设计模式教学大纲

1、设计模式教学大纲一、基本信息英文名称：Design Patterns课程编号：063211504课程类别：专业课课程性质：选修课学时：32 （理论学时：32） 学分：2适用对象：软件工程专业先修课程：面向对象程序设计、Java程序设计开课单位：计算机学院使用教材：1于卫红著.Java设计模式.北京：清华大学出版社，2016.主要参考书：1刘伟.Java设计模式.北京: 清华大学出版社, 2018.2耿祥义. Java设计模式.北京:清华大学出版社,2009.二、教学目标设计模式是软件工程专业的一门实用专业课程，旨在培养学生面向对象程序的整体程序设计能力；通过对复杂问题的分析，选取合适的成熟设计

2、模式，提高面向对象程序设计的质量和效率有重要作用。本课程的教学目的是使学生了解面向对象设计模式的基本概念和基础知识；掌握应用设计模式的基本原理、技术和方法；具备熟练使用设计模式进行问题分析和程序设计的能力；能够应用成熟设计模式解决实际工程问题；具备不同设计模式的性能评估能力。课程目标及能力要求具体如下：课程目标1：了解设计模式的基本概念以及其与软件框架、架构的区别；掌握面向对象程序设计的基本原则；掌握UML四种基本类图关系；能够用UML图对具体软件工程问题进行描述。课程目标2：掌握创建型、结构型、行为型设计模式的基本定义、UML结构、角色组成、用途、优点、使用场景等基本知识和实用案例；能够根据

3、具体的工程问题，选择合适的设计模式或者模式组合。课程目标3：能够熟练使用创建型、结构型、行为型设计模式进行复杂软件工程问题的分析、设计和实现；具备设计模式的灵活组合应用能力。表1 课程目标对毕业要求的支撑关系毕业要求毕业要求指标点课程目标对毕业要求的支撑关系1、工程知识1-4 专业知识能够将专业知识用于解决复杂软件工程问题，包括解决问题方案的设计、评价和改进。课程目标32、问题分析2-3 可选方案分析能够基于软件工程相关基本原理，借助文献研究，寻求解决问题的多种解决方案并分析其影响因素，给出备选解决方案。课程目标1、2三、课程内容、教学要求及评价方式1.课程内容、要求与评价方式通过指导学生学习

4、与课程目标相对应的课程内容，实现课程目标的达成。评价方式包括：课后作业、专题、期末考试。各课程目标的教学方式与评价方式详见表2。表2 课程知识单元、要求与评价方式对应关系表序号知识单元知识点教学要求教学方式评价方式推荐学时支撑课程目标1设计模式简介设计模式的由来、定义、与程序框架和架构的区别1.了解设计模式的由来；2.理解设计模式的本质以及与程序框架和架构的区别讲授期末考试0.512面向对象程序设计的基本原则面向抽象的原则；开闭原则；多组合少继承原则；高内聚低耦合原则1.掌握面向抽象的原则；2.掌握开闭原则；3.掌握多组合少继承原则；4.掌握高内聚低耦合原则讲授期末考试113UML类图UML类

5、图的画法；UML类图的4种基本关系掌握UML类图泛化关系；掌握UML类图实现关系；掌握UML类图关联关系；掌握UML类图依赖关系讲授期末考试0.514工厂方法模式工厂方法模式的概述、模式结构、模式应用、模式的优点和应用场景理解工厂方法模式的内涵和用途；掌握工厂方法模式结构和角色；能够将工厂方法模式应用于工程实践，解决具体问题讲授课后作业；期末考试225抽象工厂模式抽象工厂模式的概述、模式结构、模式应用、模式的优点和应用场景1.理解抽象工厂模式的内涵和用途；2.掌握抽象工厂模式结构和角色；3.能够将抽象工厂模式应用于工程实践，解决具体问题讲授课后作业；期末考试226建造者模式建造者模式的概述、模

6、式结构、模式应用、模式的优点和应用场景1.理解建造者模式的内涵和用途；2.掌握建造者模式结构和角色；3.能够将建造者模式应用于工程实践，解决具体问题讲授课后作业；期末考试227单例模式单例模式的概述、模式结构、模式应用、模式的优点和应用场景1.理解单例模式的内涵和用途；2.掌握单例模式结构和角色；3.能够将单例模式应用于工程实践，解决具体问题讲授课后作业；期末考试228原型模式原型模式的概述、模式结构、模式应用、模式的优点和应用场景1.理解原型模式的内涵和用途；2.掌握原型模式结构和角色；3.能够将原型模式应用于工程实践，解决具体问题讲授课后作业；期末考试229装饰模式装饰模式的概述、模式结构

7、、模式应用、模式的优点和应用场景1.理解装饰模式的内涵和用途；2.掌握装饰模式结构和角色；3.能够将装饰模式应用于工程实践，解决具体问题讲授课后作业；期末考试2210适配器模式适配器模式的概述、模式结构、模式应用、模式的优点和应用场景1.理解适配器模式的内涵和用途；2.掌握适配器模式结构和角色；3.能够将适配器模式应用于工程实践，解决具体问题讲授课后作业；期末考试2211享元模式享元模式的概述、模式结构、模式应用、模式的优点和应用场景1.理解享元模式的内涵和用途；2.掌握享元模式结构和角色；3.能够将享元模式应用于工程实践，解决具体问题讲授课后作业；期末考试2212代理模式代理模式的概述、模式

