《軟件體系結(jié)構(gòu)》教學(xué)大綱

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1、《軟件體系結(jié)構(gòu)》教學(xué)大綱 一、課程概述 《軟件體系結(jié)構(gòu)》是根植于軟件工程發(fā)展起來的一門新興學(xué)科，目前已經(jīng)成為軟件工程研究和實(shí)踐的主要領(lǐng)域。體系結(jié)構(gòu)在軟件開發(fā)中為不同的人員提供了共同交流的語言，體現(xiàn)并嘗試了系統(tǒng)早期的設(shè)計(jì)決策，并作為相同設(shè)計(jì)的抽象，為實(shí)現(xiàn)框架和構(gòu)件的重用、基于體系結(jié)構(gòu)的軟件開發(fā)提供了有力的支持。 作為計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)軟件工程方向的重要專業(yè)課程，本課程主要系統(tǒng)地介紹軟件體系結(jié)構(gòu)的基本原理、方法和實(shí)踐，全面反映軟件體系結(jié)構(gòu)研究和應(yīng)用的最新進(jìn)展。既討論軟件體系結(jié)構(gòu)的基本理論知識(shí)，又介紹軟件體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和工業(yè)界應(yīng)用實(shí)例，強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)踐相結(jié)合。 本課程的先修課程為“軟件工程”

2、。 二、課程目標(biāo) 1． 知道《軟件體系結(jié)構(gòu)》這門學(xué)科的性質(zhì)、地位、研究范圍、學(xué)科進(jìn)展和未來方向等。 2． 理解該門學(xué)科的主要概念、基本原理和策略等。 3． 掌握軟件體系結(jié)構(gòu)的建模方法、描述方法，通過對(duì)不同軟件體系結(jié)構(gòu)風(fēng)格的掌握，能夠采用正確的基于體系結(jié)構(gòu)的軟件開發(fā)。 4． 能夠把所學(xué)的原理應(yīng)用到具體的實(shí)踐中去，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題的能力等。 三、課程內(nèi)容與教學(xué)要求 這門學(xué)科的知識(shí)與技能要求分為知道、理解、掌握、學(xué)會(huì)四個(gè)層次。這四個(gè)層次的一般涵義表述如下： 知道———是指對(duì)這門學(xué)科和教學(xué)現(xiàn)象的認(rèn)知。 理解———是指對(duì)這門學(xué)科涉及到的概念、原理、策略與技術(shù)的說明和解釋，能

3、提示所涉及到的教學(xué)現(xiàn)象演變過程的特征、形成原因以及教學(xué)要素之間的相互關(guān)系。 掌握———是指運(yùn)用已理解的教學(xué)概念和原理說明、解釋、類推同類教學(xué)事件和現(xiàn)象。 學(xué)會(huì)———是指能模仿或在教師指導(dǎo)下獨(dú)立地完成某些教學(xué)知識(shí)和技能的操作任務(wù)，或能識(shí)別操作中的一般差錯(cuò)。 教學(xué)內(nèi)容和要求表中的“√”號(hào)表示教學(xué)知識(shí)和技能的教學(xué)要求層次。 本標(biāo)準(zhǔn)中打“*”號(hào)的內(nèi)容可作為自學(xué)，教師可根據(jù)實(shí)際情況確定要求或不布置要求。 教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)要求表 教學(xué)內(nèi)容 知道 理解 掌握 學(xué)會(huì) 1 軟件體系結(jié)構(gòu)概論 1.1 從軟件危機(jī)談起 1.2 構(gòu)件與軟件重用 1.3

4、軟件體系結(jié)構(gòu)的興起和發(fā)展 1.4 軟件體系結(jié)構(gòu)的應(yīng)用現(xiàn)狀 √ √ √ √ 2 軟件體系結(jié)構(gòu)建模 2.1 軟件體系結(jié)構(gòu)建模概述 2.2 “4+1”視圖模型 2.3 軟件體系結(jié)構(gòu)的核心模型 2.4 軟件體系結(jié)構(gòu)的生命周期模型 √ √ √ √ 3 Rational Rose簡(jiǎn)介 3.1 初識(shí)Rational Rose 3.2 Rational Rose的安裝 3.3 Rational Rose使用介紹 √ √ √ 4 軟件體系

