《软件工程》教案.doc
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1、教 案学年学期:20142015学年第二学期 院 部: 计算科学与信息工程学院 专 业: 计算机科学与技术 教研室: 计算机教研室 课程名称: 软件工程 年 级: 2012级 授课教师: 臧丽 职 称: 助教 软件工程教案课程性质必修课程类型专业课总学时/学分67/3学时分配理论51授课时间周一3,4周三1,2授课层次本科实践16本课程教学目的和要求本课程是计算机软件与应用专业的主干课程。通过本课程的学习,使得学生不仅了解软件需求分析、设计、实现和测试等软件开发全过程的相关原理和概念,掌握当前UML建模等主流软件开发方法和技术,而且具备使用ROSE等主流建模工具进行实际软件项目开发的能力。本课
2、程教学重点、难点重点:l 能用软件工程的方法参与软件项目的分析、设计、实现和维护 难点:l 需求分析、软件测试教材和参考书软件工程原理、方法和工具软件工程教案内容授课章节及内容第一章 软件危机、软件工程第1节 软件工程的发展史 第2节 软件危机主要表现形式 第3节 产生软件危机的原因及解决途径课时数2授课时间周一3,4 周三1,2授课班级12级计算机科学与技术专业复习旧课要点复习前几学期学习的相关软件与程序知识新课教学目的1. 掌握软件工程的基本概念(如软件和软件工程的定义等); 2. 理解软件危机的表现形式、产生的原因及消除的途径。本章节重点难点重点:1. 掌握软件工程的基本概念(如软件和软
3、件工程的定义等)。 难点:1. 理解软件危机的表现形式、产生的原因及消除的途径。教学方法多媒体教学教学过程设计启发式和讨论式教学 授课内容:第1节 软件工程的发展史 1.1.1 程序设计时代 1.1.2 程序系统时代 1.1.3 软件工程时代第2节 软件危机主要表现形式 l 软件危机:在计算机软件的开发和维护过程中所遇到的一系列严重问题。l 软件危机主要包含两方面的问题:一是如何开发软件以满足多软件日益增长的需求;二是如何维护数量不断增长的已有软件。第3节 产生软件危机的原因及解决途径1.3.1 产生软件危机的原因l 软件是计算机系统中的逻辑部件,软件产品往往规模庞大,结构复杂 l 软件开发的
4、管理困难 l 软件开发费用不断增加,维护费用急剧上升 l 软件开发技术落后 l 生产方式落后 l 开发工具落后,生产效率提高缓慢1.3.2 解决软件危机途径l 应该对计算机软件有一个正确的认识,彻底清除“软件就是程序”的错误观念。 l 要使用并且不断研究探索更好、更有效的技术和方法 l 要有良好的组织、严密的管理 l 应该开发和使用好的软件工具作业布置1.什么是软件?软件和程序的区别是什么?2.什么是软件危机?它有哪些主要表现?为什么会产生软件危机?教学反思本章节对计算机软件工程学作了一个简短的概述。首先通过回顾计算机系统发展简史,说明开发软件的一些错误方法和观念是怎样形成的。然后列举了这些错
5、误方法带来的严重弊病(软件危机),澄清了一些糊涂观念。为了计算机系统的进一步发展,需要认真研究开发和维护软件的科学技术。应总结计算机软件的历史经验教训,借鉴其他工程领域的管理技术,逐步使软件工程这门新学科发展和完善起来。教研室主任签字:软件工程教案内容授课章节及内容第一章 软件危机、软件工程 第4节 软件和软件工程第5节 软件质量第6节 软件的生存周期及开发模型课时数2授课时间周一3,4 周三1,2授课班级12级计算机科学与技术专业复习旧课要点复习前节课讲述的软件和软件危机的相关知识。新课教学目的1. 了解软件工程的基本原理、方法学;2. 掌握软件的生存期;3. 掌握几种主要的软件开发模型。本
