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这是一个关于软件工程简介ppt，主要介绍了软件工程学科简介、软件工程与其他学科的关系、软件工程概述等内容。
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PPT内容
软件工程
计算机科学学院 谭玲丽
2012年9月
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考核与成绩评定：
本课程为考试课，采用平时成绩、期末考核综合评定学生成绩。平时成绩占有30%，期末成绩占70%。其中，平时成绩的具体分配包括：课堂、作业、上机操作、填写实验报告。上机操作是一个非常重要的训练过程，要注重每次实训过程的态度和实训任务的完成质量，实训任务的结果正确与否不作为评定成绩的主要依据。
课堂纪律要求：
除非你能证明你有特殊情况，如疾病，否则不得以任何借口缺课、不参加考试。缺课在1/3以上，或者无故不参加考试，给予0分。你可以和同学讨论，或者在他人的指导下完成实训任务，但不能复制他人完成的任务，这样获得的作业不得分。
学术诚信：
涉及学生的学术不诚信问题包括考试作弊、抄袭；未经老师允许获取、利用考试材料。对于学术不诚信的惩罚是考试给予0分，并按学校有关规定处理。
参考书目
教材
软件工程 天津科学技术出版社 殷锋等著
参考书
软件工程 清华大学出版社 张海潘 编著
软件工程实践教程 高等教育出版社 谭庆平 毛新军 等著
软件需求工程 机械工业出版社 毋国庆 等 编著
现代软件工程 机械工业出版社 张家浩 编著
内容简介
本书在软件工程的知识域组织方面参考了IEEE和ACM提出的“软件工程的知识体系(SWEBOK)”的基本框架，比较全面、系统地反应了软件工程的全貌，从理论与实践的视角介绍了软件工程的基本原理、概念和技术方法。全书共11章，在内容结构上可分为软件工程与项目管理、结构化开发方法、面向对象的开发方法3个部分。
目录
第1篇 软件工程与项目管理
第1章 软件工程概述 第2章 软件过程 第10章 软件工程领域下的项目管理 第11章 软件工程标准化与软件文档
目录
第2篇 结构化开发方法
第3章 结构化分析 第4章 结构化设计 第5章 结构化实现
目录
第3篇 面向对象的开发方法
第6章 面向对象方法学 第7章 面向对象分析 第8章 面向对象设计 第9章 面向对象实现
一、软件工程学科介绍
软件程学科发展历史
三个阶段：概念提出、学科雏形、学科确立
第一阶段：概念提出
1968 年 NATO 会议(北大西洋公约组织的计算机科学家的国际会议）提出“软件工程”概念。
当时对“软件工程”代表性定义：为了经济地获得在真实机器上可靠工作的软件而制定和使用的合理工程原则和方法。
1972 年 IEEE 学会的计算机分会 IEEE 一 CS 第一次出版了“软件工程学报”
第二阶段：学科雏形
上世纪 70 年代末，美国将软件工程教程列入研究生教育计划。
1980 年代末和 1990 年代初，软件工程教育得到卡内基一梅隆大学软件工程研究所（ CMU / SEI ）的支持。
1991 年，“软件工程”被 ACM （美国计算机协会）和 IEEE - CS 列为计算学科的九个知识领域之一。
1993 年， IEEE - CS 和ACM 为了把软件工程建设成为一个专业，建立了 IEEE -CS / ACM 联合指导委员会。
第三阶段：学科确立
2004 年 8 月，IEEE 一 CS 和 ACM 给出：
软件工程知识体（ SWEBOK , Software Engineering Body of Knowledge )
软件工程教育知识体（ SEEK ) 最终版，标志着软件工程学科在世界范围正式确 立。
软件工程、计算机科学、计算机工程、信息系统、信息技术并列成为计算学科下的独立学科。