5、結(jié)構(gòu)與UML語言 4.1 UML的構(gòu)成 4.2 視圖與圖 4.3 模型元素 4.4 通用機(jī)制 4.5 UML建模的簡(jiǎn)單流程 √ √ √ √ √ 5 用例圖 5.1 用例圖的概念 5.2 用例圖建模技術(shù) 5.3 實(shí)例——圖書館管理系統(tǒng)中的用例圖 √ √ √ 6 類圖和對(duì)象圖 6.1 類圖的概念 6.2 類圖建模技術(shù) 6.3 對(duì)象圖的概念 6.4 對(duì)象圖建模技術(shù) 6.5 實(shí)例——圖書館管理系統(tǒng)的類圖 √ √

6、 √ √ √ 7 包圖 7.1 包 7.2 包之間的關(guān)系 7.3 包圖建模技術(shù) 7.4 實(shí)例——圖書館管理系統(tǒng)的包圖 √ √ √ √ 8 狀態(tài)圖 8.1 狀態(tài)圖與狀態(tài)機(jī) 8.2 狀態(tài)、事件與轉(zhuǎn)換 8.3 狀態(tài)圖建模技術(shù) 8.4 實(shí)例——圖書館管理系統(tǒng)的狀態(tài)圖 √ √ √ √ 9 活動(dòng)圖 9.1 活動(dòng)圖的組成元素 9.2 活動(dòng)的分解 9.3 活動(dòng)圖建模技術(shù) 9.4 實(shí)例——圖書館管理系統(tǒng)的活動(dòng)圖

7、 √ √ √ √ 10 時(shí)序圖 10.1 時(shí)序圖的組成 10.2 對(duì)象的創(chuàng)建和撤銷 10.3 時(shí)序圖建模 10.4 實(shí)例——圖書館管理系統(tǒng)的時(shí)序圖 √ √ √ √ 11 協(xié)作圖 11.1 對(duì)象、鏈和消息 11.2 時(shí)序圖與協(xié)作圖的比較 11.3 協(xié)作圖的建模 11.4 實(shí)例——圖書館管理系統(tǒng)的協(xié)作圖 √ √ √ √ 12 組件圖 12.1 組件、接口與依賴關(guān)系 12.2 組件圖的建模技術(shù) 12.3 實(shí)

8、例——圖書館管理系統(tǒng)的組件圖 √ √ √ 13 配置圖 13.1 節(jié)點(diǎn)及關(guān)聯(lián)關(guān)系 13.2 配置圖的建模 13.3 實(shí)例——圖書館管理系統(tǒng)的配置圖 √ √ √ 14 基于體系結(jié)構(gòu)的軟件開發(fā) 14.1 設(shè)計(jì)模式 14.2 基于體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法 14.3 體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與演化 14.4 基于體系結(jié)構(gòu)的軟件開發(fā)模型 14.5 應(yīng)用開發(fā)實(shí)例 14.6 基于體系結(jié)構(gòu)的軟件過程 14.7 軟件體系結(jié)構(gòu)演化模型 √ √ √ √ √ √

9、 √ 四、課程實(shí)施 《軟件體系結(jié)構(gòu)》是計(jì)算機(jī)軟件專業(yè)類必選課。一般情況下周課時(shí)為3課時(shí)，共54課時(shí)。其中講授42課時(shí)、實(shí)驗(yàn)12課時(shí)。函授生及公選課視具體情況而定，一般為30課時(shí)，其中講授26課時(shí)、實(shí)驗(yàn)4課時(shí)。具體課時(shí)安排如下： 課時(shí)安排及教學(xué)方法表 教學(xué)內(nèi)容 課時(shí)建議 教與學(xué)的方法建議 54課時(shí) 30課時(shí) 1 軟件體系結(jié)構(gòu)概論 1.1 從軟件危機(jī)談起 1.2 構(gòu)件與軟件重用 1.3 軟件體系結(jié)構(gòu)的興起和發(fā)展 1.4 軟件體系結(jié)構(gòu)的應(yīng)用現(xiàn)狀 2課時(shí) 1課時(shí) 講述 2 軟件體系結(jié)構(gòu)建模 2.1 軟件體系結(jié)構(gòu)建模概述 2.2 “4+1”視圖

