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課程大綱

一、制訂大綱的依據

本大綱根據2020年計算機應用技術專業(yè)教學計劃制訂

二、課程簡介

軟件工程作為一門專業(yè)主干課，重點要求學生學習與軟件開發(fā)和維護有關的四個方面的主要內容——過程與模型、方法與技術、工具與環(huán)境、標準與規(guī)范。進而通過課程實踐培養(yǎng)學生運用軟件工程基本原理解決實際問題，并從事復雜軟件項目開發(fā)和維護的實踐應用能力與創(chuàng)新能力，努力成為當今信息社會和知識經濟時代所需要的高素質計算機專業(yè)人才。

三、課程性質、教育目標

(一)性質：本課程是計算機軟件專業(yè)的專業(yè)主干課。通過本課程的學習，使學生初步建立工程化意識，學會用工程化思想（包括技術、方法與環(huán)境）開發(fā)各種軟件，以軟件的生命周期作為主線，掌握軟件工程的基本理論，進一步系統(tǒng)化、工程化，為今后實際工程中能夠進行系統(tǒng)分析與設計奠定良好的基礎。

（二）教育目標：

通過本課程的教學，應使學生達到以下要求：

1.熟練掌握軟件與軟件工程基本概念和基本知識。

2.熟練掌握生存周期與軟件開發(fā)模式。

3.掌握結構化程序設計的編程思想。

4.掌握面向對象分析、設計與編碼方法。

5.掌握有關軟件的評審、測試與維護，項目計劃與項目管理方法。

6. 能用軟件工程的方法參與軟件項目的分析、設計、實現(xiàn)和維護。

四、課程教學內容與基本要求（課程教學內容、重難點、基本要求、教法說明）

《軟件工程》的教學分為理論教學和實驗教學兩個環(huán)節(jié)，本部分為理論教學大綱。

第1章、軟件工程學概述

1、課程教學內容：

1)軟件危機

2)軟件工程

3)軟件生命周期

4)軟件過程。

2、基本要求：產生軟件危機的原因及解決途徑，軟件工程的基本原理，軟件工程方法學，軟件生命周期中各階段的基本任務，軟件過程模型。

3、重點：軟件工程的基本原理，軟件生命周期中各階段的基本任務。

4、難點：各類軟件過程模型的特點及適用范圍。

5、教法說明：通過一些具體的軟件危機事例來充分說明軟件工程的重要性，使學生對本課程產生濃厚的興趣。

第2章、可行性研究

1、課程教學內容：

1)可行性研究的任務

2)可行性研究過程

3)系統(tǒng)流程圖

4)數(shù)據流圖

5)數(shù)據字典

6)成本/效益分析。

2、基本要求：可行性研究的任務，系統(tǒng)流程圖、數(shù)據流圖和數(shù)據字典的畫法，成本/效益分析的方法。

3、重點：系統(tǒng)流程圖、數(shù)據流圖和數(shù)據字典的畫法。

4、難點：數(shù)據流圖和數(shù)據字典的畫法。

5、教法說明：可用學生比較熟悉的系統(tǒng)來講解數(shù)據流圖和數(shù)據字典的建立，以合適的項目為分析對象，要求學生建立起數(shù)據流圖，作為課后作業(yè)，并對學生作業(yè)進行分析和討論。

第3章、需求分析

1、課程教學內容：

1)需求分析的任務

2)與用戶溝通獲取需求的方法

3)分析建模與規(guī)格說明

4)實體—聯(lián)系圖

5)數(shù)據規(guī)范化

6)狀態(tài)轉換圖

7)其他圖形工具

8)驗證軟件需求。

2、基本要求：分析建模、規(guī)格說明和數(shù)據的規(guī)范化，實體-聯(lián)系圖、狀態(tài)轉換圖和常用圖形工具的使用方法，驗證軟件需求的方法。

