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疾伊
5 years ago
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1 C22SE: 软件构造课程描述 0 课程基本信息课程编号 : C22SE 课程名称 : 软件构造英文名称 : Software Construction 英文简称 : SC 预备课程 : 离散数学计算与软件工程 I 数据结构与算法计算与软件工程 II 操作系统授课时间 : 二年级第二学期时间分配 : 课堂教学 (48 课时 ) + 实验安排 (48 课时 )+ 课后作业与阅读 (48 课时 ) 学分数 : 3 1 课程简介本课程是软件工程专业的专业核心课程课程内容既包括软件构造的一般原则 ( 模块设计代码重用类设计等 ) 和软件构造的常用技巧 ( 契约式设计防御式编程异常处理配置式编程基于状态转移和基于表的软件设计基于语法分析的设计等 ), 又包括软件构造的形式化方法 ( 规范说明语言及其应用形式化构造工具 ), 还包括软件构造工作的执行要点 ( 编码及其规范工具使用单元测试技巧性能优化等 ) 2 教材与参考资料 2.1 教材与指定阅读材料 1) Steve McConnell, 代码大全 ( 第二版 ), 电子工业出版社 2) Andrew Hunt, David Thomas, 程序员修炼之道 - 从小工到专家, 电子工业出版社 2.2 参考资料 1) Bertrand Meyer, 面向对象软件构造 ( 英文第二版 ), 机械工业出版社 2) 软件构造课程网站 : 教学目标完成这门课程以后, 学生应具有以下的能力 : 1) 了解软件构造的基本思想方法和技术, 能够应用各种基础的软件代码开发技术和工具进行软件系统构造 ; 2) 掌握规范说明语言与方法的应用, 能为底层软件模块创建简单的形式规范, 检查规范的有效性, 并用适当工具从规范直接生成代码 ; 3) 理解形式化软件构造方法, 能够设计面向简单应用的语言和协议, 并使用恰当工具为语言和协议生成代码 ; 4) 掌握高效的软件构造方法, 能够应用防御性程序设计应对编码以及实际应用中可能存在的错误及异常情况, 实现高质量软件构造过程 ; ) 理解并发软件设计, 利用互斥机制使用资源, 为顺序访问可重用资源制定规则 ( 包括线附录 B 第 67 页

2 程和数据库加锁 ) 4 相关知识体系编号描述 k, c, a E, D, O 学时 SEF-SC.ct.0 软件构造技术 21 SEF-SC.ct.1 API 设计和使用 a E 2 SEF-SC.ct.2 代码重用和代码库 a E 2 SEF-SC.ct.3 面向对象运行时问题 a E 1 SEF-SC.ct.4 参数化和泛化 a E 1 SEF-SC.ct. 断言基于合同的设计防御性程序设计 a E 2 SEF-SC.ct.6 错误处理异常处理和容错 a E 3 SEF-SC.ct.7 基于状态和表格驱动的代码开发技术 a E 2 SEF-SC.ct.8 运行时配置和国际化 c E 2 SEF-SC.ct.9 基于语法的输入处理 ( 语法分析 ) a E 1 SEF-SC.ct.10 并发原语 ( 例如信号量管程等 ) a E 1 SEF-SC.ct.14 性能分析和调优 k E 2 SEF-SC.ct.1 平台标准 (Posix 等 ) k D 1 SEF-SC.ct.16 测试优先的程序设计 k D 1 SEF-SC.tl.0 构造工具 4 SEF-SC.tl.1 开发环境 a E 1 SEF-SC.tl.3 单元测试工具 a E 1 SEF-SC.tl.4 面向应用的语言 ( 如脚本语言可视化语言特定领域语言标记语言宏语言等 ) c E 1 SEF-SC.tl. 剖面性能分析和切片工具 k D 1 MEP-MF.df.0 表述基础 2 MEP-MF.df.1 有限状态机, 正则表达式 c E 1 MEP-MF.df.2 文法 c E 1 MEP-MF.fm.0 形式化构造方法 9 MEP-MF.fm.1 抽象机的应用 ( 如 SDL Paisley 等 ) k E * MEP-MF.fm.2 规范说明语言与方法的应用 ( 如 ASM B CSP VDM Z) a E 2 MEP-MF.fm.3 从规范说明自动生成代码 a E * MEP-MF.fm.4 程序导出 c E * MEP-MF.fm. 候选实现分析 c E 1 MEP-MF.fm.6 将规范说明映射到不同实现 k E 2 MEP-MF.fm.7 细化 c E 1 MEP-MF.fm.8 正确性证明 c D 1 SEF-MA.md.0 建模基础 4 SEF-MA.md.1 建模原理 ( 例如分解抽象一般化投影 / 视点清晰化使用形式化方法等 ) a E 1 SEF-MA.md.2 前置和后置条件, 不变式 c E 2 SEF-MA.md.3 数学建模和规范语言 (Z VDM 等 ) c E 1 附录 B 第 68 页