软件工程知识体（ SWEBOK ) ：全面描述了软件工程实践所需的知识。
SWEBOK （软件工程知识体 》 10 个领域
软件需求
软件设计
软件构造
软件测试
软件维护
软件配置管理
软件工程管理
软件工程过程
软件工程工具和方法
软件质量
软件工程与其他学科的关系
1 、软件工程是计算学科 9 个领域之一．
算法和数据结构
计算机系统结构
人工智能和机器人学
数据库和信息检索
人一机交互
操作系统
程序设计语言
软件方法学和软件工程
数字和符号计算
2 、 8 个相关学科知识域
计算机工程
计算机科学
数学
管理学
项目管理
质量管理
系统工程学
软件人类工程学
其中：计算机科学、数学是基础工程学科、管理学科也非常重要
软件工程是一门什么样的学科？
是指导计算机软件开发与维护的一门工程学科。
工程：将科学及数学原理运用于实际用途的应用手段，如：设计、制造、机器操纵、构架等。
典型的传统工程：建筑工程、机械工程、电力工程等。
概括的说，软件工程即用工程、科学和数学的原则和方法研制、维护计算机软件的有关技术及方法，其优点是以较小的代价开发高质量的软件并有效地维护它。
二、学习目标(1)
掌握软件工程的基础知识和理论，对软件工程学有一个全貌的了解；
熟悉软件项目开发和维护的一般过程；
熟练掌握软件需求分析、设计、编码和测试等阶段的主要思想和技术方法；
二、学习目标(2)
通过学习，特别是通过课程设计，真正运用和深刻体会软件工程的思想方法，转变对软件开发的认识：从个人的单纯编程活动转移到进行系统分析与设计方面上来
转变思维定式：
程序员 ― 系统工程师（系统分析员）
软件危机与软件工程学
软件工程学的产生要从“软件危机”说起
1968 年，第一届 NAT0 （北大西洋公约组织的计算机科学家的国际会议）会议，“软件工程”的概念作为一种有效解决“软件危机”的途径被正式提出。
什么是软件危机？
软件危机有什么典型表现？
为什么会产生软件危机？
怎么解决软件危机？
第1章 软件工程概述
软件工程是一种方法论，而不是一种具体的模得着、看得见的产品。
软件工程 (Software Engineering) 是将系统化的、规范的、可度量的方法应用于软件的开发、运行和维护的工程。
在没有学习软件工程前，对学习软件的认识：
重点掌握一、二门计算机语言
编写一些程序、做几个项目
编程能力强就是软件高手
这些认识都不够全面，通过学习这门课程，让大家了解如何管理一个工程，从第一个工序直到最后一个工序，最终完成一个合格的产品的全过程。
什么是软件工程
软件工程是用工程、科学和数学的原则与方法研制、维护计算机
软件的有关技术及管理方法。
首次提出是在1968年，由北大西洋公约组织在原西德召开计算机
科学会议，由Fritz Bauer首次提出了“软件工程”的概念。
提出背景是为了解决软件危机。
1.1 软件
1.1.1 软件的发展和定义
从软件工程的角度看，软件是由下面三个方面组成：
一个或多个计算机程序，其执行时能提供所期望的功能和性能 。
一个或多个数据结构，这些结构使得程序能够完全操纵信息。
一个或多个文档，这些文档描述了程序分析、设计、实现、使用和维护过程的细节。
软件的分类
基于软件功能的划分:
系统软件、支撑软件、应用软件
基于软件工作方式的划分:
实时处理软件、分时软件、交互式软件、批处理软件
基于软件规模的划分:
微型软件、小型软件、中型软件、大型软件、巨大型软件、极大型软件
基于软件服务对象的范围进行划分 :
定制软件 、产品软件
软件的发展
根据发展的历程，可分为4个阶段
软件的定义与特点
什么是软件
(1)能够完成预定功能和性能的可执行的指令(计算机程序)；
(2)使得程序能够适当地操作信息的数据结构；
(3)描述程序的操作和使用的文档。
软件的特点与本质
1.软件是一种逻辑实体，不是具体的物理实体。
2.软件是不可见性决定了它的抽象性。
3.软件的生产是一种认知过程
4．软件的构造性与演化性
5.软件的非实体性
软件的特点与本质
