（行为型设计模式实训）1 .实验目标理解和掌握典型的行为型模式的设计意图与方法，在适用场景下正确使用行为型模式，实现模 式实例。2 .实验要求给定模式实例，分析并采用合适的行为型模式进行类图建模，并编程实现。给出实验结果，并 对实验结果结合所采用的设计模式进行分析与总结。3 验4：（设计模式综合实训）1 .实验目标理解和掌握典型的创建型模式、结构型模式和行为型模式的设计意图与方法，在适用场景下正 确使用单个设计模式或恰当的联合使用多个设计模式，实现模式实例。2 .实验要求给定模式实例，分析并采用合适的设计模式进行类图建模，并编程实现。给出实验结果，并对 实验结果结合所采用的设计模式进行分析与总结。四、学时分配及教学方法章（按序填写）教学形式及学时分配主要教学方法支撑的课程目标课堂 教学实验上 机课程 实践小计第一章设计模 式概述22讲授1. 1、2. 1第二章面向对 象设计原则44讲授、课堂练习、自学1.2、2. 1、2.2、2. 3第三章创建型 设计模式10313讲授、课堂练习、自学1.3、1.6、2. 1、2.2、2. 3第四章结构型 设计模式10414讲授、课堂练习、自学1.4、1.6、2. 1、2.2、2. 3第五章行为型 设计模式9312讲授、课堂练习、自学1. 5、1. 6、2. 1、2. 2、2. 3合计351045五、课程考核考核形式考核要求考核权重备注课堂表现按照课堂出勤、回答问题，认真 听讲等考核（出勤4次以上）10%课堂表现得分综合考核取值平时作业按照课堂和课后作业题目进行评分，总分数平均计算（5次以上）10%作业得分综合考核取值上机实验按照上机表现，实验结果和实验 报告进行评分，总分数平均计算 （实验3次计算）10%上机实验得分综合考核取值期末考试闭卷70%六、参考书目及学习资料（书名，主编，出版社，出版时间及版次）1.C#设计模式，刘伟、胡志刚、阎朝坤等，清华大学出版社，2013年5月第一版。