3、重點：實體-聯(lián)系圖、狀態(tài)轉換圖和常用圖形工具的使用方法。

4、難點：狀態(tài)轉換圖等常用圖形工具的使用方法。

5、教法說明：可提供一份具體需求分析報告供學生分析和學習。

第4章、形式化說明技術

1、課程教學內容：

1)形式化說明技術概述

2)有窮狀態(tài)機

3)Petri網

4)Z語言。

2、基本要求：形式化方法的優(yōu)缺點，有窮狀態(tài)機、Petri網和Z語言三種典型的形式化方法，應用形式化方法的準則。

3、重點：形式化方法的優(yōu)缺點，應用形式化方法的準則。

4、難點：有窮狀態(tài)機、Petri網和Z語言三種典型的形式化方法。

5、教法說明：本章只要求學生簡單了解形式化說明技術的重要性，對幾種技術的詳細內容不做要求，老師了根據個人興趣讓學生自行安排。

第5章、總體設計

1、課程教學內容：

1)設計過程

2)設計原理

3)啟發(fā)規(guī)則

4)描繪軟件結構的圖形工具

5)面向數(shù)據流的設計方法。

2、基本要求：總體設計的過程，軟件設計的概念和原理、啟發(fā)式規(guī)則，常用圖形工具的使用方法，面向數(shù)據流的設計方法。

3、重點：軟件設計的概念和原理、啟發(fā)式規(guī)則，面向數(shù)據流的設計方法。

4、難點：面向數(shù)據流的設計方法。

5、教法說明：本章內容非常重要，可讓學生用第三章的需求分析實例進行總體設計。

第6章、詳細設計

1、課程教學內容：

1)結構程序設計

2)人機界面設計

3)過程設計的工具

4)面向數(shù)據結構的設計方法

5)程序復雜程度的定量度量。

2、基本要求：結構程序設計的概念，人機界面設計，常用的詳細設計工具使用方法，Jackson程序設計方法，程序復雜程序的定量度量。

3、重點：常用的詳細設計工具，包括流程圖、盒圖、PAD圖、判定樹和判定表的使用方法，Jackson程序設計方法以及程序復雜性定量度量方法McCabe基本思路。

4、難點：Jackson程序設計方法以及程序復雜性定量度量McCabe的方法。

5、教法說明：講解人機界面設計中，可向學生展示不同系統(tǒng)的多種界面；Jackson方法也結合實例進行講解。

第7章、實現(xiàn)

1、課程教學內容：

1)編碼

2)軟件測試基礎，

3)單元測試

4)集成測試

5)確認測試

6)白盒測試技術

7)黑盒測試技術

8)調試

9)軟件可靠性。

2、基本要求：軟件測試的有關的基本概念和步驟，單元測試、集成測試和確認測試的方法，白盒測試和黑盒測試技術，軟件調試技術和軟件可靠性估算方法。

3、重點：單元測試、集成測試和確認測試的方法，白盒測試和黑盒測試技術。

4、難點：白盒測試和黑盒測試技術的測試用例設計。

5、教法說明：介紹一些與軟件測試技術相關的背景知識，特別是涉及到的一些數(shù)學知識。

第8章、維護

1、課程教學內容：軟件維護的定義，軟件維護的特點，軟件維護過程，軟件的可維護性，預防性維護，軟件再工程過程。

2、基本要求：軟件維護的定義、特點及軟件再工程過程，軟件維護的過程，軟件可維護性的概念以及決定軟件可維護性的因素。

3、重點：軟件維護的過程，軟件的可維護性。

4、難點：軟件維護的過程。

5、教法說明：應用實例來說明軟件維護的重要性，并與學生討論。

第9章、面向對象方法學引論

1、課程教學內容：

1)面向對象方法學概述

2)面向對象的概念

3)面向對象建模

4)對象模型

5)動態(tài)模型

6)功能模型

7)3種模型之間的關系。

2、基本要求：面向對象方法學要點、優(yōu)點、噴泉模型，面向對象的基本概念，對象模型，動態(tài)模型，功能模型。

3、重點：對象模型，功能模型。

4、難點：三種模型的功能和關系。

5、教法說明：將結構化分析的案例和習題改用面向對象方法進行分析，讓學生對這兩種方法進行對比。

第10章、面向對象分析

1、課程教學內容：

1)面向對象分析的基本過程

2)需求陳述

3)建立對象模型

4)建立動態(tài)模型

5)建立功能模型

6)定義服務。

2、基本要求：面向對象分析的基本過程，需求陳述，建立對象模型、功能模型和動態(tài)模型。

3、重點：建立對象模型、功能模型和動態(tài)模型的方法。

4、難點：動態(tài)模型的建立。

5、教法說明：要求學生結合具體案例，完成一個綜合作業(yè)，以熟悉面向對象分析的思想。

第11章、面向對象設計

1、課程教學內容：

1)面向對象設計的準則

2)啟發(fā)規(guī)則

3)軟件重用

4)系統(tǒng)分解

5)設計問題子系統(tǒng)