软件的特点与本质
6. 软件的本质是数字存在
软件的载体有大脑意识载体、语言符号载体和电磁物理载体三种形式，软件在其电磁物理载体上表现为驻存型、执行型和传输型三种存在形态。软件只有经数字化才取得自己的存在地位，软件的本质是数字存在。
1 . 2 软件危机
什么是软件危机？
软件危机指在计算机软件的开发和维护过程中，所遇到的一系列严重问题。
软件危机主要包括的问题（两方面） :
① 如何开发软件
② 如何维护软件
软件危机有什么典型表现？（1）
开发费用和进度难以估算和控制，大大超过预期的资金和规定日期；
软件需求分析不够充分，用户不满意“已经完成”的软件系统。
软件质量难于保证；
软件维护困难；
难以改正程序中的错误；
难以根据用户的需要在原有程序中增加一些新的功能。
软件危机有什么典型表现？（2）
通常没有保留适当的文档资料。
文档的作用：
软件开发管理人员：用于管理和评价软件开发工程的进展状况
软件开发人员：用于开发人员对各个阶段的工作都进行周密思考、全盘权衡、从而减少返工。并且可在开发早期发现错误和不一致性，便于及时加以纠正
软件维护人员:软件维护的依据
开发成本逐年上升，软件开发生产率提高的速度，远远跟不上计算机应用迅速普及深入的趋势。
几个软件危机的著名案例
① 1966年，IBM 360 机的操作系统。花费 5000 人一年的工作量，写了近 1 万行代码。错误百出，每次的新版本就是从前一版本中找 1 000个程序错误而修正的结果。
② 1963 年，美国用于控制火星探测器的计算机软件中的一个 “ , ”号被误写为“.”，而致使飞往火星的探测器发生爆炸，造成高达数亿美元的损失。
③ 美国丹佛新国际机场自动化行李系统软件。投资 1. 93 亿美元，计划 1993 年万圣节启用。但开发人员一直为系统错误困扰，屡次推后启用时间，直到 1994 年 6 月，机场计划者承认无法预测何时能启用。
④ 1996 年，欧洲阿里亚纳 5 型运载火箭坠毁，造成 5 亿美元损失。原因是控制软件中的一个错误。
1 .2.1 产生软件危机的原因
主要两个原因：
1 、与软件本身的特点有关
2 、与软件开发与维护的方法不正确有关。
一 、软件本身的特点 （ 1）
软件与硬件、一般程序存在很多不同之处。
1 、软件与硬件不同
抽象性。软件生产没有明显的制造过程，难以衡量开发进展，也难以控制软件质量。
问题的隐蔽性。没有硬件的磨损、老化问题，但存在开发早期在分析、设计阶段的错误，修改难度较大。
失效率蜘线
改正一个问题需付出的代价
2 、软件与一般程序不同（1）
① 软件远比一般程序规模庞大，复杂性高
软件所反映的实际问题的复杂性
程序逻辑结构的复杂性。
例 1 : Windows95 , 1000 万行代码；
Windows2000， 5000 万行代码
例 2 : Exchange 2000 和 windows 2000 开发人员
软件的规模
2 、软件与一般程序不同（ 2 )
② 大型软件开发既有技术问题，还有社会问题。
社会因素：组织机构、体制、管理方式、观念、人的心理素等。
开发团队成员分工合作
技术与管理的矛盾
软件开发人员对软件应用的领域知识的了解
二、软件开发维护方法中存在的问题（1)
① 对用户需求的获取不正确
用户的原因
分析人员的原因
对分析人员的要求：沟通能力、归纳总结能力、经验
越是早期产生的错误，付出的代价越大。
图：不同时期引入同一变 动 的代价
二、软件开发维护方法中存在的问题( 2 )
② 软件开发就是编写程序。
一个完整的软件产品由一整套完整的配置组成，程序只是其中的一个组成部分。
软件开发过程包括多个阶段，每个阶段的产品都是最终的完整的软件产品的一部分。
③ 软件开发只要依靠个别编程高手就能完成。
④ 轻视软件维护
软件维护约占软件费用 55 一 75 % ，包括修改软件运行的错误；对软件进行改进和功能扩充。
软件维护在软件费用的比例
三、其他产生软件危机的原因