6、章节重点难点重点:1. 掌握软件工程的基本原理、方法学。难点:1. 掌握几种主要的软件开发模型。教学方法多媒体教学教学过程设计启发式和讨论式教学 授课内容:第4节 软件和软件工程1.4.1 软件定义一:软件是程序、数据以及开发、使用和维护程序需要的所有文档的完整集合。 定义二:软件是计算机程序、方法、规则、相关的文档资料以及在计算机上运行程序时所必须的数据。1.4.2 软件工程定义一:软件工程是指导计算机软件开发和维护的一门工程学科。软件工程采用工程的概念、原理、技术和方法来开发和维护软件。定义二:软件工程就是为了经济地获得可靠的且能在实际机器上有效地运行的软件,而建立和使用完善的工程原理。
7、定义三:软件工程是: 是把系统的、规范的、可度量的途径应用于软件开发、运行和维护过程,也就是把工程应用于软件; 研究中提到的途径。第5节 软件质量定义:软件质量是软件产品满足规定的和隐含的有关特征和特性的全体,或者说所有描述计算机软件优秀程度的特性的组合。软件质量的度量标准:功能性、可靠性、易用性、效率、可维护性、可移植性等。第6节 软件的生存周期及开发模型 1.6.1 软件生存周期定义:软件生存周期是指某一软件项目被提出来并着手实现开始直到该软件报废或停止使用为止。 阶段划分: 一般分为软件计划、软件开发和软件运行三个时期。 l 软件计划时期一般有问题定义和可行性研究两个阶段;l 开发时期有
8、需求分析、软件设计(包括概要设计、详细设计)、编码和测试四个阶段;l 运行时期主要是维护阶段。 1.6.2. 软件开发模型l 瀑布模型 l 快速原型模型 l 增量模型 l 螺旋模型作业布置1.什么是软件工程?怎样利用软件工程消除软件危机?2.简述度量软件质量的六个特性,在软件开发中如何保证软件质量?3.说明文档和复审对于软件质量控制的作用。4.什么是软件生存周期模型?试比较本章介绍的四种模型的优缺点,5.说明每种模型的使用范围。教学反思本章节对计算机软件工程学作了一个简短的概述。首先通过计算机系统发展简史,说明开发软件的一些错误方法和观念是怎样形成的。然后列举了这些错误方法带来的软件危机,澄清
9、了一些糊涂观念。为了计算机系统的进一步发展,需要认真研究开发和维护软件的科学技术。就总结计算机软件的历史经验教训,借鉴其他工程领域的管理技术,逐步使软件工程这门新兴学科发展和完善起来。教研室主任签字:软件工程教案内容授课章节及内容第二章 可行性研究 第1节 可行性研究的目的与任务 第2节 可行性研究的步骤 第3节 系统流程图课时数2授课时间周一3,4 周三1,2授课班级12级计算机科学与技术专业复习旧课要点复习前节课讲述的软件工程的相关知识。新课教学目的1. 了解软件工程的基本原理、方法学;2. 掌握软件的生存期;3. 掌握几种主要的软件开发模型。本章节重点难点重点:1. 理解可行性研究的必要
10、性。2. 掌握可行性研究的任务、过程。难点:1. 掌握系统流程图、数据流程图、数据字典概念。教学方法多媒体教学教学过程设计启发式和讨论式教学 授课内容:第1节 可行性研究的目的与任务 可行性研究的目的:就是用最小的代价在尽可能短的时间内确定问题是否能够解决。可行性研究的操作步骤:l 经济可行性 l 技术可行性 l 操作可行性 l 法律可行性第2节 可行性研究的步骤 l 复查并确定系统规模和目标l 研究目前正在使用的系统l 建立新系统的高层逻辑模型l 导出和评价各种方案l 推荐可行方案 l 草拟初步的开发计划 l 编写可行性研究报告提交审查第3节 系统流程图系统流程图是描述物理系统的工具。 2.
