《软件设计与体系结构(第二版)》教学大纲.docx
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1、软件设计与体系结构教学大纲中文名称:软件设计与体系结构英文名称:Software Design and Architecture开课学院:计算机科学学院总学时:40学分:2先修课程:C语言程序设计、面向对象程序设计、软件工程概论一、课程的性质、目的与任务“软件设计与体系结构”课程是为软件工程专业开设的必修课,也是计算机科学与技术软件开发方向课程。本课程运用工程的思想、原理、技术、工具,来对软件设计以及软件体系结构的相关思想、理论与方法进行系统介绍,包括软件模型和描述、软件体系结构建模和UML、软件设计过程、软件体系结构风格、面向对象的软件设计方法、面向数据流的软件设计方法、用户界面设计、设计模
2、式、Web服务体系结构、基于分布构件的体系结构、软件体系结构评估、软件设计的进化、云计算的体系结构等内容。本课程的具体任务包括:1让学生建立构建软件系统架构一般方法的感性认识,理解并掌握软件系统架构分析、体系结构建模与架构设计的相关理论知识,培养学生软件架构设计的基本能力,能从内部模块规划设计、系统层次结构的构建开始,了解构建系统结构的一般技术和方法。2在构建软件系统的过程中,理解软件系统构建的一些关键问题,学习应对不同需求的系统对策和设计实现技术,使学生初步具备一定的系统架构分析与设计能力,同时,深入理解各种典型框架技术及原理,并初步具备运用模式设计思想开展软件详细设计的能力。3一方面,让学
3、生理解并掌握软件体系结构的重要概念、术语和系统化方法,建立软件架构设计的理念,了解当前流行的框架技术,并理解其原理。另一方面,以加深知识理解和培养初步架构设计能力为目的,并在项目开发中加以实践;在实践环节中重点培养运用典型框架进行项目构建的能力和使用设计模式进行细化设计的能力。二、课程教学基本要求及基本内容第1章 引言(一)基本教学内容1.1软件1.2软件工程1.3软件设计1.4软件体系结构(二)基本要求教学目的:理解软件的本质、软件神话、软件工程,了解软件过程和软件工程实践的相关内容,了解网络环境带来的各类问题。教学重点:软件工程中的设计、设计过程和设计质量、软件设计原则。教学难点:什么是软
4、件体系结构、软件体系结构的内容、设计阶段的软件体系结构。第2章 软件模型和描述(一)基本教学内容2.1什么是软件模型2.2软件模型的发展脉络2.3软件模型解析2.4深入认识软件模型2.5体系结构描述语言(二)基本要求教学目的:理解功能模型、对象模型、组件模型的基本概念,了解配置型组件模型、服务模型、抽象模型的功能。教学重点:软件体系结构的描述、软件体系结构的设计。教学难点:几种典型ADL的比较、描述体系结构行为。第3章 建模和UML(一)基本教学内容3.1软件体系结构建模概述3.2基于软件体系结构的开发3.3UML概述3.4面向对象的基本概念3.5UML中的结构建模3.6UML中的行为建模(二
5、)基本要求教学目的:理解UML的发展历程,了解UML的特点和用途、UML的建模机制,以及面向对象方法的优势。教学重点:类图、对象图、构件图、部署图、用例图、顺序图、通信图、交互概览图的内容。教学难点:时序图、状态图、活动图。第4章 软件设计过程(一)基本教学内容4.1软件设计基础4.2软件体系结构设计4.3高可信软件设计4.4软件设计规格说明4.5软件设计评审(二)基本要求教学目的:理解可信软件的特点、容错设计的相关内容。教学重点:软件失效模式和影响分析、软件故障树分析的内容。教学难点:形式化方法、净室方法的方法和工具。第5章 软件体系结构风格(一)基本教学内容5.1软件体系结构风格概述5.2
6、基本风格解析5.3案例分析5.4客户/服务器风格5.5三层客户/服务器结构风格5.6浏览器/服务器风格5.7C/S与B/S混合结构风格5.8正交软件体系结构风格5.9异构结构风格(二)基本要求教学目的:理解管道-过滤器、三层C/S结构的基本概念,了解数据抽象和面向对象风格、基于事件的隐式调用风格、分层系统风格、仓库风格和黑板风格、模型-视图-控制器(MVC)风格、解释器风格、C2风格的相关内容。教学重点:正交软件体系结构的概念、优点、实例,以及构件模型、构件接口、消息总线、构件静态结构、构件动态行为、运行时刻的系统进化、使用异构结构的原因、异构体系结构的实例、异构组合匹配问题。教学难点:案例1
7、,上下文关键字;案例2,仪器软件;实例:某石油管理局劳动管理信息系统案。第6章 面向对象方法(一)基本教学内容6.1面向对象方法概述6.2面向对象的分析与设计6.3基于UML的图书管理系统(二)基本要求教学目的:了解面向对象系统开发过程、面向对象分析、面向对象设计。教学重点:用例分析与设计、静态建模、系统的设计、对象设计、部署模型设计的内容教学难点:问题域子系统、人机交互子系统、控制驱动子系统、数据管理子系统以及构件部署的设计方法。以 “图书管理系统”为例,介绍基于UML的软件分析与设计过程。第7章 面向数据流的设计方法(一)基本教学内容7.1数据流图与数据字典7.2实体关系图7.3状态迁移图
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