①软件开发尚未完全摆脱手工艺的开发方式。
② 软件成本相当昂贵，主要依靠大量复杂的、高强度的脑力劳动
③ 软件的开发和运行常常受到计算机系统的限制，对计算机系统有着不同程度的依赖性。
软件的“可移植性”就是指的软件对硬件的依赖程度。好的可移植性依赖少。
1.2.2 解决软件危机的途径
1 、彻底消除“软件就是程序”的错误观念。
2 、充分认识到软件开发是一种组织良好、管理严密、各类人员协同配合、共同完成的工程项目，不是个人独立的劳动。
3 、推广和使用在实践中总结出来的软件开发的成功技术和方法。
4 、开发和使用更好的软件工具
总结：“软件工程”的方法理论是摆脱软件危机的一个主要出路。
计算机和软件科学家为解决软件危机问题，尝试将在其它领域中行之有效的工程学知识运用到软件开发工作中来，经过不断实践和总结，最后得出一个结论；按工程化的原则和方法组织软件开发工作是有效的，是摆脱软件危机的一个主要出路。
“没有银弹”──复杂性是“软件危机”的本质原因
“软件危机”的概念是在1968年北大西洋公约组织（NATO）的计算机科学家在联邦德国召开的国际学术会议上才第一次提出，软件开发长期以来存在“开发周期长、成本高、质量差、适应性差、难维护”这四大难题，在早期我们称它为“软件危机”，它是计算机科学发展进程的必然产物，只不过到后来这种现象日渐严重，已经影响到计算机事业的发展，因而才引起各界的关注。
复杂性是“软件危机”的本质原因
人月神话：“正像一只逃亡的野兽落到泥潭中做垂死的挣扎……”
复杂性是“软件危机”的本质原因
无法解除危机是因为软件学科固有的本性，在规模上，软件实体可能比任何由人类创造的其它实体要复杂，因为没有任何两个软件部分是相同的。当它执行时，软件经过一种不连续的离散状态，一个“比特”位的变化就会导致整个软件状态的变化。而这种软件状态的总数量是惊人的。
复杂性是“软件危机”的本质原因
布鲁克斯（Brooks）分别于1975和1987年出版了两本著名的软件工程知识著作“人月神话”和“没有银弹”（No Silver Bullet），Brooks的著名论断:“软件工作是人类所从事的最复杂的工作.”
“人月神话”源于他在IBM任开发System/360计算机系列以及庞大软件系统 OS/360项目经理时的实践经验。著名法则：向一个已经延后的项目中投入更多的人力资源只会让它更延后。
“没有银弹”（No Silver Bullet）法则：没有一种策略，技术或技巧可以极大地提高程序员的生产力。
思考题（ 1 )
1 ）只要是编程高手，即使是不懂软件工程，也能编出很好的软件。
软件是服务于大众，却是由个性化的开发人员完成的。如果个性化太强，程序就无法阅读，其他人员也就无法维护。
例：国内 80 年代涌现出来的众多汉字操作系统均是由编程高手完成的。
思考题（ 2 )
2 ）只要拥有一套讲述如何开发软件的书籍，并了解了书中的标准与示例，就可以解决软件开发中遇到的任何问题。
软件是用来解决现实问题的，现实问题的特殊性对规范提出了挑战（要进行适应）。
软件技术是发展的，没有祖传秘方。
就像拥有食谱并不能成为名厨一样，软件开发需要实践。
思考题（ 3 )
3 ）只要拥有最好的开发工具、最好的计算机，一定能做出优秀的软件。
硬件环境只是必要条件，人才是充分条件，软件是人在一定的约束条件下创造出来的。因人因事而异。
思考题 (4)
4 ）软件开发时，如果进度慢，落后于计划，可以增加更多的程序员来解决。
增加人力可以减少开发时间吗？
新手！任务的重新划分！沟通更加复杂！
必须依靠科学地计划来解决这样的问题。
思考题（5）
5 ）争议：如果软件运行较慢，是换一台更快的计算机，还是设计一种更快的算法？
软件的性能问题；
应用级别→算法的合理性；
系统级别→操作系统、数据库系统、系统软件等；
硬件级别→机器性能
1.3 软件工程
“科学”(Science)是指探知事物的本质、特征、内在规律以及与其他事物的联系，是关于自然、社会和思维的发展与变化规律的知识体系。或者说，科学是建立在经验主义、实验以及方法论自然主义之上的各种知识。