6)設計人機交互子系統(tǒng)

7)設計任務管理子系統(tǒng)

8)設計數(shù)據管理子系統(tǒng)

9)設計類中的服務

10)設計關聯(lián)

11)設計優(yōu)化

2、基本要求：面向對象設計準則，軟件重用的基本思想，問題域、人機交互、任務管理和數(shù)據管理的設計策略。

3、重點：面向對象設計準則，軟件重用的基本思想。

4、難點：設計優(yōu)化。

5、教法說明：注意將面向對象設計準則和啟發(fā)規(guī)則與結構化方法進行比較。

第12章、面向對象實現(xiàn)

1、課程教學內容：

1)程序設計語言

2)程序設計風格

3)測試策略

4)設計測試用例

2、基本要求：面向對象語言的優(yōu)點和技術特點，面向對象程序設計遵循的新準則。

3、重點：面向對象程序設計語言的特點。

4、難點：測試策略。

5、教法說明：與結構化方法進行比較。

第13章、軟件項目管理

1、課程教學內容：

1)估算軟件規(guī)模

2)工作量估算

3)進度計劃

4)人員組織

5)質量保證

6)軟件配置管理。

2、基本要求：人員組織和能力成熟度模型，軟件規(guī)模和工作量的估算方法，進度計劃和質量保證技術。

3、重點：軟件規(guī)模和工作量的估算方法，軟件配置管理過程。

4、難點：軟件規(guī)模和工作量的估算方法及其對CMM的深刻理解。

5、教法說明：結合具體案例進行講述，并在課堂上進行討論。

五、學時（理論和實踐）分配表

序號教學內容課時分配

理論教學實踐教學考核權重

1軟件工程學概述6010

2可行性研究415

3需求分析4215

4形式化說明技術5215

5總體設計6410

6詳細設計6410

7實現(xiàn)6415

8維護65

9面向對象方法學引論12

10面向對象分析12

11面向對象設計12

12面向對象實現(xiàn)12

13軟件項目管理47

六、學習教學場地、設施要求（課程中的實踐部分）

序號項目（實驗）名稱學習教學場地、設施要求

1項目立項和可行性分析教室

2需求分析與建模

3總體設計與詳細設計

4程序設計語言的選擇和編程

5測試

6項目管理

。

七、考核及評分辦法

本課程擬采取結構評分方式，總成績=平時成績 + 期末考試成績。

平時成績=作業(yè)成績＋實驗成績；平時成績占總成績的30%，其中作業(yè)成績占總成績的10%，實驗成績占總成績的20％，期末考試根據教學大綱統(tǒng)一命題，占總成績的70%。

八、學習資源的選用

建議教材

張海藩，軟件工程導論(第六版)，清華出版社，2018.2

教學參考書

1 蔡敏等，UML基礎和Rose建模教程，人民郵電出版社，2016年

2 李芷，軟件工程方法與實踐，電子工業(yè)出版社，2014年

3 鄭人杰，實用軟件工程(第二版)，清華大學出版社，2007年

大綱執(zhí)筆人： 李海良

制定日期： 2023年2月

李老師

李海良簡介

李海良，，暨南大學副教授，碩士生導師，九三學社社員，中山大學工學博士香港城市大學訪問學者，廣東工業(yè)大學校外合作研究生導師。研究方向為深度學習、圖像識別、智慧綜合能源和能源大數(shù)據。在IEEE Transactions on Neural Networks and Learning Systems和Information fusion等TOP期刊第一作者發(fā)表SCI論文6篇，主持省級課題2項，參與國家自然科學基金1項。長期擔任IEEE Internet of Things Journal、International Journal of Communication Systems、IET Computer Vision、IET Image Processing和 IET Radar, Sonar & Navigation等SCI期刊審稿人。曾獲得第六屆全國電子信息科學博士生論壇論文成果匯報二等獎（2017），第七屆全國電子信息科學博士生論壇論文成果匯報三等獎（2016），2020年12月在INSCRYPT 2020 國際會議擔任Session chair。