11、3.1 系统流程图的符号2.3.2 系统流程图示例作业布置1.在软件开发早期阶段为什么要进行可行性研究?可行性研究的任务是什么?应该从哪几个方面研究目标系统的可行性?2.有人认为,只懂技术的分析员不一定能圆满完成可行性研究的任务。你同意这种看法吗?为什么? 教学反思本章节着重理解可行性研究的必要性,以及它的基本任务和基本步骤,在此基础上再进一步学习具体方法和工具。教研室主任签字:软件工程教案内容授课章节及内容第二章 可行性研究 第4节 成本-效益分析第5节 可行性研究报告的主要内容课时数2授课时间周一3,4 周三1,2授课班级12级计算机科学与技术专业复习旧课要点复习前节课讲述的可行性研究和流
12、程图的相关知识。新课教学目的1.掌握可行性研究的任务、过程、成本效益分析以及可行性研究报告的主要内容;2. 掌握系统流程图、数据流程图、数据字典概念以及项目开发计划的基本内容。本章节重点难点重点:1. 掌握成本效益分析以及可行性研究报告的主要内容。难点:1. 掌握项目开发计划的基本内容。教学方法多媒体教学教学过程设计启发式和讨论式教学 授课内容:第4节 成本-效益分析成本-效益分析的目的使从经济角度评价开发一个新的软件项目是否可行 2.4.1 货币的时间价值通常用利率的形式表示货币的时间价值。假设年利率为i,如果现在存入P元,则n年后可得到的钱数为F,若不记复利则:F = P *( 1 + n
13、 * i)这也就是P元钱在n年后的价值。反之,如果n年后能收入F元钱,那么这些钱现在的价值是:P = F /(1 + n * i)2.4.2 投资回收期投资回收期就是使累计的经济效益等于最初的投资费用所需要的时间。显然,投资回收期越短,就可以越快获得利润,因此该项目就越值得投资开发投资回收期仅仅是一项经济指标,为了衡量一个开发工程项目的价值,还应考虑其他经济指标。2.4.3 纯收入纯收入,就是在整个生存周期之内系统的累计经济效益(折合成现在值)与投资之差。这相当于投资开发一个软件系统和把钱存入银行中(或做其它用)两种方案的优劣比较。第5节 可行性研究报告的主要内容l 引言l 可行性研究前提 l
14、 对现有系统的分析 l 对所建设系统的分析 l 其他与设计有关选择方案 l 其他与设计有关的专门问题 l 结论意见作业布置1.成本-效益分析可用哪些指标进行度量?2.为方便旅客,某航空公司拟开发一个飞机票预定系统。旅游公司把预定机票的旅客信息(姓名、年龄、工作单位、身份证号码、旅游时间、旅游目的地等)输入进该系统,系统为旅客安排航班,打印出取票通知和帐单,旅客在飞机起飞前的三天之内凭取票通知和账单交款取机票,系统校对无误即给打印出飞机票给旅客。3.请写出开发此系统的问题定义,并通过可行性研究,分析此系统的可行性。4.试为第5题写可行性研究报告的主要内容。教学反思本章节对成本-效益分析和可行性研
15、究报告的主要内容作了一个简短的概述。通过学习学生可以学会撰写可行性分析报告。教研室主任签字:软件工程教案内容授课章节及内容第三章 软件需求分析 第1节 需求分析的任务和步骤第2节 需求获取的常用方法课时数2授课时间周一3,4 周三1,2授课班级12级计算机科学与技术专业复习旧课要点复习前节课讲述的系统流程图的画法。新课教学目的1. 掌握需求分析的任务,需求分析的步骤;2. 掌握需求获取的常用方法。本章节重点难点重点:1.掌握需求分析的任务,需求分析的步骤。难点:1. 掌握需求获取的常用方法。教学方法多媒体教学教学过程设计启发式和讨论式教学 授课内容:第1节 需求分析的任务和步骤软件需求分析是软
16、件生存周期中重要的一步,也是最关键的一步。只有通过软件需求分析,才能把软件功能和性能研究清楚,并将其描述为具体的软件需求规格说明,进而建立软件开发的基础。 软件需求分析是一个不断认识和逐步细化的过程。在该过程中能将软件计划阶段所确定的软件范围逐步细化到可详细说明的程度。制定软件的需求规格说明不仅是软件开发者的任务,而且用户也起着极其重要的作用。首先用户必须对软件功能和性能提出初步的基本要求,并澄清一些模糊概念。然后软件分析人员了解用户的要求,认真细致地进行调查研究与分析,把用户要做什么的要求最终转换成一个完全的、细致的软件需求规格说明,准确地表达用户的要求,进而为概要设计做好准备工作。需求分析