科学、工程与技术的界定
工程（Engineering)是指将自然科学原理应用到工农业等生产部门中而形成的各门学科的总称。如:机械工程、水利工程、化学工程、系统工程等，而本书所讨论的是软件工程。
科学、工程与技术的界定
“技术”(Technology)则是运用科学规律解决实现某一目的的手段和方法，泛指根据生产实践经验和科学原理而发展形成的各种工艺操作方法、技能和技巧。
科学、工程与技术的界定
1.3.2 软件工程-定义与原理
IEEE(美国电气和电子工程师协会)给出的综合定义：
(1)将系统的、规范的、可量化的方法应用于软件的开发、运行和维护，即将工程化方法应用于软件；
（2）在（1）中所述方法的研究。
软件工程的原理
①用分阶段的生命周期计划严格管理；②坚持进行阶段评审；③实行严格的产品控制；④采用现代程序设计技术；⑤结果应能清楚地审查；⑥开发小组的人员应该少而精；⑦承认不断改进软件工程实践的必要性。
1.3.3 软件工程的三个要素
软件工程是一门新兴的边缘学科，涉及的学科多，研究的范围广。归结起来软件工程研究的主要内容有方法、工具和过程三个要素，它们构成了一种层次化的技术。整个体系结构反映了以质量为中心的观点。关注质量是软件工程的根本出发点和最终目标。
1.3.3 软件工程的三个要素
软件工程的三个要素
软件工程方法包括管理方法和技术方法，提供如何完成过程活动的指南和准则。如:管理方面的重用技术、项目管理技术，技术方面的面向对象分析、设计、实现与测试技术等。结构化方法和面向对象方法在软件开发方法中产生了较大的影响。
是完成软件工程项目的技术手段，它支持项目 计划和估算、系统和软件需求分析、软件设计、编码、测试和维护。
软件工程的三个要素
软件工具为软件工程方法提供支持，研究支撑软件开发方法的工具，建立软件工程环境，为方法的运用提供自动或者半自动的支撑环境，软件工具的集成环境，又称为计算机辅助软件工程(CASE)。
是人类在开发软件的活动中智力和体力的扩展和延伸，它自动或半自动地支持软件的开发和管理、支持各种软件文档的生成。
软件工程的三个要素
软件过程则是指将软件工程方法与软件工具相结合，实现合理、及时地进行软件开发的目的，为开发高质量软件规定各项任务的工作步骤。软件工程的根基在于质量关注点（quality focus）。
过程贯穿于整个工程的各个环节，在这个过程中，管理人员应对软件开发的质量、进度、成本等进行评估和管理、控制，包括计划跟踪与控制、成本估算、人员的组织、质量保证、配置管理等。
软件工程中涉及的人员
1.3.4 软件开发方法——对客观世界的认知观
软件的实质也主要牵涉“现实世界—概念世界—计算机世界”三个空间。因而软件设计方法也应在这三个范畴极限之内寻求发展。
1.3.4 软件开发方法——对客观世界的认知观
经过30多年的研究与实践，人们已经摸索和建立了多种软件工程方法。譬如，结构化方法、形式化方法、面向对象方法、基于构件的方法、基于Agent的方法、基于净室技术的方法、基于敏捷技术的方法等。这些方法在自身的发展过程中又不断吸收其他方法和技术的长处，导致新技术新方法层出不穷，成为现代软件工程发展过程的亮点，从而不断丰富和发展了软件工程的理论与实践。
面向过程的结构化开发方法
结构化开发方法由结构化分析、结构化设计和结构化程序设计三部分有机组合而成的。这里所说的结构是指软件系统内各个组成要素之间的相互联系、相互作用的框架。
面向过程的结构化开发方法
面向对象的开发方法
维特根斯坦（Wittgenstein)是本世纪乃至人类哲学史上最伟大的哲学家之一。 他生前于1922年出版了一本著作——《逻辑哲学论》(Tractates Logico-Philosophicus)。
The Object is simple.
Objects form the substance of the world.
