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《軟件體系結(jié)構(gòu)》課程標準 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)計決策，并作為相同設(shè)計的抽象，為實現(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。 作為計算機科學(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、方法和實踐，全面反映軟件體系結(jié)構(gòu)研究和應(yīng)用的最新進展。既討論軟件體系結(jié)構(gòu)的基本理論知識，又介紹軟件體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計和工業(yè)界應(yīng)用實例，強調(diào)理論與實踐相結(jié)合。 本課程的先修課程為“軟件工程”。 二、課程目標 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)科的知識與技能要求分為知道、理解、掌握、學(xué)會四個層次。這四個層次的一般涵義表述如下： 知道———是指對這門學(xué)科和教學(xué)現(xiàn)象的認知。 理解———是指對這門學(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———是指能模仿或在教師指導(dǎo)下獨立地完成某些教學(xué)知識和技能的操作任務(wù)，或能識別操作中的一般差錯。 教學(xué)內(nèi)容和要求表中的“√”號表示教學(xué)知識和技能的教學(xué)要求層次。 本標準中打“*”號的內(nèi)容可作為自學(xué)，教師可根據(jù)實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 1 軟件體系結(jié)構(gòu)概論 1.1 從軟件危機談起 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 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簡介 3.1 初識Rational Rose 3.2 Rational Rose的安裝 3.3 Rational Rose使用介紹 √ √ √ 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 通用機制 4.5 UML建模的簡單流程 √ √ √ √ √ 5 用例圖 5.1 用例圖的概念 5.2 用例圖建模技術(shù) 5.3 實例——圖書館管理系統(tǒng)中的用例圖 √ √ √ 6 類圖和對象圖 6.1 類圖的概念 6.2 類圖建模技術(shù) 6.3 對象圖的概念 6.4 對象圖建模技術(shù) 6.5 實例——圖書館管理系統(tǒng)的類圖 √ √ √ √ √ 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 8.2 狀態(tài)、事件與轉(zhuǎn)換 8.3 狀態(tài)圖建模技術(shù) 8.4 實例——圖書館管理系統(tǒng)的狀態(tài)圖 √ √ √ √ 9 活動圖 9.1 活動圖的組成元素 9.2 活動的分解 9.3 活動圖建模技術(shù) 9.4 實例——圖書館管理系統(tǒng)的活動圖 √ √ √ √ 10 時序圖 10.1 時序圖的組成 10.2 對象的創(chuàng)建和撤銷 10.3 時序圖建模 10.4 實例——圖書館管理系統(tǒng)的時序圖 √ √ √ √ 11 協(xié)作圖 11.1 對象、鏈和消息 11.2 時序圖與協(xié)作圖的比較 11.3 協(xié)作圖的建模 11.4 實例——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 實例——圖書館管理系統(tǒng)的組件圖 √ √ √ 13 配置圖 13.1 節(jié)點及關(guān)聯(lián)關(guān)系 13.2 配置圖的建模 13.3 實例——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)計模式 14.2 基于體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法 14.3 體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計與演化 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 √ √ √ √ √ √ √ 四、課程實施 《軟件體系結(jié)構(gòu)》是計算機軟件專業(yè)類必選課。一般情況下周課時為3課時，共54課時。其中講授42課時、實驗12課時。函授生及公選課視具體情況而定，一般為30課時，其中講授26課時、實驗4課時。