10、模型 2.3 軟件體系結(jié)構(gòu)的核心模型 2.4 軟件體系結(jié)構(gòu)的生命周期模型 4課時(shí) 2課時(shí) 講述 3 Rational Rose簡(jiǎn)介 3.1 初識(shí)Rational Rose 3.2 Rational Rose的安裝 3.3 Rational Rose使用介紹 2課時(shí) 1課時(shí) 講述、演示 4 軟件體系結(jié)構(gòu)與UML語言 4.1 UML的構(gòu)成 4.2 視圖與圖 4.3 模型元素 4.4 通用機(jī)制 4.5 UML建模的簡(jiǎn)單流程 4課時(shí)，實(shí)驗(yàn)1課時(shí) 2課時(shí) 講述、演示和實(shí)驗(yàn) 5 用例圖 5.1 用例圖的概念 5.2 用例圖建模技

11、術(shù) 5.3 實(shí)例——圖書館管理系統(tǒng)中的用例圖 2課時(shí)，實(shí)驗(yàn)1課時(shí) 2課時(shí) 講述、演示和實(shí)驗(yàn) 6 類圖和對(duì)象圖 6.1 類圖的概念 6.2 類圖建模技術(shù) 6.3 對(duì)象圖的概念 6.4 對(duì)象圖建模技術(shù) 6.5 實(shí)例——圖書館管理系統(tǒng)的類圖 4課時(shí)，實(shí)驗(yàn)1課時(shí) 2課時(shí), 實(shí)驗(yàn)1課時(shí) 講述、演示和實(shí)驗(yàn) 7 包圖 7.1 包 7.2 包之間的關(guān)系 7.3 包圖建模技術(shù) 7.4 實(shí)例——圖書館管理系統(tǒng)的包圖 2課時(shí)，實(shí)驗(yàn)1課時(shí) 2課時(shí) 講述、演示和實(shí)驗(yàn) 8 狀態(tài)圖 8.1 狀態(tài)圖與狀態(tài)機(jī) 8.2 狀態(tài)、事件與轉(zhuǎn)換 8.3 狀

12、態(tài)圖建模技術(shù) 8.4 實(shí)例——圖書館管理系統(tǒng)的狀態(tài)圖 4課時(shí)，實(shí)驗(yàn)1課時(shí) 2課時(shí), 實(shí)驗(yàn)1課時(shí) 講述、演示和實(shí)驗(yàn) 9 活動(dòng)圖 9.1 活動(dòng)圖的組成元素 9.2 活動(dòng)的分解 9.3 活動(dòng)圖建模技術(shù) 9.4 實(shí)例——圖書館管理系統(tǒng)的活動(dòng)圖 4課時(shí)，實(shí)驗(yàn)1課時(shí) 2課時(shí) 講述、演示和實(shí)驗(yàn) 10 時(shí)序圖 10.1 時(shí)序圖的組成 10.2 對(duì)象的創(chuàng)建和撤銷 10.3 時(shí)序圖建模 10.4 實(shí)例——圖書館管理系統(tǒng)的時(shí)序圖 4課時(shí)，實(shí)驗(yàn)1課時(shí) 2課時(shí), 實(shí)驗(yàn)1課時(shí) 講述、演示和實(shí)驗(yàn) 11 協(xié)作圖 11.1 對(duì)象、鏈和消息 11.2 時(shí)序