面向对象的开发方法
1.3.4软件工程与相关科学的关系
1.4软件工程的教育与知识体系
“计算机科学与技术”一个专业之下分为计算机科学(Computer Science-CS)、计算机工程(Computer Engineering-CE)、软件工程(Software Engineering-SE)、信息技术(Information Technology-IT)等四个专业方向的新格局。并于2005年发布了4个方向的专业规范。
CC2005的四个方向专业规范 ： 1.计算机科学
CC2005的四个方向专业规范 2.计算机工程
CC2005的四个方向专业规范 3.软件工程
CC2005的四个方向专业规范 4.信息技术
CC2005的四个方向专业规范
CC2005报告强调了对软件工程的新定义，即软件工程是“以系统的、学科的、定量的途径，把工程应用于软件的开发、运营和维护；同时，开展对上述过程中各种方法和途径的研究”。这里明确提出了“把工程应用于软件”，明显地体现了软件工程领域内的两类重要的研究和应用方向：工程学和方法学。
1.4. 2 软件工程的知识体系——SWEBOK
2004年6月23日，IEEE(美国电气和电子工程师协会)的公布了软件工程知识体系(Software Engineering Body of Knowledge-SWEBOK)的更新版，它被软件行业称为软件工程教育的基本法。这两个知识体系分别面向本科软件工程教育和软件工程行业教育和从业要求，“用国际标准支持软件工程教育”的口号在国际上提了出来。
《软件工程知识体系指南》的产生背景与意义
SWEBOK是指南，不是软件工程知识本身，软件工程方面的知识已经存在。SWEBOK的宗旨是在众多知识中圈定“属于”软件工程学科领域的知识，规定软件工程教育和培训方面的要求和制订出评价原则，并且在世界范围内求得公认。它还试图为从事软件实践的工程师和负责制定有关职业指导原则的政策的官员提供指南。
SWEBOK的目的与内容
SWEBOK指南开宗明义提出五个目的：
(1)促进软件工程业界统一看法；
(2)划定学科边界，澄清软件工程的学科地位；
(3)刻画软件工程的学科内容；
(4)提出访问SWEBOK的论题(知识点)；
(5)为个人认证、申请执照、课程体系制定提供基础。
1.5 软件工程的标准
国际标准化组织ISO
IEEE
在软件工程标准方面，IEEE更贴近于软件工程的实际，如(IEEE 软件质量保证计划)、(IEEE软件配置管理计划》、(IEEE 软件测试文档标准)、《IEEE 软件需求规格说明的实施建议》、(IEEE软件单元测试标准)、(IEEE软件验证和确认标准)、(IEEE软件用户文档标准》等 。
国家标准
1.6计算机辅助软件工程
在软件工程活动中，软件工程师和管理员按照软件工程的方法和原则，借助于计算机及其软件工具的帮助，开发、维护、管理软件产品的过程，称为计算机辅助软件工程（Computer-Aided Software Engineering，简称CASE）。
1.7 软件工程人员的职业道德与行为准则
和其他工程人员一样，软件工程人员必须承认他们的工作不仅仅是技术的应用，还要担负许多责任。他们的工作是在法律和社会的框架内完成的：软件工程要受地方的、国家的、国际的各种法律的约束，因而工程人员要想受人尊敬，其行为就必须合乎道德，必须有责任心。
1.7 软件工程人员的职业道德与行为准则
1．机密──工程人员必须严格保守雇主或客户的机密，而不管是否签署／保密协议；
2．工作能力──工程人员应该实事求是地表述自己的工作能力，不应有意接受超出自己能力的工作。
3．知识产权──工程人员应当知晓控制专利权、著作权等知识产权使用的地方法律，必须谨慎行事，确保雇主和客户的知识产权受到保护。
4．计算机滥用──软件工程人员不应运用自己的技能滥用他人的计算机。滥用计算机有时对他人影响不大，但有些时候后果非常严重(如个人隐私和传播病毒)。
ACM/IEEE职业道德准则
1.公众感——软件工程人员应始终与公众利益保持一致。
2.客户与雇主——软件工程人员应当在与公众利益保持一致的前提下，满足客户与雇主的最大利益。
3.产品——软件工程人员应当保证他们的产品及其相关附件达到尽可能高的行业标准。
4.判断力——软件工程人员应当具有公正和独立的职业判断力。
ACM/IEEE职业道德准则
5.管理——软件工程管理者和领导者应当拥护并倡导合乎道德的有关软件开发和维护的管理方法。
6.职业感——软件工程人员应当弘扬职业正义感和荣誉感，尊重社会公正利益。
7.同事——软件工程人员应当公平地对待和协助每一位同事。
8．自己——软件工程人员应当毕生学习专业知识，倡导合乎职业道德的职业活动方式。