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1、1,计算机科学与技术学院 软件工程研究室 王宇颖 ,Software Engineering,2,授课对象, 软件学院本科, 40学时 课程设计2周(下学期),高级语言程序设计、数据结构、 数据库技术等等,3,计算机科学与软件工程,Computer Science,Customer,Theories,Computer Function,Problem,Software Engineering,Tools and Techniques to Solve Problem,4,初步了解 工程? 硬件工程? 软件工程? 计算机工程?,工程: 利用自然规律,创建一个使一部分 人受益的系统.,5,计算机工
2、程 Computer Engineering 硬件工程 Hardware Engineering 研究硬件生产和硬件管理的工程学科. 计算机硬件及网络分析、制定设计方案、 选型、配置、采购、验收、安装、调试、 运行、培训、维护,6,软件工程 Software Engineering 研究软件开发、生产和管理的 工程学科 调研、可行性论证、正式立项、需求分析、 项目策划、设计、编程、测试、实施、 试运行、产品发布、用户培训、产品复制、 销售、系统维护、版本升级. 采用科学的方法指导软件的开发与维护 !,初步了解,7,软件开发模型 软件开发过程，方法与技术 软件开发环境与工具 软件管理过程（度量、
3、成本） 软件企业文化,现代软件工程研究的内容:,软 件 开 发 既 是 一 门 科 学,又 是 一 门 工 程, 也 是 一 门 艺 术,8,导读,第1章绪论- 提出问题,第2章 模型- 全局观点,第3章 项目计划- 管理观点,第4、5章分析方法,需求分析 -开发第1步最重要,第6章 软件设计- 实现的前提,第7章 实现 -初始结果,第8章 测试 质量保证- 得到可交付的结果,第9章 维护 -延长软件生命期,9,软件工程,方法与技术,软件项目管理,软件过程系列,10,史济民等,软件工程-原理、方法与应用 (第二板),高等教育出板社ISBN 7-04-011561-1 张海藩,软件工程, 人民邮
4、电出版社 2002年3月第一版 周之英,现代软件工程（上、中、下）, 科学出版社 2001年4月第一版 陈明,软件工程学教程,科学出版社 2002年3月第一版 郑人杰,软件工程, 清华大学出版社,中文参考书,11,英文参考书,Software Engineering Theory and Practice(Second Edition) Author: Shari Lawrence Pfleeger （软件工程理论与实践,高等教育出版社）, Software Engineering A Practitioners Approach Author: Rogers.Pressman （软件工程实践
5、者的研究方法 机械工业出版社）,12,基本要求,理解软件工程的思想和方法 掌握软件开发方法和工具 学会按照工程化的方法开发和维护软件 具有阅读软件工程方面资料的能力 为实践及未来的软件开发打基础,13,听课 复习 阅读 讨论 练习，从知到会 实践，从会到通 知识方法能力,如何学习软件工程, 讲课教书 学习读书 知识课程,你们的收获不会仅仅局限 在本课程之内,课堂教学,复习,作业,参考资料,实践,渗 透,14,考试,课堂小考核,占成绩的 10% 完成一个小型软件系统的分析、设计文档,阶段性成果占成绩的20% 考试成绩占 70%,财富可以通过辛勤劳动获取， 也可能由于喜中彩票大奖获得。 但知识却必
6、须是通过一点一滴 努力学习逐渐积累 珍惜每一天，每一节课，每一分钟,诚信,15,实践作业,分析和设计下列问题之一,并写出文档. 1. 教学管理软件 2. 教学网站 3. 网上售书,网上购物 4. 超市管理 5. 食堂管理 6. 工寓管理 7. 自选,16,第1章 软件工程的概述,17,基本内容： 1.1 软件 1.2 软件工程的概念 1.3 软件工程的作用 1.4 软件工程的发展 1.5 软件工程三要素 1.6 软件工程的目标,18,1.1 软件,1.1.1 软件的定义： 20世纪五十年代 软件=程序 面向过程的程序 =算法+数据结构,20世纪六十年代 软件=程序+文档,20世纪七十年代 软件
7、=程序+文档+数据 面向对象的程序=对象+消息 面向构件的程序=构件+构架,19,1.1.2 软件的特征: 软件是一个信息变换器； 软件是产品交付使用的载体； 软件是是被开发或设计的，而不是被制造的； 软件不会磨损,但维护困难。,20,1.1.3 软件的应用 * 系统软件 * 应用软件 * 商业软件 * 工程和科学计算软件 * 嵌入式软件 * 个人计算机软件 * 人工智能软件 * 基于web软件 * 工具包软件,21,1.2 软件工程的概念,1.2.1 软件工程的提出 软件开发失败的例子 1962年6月,美国飞向金星的第1个空间探测器 (水手1号)飞行中偏移了航线,失败了. 原因:飞舱中的导航