具體課時安排如下： 課時安排及教學(xué)方法表 教學(xué)內(nèi)容 課時建議 教與學(xué)的方法建議 54課時 30課時 1 軟件體系結(jié)構(gòu)概論 1.1 從軟件危機談起 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 1課時 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 2課時 講述 3 Rational Rose簡介 3.1 初識Rational Rose 3.2 Rational Rose的安裝 3.3 Rational Rose使用介紹 2課時 1課時 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 通用機制 4.5 UML建模的簡單流程 4課時，實驗1課時 2課時 講述、演示和實驗 5 用例圖 5.1 用例圖的概念 5.2 用例圖建模技術(shù) 5.3 實例——圖書館管理系統(tǒng)中的用例圖 2課時，實驗1課時 2課時 講述、演示和實驗 6 類圖和對象圖 6.1 類圖的概念 6.2 類圖建模技術(shù) 6.3 對象圖的概念 6.4 對象圖建模技術(shù) 6.5 實例——圖書館管理系統(tǒng)的類圖 4課時，實驗1課時 2課時, 實驗1課時 講述、演示和實驗 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 實例——圖書館管理系統(tǒng)的包圖 2課時，實驗1課時 2課時 講述、演示和實驗 8 狀態(tài)圖 8.1 狀態(tài)圖與狀態(tài)機 8.2 狀態(tài)、事件與轉(zhuǎn)換 8.3 狀態(tài)圖建模技術(shù) 8.4 實例——圖書館管理系統(tǒng)的狀態(tài)圖 4課時，實驗1課時 2課時, 實驗1課時 講述、演示和實驗 9 活動圖 9.1 活動圖的組成元素 9.2 活動的分解 9.3 活動圖建模技術(shù) 9.4 實例——圖書館管理系統(tǒng)的活動圖 4課時，實驗1課時 2課時 講述、演示和實驗 10 時序圖 10.1 時序圖的組成 10.2 對象的創(chuàng)建和撤銷 10.3 時序圖建模 10.4 實例——圖書館管理系統(tǒng)的時序圖 4課時，實驗1課時 2課時, 實驗1課時 講述、演示和實驗 11 協(xié)作圖 11.1 對象、鏈和消息 11.2 時序圖與協(xié)作圖的比較 11.3 協(xié)作圖的建模 11.4 實例——圖書館管理系統(tǒng)的協(xié)作圖 2課時，實驗1課時 2課時 講述、演示和實驗 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 實例——圖書館管理系統(tǒng)的組件圖 2課時，實驗1課時 2課時, 實驗1課時 講述、演示和實驗 13 配置圖 13.1 節(jié)點及關(guān)聯(lián)關(guān)系 13.2 配置圖的建模 13.3 實例——圖書館管理系統(tǒng)的配置圖 2課時，實驗1課時 2課時 講述、演示和實驗 14 基于體系結(jié)構(gòu)的軟件開發(fā) 14.1 設(shè)計模式 14.2 基于體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法 14.3 體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計與演化 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，實驗2課時 2課時 講述和實驗 合計：54課時中含理論課42課時，實驗課12課時； 30課時中含理論課26課時，實驗課4課時。 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、課程評價 1．這門學(xué)科的評價依據(jù)是本課程標準規(guī)定的課程目標、教學(xué)內(nèi)容和要求。 2．考試時間：120分鐘。 3．考試方式、分制與分數(shù)解釋。采用開卷的期終考試＋實驗考核和平時成績（主要為作業(yè)和實驗報告）相結(jié)合方式評定學(xué)生成績。以百分制評分，60分為及格，滿分為100分。其中，平時成績?yōu)?0分，實驗報告為20分，期終考試為70分。 4．題型：簡答題、論述題、綜合分析題和設(shè)計題等。 A. 簡答題：（著重考查學(xué)生對軟件體系結(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)生對軟件體系結(jié)構(gòu)知識的掌握與學(xué)會程度） 例：請論述面向服務(wù)的軟件體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計原則。 C. 綜合分析題：（著重考查學(xué)生對軟件體系結(jié)構(gòu)理論知識的掌握與學(xué)會程度） 例：請把基于體系結(jié)構(gòu)的軟件開發(fā)模型與其他軟件開發(fā)模型進行比較。 D. 設(shè)計題：（著重考查學(xué)生對軟件體系結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)掌握與學(xué)會程度） 例：選擇一個規(guī)模適中的系統(tǒng)，使用UML為其建模。 制定該課程標準小組成員簽名：霍英、程細柱、陳正銘 審核者簽名：段琢華