8、结构、模式应用、模式的优点和应用场景1.理解代理模式的内涵和用途；2.掌握代理模式结构和角色；3.能够将代理模式应用于工程实践，解决具体问题讲授课后作业；期末考试2213桥接模式桥接模式的概述、模式结构、模式应用、模式的优点和应用场景1.理解桥接模式的内涵和用途；2.掌握桥接模式结构和角色；3.能够将桥接模式应用于工程实践，解决具体问题讲授课后作业；期末考试2214组合模式组合模式的概述、模式结构、模式应用、模式的优点和应用场景1.理解组合模式的内涵和用途；2.掌握组合模式结构和角色；3.能够将组合模式应用于工程实践，解决具体问题讲授课后作业；期末考试2215观察者模式观察者模式的概述、模式结

9、构、模式应用、模式的优点和应用场景1.理解观察者模式的内涵和用途；2.掌握观察者模式结构和角色；3.能够将观察者模式应用于工程实践，解决具体问题讲授课后作业；期末考试2216策略模式策略模式的概述、模式结构、模式应用、模式的优点和应用场景1.理解策略模式的内涵和用途；2.掌握策略模式结构和角色；3.能够将策略模式应用于工程实践，解决具体问题讲授课后作业；期末考试2217责任链模式责任链模式的概述、模式结构、模式应用、模式的优点和应用场景1.理解责任链模式的内涵和用途；2.掌握责任链模式结构和角色；3.能够将责任链模式应用于工程实践，解决具体问题讲授课后作业；期末考试2218复习、总结创建型模式

10、、结构型模式、行为型模式的分类区别以及各自特点1.创建型模式的特点、举例；2.结构型模式的特点、举例；3.行为型模式的特点、举例讲授专题报告；期末考试23授课方式： （1）讲授；（2）实验；（3）上机；（4）现场演示评价方式：课后作业：包括在线学习、在线作业、纸质作业、电子作业等；课堂测验：包括纸质、上机两种；专 题：包括报告、硬件设计、程序设计、算法设计、方案设计等；期中考试：包括试卷、上机；实 验：有实验报告、实验过程考核（实践操作、原理提问）、实验结果；期末考试：包括试卷、上机。课程评价计算表3 课程目标与评价依据占比关系表课程目标评价占比评价项目课程目标1课程目标2课程目标3期末考试5

11、520%60%20%课后作业30-100%-专题报告15-100%合 计100116326表4 各考核环节所占分值比例及考查重点课程成绩构成及比例考核环节考查点课程目标分值期末考试100分占总成绩的55%基础知识1设计模式的基本概念；面向对象程序设计的基本原则；UML四种基本类图关系及对工程问题进行描述。120专业知识2创建型、结构型、行为型模式的概念、模式结构、角色、优点、以及判断使用该模式的情形。260问题分析3使用创建型、结构型、行为型设计模式进行实际工程问题的分析、设计能力；以及最终解决工程问题的能力。320课后作业100分占总成绩的30%作业1工厂方法模式的应用场景，以及将该模式应用

12、到具体工程实践中的能力。21002抽象工厂模式的应用场景，以及将该模式应用到具体工程实践中的能力。3建造者模式的应用场景，以及将该模式应用到具体工程实践中的能力。4单例模式的应用场景，以及将该模式应用到具体工程实践中的能力。5原型模式的应用场景，以及将该模式应用到具体工程实践中的能力。6装饰模式的应用场景，以及将该模式应用到具体工程实践中的能力。7适配器模式的应用场景，以及将该模式应用到具体工程实践中的能力。8享元模式的应用场景，以及将该模式应用到具体工程实践中的能力。9代理模式的应用场景，以及将该模式应用到具体工程实践中的能力。10桥接模式的应用场景，以及将该模式应用到具体工程实践中的能力。

13、11组合模式的应用场景，以及将该模式应用到具体工程实践中的能力。12观察者模式的应用场景，以及将该模式应用到具体工程实践中的能力。13策略模式的应用场景，以及将该模式应用到具体工程实践中的能力。14责任链模式的应用场景，以及将该模式应用到具体工程实践中的能力。专题100分占总成绩的15%专题评价1创建型设计模式的特点，以及各种具体模式的用途。31002结构型设计模式的特点，以及各种具体模式的用途。3行为型设计模式的特点，以及各种具体模式的用途。五、考核方式与成绩评定办法考核方式：期末考试（55%），课后作业（30%），专题（15%）。成绩评定办法如下所示。课后作业评分标准观测点80 - 100

14、分60 - 79分40 - 59分0 - 39分得分完成进度（权重0.2）提前完成能够按时完成不能够按时完成补交20作业是否正确（权重0.8）能够完成80%以上功能点、代码规范能够完成60%80%功能点、代码规范能够完成40%60%功能点、代码规范只完成40%以下功能点、代码规范80共14次上机作业，取平均成绩合 计100专题评分标准观测点80 - 100分60 - 79分40 - 59分0 - 39分得分完成进度（权重0.1）提前完成按时完成延时完成补交10基本概念掌握（权重0.3）概念清晰，分析得当主要概念清晰，但部分分析有误部分概念清晰，分析中有明显的知识漏洞基本概念不清晰30解决问题的方案正确性（权重0.5）所提方案能够解决问题，思路清晰所提方案的主要思路、过程正确方案部分可行不能指定方案50完成态度（权重0.1）书写工整、清晰，符号、参考文献、格式等按规定执行书写清晰，主要符号、参考文献、格式等按规定执行能够辨识，部分符号、参考文献、格式等按照规定执行不能辨识，符号、参考文献、格式等均不按规定执行10合 计100期末考试期末考试评