8、程序中的一个语句的语义错. 世界上精心设计的并花费巨额投资的美国阿波 罗8号太空飞船登月飞行计划的软件的错误,使 存储器一部分信息丢失;阿波罗14号的飞行10天 中,出现18个软件错误. 原因: 软件的可靠性问题,22,19631966年IBM开发OS/360操作系统，投资几千万美元，工作量5000多人年， 拖延几年才交付使用，而且每年要发现 近100个错误。 美国肯尼迪发射的一枚“阿脱拉斯火箭,当飞地面几十英里高空时,翻转.地面控制中心被迫下令炸毁,结果损失1850万 美元 原因:飞行计划程序漏掉一个“连”接字符,23,通过比较，支持“美国航天飞机”的软件由3 百万行代码组成，包括地面控制发
9、射和飞行 的计算机，航天飞机本身就需10万行代码。 这样一个反导弹软件系统需要测试大量 的代码.此外可靠性约束是不可能测试的。,许多软件工程师认为一个“反弹道导弹系统” 只少需要1千万行代码，有人估计代码在1亿 行左右。,24,“安全临界”软件问题：安全临界是指其可 靠性至少达到10-9，也就说在工作109小时 内不能出现错误。为了观察可靠性程度， 就必须使系统至少运行109小时不会失败。 但验证109小时不出错，需要测试114,000 年，这实际上是不可能的。 这是一种无法实现的计划。,25,由上可看出: 软件需求量不断增大，复杂度越来越高， 软件可靠性无保障 软件维护费用不断上升 软件进度
10、无法预测 成本增长无法控制 程序人员无限度地增加各个方面. 上述原因导致了60年代末的“软件危机.,26,一系列软件开发的失败引起人们的思考， 1968年北大西洋公约组织(NATO)的计算机 科学家在联邦德国的幕尼黑召开的一次计 算机软件国际会议上，对软件开发的方法、 技术进行了广泛的讨论, 首次提出了“软件工程”的概念。,27,1.2.2 软件工程的含义,P.Wegner和B.Boehm认为： 科学知识在设计和构造计算机程 序，以及开发、运作和维护这些程序所需求的有关文档编制中的实际应用。,F.L.Bauer认为： 为了经济地获得软件，这个软件是可靠的并且能在实在的计算机上工作，所需要的 健
11、全的工作原理（方法）的确立和使用。,28,IEEE(83) 指出： 软件工程是开发、运行、维护和修复软件的系统方法。 IEEE(93) 指出： 软件工程是将系统化的、规范的、可度量的方法应用于软件的开发、运行和维护的过程，即将工程化的方法应用于软件开发中。,29,解决60年代出现的软件危机 解决软件当前面临的技术问题 软件可靠性、可用性、重用性、维护性等等 告诉人们怎样去开发软件、管理软件 开发软件即需要干哪些“活”,对“开发”两字做 一解析. 如何干活，即有关开发模型和开发方法等技 术问题. 如何管理，即有关CMM等管理问题.,1.3 软件工程的作用,30,现代软件开发对人才的要求 系统分析
12、人员、设计人员、软件架构师、 软件集成人员、高层管理人员、 中层项目经理、软件蓝领工人、 实施和维护人员、 软件售前人员、软件营销人员 提高软件产品的质量,降低软件开发的成本.,31,1.4 软件工程的发展,传统的软件工程时代 过程软件工程时代 对象软件工程时代 构件软件工程时代 发展方向:流水线装配软件工程的方向 发展（流水线生产，网络化， 服务化，全球化),32,为屏蔽计算机硬件的异构性，发展了操作系统,C/C+ 语言,Java 语言,为屏蔽操作系统和编程语言的异构性，发展了支撑软件和中间件,Fortran 语言,为了祢补应用软件与现实计算环境之间的距离,网 络 层,综观 软件技术 的发展
13、,图 1-2,应用系统,操作系统,支撑软件中间件,33,1）20世纪60年代末至80年代初，围绕软件项目， 开展了有关： 软件开发风范 开发方法 支持工具的研究。,20世纪 60年代末 80年代初 20世纪末 主要特点 强调技术 关注管理 “螺旋反复”,发展阶段,34,2） 20世纪80年代以来，随着软件系统规模的增大、 复杂性的提高以及在关键领域应用的开展，人 们更加关注： 软件生产技术的研究和实践 注重软件工程管理。 主要成果包括： （1）计算机辅助软件工程(CASE) （2）软件复用：如构件模型、复用机制等 （3）软件过程概念以及能力成熟度模型（CMM）,35,1.5 软件工程三个要素：,图 1-5 软件工程三个要素,36,1.6 软件工程的目标 低成本 满足功能 满足性能 易于移植 维护费用低 及时交付使用 简而言之，提高软件质量，降低软件 开发和维护成本,37,本章小结,软件工程的概述,软件,软件工程 的概念,软件工程 的目标,希望认真学习 主动获取知识,软件工程 三要素,方法,过程,工具,38,习题,1 简述软件工程的发展过程。 2 软件的定义？ 3 什么叫软件危机？软件危机主要有哪几 种表现？ 4 软件工程要解决的问题及技术是什么 6 软件工程的目标是什么？,