2018年獲得中山大學工學博士學位，2019年至2021年在暨南大學網絡安全學院做博后，合作導師為密碼學與信息安全領域專家、國家杰青翁健教授。

擅長操作系統(tǒng)和數(shù)據庫的安全配置，針對注入式、篡改、偽造、流量分析以及竊聽等主流攻擊方式有深入研究，在人工智能領域，針對對抗樣本攻擊與防御方面發(fā)表多篇SCI論文。

曾參與基于聯(lián)邦學習的廣東海關數(shù)據隱私保護系統(tǒng)的研發(fā)工作，參與暨南大學與金山毒霸的校園網攻防安全軟件的研發(fā)工作

參與基于視頻圖像安全的珠海電力局電纜防外破項目

參與東軟集團社保系統(tǒng)和醫(yī)院管理系統(tǒng)的研發(fā)工作

曾經為廣東移動、深圳市電力局、肇慶學院、嶺南師范學院、華南農業(yè)大學、東莞城市學院、電子科技大學中山學院以及鄭州航空工業(yè)管理學院等知名企業(yè)院校提供培訓服務，積累了大量的行業(yè)培訓項目經驗。

擅長主講課程：

《人工智能》《計算機網絡》《網絡與信息安全》《軟件工程》《物聯(lián)網》《大數(shù)據和數(shù)據科學》 《網絡安全》 《互聯(lián)網與人工智能》 《網絡信息安全與數(shù)據安全》 《 高級計算機系統(tǒng)結構》 《物聯(lián)網技術》 《 云計算與大數(shù)據算法設計》 《軟件工程》 《 研究方法論》 《物聯(lián)網技術與發(fā)展趨勢 《網絡空間安全前沿問題研究》 《智能人機交互》 《高級人工智能》 《大數(shù)據科學應用》 《信息安全》 《高級軟件工程》 《高級算法設計與分析》

獲獎經歷：

2015年8月 第六屆全國電子信息科學博士生論壇論文成果匯報二等獎

2016年8月 第七屆全國電子信息科學博士生論壇論文成果匯報三等獎

2020年12月 INSCRYPT 2020 Session chair

學習經歷

2014年9月-2018年6月，中山大學，信息與通信工程，博士研究生

2017年7月-2017年9月，香港城市大學，訪問學者

工作經歷

2019年2月至2021年2月，暨南大學信息科學技術學院，博士后

研究方向

基于注意力機制的神經網絡，智慧綜合能源和能源大數(shù)據。

主要論文

1. Hailiang Li, Jian Weng*,Adaptive Dropout Method Based on Biological Principles，IEEE Transactions on Neural Networks and Learning Systems，vol.32,no.9, pp.4267-4276, Sept. 2021,JCR1區(qū),IF:10.451,TOP期刊

2. Hailiang Li, Jian Weng*, A Defense Method Based on Attention Mechanism Against Traffic sign Adversarial samples,Information Fusion,Volume 76, 2021, Pages 55-65,JCR1區(qū)，IF:12.975，TOP期刊

3. Hailiang Li, et al,A Semi-automated Annotation Algorithm Based on Weakly Supervised Learning for Medical Images，Biocybernetics and Biomedical Engineering 40 (2020) pp. 787-802, SCI索引，第一作者，影響因子：4.314

4. Hailiang Li, et al,An improved deep learning approach for detection of thyroid papillary cancer in ultrasound images，Scientific Reprots,(2018) 8:6600，SCI索引，第一作者，影響因子：4.379

5.張宇,李海良*.基于RSA的圖像可識別對抗攻擊方法[J].網絡與信息安全學報,2021,7(05):40-48.通信作者，中國科技核心期刊

承擔課題

1. 基于注意力機制的安全性圖像識別模型研究與應用，2021廣東省普通高校特色創(chuàng)新項目，主持，17.12萬元，項目編號：2021KTSCX006；

2. 基于 AIOT 的多維視覺下電力施工人員工作監(jiān)控與管理系統(tǒng)，廣東省科技創(chuàng)新戰(zhàn)略專項資金，主持，2萬元，項目編號：PDJH2021b0058；

社會職務

廣東工業(yè)大學，校外合作碩士生導師

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