3 SEF-VV.tst.0 测试 3 SEF-VV.tst.1 单元测试 a E 2 SEF-VV.tst.2 异常处理 ( 编写触发异常处理的测试用例, 设计好的处理代码 ) a E 1 STP-SD.mod.0 建模工具 4 STP-SD.mod.1 Rational Rose a E 1 STP-SD.mod.3 Enterprise Architect a D 1 STP-SD.mod.4 SDL k E 2 STP-SD.pe.0 集成开发环境 2 STP-SD.pe.1 Microsoft Visual Studio a E 1 STP-SD.pe.2 Eclipse a E 1 STP-SD.tdb.0 测试调试与集成工具 3 STP-SD.tdb.1 JUnit a E 1 STP-SD.tdb.2 ANT a E 1 STP-SD.tdb.13 CppUnit k D 1 STP-SD.lp.0 程序库工具包 7 STP-SD.lp.1 JDK k E 1 STP-SD.lp.2 QT k O 2 STP-SD.lp.3 ACE k O 2 STP-SD.lp.4 POSIX k E 2 教学补充事项.1 对前驱课程的教学需求要求学生完成计算与软件工程 I/II 课程的学习, 掌握基本的软件工程知识, 同时掌握数据结构与算法以及离散数学等课程的相关基础理论此外, 学生已具备并发的基础知识.2 本课程的教学考虑课程注重培养学生良好的编码习惯和编码技巧.3 对后续课程的教学建议软件系统设计与体系结构课程进一步展开复杂软件构造技术的教学 6 教学计划序号主题内容课时相关知识点 1 软件构造基础软件构造的概念 ; 构造的目的 ; 重要性 ; 常用隐喻等 ; 工具与环境 2 SEF-SC.tl.1 2 模块设计自顶向下 ; 自底向上 ; 信息隐蔽 ; 解耦 ; 开放模块 ; 闭合模块等 2 SEF-SC.ct.1 类设计 ( 抽象数据类型 ; 类和对象 ; 信息隐 3 类的设计和使蔽 ; 继承和聚集 ; 多态 ; 动态绑定等 ); 接 SEF-SC.ct.1 4 用口设计 ( 抽象封装 ); 使用范围 ; 设计准 SEF-SC.ct.3 则 ( 副作用成员函数参数设置大小等 ) 4 代码复用设计包与库 ; 重载 ; 泛化 ; 设计模式 ; 配置式编程 SEF-SC.ct.2 SEF-SC.ct.4 SEF-SC.ct.8 附录 B 第 69 页

4 函数与类方法设计复杂功能代码的计错误与异常代码设计特殊功能代码的设计代码的测试与调试 10 构造管理可靠性的基本概念 ; 断言 ; 前置与后置条件 ; 不变式 ; 防御性程序设计 ( 非法输入处理 ; 预计变更等 ) 基于表格 ( 直接存取变址存取阶梯存取 ) 的代码设计 ; 基于状态机的代码设计 ; 基于语法输入的代码设计基本概念 ( 故障异常 ); 错误处理 ; 异常处理 ; 容错并发程序设计的背景策略 ; 同步与通信 ; 基于平台的代码设计 (Windows 编程 POSIX 标准 ) 单元测试 ; 性能分析和调优 ; 特殊测试工具的使用 ( 剖面切片 ) 项目大小对构造过程的影响 ; 版本控制策略及工具 11 形式语言基础状态机 ; 正则表达式 ;BNF 范式等 4 12 规范说明语言 13 规范说明语言的应用 SDL 系统结构 ; 语法 ; 系统行为描述 ( 触发事件进程创建过程调用 ); 定时操作 ; 注释 ; 数据定义等从规范说明自动生成代码 ; 程序导出 ; 候选实现分析 ; 将规范说明映射到不同实现 ; 细化 ; 正确性证明 2 SEF-SC.ct SEF-SC.ct.7 SEF-SC.ct.9 SEF-SC.ct.6 SEF-SC.ct.16 SEF-VV.tst.2 SEF-SC.ct.10 SEF-SC.ct.1 SEF-SC.ct.14 SEF-SC.tl.3 SEF-SC.tl. SEF-VV.tst.1 MEP-MF.df.1~2 MEP-MF.fm.1~2 MEP-MF.fm.3~8 7 实验 7.1 实验目标 1) 使学生掌握软件构造方法与技巧的使用 ; 2) 使学生掌握软件构造的工具使用 ; 3) 使学生深入理解形式化技术 7.2 实验内容实验一 : 要求学生在规定时间内, 使用多种软件构造方法与技巧完成一组指定的程序设计任务 ; 实验二 : 要求学生使用指定的软件构造工具, 对已有的程序源代码进行分析和优化调整 ; 实验三 : 指定一个简易的形式化描述语言, 要求学生构造一个解析语言的工具 7.3 实验组织实验一和实验二以个人为单位实验三以小组为单位,3~4 人一组 7.4 实验报告实验一和实验二要求学生提交高质量的程序代码实验三要求学生提交一个有效的程序, 并完成一个项目总结报告 8 课后作业课后作业应该包含 : 附录 B 第 70 页

5 1) 要求学生了解软件构造工作的实践现状及其不足, 了解常用软件构造技术的实践应用情况 ; 2) 要求学生了解软件构造技术的分布及其工具支持情况 ; 3) 要求学生更深入的了解形式化技术及其在软件工程中的应用情况 ; 4) 完成一些小的习题 : a) 分析简单的代码段, 找出问题并加以改正 ; b) 按照指定的编码规范, 分析简单的代码段, 找出不规范的地方并加以改正 ; c) 分析简单的代码段, 进行优化处理 ; d) 为简单的需求建立形式化描述 9 评分体系笔试 60%+ 实验 30%+ 课后作业 10% 附录 B 第 71 页

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<4D F736F F D B8BDBCFE4220D7A8D2B5BBF9B4A1D3EBBACBD0C4BFCEB3CCC3E8CAF62E646F6378> CSE: 人机交互的软件工程方法课程描述 0 课程基本信息课程编号 : CSE 课程名称 : 人机交互的软件工程方法英文名称 : Software Engineering Approach to Human-Computer-Interaction 英文简称 : HCI 预备课程 : 计算与软件工程 II 授课时间 : 四年级第一学期时间分配 : 课堂教学 (36 课时 )+ 实验安排 (36