13、圖與協(xié)作圖的比較 11.3 協(xié)作圖的建模 11.4 實(shí)例——圖書館管理系統(tǒng)的協(xié)作圖 2課時(shí)，實(shí)驗(yàn)1課時(shí) 2課時(shí) 講述、演示和實(shí)驗(yàn) 12 組件圖 12.1 組件、接口與依賴關(guān)系 12.2 組件圖的建模技術(shù) 12.3 實(shí)例——圖書館管理系統(tǒng)的組件圖 2課時(shí)，實(shí)驗(yàn)1課時(shí) 2課時(shí), 實(shí)驗(yàn)1課時(shí) 講述、演示和實(shí)驗(yàn) 13 配置圖 13.1 節(jié)點(diǎn)及關(guān)聯(lián)關(guān)系 13.2 配置圖的建模 13.3 實(shí)例——圖書館管理系統(tǒng)的配置圖 2課時(shí)，實(shí)驗(yàn)1課時(shí) 2課時(shí) 講述、演示和實(shí)驗(yàn) 14 基于體系結(jié)構(gòu)的軟件開發(fā) 14.1 設(shè)計(jì)模式 14.2 基于體系結(jié)構(gòu)

14、的設(shè)計(jì)方法 14.3 體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與演化 14.4 基于體系結(jié)構(gòu)的軟件開發(fā)模型 14.5 應(yīng)用開發(fā)實(shí)例 14.6 基于體系結(jié)構(gòu)的軟件過程 14.7 軟件體系結(jié)構(gòu)演化模型 4課時(shí)，實(shí)驗(yàn)2課時(shí) 2課時(shí) 講述和實(shí)驗(yàn) 合計(jì)：54課時(shí)中含理論課42課時(shí)，實(shí)驗(yàn)課12課時(shí)； 30課時(shí)中含理論課26課時(shí)，實(shí)驗(yàn)課4課時(shí)。 五、教材和參考書目 1. 張友生等《軟件體系結(jié)構(gòu)（第2版）》，?清華大學(xué)出版社，2006年版； 2. 蔡敏等，《UML基礎(chǔ)與Rose建模教程》，人民郵電出版社，2006年版。 六、課程評(píng)價(jià) 1．這門學(xué)科的評(píng)價(jià)依據(jù)是本課程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的課程目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容和要

15、求。 2．考試時(shí)間：120分鐘。 3．考試方式、分制與分?jǐn)?shù)解釋。采用開卷的期終考試＋實(shí)驗(yàn)考核和平時(shí)成績(jī)（主要為作業(yè)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告）相結(jié)合方式評(píng)定學(xué)生成績(jī)。以百分制評(píng)分，60分為及格，滿分為100分。其中，平時(shí)成績(jī)?yōu)?0分，實(shí)驗(yàn)報(bào)告為20分，期終考試為70分。 4．題型：簡(jiǎn)答題、論述題、綜合分析題和設(shè)計(jì)題等。 A. 簡(jiǎn)答題：（著重考查學(xué)生對(duì)軟件體系結(jié)構(gòu)的理解與掌握程度） 例：引入軟件體系結(jié)構(gòu)后，傳統(tǒng)軟件過程發(fā)生了哪些變化？這種變化有什么好處？ B. 論述題：（著重考查學(xué)生對(duì)軟件體系結(jié)構(gòu)知識(shí)的掌握與學(xué)會(huì)程度） 例：請(qǐng)論述面向服務(wù)的軟件體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則。 C. 綜合分析題：（著重考查學(xué)生對(duì)軟件體系結(jié)構(gòu)理論知識(shí)的掌握與學(xué)會(huì)程度） 例：請(qǐng)把基于體系結(jié)構(gòu)的軟件開發(fā)模型與其他軟件開發(fā)模型進(jìn)行比較。 D. 設(shè)計(jì)題：（著重考查學(xué)生對(duì)軟件體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)掌握與學(xué)會(huì)程度） 例：選擇一個(gè)規(guī)模適中的系統(tǒng)，使用UML為其建模。 制定該課程標(biāo)準(zhǔn)小組成員 審核者：