17、的任务就是借助于当前系统的逻辑模型导出目标系统的逻辑模型,解决目标系统的 “做什么” 的问题。3.1.2 需求分析的步骤需求获取:调查研究需求提炼:分析建模 需求描述:编写SRS 需求验证l 需求分析的原则目前已出现许多分析方法。虽然各种分析方法都有独特的描述方法,但所有分析方法有共同的基本原则。 1能够表达和理解问题的数据域和功能域 2按自顶向下、逐层分解问题 3给出系统的逻辑视图和物理视图3.2 需求获取的常用方法3.2.1 需求获取的常用方法 l 与用户沟通获取需求的方法访谈面向数据流自顶向下求精简易的应用规格说明技术快速建立软件原型3.2.2 快速建立软件原型模型来获取需求Andrio
18、le提出的以下6个问题,可用来帮助判断是否选择原型法来帮助获取需求:1. 需求已经建立,并且可以遇见是相当稳定吗?2. 软件开发人员和用户已经理解了目标系统的应用领域吗?3. 问题是否可被模型化?4. 用户能否清楚地确定基本的系统需求?5. 有任何需求是含糊的吗?6. 已知的需求中存在矛盾吗?作业布置1.为什么要进行需求分析?需求分析需要经过哪些步骤?2.需求分析的基本任务是什么? 教学反思本章节对对需求分析做了简介,强调需求分析是回答“要做什么”,而不是回答“怎么做”的问题。为后续需求分析的方法与图形工具的学习奠定基础。教研室主任签字:软件工程教案内容授课章节及内容第三章 软件需求分析 第3
19、节 需求分析的方法第4节 结构化分析方法课时数2授课时间周一3,4 周三1,2授课班级12级计算机科学与技术专业复习旧课要点复习前节课讲述的需求分析的任务和步骤的相关知识。新课教学目的1. 掌握需求分析的相关方法;2. 掌握结构化分析方法;3. 掌握数据流图的画法;4. 掌握数据字典的描述。本章节重点难点重点:1. 掌握需求分析的相关方法;2. 掌握结构化分析方法。难点:1. 掌握数据流图的画法;2. 掌握数据字典的描述。教学方法多媒体教学教学过程设计启发式和讨论式教学 授课内容:第3节 需求分析的方法1.需求分析方法:是由对软件的数据域和功能域的系统分析过程及其表示方法组成。包括:面向数据流
20、,面向数据结构。2.不同的需求分析方法具有的共性:1)支持数据域分析的机制:所有方法都直接或间接地涉及到数据流,数据内容或数据结构等数据域的属性。2)功能表示的方法:一般用数据变换或加工来表示。3)接口的定义:是数据表示和功能表示的直接产物。(功能间的接口数据流)4)问题分解的机制以及对抽象的支持:在不同抽象层次上表示数据域和功能域,以逐层细化的手段建立分层结构。5)逻辑视图和物理视图:6)系统抽象模型:是对现实世界中存在的有关实体和活动的抽象和精化。第4节 结构化分析方法一. 结构化分析方法: 是面向数据流进行需求分析的方法,是用抽象模型的概念,按软件内部数据传递、变换的关系,自顶向下逐层分
21、解,直到找到满足功能要求的所有可实现的软件为止。二数据流图:1.数据流图(DFD):是软件系统逻辑模型的一种图形表示,是从数据传递和加工的角度,以图形的方式刻画数据流从输入到输出的移动变换过程的工具。2.组成符号:1)基本符号: 箭头,表示数据流; 圆或椭圆,表示变换数据的处理; 方框,表示数据的三原点或终点; 双杠或单杠,表示数据存储(文件)。2)数据流与加工之间的关系其中星号“*”表示相邻的一对数据流同时出现,? 则表示相邻的两数据流只取其一。 数据流图加工关系3)分层的数据流图4.数据流图画法画数据流图的基本步骤概括地说,就是自外向内,自顶向下,逐层细化,完善求精。具体步骤如下:先找系统
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